生物医学工程 | EEG分析 - 预处理
Organize Data|整理数据
将导入的数据清洗为需要的结构,如选择数据类型(Matlab中有cell类型、多维度矩阵类型、structure类型等;Python中有元组tuple、列表list、字典dict、np.array、MNE数据结构等)
了解数据集的基本情况,有多少个channel,多少个病人,每个数据集存的都是什么,数据集有多大等等
Re-reference|选择参考电极
网上获取或者EEG机器获取的通常是reference free的,因此我们需要re-reference。当然也可能EEG机器输出的时候就进行了硬件层面的reference。
论文中经常看到的EEG Montage指的是EEG的电信号如何被re-reference。常见的reference方法有以下几种,但我们使用最多的是longitudinal bipolar(又称作double banana):
单极参考(Unipolar Reference):每个电极相对于参考电极进行测量。这种Montage常用于研究特定电极的活动或事件相关电位(ERPs)。常见的参考电极位置有mastoid双耳(下图左 ...
生物医学工程 | EEG分析 - Maltab基础
Matlab基础
size(x):x矩阵的维度
length(x):x的所有维度中最大的长度
zeros(1,2):构建1行2列的零矩阵
ones(2,3):构建2行3列的1矩阵
eye(2):构建2x2的单位矩阵,对角线为1其余为0的矩阵
round(x):四舍五入取整
ceil(x):向上取整
floor(x):向下取整
repmat([1,2],2, 3):将[1,2]作为一个整体,扩充为2行3列,也就是[1,2,1,2,1,2; 1,2,1,2,1,2]的样子
diff(x):前向差值,即x的后一项减前一项
逻辑运算符号:>, <, ==, ~=, &&, ||
function
123456789% 定义函数function volume = calcVolume(r)% describeh = 1;volume = pi*(r^2)*h;return% 调用wheel = calcVolume(5)
for循环
123for i = 1:size(EEG,1) filteredEEG(i,:)=filter(EEG(i,:));end
分配空间 ...
生物医学工程 | 解剖学 - 呼吸系统
呼吸系统
呼吸:机体与外界进行气体交换的过程
呼吸道:鼻,咽,喉,气管,支气管
肺:气体交换的场所
外呼吸:肺毛细血管血液与外界环境之间的气体交换过程
内呼吸:组织毛细血管中血液通过组织液与组织细胞间实现的气体交换
肺通气:肺与外界环境之间的气体交换过程
肺换气:肺与肺毛细血管中血液之间的气体交换过程
气体运输:循环血液将O2O_2O2从肺运输到全身组织、细胞以及将CO2CO_2CO2从细胞运输到肺的过程。
鼻前庭:过滤空气的第一道屏障
固有鼻腔:分为上中下三个鼻甲。嗅区(上鼻甲),呼吸区(嗅区以外的部分,由上皮细胞,血管,腺泡组成,湿润净化温暖空气)
鼻旁窦:鼻腔周围含有空气的骨腔隙
声带:声襞以及由其覆盖的声韧带和声带肌三者组成的结构
黏液屏障:杯状细胞和气管腺的分泌物共同形成
细支气管:肺叶支气管-细支气管/终末细支气管-呼吸性细支气管-肺泡/肺泡管/肺泡囊
肺小叶:肺内细支气管及其所属的肺组织。是构成肺的基本结构和功能单位
肺的功能:气体交换,呼吸通道
功能血管:肺动、静脉及其毛细血管。进行气体交换
营养血管:支气管动、静脉及其毛细血管。为肺内各级支气管提供氧气和营养物质
...
生物医学工程 | EEG分析 - 卷积和点成
点乘|Dot Product
数学定义
假设输入为两个vector,x=[x1,x2,...,xn]x = [x_1, x_2, ..., x_n]x=[x1,x2,...,xn],y=[y1,y2,...,yn]y = [y_1, y_2, ..., y_n]y=[y1,y2,...,yn],则点乘结果为
x⋅y=∑i=1nxiyi=x1y1+x2y2+...+xnynx \cdot y = \sum_{i=1}^n x_i y_i = x_1y_1+x_2y_2+...+x_ny_n
x⋅y=i=1∑nxiyi=x1y1+x2y2+...+xnyn
代码
MATLAB代码
12z = dot(x,y)z = x * y'
Python代码
1z = np.dot(x, y)
卷积|Convolution
数学定义
离散卷积定义
假设输入为两个vector,x=[x1,x2,...,xn]x = [x_1, x_2, ..., x_n]x=[x1,x2,...,xn],h=[h1,h2,...,hn]h = [h_1, h_2, ..., ...
生物医学工程 | EEG分析 - 简介
Neural Time Series Data类型
EEG(electroencephalogram)通过电场变换测量
scalp EEG:非入侵式的,类似在脑袋上面带个帽子
iEEG|intracranial EEG:开颅的,入侵式的
stereotactic EEG / depth electrode:嵌入大脑组织,深入大脑
ECoG|electrocorticogram:在大脑皮层(cortex)表面的
MEG|magnetoencephalogram:通过磁场变化测量
fMRI/PET:通过血流变化测量,通常使用BLOD
LFP|local field potential
spike|single unit
EEG的特点
优缺点
优点
EEG时间分辨率高,尤其适合研究Cognitive, perceptual, linguistic, emotional, 和motor processes 这些发生速度超快的神经活动。
EEG或者MEG可以直接反应大脑皮层的神经活动
可以测得多维度数据:时间,空间等等
缺点
EEG不适合研究深入大脑的部分
EEG不适合研 ...
