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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基于数学形态学的CT图像肝脏肿瘤提取研究
目的 肝脏肿瘤的提取是肝脏三维可视化、手术规划和模拟的基础,而当前肿瘤分割存在干预过多和分割效果不佳的问题.方法 本文通过对腹部CT图像进行高斯平滑以去除图像噪声和细密纹理,计算出图像的形态学梯度并用高、低帽变换进行增强,再根据用户选择点计算内部和外部标记符,然后基于控制标记符的分水岭算法分割图像,提取出腹部CT图像中的病变组织.结果 实验结果表明,该算法能够在较少的人工干预下快速分割出肝脏病变组织.结论 该算法实现了腹部CT图像中肝脏病变组织的提取.
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基于Java3D的脑机交互应用系统设计
目的 为在理想环境下研究脑机交互(brain computer interface,BCI)系统,并为系统的实际应用开发做铺垫,本文基于Java3D设计了脑机交互应用系统.方法 EEG信号经分析处理后转换成的实时控制命令,通过TCP/IP协议传给Java3D应用系统,实时控制虚拟小车运动.该应用系统的设计分三步:首先搭建虚拟场景,包括对场景模型的建立以及对场景的布局设计;其次设计虚拟小车的运动,实现小车前进和旋转的连续运动;后对场景中的模型配置进行碰撞检测,用基于运动想象的EEG分析结果实时控制小车运动,检验本系统的功能.结果 EEG信号可以实时控制虚拟小车进行连续运动,且碰撞检测功能正常.结论 研究结果初步证明该应用系统的可行性,为BCI应用系统的设计提供了新颖思路并奠定了良好基础.
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一种插件子母式监护仪的设计
目的 为解决生理参数测量模块在监护仪间的共享,实现病人在不同科室间监护数据的整合,及在转运途中连续不间断的实时监护,本文提出一种插件子母式监护仪的设计.方法 将监护仪与参数模块分开,通过定时轮询判断参数模块的加载和卸载,实现了监护仪的插件式设计.通过监护仪主机和移动式监护仪的独立设计,实现时间的同步及历史数据的合并.结果 临床实践证明,该设计方法有效避免了病人在转移过程中因不能被连续监测而导致的监测盲区.结论 目前该设计已成功应用于新型监护仪上.
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一种基于S3C2440的嵌入式实时心电数据压缩算法
目的 为满足嵌入式移动无线终端传输高采样率心电信号的需要,设计一种实时心电数据压缩算法.方法 根据心电数据自身特点,在嵌入式S3C2440平台上,以Huffman算法、LZ77算法及LZW算法进行心电数据压缩并比较分析,在此基础上设计了一阶差分结合Huffman算法和LZ77算法的混合压缩算法.结果 心电数据的压缩结果显示,该算法压缩比达7.20,平均计算时间392 ms,与普通压缩算法相比具有更高的心电压缩比和更低的时间复杂度.结论 将该压缩算法运用到远程无线监测终端中能满足系统设计的要求.
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基于RCSCT变换的DR图像去噪及加速
目的 数字化X线摄影(digital radiography,DR)图像中的高斯噪声对图像质量影响大,消除此类噪声有利于提高图像质量以辅助医生做出正确的诊断.方法 为抑制DR图像的高斯噪声,首先采用递归循环平移与Contourlet变换结合的(recursive cycle spinning Contourlet transform,RCSCT)方法变换分解DR图像,接着采用连续的二元软阈值函数处理变换系数防止系数被过度扼杀,然后基于CUDA(compute unified device architecture,计算统一设备架构)平台对去噪方法加速.结果 该方法提高了去噪后的图像峰值信噪比,有效抑制了伪吉布斯现象,保留了更多的图像细节信息,并且加速处理后运算耗时较短.结论 本文方法比小波变换和Contourlet变换在保留视觉细节信息方面效果更优,算法耗时少,实用性好.
