北京生物医学工程杂志
Beijing Biomedical Engineering 북경생물의학공정
- 主管单位： 北京市卫生健康委员会
- 主办单位： 北京市心肺血管疾病研究所
- 影响因子： 0.47
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 1002-3208
- 国内刊号： 11-2261/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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唾液的拉曼光谱用于疾病诊断的初步研究
表面增强拉曼光谱技术是近年来快速发展的一种痕量特征标记性物质检测技术,可达到分子识别水平,且具有快速、测量条件要求低、可重复性好、无污染等优点;人体唾液中含有大量体征相关的特异性蛋白质和分泌物质,唾液检测具有无创、获取方便、适合开展大规模普查等优点.表面增强拉曼光谱检测技术可以快速对唾液进行检测,二者的结合有可能成为一种适合普查的快速检测方法.本文采用便携式表面增强拉曼光谱检测仪器对44例吸毒者、45例艾滋病患者、11例肺癌患者和11例乳腺癌患者以及55例健康对照组的唾液进行测试,获取所有样本的拉曼光谱.应用支持向量机和随机森林方法对以上样本的拉曼光谱数据进行统计学分类.分析结果证实,对唾液样本的拉曼光谱检测技术可以有效地区分上述患者与健康人群.采用表面增强拉曼光谱进行唾液检测可能成为某种疾病早期诊断的一种有效方法.
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基于数据挖掘技术的消化道恶性肿瘤诊断
目的 探讨数据挖掘技术在血清肿瘤标志物(STM)联合检测诊断消化道恶性肿瘤(DTC)中应用的可能性,并比较Logistic回归模型、神经网络和朴素贝叶斯分类器及临床单一及联合STM诊断DTC的性能.方法 对301例DTC和114例消化道良性疾病患者的血清肿瘤标志物CA19-9、CA242、CA50、CEA检测值,分别建立基于统计Logistic回归、反向传播神经网络和朴素贝叶斯方法的诊断分类器,并进行10折交叉验证.利用诊断敏感度、特异度和接受者操作特征(ROC)曲线下面积对三种数据挖掘分类器、CA19-9以及4种STM并联诊断DTC的性能进行评价.结果 神经网络诊断模型的敏感度和ROC曲线下面积(Az)分别为92.0%和0.903,高于STM并联诊断的敏感度83.4%(P＜0.001)和CA19-9诊断的ROC曲线下面积0.806(P＜0.001),特异度69.3%与STM并联诊断的特异度68.4%相当(P=1.00);Logistic回归模型的敏感度91.4%高于STM并联诊断(P＜0.001),特异度45.6%低于STM并联诊断(P＜0.001),Az=0.819与CA19-9诊断相当(P=0.55);贝叶斯分类器的敏感度72.8%低于STM并联诊断(P＜0.001),特异度75.4% 和Az=0.797与STM并联诊断和CA19-9诊断相当(P=0.13和P=0.61).结论 数据挖掘技术的分类方法中,神经网络的分类方法比单一STM及其并联诊断的准确性高,Logistic回归和贝叶斯方法的诊断水平与普通STM并联诊断水平相当;神经网络分类器的诊断性能优于Logistic回归模型和贝叶斯分类器,可进一步应用于计算机辅助诊断中.
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数字图像增强中灰度变换方法在乳腺X线片中的应用
图像增强技术作为一种基本的图像处理技术,其目的是对原始图像进行加工,得到视觉效果更好更有用的图像.乳腺X线片是当今早期诊断乳腺癌的有效手段,但由于人体肉眼分辨能力有限以及人为疏忽等原因,其中有很大一部分诊断信息没有被人们所利用,因此对乳腺X线片进行增强处理很重要.本文在讨论包括线性变换、非线性变换和直方图均衡化三种用于图像增强灰度变换方法基础上,利用MATLAB编程实现相关算法,将其用于乳腺X线片的处理.结果表明,以上三种灰度变换方法均提高了图像的对比度,改善了图像的显示效果.上述三种灰度变换方法应用于临床,均将有利于医生进行微钙化点检测和疾病诊断.
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基于MSP430单片机的三导联心电采集系统的研制
为获得大量的原始人体心电数据,研制了一款三导联心电采集系统.本系统主要由MSP430单片机开发而成,可以连续采集,经差分放大、功率放大,后经A/D后存储在芯片内的flash中,并可通过LabVIEW编译的软件控制串口将数据传到计算机中进行后期的数据分析.经测试证实系统安全、稳定性好,可用于心电数据的采集和分析.
