1、 中文 2020 字， 1560 单词， 8800 英文字符 出处： Nesterov A, Gavrilov I, Selector L, et al. Assessment of vasomotor oscillations with Fourier analysis of biological tissue impedanceC/Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2010, 224(1): 012125. 1.使用生物组织阻抗傅 里叶分析 评估血管舒缩振幅 Assessment of wasomotor osci
2、llations with Fourier analysis of biological tissue impedanceThe title of foreign language 学 部 （ 院 ）： 电子信息与电气工程学部 专 业： 生物医学工程 使用生物阻抗谐波分析为诊断工具评估局部循环和神经活动 - 2 - 1.使用生物组织阻抗傅里叶分析 评估血管舒缩振幅 A Nesterov, I Gavrilov, L Selector, I Mudraya and S Revenko1 国家心脏病学中心 ，泌尿学研究机构，莫斯科，俄罗斯 摘要： 傅里叶分析揭示了一系列人类手指的微小变化生物阻抗周
3、期性，包括心跳频率，呼吸和迈尔波（ 0.1Hz）的频谱波峰。生物阻抗 的周期性变化是在正常情况下和在手臂上使用充气袖阻碍手掌的血流量时 发现的。他们可以解释为系统血压的周期性变化和由神经血管舒缩控制引起的局部血管紧张度振幅。在正常血流过程中，生物阻抗的最大变化是在观察心率和他们的振幅观察到。与此相反，在血液阻断过程中，有节律的阻抗改变的最大振幅的特点是呼吸率的振幅， 然而心率震动的幅度是最小的。在正常呼吸和循环过 程中，两侧心脏的峰值可以在生物阻抗振幅谱观察到，它们在呼吸停止时 消失，反映交感神经影响的心输出量的呼吸调整的波峰。在正常呼吸的过程中，第二和第三心脏谱波峰分别反映副交感神经影响的心
4、率的呼吸调整的频率。这个结果证明了生物阻抗傅里叶分析评估局部神经影响和心脏活动的神经性调整的适用性。 关键词： 傅里叶分析 生物阻抗 心脏活动 1. 介绍 一个微电子学的惊人的进展到时了低噪音芯片和高能计算机的出现，它使使用实验室用高分辨率阻抗变换器和软件测量和分析微小生物阻抗成为可能。我 们用傅里叶变换在 0.08-15.0Hz的频带分析人类手指在正常情况和手臂阻断血流时的生物阻抗变化，在此期间吐气推迟 40 秒。目的是评估读生物阻抗变化的神经性贡献，它可能是由交感神经系统的血管舒缩活动造成的。 2.方法 使用原始阻抗变换器测量生物阻抗，它基于同步检波 原理，导致在频带 0-15Hz阻抗的总
5、实数部分和这个实数部分在 0.08-15Hz 的可变分量。使用的频率是 100kHz。 R通道的分辨率为 250微欧 +4欧姆。为了获得傅里叶谱的幅度，将 R记录分成 25.6s的片段，其中包含 4096 个点。使用瀚宁窗进行快速 傅里叶变换。将 2 到 4 个片段的振幅谱做平使用生物阻抗谐波分析为诊断工具评估局部循环和神经活动 - 3 - 均。将阻抗变换器与人的中指（ n=14）的近端指骨连接，将两个输出电流和两个输出电压与两个 Ag/AgCl 电银丝（直径为 0.4mm） 电 极连接起来，电极表面包裹沾有生理盐水的窄纱布。电极之间的距离是 2cm。为了减弱心脏和肺部引起的 机械振动，将手臂
6、固定起来。暂时用充气袖带把手臂血流阻断，至少是 2倍收缩压来阻断手臂的液压波动。 3.结果 如图 1所示，在正常情况（ a）和阻断左臂血流过程中（ c）测量基本阻抗 R-（ b）和可变阻抗成分 R。心脏的抽吸作用导致了（ a， b）的生物阻抗的大振幅 ，可以在心脏循环未阻断时观察到更小的一个（ c），这反映了血管舒缩的神经活动。 图 1，人手指的可变分量（ a）和基本生物阻抗（ b）。（ c）手臂循环阻断时 的可变分量。 另外一个重要的观察是心脏波峰的高次谐波的分离，它是在某些正常情况下（图 3，b）观察到的。波峰的分离可以解释为另外一个基础震荡过程的调频速率更小；在这种情况下，分离可由心脏迷走神经呼吸作用的速率引起。在这个实验中，震动被切割成低于 3HZ的片段，所以图 3中没有迈尔波。 使用生物阻抗谐波分析为诊断工具评估局部循环和神经活动 - 4 - 图 3.在正常情况下（ a）可观察到呼吸（ 2）和两侧心脏波峰（ L和 R），但是在呼吸延迟期（ b）消
