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面向情绪轨迹检测和治疗的个性化多领域数字神经表型模型
摘要：许多现实生活中的智能传感器、可穿戴设备和移动应用程序的商业可用性提供了有关各种人类行为、生理和社会标记的宝贵信息来源，可用于推断用户的心理状态和情绪。然而，目前还没有将这些心理社会指标与神经活动的实时测量相结合的商业数字产品。特别是，脑电图 (EEG) 是一种经过充分验证且高度敏感的神经成像方法，可产生可靠的情绪标记和有效的处理，并且几十年来一直广泛应用于心理健康研究。将可穿戴神经传感器集成到现有的多模态传感器阵列中，可以为深度数字神经表型在情绪障碍的检测和个性化治疗中带来巨大的希望。在本文中，我们提出了一种基于健康社会生态模型的多领域数字神经表型模型。提出的模型利用最近的神经科学进展，提出了一种数字心理健康的整体方法，可以提供高度个性化的诊断和治疗。讨论了该模型的技术和道德挑战。
关于性能、准确性的独立研究... - uHoo
短期暴露于室内空气污染物会对健康造成不利影响，需要进行实时测量。最常见的室内污染物是二氧化碳 (CO 2 )、一氧化碳 (CO)、臭氧 (O 3 )、二氧化氮 (NO 2 )、总挥发性有机化合物 (TVOC) 和直径小于 2.5 μ m 的颗粒物 (PM 2.5 )。市面上有几种低成本的室内空气质量监测仪；然而，其中很少有经过准确测试的。本文开发了一个稳定、易于使用且可重复的平台。在这些实验室条件下，低成本传感器与计算浓度之间的比较显示为线性（PM 2.5、CO 2、CO、NO 2、TVOC（乙烯）和 O 3 的 R 2 分别为 0.980、0.972、0.990、0.958、0.987 和 0.816，r s 分别为 0.982、0.985、0.900、0.924、0.982 和 0.571）。使用实验室条件测试对 TVOC 传感器的可能交叉干扰；CO 2、CO 和 NO 2 分别增加 2500 ppm、100 ppb 和 100 ppb 导致曲线拟合从线性变为二次。通过在真实室内场所的应用，对低成本传感器进行了全面验证。PM 2.5、CO 2 和 O 3 的参考方法和 uHoo 测量值之间实现了良好的相关性（r s 分别为 0.765 至 0.894、0.721 至 0.863 和 0.523 至 0.622）。
规格 - 机载传感器设施
POS AV 是用于机载直接地理配准的首屈一指的商业 GNSS-惯性解决方案。POS AV 与数码相机、胶卷相机、激光雷达系统、SAR 系统和数字扫描仪配合使用，每秒可精确测量数百次空中传感器的位置和方向，在数据捕获的准确时刻考虑所有运动变量。无论是实时测量还是使用高效的 POSPac Mobile Mapping Suite (MMS) 软件进行后期处理，数据都可用于将传感器数据精确地地理配准到地球或本地测绘框架，而无需地面信息，从而消除了耗时的空中三角测量步骤。POS AV 非常适合支持精确测绘工作，特别是在恶劣环境和快速响应能力下，在这些环境中，地面控制数据可能无法获得或无法物理收集。POS AV 集成了精密 GNSS 和惯性技术，由 Applanix 的行业领先专业知识和对技术创新的持续投入提供支持。POS AV 提供简化和自动化的数据工作流程以及内置的质量控制功能，可提高所有航空测绘应用的生产力。
基于头戴式显示器的虚拟现实和生理计算在中风康复中的应用：系统评价
