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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一种新的X-wave仿真方法
目的 X-wave作为一种典型的非衍射波,具有很强的潜在价值,在使用有限孔径传感器的情况下,能够在较深的场域内保持不发散的优点,比传统的超声系统节省了动态聚焦的计算过程,能有效提高超声成像的速度.但X-wave的理论激励信号比较复杂,导致其在仿真经济成本和时间耗费过高.基于此,本文提出一种使用矩形波或三角波的简单波取代复杂的激励信号的方法.方法 首先使用简单波(矩形波和三角波)取代原有的X-wave的激励信号,采用L2的优化算法选择哪一种简单波接近原有的激励信号,再通过计算空间脉冲响应实现声场的仿真.结果 声场仿真结果显示,该方法能大限度减少激励信号的差异,减少X-wave仿真运算时间,并为降低X-wave的硬件成本提供空间.结论 该方法可以在较高精度的前提下显著降低X-wave的仿真成本,为X-wave的应用提供一种新思路.
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插棒式上肢功能康复训练仪的设计
目的 在传统机械类插棒康复训练装置的基础上,设计一种在康复训练期帮助偏瘫患者完成手、腕、肘等关节活动度训练的上肢功能康复训练仪器,增强康复训练的娱乐性和趣味性,并记录每次康复训练的难度模式、完成时间和成绩.方法 该仪器包括控制系统、人机交互界面、检测电路、训练板和训练棒,采用单片机89S52主控芯片实现整机控制,选用LabVIEW编写人机交互界面.结果 完成了上肢功能康复训练仪器的硬件设计和软件编程.结论 利用该仪器,可以促使偏瘫患者积极主动地坚持自我康复训练,且每次训练后可输出报表,以便医生给出康复训练效果和康复程度的评价及下次训练的建议.
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电磁手术导航系统的导航精度问题研究
目的 手术导航系统的精度受多重因素影响,通过实验对电磁手术导航系统的精度进行研究.方法 通过研究电磁手术导航系统的基本组成及坐标系统的定义和相互转换,认为电磁定位系统误差和手术注册误差是导航系统误差的主要来源.为此,针对电磁定位系统、手术注册、系统整体等设计一系列精度实验,测试手术导航系统的精度.结果 电磁定位系统精度为(0.19 ±0.15)mm,系统整体精度可达(1.44±0.39)mm.通过手术注册的实验结果分析得出,手术注册时在兼顾效率和精度的情况下采用7 ～ 10个标记点包住患者头部病灶部位,可获得理想的注册效果.同时提出提高系统精度的4个可行方法,包括优化图像处理算法、手术注册算法以及脑组织位移纠偏算法、减少干扰源等.结论 电磁手术导航系统的精度受到电磁定位系统、三维重建、注册算法等多重因素的影响,本文所述手术导航系统能够达到一般手术导航系统的精度需求.
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霍尔开关在吸乳器负压调节中的应用
目的 为研制负压调节范围宽泛、挡位控制精准的吸乳器,本文设计了基于霍尔开关的医用宽负压范围电动吸乳器挡位调节器.方法 基于霍尔开关的电磁转换及其检测基本原理,本文讨论了利用若干个霍尔开关和磁钢构成挡位调节器的3种实现方案,通过比较确定采用2个磁钢和4个霍尔开关的挡位调节器.将此调节器安置在吸乳器的负压气室外部并使引脚与AVR单片机相连,通过对比LCD液晶屏实时显示的挡位状态和实际挡位对其进行验证.结果 上述霍尔开关的挡位调节器可精准地进行1～5挡判断,并可相应调节吸乳器负压气室的气密性,使每挡的负压误差不超过10 mmHg.结论 基于霍尔开关的挡位调节器挡位判断精确,稳定性好,该研究为研制具有负压可宽范调节的电动吸乳器提供了技术基础.
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改进的检测TWA的相关分析法
目的 T波交替(T wave alternans,TWA)可独立预测室性心律失常与猝死,但传统的检测方法实时性较差.为实现短时T波交替的检测,提高实时性,本文利用改进的方法检测心电信号,为TWA信号的检测分析提供新手段.方法 改进传统相关分析法中对齐时的模板及计算交替指数时的模板,待检测信号取自MIT-BIH和ST-T数据库.首先对待检测信号进行预处理,然后每两个相邻T波作为一组,先进行相关对齐,再计算交替指数,根据交替指数的判断规则判定是否存在T波交替,并用传统的谱分析法加以验证.结果 成功实现了短时的T波交替检测,连续6个信号即可判断该段信号是否存在TWA现象,并通过了谱分析法的交替幅度值的验证,有更好的实时性.结论 该方法可以用于短时的T波交替检测,计算方法简单,易于实现.本文还总结了影响T波交替检测的几个重要因素,直接计算相邻两T波间的交替相关指数是本文的创新点.
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900MHz电磁场作用下大鼠头部建模与仿真
目的 手机的电磁辐射对人体的影响愈加受到关注.由于可能存在的潜在危害,常用大鼠作为实验对象.本文拟了解实验中电磁场在大鼠头部的分布情况,便于更好地设计大鼠辐照实验.方法 首先建立手机天线和大鼠头部模型,利用HFSS电磁场仿真软件对电磁场在大鼠头部的分布进行仿真分析,计算出大鼠脑部各区域的比吸收率(specific absorption rate,SAR).结果 大部分电磁场被靠近天线一侧的头皮和头骨吸收,到达颅内的电场强度约为总电场强度的1/4.SAR分布与电场相似,随着脑区与天线距离的增大,其SAR值减小,颅内的SAR值约为头骨部分的1/4.结论 文中建立的大鼠头部模型和仿真计算方法有助于了解手机电磁场在大鼠脑内的具体分布.
