利用RGB-D数据驱动的骨肌模型预测膝关节接触力

目的利用RGB-D数据驱动骨肌模型来预测受试者步行时的膝关节接触力,并验证其准确性。方法首先,利用Kinect和Qualisys运动捕捉系统(参照标准)同步采集了6名受试者的运动轨迹数据;然后,利用运动轨迹数据和地面反作用力数据分别驱动校准后的骨骼肌肉模型,通过模型的逆向动力学分析功能实现了膝关节接触力的预测;最后,利用均方根误差(δRMSE)和皮尔逊相关系数(ρ)对两种方法的预测结果进行了对比验证。结果和参照方法相比,RGB-D数据驱动的骨肌模型能准确预测受试者步行时的膝关节接触力(δRMSE=77.1;ρ=0.970)。结论 RGB-D数据驱动的骨肌模型能够精准预测膝关节接触力,可作为一种更好的替代方法在临床上应用。     

基于警觉性的疲劳程度自测系统研究

目的研发一种改进的精神运动警觉性任务(PVT)测量系统,并测试其在飞行疲劳检测中的适用性。方法在传统PVT测量方法的基础上,提出优化算法,设计并开发新的警觉性测量系统;选取35名飞行学员作为受试者,通过设计实施不同时间段下的模拟飞行实验,采集执行飞行任务前后的PVT测试结果和卡罗林斯卡嗜睡量表(KSS)数据,以及受试者心率变异性(HRV)数据,并对数据进行相关性分析。结果精神运动警觉性任务自测系统测量结果与KSS量表测量存在相关性(P=0.01),与HRV数据中A++指标存在相关性(P=0.022)。结论精神运动警觉性任务自测系统的测试结果与KSS量表和HRV指标具有一致性,该系统可以较好地表征实时疲劳程度。     

运动性心理疲劳的测量与评价研究进展

运动性心理疲劳是体育运动中研究的焦点问题之一,更是难点问题之一。测量与评价运动性心理疲劳是该领域研究的核心问题之一,是有效缓解和控制运动心理疲劳的前提。运动心理疲劳的测量主要是采用自陈报告的形式,应用比较多的有马斯拉奇心理疲劳量表、伊德斯运动员心理疲劳量表和运动员心理疲劳问卷。运动性心理疲劳的评价主要是借鉴其他相关领域的评价方法,这些方法包括:中位数标准,1/3的标准,75%的标准,加权法评价。本文在对各种测量与评价方法进行了详细的介绍和评述之后,指出未来研究应该考虑开发本土化的测量工具、建立有效的评价标准以及问卷法测量心理疲劳的扩展,增加生理指标测量以及他评等手段的使用。     

认知与动作任务介入对人体下楼梯姿势控制和身体动态稳定性的影响

目的：探究不同类型的双任务介入对人体下楼梯姿势控制能力和身体稳定性的影响。方法：随机招募20名无运动习惯的青年受试者,在单任务（ST）、认知任务（CT）、动作任务（MT）三种状态下进行下楼梯行走,利用Vicon红外运动捕捉系统及Kistler三维测力台捕捉人体楼梯行走的数据,利用步态参数、力学参数及动态稳度对楼梯行走的姿势控制能力和动态稳定性进行量化评定。结果：三种任务状态下的下肢关节力矩变化趋势相同;与ST相比,CT与MT两种双任务分别介入后都显著降低了下楼梯行走的步速（P<0.05）、伸膝力矩峰值（P<0.05）、跖屈力矩峰值（P<0.05）、动态稳度（P<0.05）;CT与MT之间相比较未见显著性差异。结论：双任务的执行增加下楼梯行走跌倒的风险;CT与MT对人体楼梯行走的姿势控制能力和动态稳定性影响相似;建议人们在下楼梯行走中尽量避免执行其他任务,若要执行多种任务,可选择降低步速、轻踏台阶作为预防跌倒的策略。     