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化学突触传递的数值模拟
为了进一步认识突触功能,构造了两个简单的突触连接模型,并对化学突触传递进行模拟,数值研究化学突触的传递功能.研究结果表明,神经信号通过化学突触进行传递时,存在明显的突触延搁现象;突触后膜上化学门控离子通道的开放比例与突触前膜电位呈正相关;化学突触传递存在阈电位.上述结果与神经生物学的相关理论基本吻合.本研究以数值模拟方法进一步认识和理解了神经元之间的信号传递过程,也为后续的神经网络的模拟仿真研究奠定基础.
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轴流式血泵溶血数学模型的探究
溶血的定量评价对于血泵的设计和研究十分重要,而建立血泵溶血的数学模型,对于血泵溶血的预测,提高其血液相容性具有十分重要作用.本文在分析与血泵溶血相关因素的基础上,首先从能量守恒定律确定轴流式血泵叶轮驱动力的输出功可分两部分提供给血液:用于提高血液压力的能量以及用作血液溶血的能量.然后采用动力系统转矩方程和能量方程,建立血泵辅助循环溶血模型.终建立了能够定量评价血泵在不同工作状态下(正常状态和抽吸状态)溶血程度的数学公式.本文对轴流式血泵的溶血问题提供了新的研究思路,将对血泵及其控制系统的改进提供重要的依据.
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基于连笔直写的微结构血管支架体外测评
目的 评价基于连笔直写的生命体微结构成形技术制备的管状支架的力学性能及其生物相容性.方法 对该血管支架采用径向顺应性、缝合强度、爆破压力等力学性能检测;通过溶血率、体外动态凝血实验、血小板黏附实验进行血液相容性的分析;采用细胞培养MTT法及细胞形态学观察方法,研究其细胞相容性.结果 血管支架的径向顺应性为(4.03±0.56)%/100mmHg,缝合强度为(204.5±72.1)N/cm2,爆破压力约为(102±8)kPa;支架的溶血率为1.75%,小于ISO规定的5%;在体外动态凝血实验中,血管支架的抗凝血性能显著优于对照组载玻片(P＜0.05),而且扫描电镜观察到血小板黏附较少,显示出该血管支架具有良好抗凝血性能;MTT比色法结果显示其细胞毒性为0～1级;细胞形态学观察显示L929细胞在该血管支架膜片的浸提液中呈梭形或三角形,贴壁良好.结论 该血管支架具有良好的力学性能、血液相容性和细胞相容性,可以满足组织工程血管支架的要求.
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颈椎三节段融合术后相邻节段运动变化规律研究
为研究人体颈椎三节段融合后的运动规律,本文利用三维运动信息采集系统,获取了6具猪颈椎C2-T1标本在未损伤及两种三节段融合状态下的各个节段的运动信息,计算并得到各节段运动转角;再通过分析三节段融合的相关运动规律和特点,得出三节段融合质量略差于双节段融合效果,融合后的运动幅度可降低至融合前的30%左右;通过定量比较得出两种三节段融合相对于三种双节段融合,前、后相邻节段与其它节段融合状态的运动补偿幅度均有不同程度的增加.本研究为人体多节段融合临床手术提供了定量参考和理论依据.
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一种简单的上肢关节坐标系定义方法
人体运动的运动学或者动力学分析通常需要对各关节建立局部坐标系,目前大部分人体关节坐标系定义方法基于临床应用,要求专业的解剖学知识,可操作性差.本文定义了上肢的主要解剖学特征点,通过这些特征点构建了肩关节、肘关节及腕关节坐标系,并详细阐述了直接采用肩锁关节点(AC)构建肩关节坐标系的方法和必要性.利用运动捕捉系统对自愿者步态过程中的上肢运动轨迹进行采集,通过分析坐标系特征点在运动过程中空间相对位置的不变性,说明了文章提出的上肢局部坐标系定义方法在一定范围内是合理的.
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柯氏音法与示波法相结合的新型血压测量仪研究
为提高电子血压计的准确性,研制出将柯氏音法与示波法结合的新型血压测量装置.首先在研究测量过程和信号处理方法的基础上,设计基于驻极体麦克风和电容式压力传感器的电子血压计系统架构;再利用柯氏音和脉搏波的密切相关性,建立基于统计规律的时域窗函数对柯氏音声强信号进行选择性放大,并设计相关实验验证了该方法的有效性;然后提出利用柯氏音法准确性和示波法稳定性的血压值综合求算逻辑.通过初步测试实验和分析,证实了该装置测量结果具有较高的准确性和稳定性.研究表明,利用柯氏音与脉搏波的关系进行综合信号处理和血压值测算,有望获得高准确性的血压自动测量方法.
