催产素通过下丘脑-脑干-心脏神经通路调节呼吸性心率变异性

Nature Neuroscience 最新研究报道:催产素中枢调控呼吸性心率变异的新机制 一、研究背景与学科基础 心率变化是体现人体生理和心理状态的重要指标,经过自主神经系统的精细调控,能够维持血气稳态并反映情绪状态。自律性心率变异(heart rate variability, HRV)是反映心脏健康与神经调控能力的常用参数,其中与呼吸周期紧密相关的部分称为呼吸性心率变异(respiratory heart rate variability, respHRV,亦称呼吸性窦性心律不齐,respiratory sinus arrhythmia,RSA),表现为吸气时心率升高、呼气时心率降低。这一机制不仅能优化心脏泵血效率,在氧气供应及二氧化碳排除中发挥重要作用,而且还与个体年龄、身体训练水平...

深度学习模型用于12导联ECG分类中的特征分析与可解释性研究

深度学习在心电图自动诊断解释性研究 ——基于Explainable AI的进展综述 一、学术背景与问题提出 心电图(Electrocardiogram, ECG)作为临床诊断心脏疾病的重要生理信号采集手段,至今已有百年历史。近年来,随着人工智能(Artificial Intelligence, AI)和深度学习(Deep Neural Networks, DNNs)技术的快速发展,基于数据驱动的自动诊断算法在心电图领域获得了卓越的性能,尤其在心律失常等复杂异常识别上显著优于传统方法。深度学习模型通过自动学习和提取信号特征,极大地推动了心电图自动解读和辅助诊断系统的进步。 然而,这类黑箱性质的算法在实际临床应用中的推广仍然受限,最核心障碍之一正是缺乏可解释性(Explainability)。尽...

用于失衡心电图分类的样本生成和增强注意力模块的深度表示学习

深度表示学习在失衡心电图分类中的创新应用 —— 《Deep Representation Learning with Sample Generation and Augmented Attention Module for Imbalanced ECG Classification》学术新闻报道 一、学术背景与研究动因 心脏健康监测在现代医疗保健领域中占据着至关重要的地位,尤其是在远程健康监护(Remote Health Monitoring)和物联网(IoT)技术快速发展的背景下,心电图(Electrocardiogram, ECG)作为心脏电活动的记录工具,始终是医生诊断心率失常(Arrhythmia)等心血管疾病的重要依据。心律失常凭借其发病率高、危险性大,成为心血管疾病致死的主要原因...

慢性疾病预防的多类别反事实解释估算与一致性评估

一、学术背景与研究动机 近年来,人工智能(Artificial Intelligence, AI)在医疗健康领域取得了巨大进展。从最初的辅助诊断、风险预测到个性化干预方案的推荐,AI已成为改善医疗服务质量和效率的重要工具。然而,AI在临床实际应用中仍面临诸多挑战,最突出的问题之一是模型的可解释性(Explainability)与可信度(Trustworthiness)。当AI系统被用于临床决策支持(Clinical Decision Support Systems, CDSS)时,医务人员和患者都迫切希望能“看懂”AI如何做出推断,以及这些推断是否符合现有医学知识而不是黑盒输出。缺乏透明度不仅限制了AI工具的推广,也影响了医生的信任与接受度,进而影响到患者的安全和健康结果。 为弥补这一缺陷,...

钙激活钾电流对衰竭心肌细胞室性复极的体内建模与验证

心力衰竭心室肌细胞中钙激活钾通道(SK通道)对复极过程的影响——基于计算建模的研究 研究背景与学术意义 心力衰竭(heart failure, HF)是一种严重且常见的心脏疾病,其特征为心脏电生理和收缩功能的全面恶化。这种病理状态不仅导致心脏泵血功能减弱,不能满足机体的生理和代谢需求,还常常伴随其他代谢性或心脏性疾病,其中以房颤(atrial fibrillation, AF)最为常见。值得注意的是,房颤若并存于射血分数降低型心力衰竭患者中,会进一步提升死亡风险。因此,深入理解心力衰竭状态下心脏电生理特性及其调控机制,对于降低患者致死性心律失常风险、改进治疗策略具有重要意义。 在心脏电生理研究中,小电导钙激活钾通道(small conductance calcium-activated po...

单一振动物理心电图传感器的多模态心脏波形生成重建

单传感器振动心动图生成多模态心血管波形 背景介绍 心血管疾病(Cardiovascular Disease, CVD)作为全球范围内致病率和致死率最高的疾病之一,每年影响着数以亿计的患者,对全球医疗体系造成了巨大负担。据文献统计,每年因心血管疾病花费的医疗费用高达数十亿美元,且影响着患者的生产力与生活质量。多种风险因素如高血压、糖尿病、肥胖以及久坐不动的生活方式普遍存在,使得CVD防治难度加大。 早发现、早干预是提升CVD管理效率、减少严重心血管事件的关键,这其中可穿戴健康监测技术逐渐成为热点。通过日常佩戴心脏生理参数监测设备,患者可以主动了解自身健康状况,配合医生实现精准的个体化管理。当前主流的心血管监测技术有: 心电图(Electrocardiography, ECG): 通过记录心脏电...