| 基于改进Fast ICA BP算法在直肠生理信号处理中的研究 |
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| 引用本文： | 昝鹏,薛英杰,昌美含.基于改进Fast ICA BP算法在直肠生理信号处理中的研究[J].仪器仪表学报,2019,40(10):169-178. |
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| 作者姓名： | 昝鹏 薛英杰 昌美含 |
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| 作者单位： | 上海大学机电工程与自动化学院自动化系;上海市电站自动化技术重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（31570998）资助项目 |
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| 摘 要： | 大便失禁是指肛门括约肌失去对粪便及气体排出的控制能力。随着医工学科的交叉发展,提出了使用人工肛门括约肌系统(AAS)来帮助患者治疗大便失禁,重建直肠感知功能,监测直肠压力和诊断直肠病变。本文改进了原括约肌执行机构,分析了直肠受力情况,进行了AAS系统的离体信号采集实验。针对AAS系统在直肠生理信号处理方面的缺失,提出了使用相空间重构(PSR)对一维直肠压力信号进行多维重建,并利用改进的快速独立分量分析(Fast ICA)算法对重构信号进行分离,提取分离后直肠信号的特征分量,采用BP神经网络进行模式识别。实验对比表明,改进的执行机构对直肠平均最大应力基本保持在12 kPa左右,保证了直肠受压区域的正常供血,实现直肠内容物的夹持。该算法迭代次数少,分离效率高,直肠功能平均诊断率达89.5%,可以实现直肠生理信号的初步处理。
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| 关 键 词： | 人工肛门括约肌 相空间重构 快速独立分量分析 BP算法 直肠感知功能重建 离体实验 模式识别 |
Research on the improved fast ICA BP algorithm in rectal physiological signal processing |
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| Zan Peng,Xue Yingjie,Chang Meihan.Research on the improved fast ICA BP algorithm in rectal physiological signal processing[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2019,40(10):169-178. |
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| Authors: | Zan Peng Xue Yingjie Chang Meihan |
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| Abstract: | artificial anal sphincter; phase space reconstruction; fast ICA(fast independent component analysis) BP algorithm; rectal perceptual function reconstruction; in vitro experiment; pattern recognition |
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| Keywords: | artificial anal sphincter phase space reconstruction fast ICA(fast independent component analysis) BP algorithm rectal perceptual function reconstruction in vitro experiment pattern recognition |
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