虚拟现实 (VR) 介导的康复正在成为中风幸存者恢复运动功能的有用工具。最近的研究表明，VR 与生理计算（即实时测量和分析不同的行为和心理生理信号）和反馈相结合，可以 1) 提高患者的参与度和积极性，2) 可以在患者舒适的家中进行可重复的治疗，以及 3) 开发干预结果和成功的新代理。虽然此类系统已显示出对中风康复的巨大潜力，但仍然缺乏对文献的广泛回顾。在这里，我们旨在填补这一空白，并对通过纳入标准的十二项研究进行系统回顾。对论文进行了详细分析，并对每项研究进行了质量评估/偏倚风险评估。结果发现，大多数研究的质量等级为良好或一般。研究结果还表明，基于 VR 的康复方案与生理计算相结合可以增强患者的依从性，提高积极性，改善整体体验，并最终提高康复效果和缩短恢复时间。本文讨论了所研究的局限性，例如样本量小和男女参与者比例不平衡，这可能会限制所得研究结果的普遍性。最后，对未来的研究提出了一些建议。
卷积神经网络
脑电图 (EEG) 使用放置在头皮上的传感器实时测量大脑电活动。必须识别并消除由于眼球运动和眨眼、肌肉/心脏活动和一般电干扰而产生的伪影，以便正确解释 EEG 的有用脑信号 (UBS)。独立分量分析 (ICA) 可有效地将信号分成独立分量 (IC)，这些分量在 2D 头皮地形图 (图像)（也称为地形图）上的重新投影允许识别/分离伪影和 UBS。到目前为止，IC 地形图分析（EEG 的黄金标准）一直由人类专家以视觉方式进行，因此无法用于自动、快速响应的 EEG。我们提出了一个基于 2 D 卷积神经网络 (CNN) 的 IC 拓扑图脑电图伪影识别的完全自动化和有效框架，能够将拓扑图分为 4 类：3 种伪影类型和 UBS。描述了框架设置，并展示、讨论了结果，并将其与其他竞争策略的结果进行了比较。在公共脑电图数据集上进行的实验表明，总体准确率超过 98%，在标准 PC 上用 1.4 秒对 32 个拓扑图进行分类，即驱动一个由 32 个传感器组成的脑电图系统。虽然不是实时的，但提出的框架足够高效，可用于基于快速响应脑电图的脑机接口 (BCI)，并且比其他基于 IC 的自动方法更快。
神经反馈可以提供直接脑的证据 -
Neurofefback是一种实时测量大脑活动并将其作为个人反馈的程序，从而使他们能够自我调节大脑活动，并对从行为推论的认知过程产生影响。一个普遍的论点是，神经反馈研究可以揭示测得的大脑活动如何引起特定的认知过程。因果主张通常是关于被测量的大脑活动被操纵为独立变量的，类似于大脑刺激研究。然而，这种因果推论容易受到以下论点：其他上游大脑活动同时变化并导致大脑活动的变化。在本文中，我们概述了神经反馈可能会通过间接手段影响认知的推论。我们进一步认为，研究人员应该对训练有素的大脑活动可能是“因果网络”的一部分，从而共同影响认知，而不是一定是因果关系。这种特殊的推论可以更好地翻译从神经反馈研究到其余神经科学的证据。我们认为，最近的多变量模式分析与隐式神经反馈结合使用，目前是因果关系的最强案例。我们的观点是，尽管推断直接因果关系的负担很困难，但可以使用神经科学中各种方法的集合进行三角构作。最后，我们认为，与揭示大脑和认知过程变化的其他方法相比，神经反馈方法提供了独特的优势，但是研究人员应该注意间接的因果关系。
液压电磁阀的可靠性和寿命研究。第 2 部分
本研究采用理论和实验相结合的方法，研究汽车变速器中使用的电磁阀 (SV) 的可靠性。本研究的目标是使用加速测试来表征 SV 故障，并将结果与新的综合有限元模型 (第 1 部分) 相关联。我们设计和制造了一种定制测试设备，用于同时监控和启动多达四个 SV。该测试设备能够应用受控的占空比、电流和启动频率。SV 还放置在热室中，以便可以精确控制环境温度。该设备实时测量每个 SV 的温度、电流和电压。我们进行了一系列测试，以产生 SV 的重复故障。SV 的故障似乎是由于过热和螺线管线圈中使用的绝缘层故障造成的。电流测试在 100 � C 环境温度、16.8 V 平均峰值电压、50% 占空比和 60 Hz 启动频率下进行。发生故障时，由于螺线管线圈短路，螺线管电阻会下降到明显较低的值。电阻下降会导致平均电流明显增加。绝缘层也会熔化并流出 SV。因此，环境温度和电流的增加被认为会导致 SV 可靠性下降。© 2008 Elsevier Ltd. 保留所有权利。