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20mL小儿罗叶泵的动物存活实验
目的 采用自行研制的20 mL小儿罗叶泵行动物存活实验,明确其对血细胞和重要器官的影响,探讨临床应用的可行性.方法 健康山羊6只,体重(18±3.3)kg.经左侧第5肋间进胸,以左室心尖及降主动脉的插管方式建立左心辅助循环.止血关胸,清醒后拔除气管插管,动物置于专用饲养笼内.辅助期间持续静脉给予肝素抗凝,维持激活全血凝固时间(activated clotting time,ACT)在180～250 s.经颈动、静脉置管监测中心静脉压和血压.在辅助前,辅助后1 h、3h、6 h、10 h、16 h、24 h及存活期间每24 h监测血浆游离血红蛋白,在辅助前及存活期间每24 h检测血常规、肝肾功能、凝血指标.实验结束时取动物心、肝、肾、肺观察病理变化.结果 开胸后插管时发生顽固性室颤死亡1只,其余5只成功进行存活实验,平均存活时间(79.8±60)h.其中因栓塞死亡1只,胸腔出血、肺部感染死亡1只,肝素连接管脱落出血致失血性休克1只,反复气胸、ACT过高致脏器出血1只.1只山羊在存活至预定的7 d时,再次麻醉插管,开胸撤离辅助装置,关胸后顺利拔除气管插管,动物存活.辅助过程中肝素抗凝剂量25～35u/(kg*h),所维持的ACT具足够的抗凝效果.中心静脉压、平均动脉压、肝肾功能在辅助前后无明显变化.血浆游离血红蛋白由辅助前的(2.227±1.321)mg/dL升高到辅助72h的(8.873±2.510)mg/dL,二者相比有统计学差异,但在正常生理值范围内.除第1例因抗凝不足产生肾栓塞外,其余4例心、肝、肾、肺的病理检查均无栓塞.结论 20mL小儿罗叶泵血液相容性好,对肝肾功能无不良影响,具备用于临床的条件.
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基于无线能量传输技术的植入式动物生理参数遥测系统
目的 为长期连续监测动物生理参数,设计并实现了一种基于无线能量传输技术的植入式遥测系统.方法 系统由无线能量传输设备、植入式微型电子胶囊、数据记录仪、数据处理软件组成.胶囊尺寸为13.06 mm×30.90 mm,重6.38 g,功耗约150 mW.结果 模拟实验验证了该植入式遥测系统能够监测心电、体温和血压.选用新西兰兔进行活体实验,测得体温范围为37.2～37.3℃,基线噪声为0.1℃,血压范围为74～83 mmHg,基线噪声为3 mmHg.结论 模拟实验和动物活体实验证明基于无线能量传输技术的植入式动物生理参数遥测系统能够比较准确地监测动物的心电、体温和血压等参数.
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基于Labview大鼠心电信号采集及实时RR间期检测
目的 大鼠心电信号采集目前依赖于生理信号采集系统,其采样频率低,且无法进行软件算法的内部改造,不利于实验使用.本文设计了高精度大鼠心电信号采集系统以实现RR间期实时检测.方法 采用AD620设计心电信号采集电路,信号经USB-6008进行A/D转换后送入PC机,通过Labview编程完成滤波、预处理及显示.然后,通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配方法实现RR间期实时检测.后,随机选取10只大鼠心电数据进行离线分析,以阈值法作为对照检验RR间期实时检测的准确性.结果 阈值法检出率96.62%,模板匹配法检出率99.16%.结论 通过硬件与软件结合的方法能够获得高精度的大鼠心电信号.通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配法能够实现RR间期实时检测,且检测准确性较高,为进一步的实验研究提供了基础.
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CT-SD16探测器辐射剂量测量原理和参数设定
目的 介绍了一种用半导体电离室测量多排CT辐射剂量的原理和方法,为完善我国现有医疗CT检测规范提供技术信息.方法 通过介绍X射线辐射剂量计Barracuda的测量原理和多排CT辐射剂量测量的参数设置依据,并结合在Philip Brilliance iCT 256机器上的应用实例,阐述了用半导体电离室的探测器测量多排CT辐射剂量的关键技术.结果 基于CT扫描参数合理设置探测器参数后,多排CT辐射剂量空间分布情况得以较好展示.100 mm长杆空气电离室的测量范围远小于多排CT线束覆盖范围,需要对多排CT辐射剂量测量方法和技术进行更新.结论 新型探测器有利于揭示多排CT辐射剂量的特性规律.
