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《山东大学》 2011年
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低氧环境模拟医学研究平台建立与应用研究

王海涛  
【摘要】:青藏高原在我国的部分平均海拔4000以上,约占我国领土面积的1/4,外部环境复杂,需要内地人员的广泛支援。高原环境对人体最重要的影响是缺氧,建立创新的低氧环境模拟医学研究平台对发展我国高原医学研究和应用具有十分重要的意义。利用这样的平台,可以有效地开展缺氧预适应方法的筛选,科学地进行进藏人员的缺氧预适应训练,快速提高他们的高原适应能力等。 为建立此平台,本研究主要进行了以下工作: 1、创新的低氧舱式环境模拟装备,在常压条件下,利用微小负压,调节氮气流量,即可定量准确地调节舱体的空气泄漏量,实现舱内的海拔高度的控制,并可以进行函数式低氧模式,满足多个应用场合的需求,此技术和装备已经申请国家发明专利。 2、应用系列化的医学监测与评价装备,包括低氧训练时的穿戴式生理监测系统,可以实时显示、记录生理信号,包括心动周期序列,额头反射式血氧饱和度,呼吸波信号;还包括微动敏感床垫睡眠监测系统,可以监测低氧试验期间的睡眠状态。为了完善医学监测与评价装备,基于心肺生理信号序列的模式描述方法和多序列信息融合,模拟专家思维,进行了智能化的睡眠分期,同时这种时间序列的模式描述结构也可用于睡眠生理信号数据库的管理和分析。针对容积脉搏波信号易受到干扰的问题,利用符号描述方法进行自动化的辨识,提高了信号指标的可信度。 利用以上平台,进行了面罩低氧呼吸和低氧舱呼吸的对比试验,发现在相同氧气浓度的条件下,二者产生的血氧饱和度曲线有一定差异,据此,我们分析二者有不同的低氧效应,说明面罩式低氧装备不能真实模拟低氧环境。 利用以上平台,进行了3方面的应用。典型低氧适应能力的受试者的生理信号特点分析;睡眠质量和低氧适应能力的关系研究;高低氧“类推拉”效应的研究,发现了效应的三种模式,为高氧不利影响的防治奠定了基础。 重要创新点有四个,第一是发现了面罩式低氧呼吸装置模拟低氧环境的失真问题;第二,为了解决失真问题,进行了自泄露常压低氧环境模拟研究;第三,提出基于生理序列模式描述的智能化睡眠分期算法;第四,从数据上证实了高低氧的“类推拉”效应。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R318.0

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