机械通气自引入临床实践以来，经历了从完全控制通气到各种辅助通气的重大演变，传统的呼吸机依靠气动压力、传感器和控制器来完成呼吸周期；而神经调节辅助通气（NAVA）作为一种近年来新兴起的辅助通气形式，通过监测膈肌电信号（EAdi）向患者提供适当比例的辅助支持水平。EAdi是感知呼吸中枢驱动进而触发呼吸机辅助送气的最佳可用信号。与其他通气模式不同，NAVA呼吸指令来源于中枢，因此NAVA具有良好的人机同步性和患者自主调节性。与传统通气模式相比，NAVA可以降低呼吸负荷，减轻呼吸肌相关性肺损伤（VILI），改善人机协调性，改善气体交换，提高脱机成功率等。本文就NAVA的研究进展进行综述，以期为临床应用提供理论指导。

针对传统去心电信号(ECG)干扰算法处理异常ECG信号效果欠佳的问题,提出一种基于小波双阈值滤波算法的膈肌肌电(EMGdi)信号降噪方法.该方法以小波系数为基础,构造QRS群波中R峰的检测阈值,进而准确定位R峰位置.在此基础上,采用干扰区间两侧小波平均能量作为干扰区间阈值计算依据,对干扰区间进行平滑处理.通过临床EMGdi信号去ECG干扰实验,结果表明本文方法在去干扰性能上优于传统算法,尤其针对弱EMGdi信号去干扰优势更加明显.

目的 膈肌表面肌电信号是评价呼吸功能的客观指标之一,在采集过程中,电极放置位置的不同对膈肌表面肌电信号的质量有很大的影响,因此需要对放置采集电极的位置科学定位以获得较好质量的膈肌肌电信号.方法 首先以某健康受试者的深呼、深吸两相下的CT图像为依据,通过医学建模软件Mimics重构膈肌深呼、深吸两相下的模型,测量并对比各自的膈肌长度参数,获得深呼、深吸两相下膈肌与肋骨的公共重合区域即对合区域,以此确定体表采集位置的范围.其次,设计膈肌表面肌电信号采样点实验,在上述位置上,采用64通道阵列电极获得同一健康受试者深呼吸时的肌电信号,计算各采样点去除心电噪声后的运动/静息比(Rij),并以此评价所采集的膈肌表面肌电信号的质量.结果通过采样点实验验证膈肌模型与Rij分布的一致性,进一步确定了膈肌表面肌电信号采集的较佳位置.结论 人体右侧腋前线与第8～9根肋骨间,采集的膈肌肌电信号质量较好,并且略远离心脏的右侧区域采集到的信号更好.

膈肌是人体最主要的呼吸肌,表面膈肌肌电(sEMGdi)信号的动作区间起点检测可用于呼吸康复训练,但心电(ECG)信号的存在增加了其检测难度,故本文对此提出了基于样本熵(SampEn)和个体化阈值的起点检测方法,简称样本熵法.该方法涉及样本熵特征的提取,样本熵特征参数w和r0的优化,个体化阈值的选取以及判断条件的设立.同时还选用其他三种常用方法与本文所提的样本熵法进行起点检测方面的比较,即利用小波变换(WT)去噪后再分别使用均方根(RMS)和能量算子(TKE)的起点检测方法,以及不做小波变换而直接使用TKE的起点检测方法.本文共采集12名健康受试者在2种呼吸状态下的sEMGdi信号,用于信号合成和算法检测.最后以误差的绝对值累加和作为评价起点检测精度的指标.最终结果表明,样本熵法在稳定性和精度两方面皆优于其他三种方法,是一种能适应个体间差异,无需提前对sEMGdi信号进行ECG信号去噪便可获得较高精度的起点检测方法,为基于sEMGdi信号的呼吸康复训练和实时交互提供了依据.