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基于AR模型和Lempel-Ziv复杂度的癫痫发作预报
目的 癫痫是由多种病因引起的慢性脑功能障碍综合征,及时的发作预报,对于建立新的治疗方法和改善患者的生活质量有着至关重要的作用.目前大部分脑电分析算法存在计算速度慢、适应性差等问题,无法满足癫痫脑电发作预报的要求.方法 本文应用自回归模型对脑电信号进行特征提取,支持向量机(support vector machine,SVM)作脑电各个时期分类器,并与Lempel-Ziv复杂度分析计算相结合,准确识别发作前期,以实现癫痫的发作预报.结果 应用弗莱堡大学数据对上述方法的有效性进行验证.仿真结果表明,该方法得到的发作漏检率、误报率较低,预报提前时间较长.结论 将AR模型和Lempel-Ziv复杂度相结合,对癫痫发作预报的实现,有一定参考价值和意义.
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基于数学形态学与核主成分分析的峰电位检测与分类方法
目的 为抑制高强度背景噪声及信号叠加的干扰,提高峰电位的检出率和分类的正确性,本文提出一种新的无监督方法.方法 首先,应用数学形态学的复合操作对信号进行降噪,采用定阈值提取峰电位.然后,小波变换和核主成分分析法(kernel principal components analysis,KPCA)相结合,对已提取的峰电位波形进行特征提取.后,用改进的小距离法实现峰电位分类.结果 仿真实验结果表明,此方法对于不同噪声强度的信号,峰电位检出率达94%,总分类正确率91%以上,其中大量叠加信号的分类正确率88%以上.结论 本方法能在有效抑制噪声的基础上,准确提取峰电位并有效分类.
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直流电机驱动仿尺護式微型胃肠道机器人的设计
目的 针对现有胃肠道检测方法的被动运动方式的缺点,设计了在肠道(尤指小肠)内主动运动的微型肠道机器人.方法 机器人采取仿尺護式的运动方式,由以直流电机驱动的3个独立机构组成,其中的中间机构是轴向伸缩机构,两端是径向钳位机构.机器人通过步态的配合,完成机器人在肠道内的前进、后退和停留.组装好的机器人收缩时尺寸为13 mm×80 mm,机器人轴向步距为14 mm,径向步距为4 mm.结果 对机器人结构进行速度和传动效率分析,得到机器人理论速度为0.8 mm/s,大径向力和轴向推力分别是5 N和9.6 N.组装好机器人并让其在体外肠道内进行爬行实验.结论 该仿尺護式直流电机驱动的微型胃肠道机器人在肠道内可以实现主动运动.
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基于织物电极的非接触便携式睡眠心电监测系统设计
目的 为通过心电信号检测睡眠分区及睡眠呼吸障碍等疾病,设计一种基于织物电极的心电监测系统.方法 使用医用级导电织物电极代替传统电极,可在不与人体接触的情况下实时、准确地采集生理电信号,对被测者进行长时间心电监测.使用ARM11嵌入式系统代替医用主机进行数据处理、波形显示等.采用无线宽带设备代替串口线与预定主机进行通信.结果 该系统可有效降低被测者的不适感,准确检测、处理、记录大量心电数据并通过无线网络实时进行远距离数据交换.结论 该系统使用方便,兼顾可靠性、安全性及舒适性,适用于睡眠分析等长时间心电信号监测.
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基于MATLAB的CT肝脏肿瘤图像分割
目的 将CT图像中的肝脏肿瘤部分进行准确分割.方法 利用MATLAB平台对CT肝脏肿瘤图像进行预处理,并结合灰度转换、二值化处理、反色处理、形态学处理、区域生长法对病灶区域进行分割.结果 组合分割法能够发挥简单、快速、适合小病灶区域的分割特点,实现了肝脏肿瘤组织的分割,分割效果理想.结论 该方法用于肝部肿瘤的分割具有一定的有效性,但对于与周围粘连较多的肿瘤的分割还有局限性.