基于EEG的多因素认知任务脑力负荷研究

目的研究不同类型、不同难度的认知任务组合情况下,脑力负荷变化情况的精细表征。方法设计一种基于逻辑运算、工作记忆和运动执行的脑力负荷诱发范式,利用该范式开展24名男性受试者参与的实验,采集受试者主观量表评分、任务绩效和脑电图(EEG)信号,并计算EEG信号多个频带的功率特征。结果主观量表和任务绩效分析表明,计算难度、N-back等级均能诱发出不同等级的脑力负荷;EEG信号分析表明,脑力负荷的增加伴随着前额叶theta波增强和alpha波的减弱;利用支持向量机(SVM)构建脑力负荷分类模型,能实现平均75%单因素三分类正确率和81.7%的脑力负荷三分类正确率;利用逐步回归模型可实现对脑力负荷的预测。结论 EEG信号的频域特征能够反映多因素认知任务的脑力负荷变化情况,可以对认知因素水平和脑力负荷进行分类和连续预测。     

基于CART决策树的管制员疲劳检测研究

目的为保障民航安全,开发实时检测管制员疲劳的技术方法,积极进行疲劳预警。方法通过模拟管制实验采集正常与剥夺睡眠状态下受试者的脑电、心电、呼吸、体温和眼动等多源数据并计算疲劳特征指标,同时记录受试者的主观疲劳程度和操作绩效,在此基础上建立识别管制疲劳状态的CART决策树模型。结果 RR间期、LF/HF、快波/慢波、PERCLOS和扫视速度均与管制员疲劳呈较强相关,利用决策树融合这五项指标构建疲劳检测模型,其识别受试者正常与疲劳状态的准确率为94. 4%,对5级疲劳度的预测准确度为77. 5%。结论该模型可以为管制员疲劳监测和预警提供技术手段。     

管制员疲劳前后注视转移规律性探究

目的探究管制员疲劳前后在模拟管制任务中各区域的注视特征变化规律。方法利用塔台管制模拟软件和眼动仪搭建实验平台,记录受试者管制过程的眼动数据、主观疲劳状态和脑电变化信号;通过受试者主观报告KSS值与脑电变化共同判断疲劳,探究疲劳前后注视转移的差异。结果与正常状态相对比,受试者疲劳后在各兴趣区内部的注视一步转移概率明显增大(P0.05),在多个输入型兴趣区之间注视一步转移概率明显减小(P0.05),输入型兴趣区与输出型兴趣区之间的注视一步转移概率变化不明显。结论管制员疲劳导致其注视转移规律发生变化,存在管制行为差错的风险。     

疲劳干预对拉长-缩短周期动作中下肢生物力学的影响

目的:探讨疲劳干预对典型拉长-缩短周期动作(SSC)——落地反跳(DJ)的下肢生物力学和运动表现的影响。方法:采用Vicon及三维测力台同步采集15名田径专业跑、跳类专项男性运动员在折返跑+垂直纵跳疲劳干预前后落地反跳时的运动学及地面反作用力数据。比较疲劳前后的运动表现及下肢三关节运动学、动力学、刚度和关节做功等特征。结果:疲劳后,(1)DJ腾空高度下降(P<0.05),膝、踝关节的触地角度和角度变化量以及向心期、离心期以及总触地时间均增加(P<0.05);(2)膝关节的蹬伸力矩以及功率降低(P<0.05);(3)膝、踝关节刚度下降,并引起下肢整体刚度下降(P<0.05);(4)膝关节的能量吸收贡献度、踝关节的能量吸收以及净能量均下降(P<0.05)。结论:疲劳改变SSC动作结构,降低下肢尤其是膝、踝关节运动控制能力进而导致运动表现下降。此外,下肢及膝、踝刚度的下降,结合上述关节能量特征的改变,是进一步评价疲劳发展过程中SSC力学表现的重要参考。     

疲劳对跳下和突然变向的生物力学影响

目的:通过受控实验的方法,揭示疲劳对前交叉韧带损伤风险因素的影响机理。方法:32名男性受试者参与本次实验。其中,16名受试者在疲劳条件下完成跳下及突然变向实验任务,另外16名受试者在非疲劳条件下完成相同的实验任务。实验考察的因变量包括在落地初始、双腿支撑和单腿支撑等关键时间点上的下肢关节运动学指标和动力学指标。结果:在疲劳条件下,受试者在落地初始阶段的支撑腿膝屈曲角和膝旋内力矩均比非疲劳条件下明显增大;而在双腿支撑阶段,膝屈曲角峰值、膝内旋角峰值和膝旋内力矩峰值均比非疲劳条件下明显增大;最后在单腿支撑阶段,膝屈曲角峰值和膝屈曲力矩峰值均比非疲劳条件下明显增大。结论:在疲劳条件下,受试者执行跳下实验任务时,通过增加落地时的支撑腿膝屈曲角来减小地面冲击,降低前交叉韧带损伤的风险;但是支撑腿膝旋转角的增大会抵消这一效果。     