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不同电极电刺激对有髓神经传导阻断影响的仿真研究
目的 比较双电极双向脉冲刺激和单电极双向脉冲刺激在神经纤维传导阻断中的阻断阈值以及对神经纤维的损伤,并通过该研究为电刺激促进脊髓损伤后下尿路功能重建的动物实验选择优的刺激模式.方法 以有限长单根有髓神经为研究对象,以两栖动物的有髓神经纤维FrankenhaeuserHuxley(F-H)模型为仿真研究基础.结果 比较了单、双电极在双向对称方波以及双向间歇方波作用下的阻断阈值以及单双电极在同样的刺激条件下(包括刺激波形、频率以及电流强度)产生的离子电流强度大小.结论 双电极的阻断阈值大于单电极的阻断阈值.在相同的刺激条件下,双电极双向脉冲刺激对神经的损伤程度小于单电极双向脉冲刺激.
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主动脉与肺动脉组织的生物力学特性比较
目的 通过对正常人主动脉与肺动脉组织之间拉伸力学特性的对比研究,为Ross手术提供生物力学实验依据.方法 取死亡3～4h内正常国人主、肺动脉壁,主、肺动脉窦壁,主、肺动脉瓣膜,制作成约长10mm、宽6mm的试验样本,用Boss 3330实验机对样本进行拉伸实验.结果 环向和纵向的主动脉壁, 主动脉瓣膜,主动脉窦壁与肺动脉壁,肺动脉瓣膜,肺动脉窦壁的弹性模量及抗拉强度均无显著性差异(P＞0.05).结论 主动脉壁、主动脉瓣膜、主动脉窦壁与肺动脉壁、肺动脉瓣膜、肺动脉窦壁的生物力学性质基本相似.
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基于心电图的心肌缺血非线性分析
心电图是心肌缺血检测的一种方便、经济、无创的工具,其主要的临床表现为ST-T段变化.鉴于心脏是一个混沌系统,本文从非线性角度出发,对心电图特征参数序列进行分形维数和大Lyapunov指数分析,其中特征参数序列包括:心电图RR间期,瞬时心率HR(heart rate),ST段的平均幅值STmean,ST段小幅值STmin,STmean与HR的比值STr,T波峰末间期TpTe,R波峰值Ramp,T波峰值Tamp.利用公共数据库Long-term ST database(LTST)中心肌缺血和非心肌缺血心电数据,通过统计t检验分析,除大分形维数分析中的TpTe与大Lyapunov指数分析中的Ramp和Tamp特征参数外,其余参数均有显著性差异.基于心电图的非线性分析为心肌缺血检测与诊断提供另一重要依据.
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基于OMAP-L137的电子耳蜗体外语音处理器的设计
电子耳蜗是目前唯一能使重度聋和全聋患者恢复听觉的医学装置,研制价格适中、基于汉语特征的电子耳蜗产品具有较高的经济效益和深远的社会意义.本文以新型DSP+ARM双核低功耗处理器OMAP-L137为核心,设计并实现了一款电子耳蜗体外语音处理器原型,包括核心处理器单元、音频单元、SDRAM、NAND Flash、USB2.0 OTG接口、无线发射接口等模块.它实现了语音实时采集、连续交替采样算法处理,并根据刺激模式形成相应的刺激脉冲参数帧序列,发送到无线传输模块.通过对本系统和电子耳蜗无线传输模块、刺激电路进行联合调试,对语音采集、算法处理以及无线发射接口进行了验证,测试结果表明系统达到设计要求.
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基于小波分析提取心动周期中睡眠呼吸事件信息
为了挖掘心动周期中睡眠呼吸事件信息,为无干扰监测睡眠呼吸事件提供技术支持,本文利用多分辨率小波分析方法,对睡眠呼吸暂停低通气综合征病人的整晚心率序列进行分解和重建,获得与睡眠呼吸事件相关联的特征波形;再根据特征波形的波形特点与睡眠呼吸事件的关系,识别呼吸事件发生的位置和类型.本方法提取的试验结果与标准睡眠图仪提示的结果进行比较表明,基于小波分析提取心动周期中睡眠呼吸事件信息的方法是有效和可行的.
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基于Linux和Qt4便携式医疗仪器的开发方法
针对便携式医疗仪器的特点,本文提出了一种采用嵌入式Linux操作系统和跨平台应用程序框架Qt4快速开发便携式医疗设备的方法.开发过程包括开发环境的建立,Linux和Qt编译、移植以及应用软件的设计.在此基础上,本文设计了一种手指脉搏波监测显示设备的系统软件,此实例证实应用上述方法所开发的系统界面友好,可实时、清晰地显示脉搏波形.结果表明,利用本文提出的方法开发便携式医疗仪器是一种有效、快速的开发方法.