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基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统
目的 为全方位监测心电信号并弥补单一导联心电检测的不足,设计并实现了一种基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统.方法 系统由无线能量传输设备供能,植入式微型电子胶囊检测心电信号,数据记录仪无线接收数据并由数据处理软件处理.直流供电下分别采用模拟心电信号、正弦信号、方波信号通过模拟实验验证了系统的性能.无线供能下信号线屏蔽后并埋在猪肉中进行体外实验.结果 模拟实验胶囊能够采集三种信号,体外实验测得有噪声的信号波形.结论 直流供电下胶囊正常工作,无线供能下猪肉对磁场有一定程度的屏蔽作用.
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基于Blackfin DSP的便携式妊娠高血压综合征监测仪的研制
目的 为实现应用血流动力学参数动态预测妊娠高血压综合征(pregnancy-induced hypertension,PIH),并提高预测的准确率,研制了一种便携式妊娠高血压综合征监测系统.方法 根据血流动力学预测妊娠高血压综合征的原理,结合脉搏波法检测血流动力学参数的关键技术要求,以ADSP-BF531处理器为控制核心,利用压力传感器提取孕妇脉搏波信号,通过对波形的分析,提取有关的血流动力学参数.结果 实现了对孕妇血流参数的实时检测与显示,为妊娠高血压综合征的及时诊断提供有效信息.结论 该系统体积小,无创,操作简单方便,不仅适用于临床,更适合社区及家庭使用.
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冠状动脉开口病变治疗中支架精确定位技术研究进展
对于冠状动脉开口病变,支架的精确定位可有效提高介入治疗的效果.本文重点介绍了现有的几种支架精确定位的技术和相关的辅助器械,其中包括支架draw-back技术,Szabo或"尾丝"技术,使用镍钛记忆合金的Ostial Pro支架定位系统.本文阐明了支架植入时精确定位的关键技术要求,介绍了上述3种支架定位技术在国内外的临床使用情况.本文后介绍了建立在Ostial Pro支架定位系统基础上,作者设计的一种镍钛合金丝一体成型的支架精确定位系统,希望提高支架定位装置的安全性和可操控性.
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心音信号识别研究方法进展
有效提取心音信号中的第1、2心音(S1和S2)是心音信号研究的关键点.本文介绍了心音信号识别的研究现状,通过比较谱分析、小波变换、神经网络以及数学形态学方法等几种心音研究方法,讨论了心音信号识别的研究重点和发展方向,为进一步的心音研究奠定基础.
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水下爆炸引致舰员冲击损伤的生物力学研究方法进展
水下爆炸瞬间产生强大的冲击加速度,不仅导致舰船结构及设备的破坏,而且对舰员造成严重损伤.本文在阐述舰员冲击损伤生物力学研究方法的基础上,经过比较分析提出人体志愿者、动物、假人、尸体试验和数学模型研究方法之间的适用条件和局限性,并由此提出了我国舰员抗冲击技术研究中存在的问题,从损伤机制、耐受限值、损伤标准、试验技术、防护措施等方面指出了研究重点和发展趋势.
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数字化虚拟人体器官的研究进展
数字化虚拟人体器官已成为医学领域中活跃的研究课题之一,在病情诊断和医学教学中具有广阔的应用前景.本文重点从人体的头颈部、胸部、腹部及神经系统4个方面回顾数字化虚拟的国内外研究现状,并对发展前景做出展望.数字化虚拟人体器官研究有助于提高人类对自身的认识,促进现代医学发展,并为医学研究和临床应用提供技术支撑.
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影像存储与传输系统实施规范的探讨
目的 通过制定和遵循影像存储与传输系统(picture archiving and communication system,PACS)的实施规范,以提高PACS安装速度,降低PACS故障率和安装实施成本.方法 PACS实施规范包括系统安装前的需求分析、实施计划书的制定、工作表单的编写、与HIS等软件接口开发、PACS软件实施中的规范要求、项目验收6个工作步骤.结果 本实施规范是笔者多年对多个医院PACS实施和维护经验的总结.只有规范化操作和实施,才能降低PACS故障率,提高项目建设速度.结论 PACS系统涉及多个领域,需要不断总结,才能达到佳实施效率.
| 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 |