《中国军人职业压力量表》信度及效度的第三方验证

目的检验《中国军人职业压力量表》的信度及效度。方法采用随机整群抽样法抽取1100名军人,以《中国军人职业压力量表》进行测评,并随机选取其中106名官兵,同时采用《中国军人心理健康量表》(CMMHS)进行测评。采用SPSS 17.0统计软件对《中国军人职业压力量表》进行信度、效度检验。结果总量表Cronbach’sα系数为0.929,分量表Cronbach’sα系数为0.731～0.857(P<0.01);总量表分半信度为0.932,各因子的分半信度为0.465～0.881(P<0.01)。量表各因子之间及与总分之间的相关系数为0.699～0.900(P<0.01);量表因子与CMMHS大部分因子呈显著正相关(P<0.05),相关系数在0.186～0.253之间。探索性因素分析结果显示,此研究结果与原量表各条目的因子归类一致。验证性因素分析显示,数据与模型拟合程度较高,拟合指标的χ2值=8293.0,近似均方根误差为0.055,残差均方根为0.031,塔克-刘易斯指数、比较拟合指数、增值拟合指数、拟合优度指数分别0.919、0.926、0.920、0.915。结论《中国军人职业压力量表》的信度和效度均较好,达到了心理测量学标准,能够作为测量军人职业压力的有效工具。     

航天服典型关节人服匹配试验研究

目的研究人服匹配因素(包括肘关节旋转中心位置、人服几何匹配度)对人服典型关节耦合运动的影响,了解人服耦合力学特性。方法采用内置式测量方法进行试验,受试者穿戴航天服上肢组件在负压舱内指定位置完成肘关节屈曲运动,使用惯性运动捕捉系统与压力测量系统,分别采集人体运动数据与人服接触力的数据,并对测量结果进行分析。结果人服耦合运动受到人服匹配因素的影响,受试者在4个位置肘关节屈曲40°时的平均力矩分别为3.7565N·m、2.8561N·m、2.9113N·m和4.0129N·m,屈曲过程消耗的能量平均为1.769J、1.565J、1.176J和1.982J。航天服关节阻尼力矩与围度比线性相关,相关系数r=0.7315。结论航天服关节中间位置与人体肘关节旋转中心匹配时活动性能较好,较小的前臂围着服工况运动时受到的关节阻尼力矩较小,人服耦合力学特性与人服匹配因素密切相关。     

不同视觉方式引导下的运动想象脑电信号特征对比分析研究

目的 研究人服匹配因素（包括肘关节旋转中心位置、人服几何匹配度）对人服典型关节耦合运动的影响,了解人服耦合力学特性。方法 采用内置式测量方法进行试验,受试者穿戴航天服上肢组件在负压舱内指定位置完成肘关节屈曲运动,使用惯性运动捕捉系统与压力测量系统,分别采集人体运动数据与人服接触力的数据,并对测量结果进行分析。结果 人服耦合运动受到人服匹配因素的影响,受试者在4个位置肘关节屈曲40°时的平均力矩分别为3.7565Nm、2.8561Nm、2.9113Nm和4.0129Nm,屈曲过程消耗的能量平均为1.769J、1.565J、1.176J和1.982J;航天服关节阻尼力矩与围度比线性相关,相关系数r=0.7315。结论 航天服关节中间位置与人体肘关节旋转中心匹配时活动性能较好,较小的前臂围着服工况运动时受到的关节阻尼力矩较小,人服耦合力学特性与人服匹配因素密切相关。     

双重任务操作诱发疲劳期间有关生理指标变化特征研究（摘要）

目的以双重任务操作诱发脑认知疲劳为实验模型,比较相关生理心理指标动态变化特征,以探讨飞行员脑认知疲劳评价方法的敏感和有效性。方法观察50名男性志愿受试者（年龄25～47岁,平均38.4±8.5岁）在完成1～5h的＂双重任务测试＂期间的绩效指标,     