皮肤中间的微流体系统，将硬质和软材料结合起来，以在汗水捕获和分析中进行苛刻的应用
eccerine汗液包含丰富的电解质，代谢物，蛋白质，金属离子和其他生物标志物。这些化学物种浓度的变化可以表明水合状态的改变，它们还可以反映健康状况，例如囊性纤维化，精神分裂症和抑郁症。柔软的，皮肤交织的微流体系统的最新进展可以实时测量局部汗水损失和汗水生物标志物浓度，并在医疗保健中采用了广泛的应用。在某些情况下使用涉及对身体的物理影响，这些影响可以动态变形这些平台，并对测量可靠性产生不利影响。此处提供的工作克服了这种局限性，它通过使用相对较高的模量聚合物构建的微流体结构，并在嵌入低模量的低模量弹性体时以柔软的，系统水平的力学设计。分析模型和有限元分析定义这些系统的相关力学，并作为布局的基础，以允许在苛刻的，坚固的场景中进行稳健的操作，例如在足球中遇到的耐用场景，同时保留机械可伸展性，以舒适地与皮肤保持舒适的水平粘合。台式测试和在施加的机械应力下的汗液损失和氯化物浓度测量的体型现场研究表明了这些平台的关键特征。
通过光声成像测量体内氧化应激
活性氧和氮物质 (RONS) 的积累会导致细胞损伤甚至细胞死亡。RONS 是短寿命物质，因此难以直接、精确和实时测量。生物相关的 RONS 水平在 nM-µM 范围内；因此，需要高灵敏度的 RONS 探针。我们之前使用了对 H 2 O 2 灵敏度为 mM 的混合金核银壳纳米粒子。这些粒子通过光谱偏移报告了 RONS 的存在，而光谱偏移可以通过光声成像轻松量化。在这里，我们使用卤化物掺杂来调整这些材料的电化学性质，以更好地匹配 RONS 的氧化电位。这项工作描述了这些 AgI 涂层金纳米棒 (AgI/AuNR) 的合成、表征和应用。I:Ag 摩尔比、pH 值和初始 Ag 壳厚度都经过优化，以获得良好的 RONS 检测限。卤化物掺杂使银的还原电位从 E 0 Ag = 0.80 V 降低至 E 0 AgI = − 0.15 V，导致 H 2 O 2 增加 1000 倍，ONOO − 灵敏度增加 100,000 倍。AgI/AuNR 系统的蚀刻速度也比未掺杂的 Ag/AuNR 快 45 倍。AgI/AuNR 可轻松报告已建立细胞系以及小鼠模型中内源性产生的 RONS。
通过光声成像测量体内氧化应激
活性氧和氮物质 (RONS) 的积累会导致细胞损伤甚至细胞死亡。RONS 是短寿命物质，因此难以直接、精确和实时测量。生物相关的 RONS 水平在 nM-µM 范围内；因此，需要高灵敏度的 RONS 探针。我们之前使用了对 H 2 O 2 灵敏度为 mM 的混合金核银壳纳米粒子。这些粒子通过光谱偏移报告了 RONS 的存在，而光谱偏移可以通过光声成像轻松量化。在这里，我们使用卤化物掺杂来调整这些材料的电化学性质，以更好地匹配 RONS 的氧化电位。这项工作描述了这些 AgI 涂层金纳米棒 (AgI/AuNR) 的合成、表征和应用。I:Ag 摩尔比、pH 值和初始 Ag 壳厚度都经过优化，以获得良好的 RONS 检测限。卤化物掺杂使银的还原电位从 E 0 Ag = 0.80 V 降低至 E 0 AgI = − 0.15 V，导致 H 2 O 2 增加 1000 倍，ONOO − 灵敏度增加 100,000 倍。AgI/AuNR 系统的蚀刻速度也比未掺杂的 Ag/AuNR 快 45 倍。AgI/AuNR 可轻松报告已建立细胞系以及小鼠模型中内源性产生的 RONS。