目的 评价超声引导喉上神经阻滞(superior laryngel nerve block,SLNB)联合颈神经通路阻滞(cervical nerves pathway block,CNPB)对甲状腺癌手术喉返神经监测的影响.方法 甲状腺癌患者90例,采用随机数字表法分为2组,神经阻滞组(A组)和对照组(B组).A组患者术前行超声引导喉上神经联合颈神经通路阻滞.观察A组患者神经阻滞前后声音、膈肌运动情况和SpO2数值,患者插管条件评分和手术相关内容.记录25％TOFR恢复时间(T1)、75％TOFR恢复时间(T2)、90％TOFR恢复时间(T3)、术者初次探查迷走神经时间(T4)和探查喉返神经时间(T5)及各时间点神经监测肌电信号波幅峰值.观察患者术后2、12、24和48 h患者VAS评分,术后恶心呕吐和咽喉疼痛等不良反应.结果 与A组相比,B组患者插管条件达到优等级例数明显减少,丙泊酚和瑞芬太尼用量增多,术中呛咳例数和术后咽喉疼痛例数增多,24 h内VAS评分增高.结论 神经阻滞提高了患者插管条件,减少了术中丙泊酚和瑞芬太尼用量,降低了术中呛咳患者例数,减轻了患者术后咽喉疼痛和24 h内患者疼痛评分.

目的 探讨脑卒中恢复期偏瘫病人平静呼吸和最大用力呼吸时呼吸肌表面肌电信号特征,为脑卒中恢复期病人呼吸肌功能评估与训练提供客观依据.方法 选取2021年1月—2021年5月合肥市第二人民医院康复科收治的脑卒中偏瘫病人21例作为观察组,另外选取22名健康体检者作为健康组.检测两组受试者平静呼吸和最大用力呼吸时胸锁乳突肌、胸骨旁肋间肌、膈肌、腹直肌的sEMG信号,记录均方根值(RMS).结果 平静呼吸时脑卒中恢复期偏瘫病人的胸骨旁肋间肌RMS值高于健康人,差异有统计学意义(P<0.05);最大用力呼吸时,脑卒中恢复期偏瘫病人的胸骨旁肋间肌、两侧胸锁乳突肌、膈肌与腹直肌的RMS值明显低于健康人,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 脑卒中恢复期偏瘫病人的呼吸肌收缩功能下降,呼吸肌表面肌电可作为脑卒中偏瘫病人呼吸肌功能恢复情况的评价指标.

目的:研制一款基于体表心电、膈肌电和胸阻抗信号的呼吸功能监测仪原理样机,可在家庭、医疗急救等场合实现对呼吸功能的持续监测.方法:以STM32F411VET6单片机开发系统为平台,用一对Ag/AgCl电极作为高频激励信号的输出和心电、胸阻抗信号的检测电极,另一对Ag/AgCl电极作为膈肌电信号检测电极,两对电极同时检测心电、膈肌电和胸阻抗信号.系统硬件主要包括心电信号检测电路、胸阻抗信号检测电路、膈肌电信号检测电路、恒流源激励电路以及微控制器.系统采用12 V可充电锂电池供电,模拟信号通过单片机A/D转换成数字信号,通过SDIO接口存储于SD卡.在完成样机制作和性能测试之后,采集13例因呼吸功能障碍实施机械通气患者和13例健康成年人的信号,计算15个与呼吸功能相关的参数,比较机械通气患者与健康对照组参数之间的差异,验证了呼吸功能监测仪的可靠性.结果:样机采集信号的信噪比>10 dB、共模抑制比>80 dB,样机漏电流<30μA.机械通气患者的吸气时间、呼气时间、潮气量、胸阻抗峰峰值、胸阻抗1s变化量、膈肌电低频功率、膈肌电高频功率、高频比低频、膈肌放电面积、膈肌放电时间、膈肌电峰峰值和心肺耦合指数值均显著小于健康对照组(P<0.05);机械通气患者心率显著高于健康对照组(P<0.05);两组的呼吸率、吸呼比无显著差异(P>0.05).结论:本呼吸功能监测仪样机有较高的安全和工作性能,可用于对呼吸功能的实时连续无创监测.

可穿戴设备因其便携、灵活、智能化在人体生命体征监测及康复治疗等领域得到了广泛应用.随着可穿戴设备的不断改进,逐渐成为肺康复监测的可靠工具,然而可穿戴设备在肺康复领域研究较浅,还需进一步深入研究.本文分析并总结了可穿戴设备在生物电信号和生理参数中的技术应用及研究进展.针对肺癌患者肺康复过程,重点介绍了基于可穿戴设备,利用超声成像实现对患者膈肌功能的监测研究,并对其进行了展望,以期为可穿戴设备在肺康复领域的研究提供参考,从而高效、准确地实现对肺癌患者肺康复效果的评定与治疗.