基本空战动作“检查6点钟”姿势腰背训练方案的表面肌电图特征研究

目的针对飞行员基本空战"检查6点钟"动作设计体能训练方法并进行评价,探讨改进飞行员体能训练的方法。方法针对"检查6点钟"动作设计左右方向腰背肌肉训练方法,8名受试者每周3次力量训练,并配合HP动作,训练周期为3个月。训练前对受试者进行力量素质、HP呼吸配合情况及负荷下肌肉运动表面肌电基线指标的测量,腰背肌肉表面肌电测量选取左右冈下肌、左右背阔肌及左右竖脊肌,训练效果指标为训练前后"检查6点钟"动作腰背肌肉力量及表面肌电值。结果训练后腰背肌肉力量显著增加(P0.001)。表面肌电图(sEMG)显示训练后拉力增加,肌肉等长收缩时积分肌电值(iEMG)显著增加(P0.05),等张运动时除左侧冈下肌iEMG增加(P0.05)外,其余iEMG呈下降趋势,两种运动方式均以背阔肌和冈下肌变化最为显著。训练后肌肉在同样iEMG值时力量输出更大。疲劳分析结果显示,除右背阔肌(左上旋时)和右竖脊肌(右上旋时)中值频率(MF)值略有降低(P0.05),其余肌肉MF值无明显降低,频率曲线无明显左移,双侧冈下肌频率曲线反而右移,MF值增加(P0.05),结果表明肌肉抗疲劳能力增加。此外,训练后深层冈下肌肌肉贡献率较训练前增加,竖脊肌和背阔肌放电则降低或变化不大。结论专项设计方案训练效果显著,训练后受试者腰背肌肉力量显著增加,抗疲劳能力增加,深层小肌肉激发,脊柱运动更加稳定,对飞行员腰背保护更加有力。     

腰伸肌群疲劳对上肢鞭打动作生物力学特征的影响及生理原因探析

目的:探究腰伸肌群疲劳状态下,上肢鞭打动作生物力学特征的变化。方法:利用生物力学信息采集及分析手段,对16名羽毛球运动员进行腰伸肌群疲劳前、后,原地杀球动作的生物力学信息采集,并比较疲劳前、后受试者完成原地杀球动作时,运动学指标及肌电指标的变化。结果:挥拍击球阶段腰伸肌群疲劳后,鞭打侧手部峰值线速度(P<0.05)及髋、肩、肘三关节峰值角速度(P<0.05)下降;肩、髋相对角度差减小(P<0.05);左、右腹直肌(P<0.05),左、右腹内斜肌(P<0.01),左侧腹外斜肌(P<0.05),左侧背阔肌(P<0.05)的肌电RMS均值较疲劳前减小;左侧腹直肌(P<0.01)、左侧腹内斜肌(P<0.01)、左侧腹外斜肌(P<0.05)、左侧背阔肌(P<0.01)的RMS峰值下降;左、右竖脊肌的RMS均值增加(P<0.05),且右侧竖脊肌RMS峰值也增加(P<0.05)。结论:在上肢鞭打运动中,腰伸肌群疲劳会降低人体各环节在挥拍击球时产生动量矩的效率,从而对鞭打效果产生负面影响;局部肌肉疲劳引起人体躯干神经-肌肉协调控制能力改变是导致这一现象发生的根本原因;提高人体神经-肌肉协调控制能力的训练方法是未来值得探究的重要问题。     

一种考虑肌疲劳因素的肌力预测模型修正方法

目的为提高采用表面肌电信号(sEMG)进行肌力预测的通用性,探索肌疲劳过程中肌力预测模型的修正方法。方法分别对肌肉非疲劳状态和疲劳状态下的肌力预测问题进行研究。首先采用曲线拟合建立非疲劳状态下的肌力预测模型,然后开展恒力和线性上升力两种发力方式的疲劳实验,分析肌疲劳对肌力预测的影响,并在此基础上针对线性上升力疲劳过程,建立肌力预测模型系数与肌疲劳程度的函数关系,最后利用疲劳程度对肌力预测模型进行动态修正。结果测试结果显示,当疲劳程度逐渐加深时修正后的预测误差基本保持稳定。结论本方法可有效用于线性上升力疲劳过程的肌力预测。     