生物医学工程 | 解剖学 - 循环系统
体液分布与内环境稳态、血液成分与功能
体液:分为细胞内液和细胞外液
内环境:细胞外液
血液成分:血浆+血细胞(红细胞+白细胞+血小板)
血液功能:运输,防御和保护功能,维持稳态
血液
血浆
血浆蛋白:清蛋白(维持血液胶体渗透压),球蛋白,纤维蛋白原(参与凝血)
非蛋白氮:血浆中除了蛋白质外的含氮物质所含的氮。由肾排除
血浆渗透压=血浆晶体渗透压+血浆胶体渗透压
血浆晶体渗透压
血浆胶体渗透压
主要
小部分
晶体物质形成
血浆蛋白形成
维持细胞水平衡
维持血管水平衡
ph:偏碱性。靠缓冲对维持酸碱性
最重要的缓冲对:NaHCO3NaHCO_3NaHCO3/H2CO3H_2CO_3H2CO3
红细胞
形态:无细胞核,无细胞器,中央双凹的圆盘形
生理特性:可塑变形性,悬浮稳定性(血细胞能稳定悬浮于血浆中),渗透脆性(低渗溶液中吸水膨胀破裂)
生成原料:血红蛋白(铁和蛋白质)
成熟因子:叶酸和维生素B12B_{12}B12
促红素:促进红细胞的增值和分化。(促进红细胞生成素和爆式促进因子)
寿命:约120天。
破坏:破损溶血(血管内),被巨噬细胞吞噬(血管 ...
生物医学工程 | 解剖学 - 运动系统
运动系统的基本介绍
运动系统组成、骨骼、关节、脊椎骨
运动系统的组成:骨、骨连接、骨骼肌
骨骼功能:赋予人体基本形态、支持体重、保护人体内部重要器官
骨的数量:共206块
骨的分类:长骨、短骨、扁骨、不规则骨
骨的构造:骨膜(营养作用)、骨质、骨髓
骨的化学成分:有机质(弹性)+无机质(硬度),随年龄变化
骨生长发育的类别:膜化骨、软骨化骨
初级与次级骨化中心:初级骨化中心(先出现,在骨骼中央),次级骨化中心(后出现,在骨两端)
骨连接的概念:骨与骨之间的连接
骨连接分类:直接连接(用致密结缔组织膜、软骨、骨组织——活动幅度小)、间接连接(关节——全身骨主要的连接形式,活动幅度大)
关节的基本构造:关节面、关节囊(内外两层,外:纤维层,固着作用;内:滑膜层,润滑、减少摩擦)、关节腔(腔内负压,有助于关节的稳固)
关节的辅助结构:韧带(增加稳固性)、关节盘(缓冲外力,增加稳固性和灵活性)、关节唇(增大关节面)
脊椎骨数量:颈椎7、胸椎12、腰椎5、骶骨1、尾骨1
脊柱生理弯曲:4个。颈曲、胸曲、腰曲、骶曲。作用:增大胸腔和盆腔容积,重心后移,有利于保持直立,减少运动对脑的震荡
骨盆:髋骨 ...
笔记 | 急救知识
心肺复苏
温馨提示:基本做出来都会带点内伤,压断肋骨啥的挺常见的。
!确认周围环境安全
!判断有无意识。拍拍肩膀拍拍脸,呼叫一下看是否还有意识
!找人打急救电话,看有无AED
!检查脉搏呼吸。先感受一下劲动脉跳没跳;看一下胸口有无起伏;感受一下还有无呼吸。如果还有呼吸脉搏就蹲那看着等救护车就好了。没有的话再开始心肺复苏
找个平地,人放平,脑袋后面不要垫东西。衣服尽量脱干净(尬住但必要)
在两乳正中间的位置,一只手张开放在胸口,另外一只手压在上面扣住下面的手
手臂伸直,垂直下压。频率基本就是“01”“02”“03”这样接着数数
!30次停下来,开放气道
检查口鼻内有无异物,有的话就扣出来
压额抬下巴法:使得下巴、耳垂的连线与地面垂直。
人工呼吸:捏住患者鼻子,正常呼吸然后将气吐到患者嘴巴里(有一说一,理论上应该是嘴包住嘴,虽然不太对劲但是确实理论上是这样的)
然后松开鼻子,缓2s再继续一次
比例:30:2(按压:人工呼吸)
AED
温馨提示:有AED优先使用AED。
按照指示将电片贴在皮肤上(不要隔着衣服),确认周围没人触碰患者后,按下放电按钮
如果人没醒就先做心肺复苏,然后等充电 ...
生物医学工程 | 解剖学 - 绪论
解剖和生理学定义
解剖:研究正常人体各器官、系统的形态结构和发生规律的科学
生理:研究正常人体各器官、系统的功能、机制、原理、调节规律的科学
解剖学分类
大体解剖学+组织解剖学
生理学研究水平
整体水平
器官和系统水平
细胞和分子水平
解剖学基本研究方法
经典方法:手术器械解剖尸体,肉眼观察比较
器官层面:X射线、CT、PET、FMRI
组织和细胞层面:光学显微镜、电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜
分子层面:分子生物学、免疫细胞化学
动物实验方法分类
在体实验、离体实验(急性—麻醉、慢性—清醒)
标准解剖学姿势
人体直立、双臂自然下垂、掌心向前、双足并拢、足尖向前、双目向前方平视
常用解剖学术语
方位术语:上下(颅顶足底)、前后(腹背)、内外(近内腔)、浅深(近皮肤)
轴:垂直轴(上下)、矢状轴(前后)、冠状轴(左右)
面:垂直面(分成前后)、矢状面(分成上下)、冠状面(分成前后)
声明:此blog内容为上课笔记,仅为分享使用。部分图片和内容取材于课本、老师课件、网络。如果有侵权,请联系aursus.blog@gmail.com删除。
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