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一种DICOM文件并行传送算法的设计与实现
DICOM文件传送是PACS中非常重要的一类文件操作.本文通过分析DICOM文件传送的基本原理,发现DICOM文件串行传送中有大量时间消耗在网络连接和DICOM连接上.为了尽快完成海量影像文件的DICOM传送任务,本文从两方面改进文件传送算法:一是减少网络和DICOM连接次数,每次连接尽量传送更多的文件;二是通过文件并行传送来成倍增加单位时间内文件传送数量.然后针对PACS中待传送DICOM文件特点,设计一种基于任务划分策略的DICOM文件并行传送算法.该算法采用"一次DICOM连接传送一类文件"的传送机制和"Master-Slave"结构的集中式动态负载平衡方案.该算法在.NET framework 4框架下实现,测试表明上述算法具有良好的并行性能,且显著提高了DICOM文件传送效率.
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监护仪参数模块的插件式设计
为解决监护仪对不同组合参数模块的支持,同时实现参数模块的共享,本文提出了一种监护仪参数模块的插件式设计方法.其设计思路是把参数模块与监护仪主机拆分开来,通过监护仪主机上的接口板程序对各槽位进行定时轮询,由握手信息确认参数模块的加载/卸载;通过软件处理方式解决插拔过程中出现的抖动问题;利用优先级和一定的排布算法实现屏幕的动态排布.实验验证结果证实,该设计方法可获得良好的实际效果,目前已成功应用于新型的插件式监护仪上.
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纳米银的抗菌特性及其在医学中的应用
纳米银是利用现代纳米技术制造的新一代抗菌材料,因其具有优异的抗菌杀菌活性及在伤口修复方面的积极作用,在医学生物学领域获得了广泛应用.目前已有一些纳米银产品应用于临床,如纳米银抗菌凝胶、纳米银敷料、纳米银心血管支架、纳米银导管、纳米银骨水泥等.近年来的研究表明,纳米银的长效、广谱、强效的抗菌活性源于其对微生物复杂而特异的抗菌机制.尽管纳米银不会使病菌产生耐药性,是人们期望中的理想抗菌材料,但研究人员对其毒性机制依然不甚了解.本文就纳米银的合成、抗菌机制、毒性及在医学中的应用做了简要总结和展望.
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Caveolae及其蛋白家族的生物学结构和功能的研究现状
胞膜窖(Caveolae)是存在于细胞膜表面大小约为50～100nm的多样化凹陷结构,其表面富有信号转导过程所涉及的大多数信号蛋白,行使多种生物学功能,是细胞的信号处理中心,主要承载抑制信号转导作用.窖蛋白(Caveolin)是Caveolae的特异性标志蛋白,细胞处于稳态或是由配体引导的信号行为,可通过形成脚手架区域(scaffold)固定各种信号分子.作为质膜上的永久的生物膜结构,Caveolae及Caveolin生理功能的研究逐渐受到人们的重视,尤其是在信号转导、胆固醇的运输、细胞内化及肿瘤抑制、肌细胞合成等方面.本文结合近几年来国内外的研究现状,对Caveolae的研究进展进行多角度概括介绍.
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基于fMRI的Top-down面孔加工神经机制的研究现状
面孔加工在日常生活和交往中具有重要作用,而人们通过联系先验经验或利用虚幻想象对视觉信息进行加工,进而识别出不同面孔的过程就是脑功能研究中的一种自上而下(top-down)加工方式.研究面孔top-down加工机制对于进一步了解面孔加工机制,揭示面孔加工机制是否具有特异性具有重要意义.本文对近几年来面孔top-down加工相关的功能磁共振研究方法和成果进行归纳和分析,其中包括基于功能磁共振信号强度计算的面孔感兴趣区分析;面孔top-down加工的全脑网络分析以及面孔top-down加工的因果模型分析.后对该研究领域的发展进行展望.
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基于风险控制的临床除颤器检测内容与方法
目的 实施基于风险控制的临床除颤器检测,降低临床除颤器应用风险.方法 依据临床除颤器检测作业指导,运用相关检测手段对临床使用的除颤器进行检测,发现问题及时解决.结果 通过2年的检测数据分析,表明开展除颤器临床检测工作,能够大幅度提高除颤器一次性检测合格率.结论 有计划实施基于风险控制的临床除颤器检测可以有效控制临床风险的发生.
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如何预防X线管损坏
预防X线管损坏对有效使用X线管、延长X线管寿命有重要作用.本文通过对如何预防X线管阴极损坏、阳极损坏的各种方法进行分析,得出以下经验:在实际操作X线设备中,必须正确应用X线管的负载曲线与生热冷却曲线;在维修或操作X线设备中,X线管灯丝不可过热,且避免不必要曝光,同时严格遵守规则,正确操作;每次曝光后,应有足够的冷却时间;不得碰撞X线管管套.
| 年 | 期数 |
| 2019 | 01 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2016 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2015 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 |
| 2003 | 01 02 03 04 |
| 2002 | 01 02 03 04 |
| 2001 | 01 02 03 04 |
| 2000 | 01 02 03 04 |
| 1999 | 01 02 03 04 |