影像组学结合机器学习在鉴别脊柱结核与转移瘤中的价值研究

目的 分析脊柱结核（TBS）与脊柱转移瘤（MST）患者受累椎体的MRI表现与影像组学特征,评价基于MRI特征的逻辑回归（Logistic）模型与基于影像组学特征的机器学习模型的诊断效能。方法 搜集本院经病原学检查与手术病理证实的TBS与MST患者,利用Logistic分析MRI特征。提取受累椎体T₂WI脂肪抑制序列（T₂-FS）的影像组学特征,组内相关系数（ICC）评价组学特征值测量的可重复性。依次使用t检验、SelectKBest以及最小绝对收缩和选择算子（LASSO）筛选特征。利用交叉验证（CV）划分数据集,随机森林（RF）及支持向量机（SVM）模型在训练集上进行监督学习,在测试集上进行评价,并与Logistic模型相比较。受试者工作特征（ROC）曲线及决策曲线分析（DCA）分别用来评价机器学习的分类效能及实际临床净收益,校准曲线评估模型的预测误差,Z检验用来比较ROC曲线下面积（AUC）之间的差异。结果 101例患者被纳入样本（51例TBS,50例MST）,筛选到3个MRI特征构建Logistic模型,6个影像组学特征（ICC均>...     

新兵心理弹性对军事训练疲劳及训练伤的影响

目的 调查分析通信某旅新兵心理弹性水平及影响因素,探索其对军事训练疲劳和训练伤的影响,为官兵疲劳状态的改善及训练伤防治提供参考依据.方法 通过随机整群抽样方法,采用一般情况调查表、心理弹性量表中文版和多维疲劳量表(MFI-20)对通信某旅2020年9月入伍的126名参训新兵进行测评分析.结果 新兵心理弹性评分总分平均分为(75.79±14.09)分,显著高于国内常模,超重、吸烟、身体疲劳、情绪低落、恐惧训练是新兵心理弹性的不利影响因素.集训新兵心理弹性水平与疲劳各维度得分呈显著负相关(P<0.05),可以负向预测新兵疲劳水平.高心理弹性组训练伤的检出率明显低于低心理弹性组(P<0.05).结论 心理弹性对新兵的训练疲劳具有较强的负向预测力,并在一定程度上影响军事训练伤的发生.在新兵入伍时,应注重心理筛选;在训练过程中,开展心理弹性的评估与训练,有效提高新兵入伍集训期间应对不良应激、战胜逆境的能力,对于提高部队战斗力具有重要意义.     

心理弹性在军人胫腓骨骨折自我应激和创伤后成长中的中介作用

目的 探讨胫腓骨骨折军人患者心理弹性与自我应激和创伤后成长的关系。方法 选取联勤保障部队第九〇九医院2020年—2021年收治79例胫腓骨骨折军人患者为研究对象,采用心理弹性量表、心理应激量表和创伤后成长量表评估军人患者心理状况,分析相关性后,统计方法构建心理弹性、自我应激和创伤后成长模型,并分析心理弹性在心理应激和创伤后成长中的中介效应。结果 军人心理应激量表评分与心理弹性量表评分、创伤后成长量表评分呈负相关（r=-0.647、-0.468,P<0.01、0.05）、心理弹性量表评分与创伤后成长量表评分呈正相关（r=0.674,P<0.01）;中介效应检验显示,拟合优度指数为0.989、调整拟合优度指数为0.927、拟合指数为0.962、比较拟合指数为0.989,均>0.9,近似误差均方根为0.031;路径分析显示,心理应激直接作用于创伤后成长,也可以通过心理弹性作用于创伤后成长,中介效应为0.12,总效应为0.83。结论 军人胫腓骨骨折创伤后成长与心理应激和心理弹性相关,心理应激程度可以直接影响创伤后成长水平,也可以通过心理弹性的中介效应发挥作用。     

脑力负荷评定指标敏感性的比较研究

目的 比较常用脑力负荷评定指标的敏感性。方法 记录分析了受试者完成了１１种不同难度任务时的主任务绩效,附任务绩效,主观评分和心理生理指标共２５种脑力负荷评定指标。结果追踪误差,反７尖时,正确率,类别量表评分,多级估量量表评分,多维量表评分,Ｐ３潜伏期,逐次心跳间期,逐次呼吸间期和眨眼率在不同任务之间有显著差异,ＣＳ,ＭＥＳ和ＭＤＳ对任务总负荷,Ｅ,ＲＬＡＴ,ＩＢＩ和ＩＲＩ对主任务负荷,ＲＴ和ＣＲ对