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中医临床医疗科研信息共享系统建设及其应用
目的 建立中医数据标准,通过中医临床医疗科研信息共享系统,结构化采集临床医疗及其科研数据,构建病种医学知识库,为病种的后期分析提供数据支持.方法 采用C/S/S(Client/Webservice/DBServer)进行系统的整体构架设计.结果 本系统分为三大部分:门诊医生工作站、住院医生工作站以及科研医生工作站.系统具有三大特点:标准化临床术语、结构化病历采集以及异构系统信息共享中心.结论 标准的临床数据为规范的结构化病历提供前提,规范的结构化病历模板为中医科研分析的实现提供了基础.
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一种面向小样本数据的错标记样本识别方法
目的 针对小样本数据的错标记问题,本文在CL-stability算法的基础上提出一种加权的错标记样本识别算法(UCL-stability).方法 在UCL-stability算法中,根据样本标记翻转后数据所能选出的差异特征数目,定义了一个投票权值用于衡量翻转不同样本标记对分类的影响.结果 两组癌症基因表达数据的实验结果表明,UCL-stability与CL-stability算法均能有效识别数据中的可疑样本.通过人为错标记样本的进一步实验,显示UCL-stability算法相比于无投票权的CL-stability算法可取得较高的precision和recall值.结论 本文提出的UCL-stability算法不仅考虑了小样本数据中单个样本的标记错误对分类器设计造成的影响,更进一步考虑了不同样本的标记错误对分类结果影响的差异.通过引入特征信息衡量该差异,UCL-stability取得了较好的结果.
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基于AVR的防褥疮气垫控制器设计
目的 针对防褥疮气垫工作模式单一、故障报警措施缺乏、操作界面呆板等不足,本文提出基于AVR单片机的防褥疮气垫微控制器设计方案.方法 该微控制器以Atmega16为核心,外设电路包括压力传感器、气压检测电路、液晶显示电路、气泵驱动电路等,可根据体重、周期、工作时间参数设置不同,控制气泵使气垫产生幅度、周期、时间可调的波动式翻滚达到防治褥疮的作用.连接气泵对气垫充气测试,设置不同的工作参数,观察并比较测试结果.结果 控制器运行稳定,可使气垫产生规律的波动式翻滚,符合防治褥疮的要求.结论 基于该微控制器的防褥疮气垫操作界面友好,工作模式多样,并且工作安全可靠,成本低廉.
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基于距离变换与路径规划的骨架提取算法
目的 骨架具有与原始物体相同的拓扑与形状信息,能够有效地描述物体,在医学图像处理中有很好的应用前景,但传统基于距离变换的骨架提取难以保证骨架的连续性,因此引入骨架候选点概念以解决连续性问题.本文提出一种基于距离变换和路径规划的骨架提取算法.方法 首先利用距离变换后的约束条件(局部距离变换大值和局部距离变换梯度的模的小值),选择骨架候选点,利用动态规划中短路径原理连接骨架候选点.结果 本文算法产生的结果与标准骨架对比,平均相似度达94％以上.结论 基于距离变换和路径规划的骨架提取算法很好地保护了骨架的拓扑性和连续性,无需过多的后处理,并引入了相似度的概念来评价骨架算法.
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病理心电信号的Jensen-Shannon divergence分析
目的 研究快速区分不同病理心电信号的算法是当前临床医学诊断的研究热点之一.方法 本文采用基于Jensen-Shannon divergence的复杂度分析方法,从MIT-BIH标准数据库中提取正常窦性心率、房性早搏、窦性心动过缓信号,分别计算它们的复杂度.结果 正常心率信号复杂度高,窦性心动过缓信号次之,房性早搏低.方差检验结果表明,此方法得出的3种信号的复杂度具有显著性差异.结论 病理心电信号的Jensen-Shannon divergence分析对临床医学检测和诊断房性早搏、窦性心动过缓信号有很好的借鉴意义.
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肋软骨黏弹性函数拟合及广义Kelvin模型
目的 针对肋软骨的生物力学研究较少,且仅限于简单实验分析的现状,本文对肋软骨黏弹性函数关系进行了研究.方法 采用小二乘法得到肋软骨的应力-应变函数、归一化应力松弛函数,后确定了松弛函数.着重构建了黏弹性材料广义Kelvin模型,并用来表述肋软骨归一化蠕变函数,同时对所建函数拟合精度进行了仿真分析.结果 研究结果表明,所建函数及模型能较好地表述肋软骨生物力学性能.结论 本文的研究对肋软骨的三维可视化模型有限元分析和正常生理及损伤机制的研究有重要参考价值.
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超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒的制备及表征
目的 水热法制备超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒,检测其物理学及磁学性质,并探讨其用于物理化学溶栓的可行性.方法 水热法制备聚乙二醇6000包被的四氧化三铁颗粒,采用X射线衍射法分析其结构,用扫描电镜测量其直径及分布,用振动样品磁强计检测磁学参数.结果 所得样品为四氧化三铁晶体,粒径为200 nm,质量饱和磁场强度为79.8 emu/g Fe.结论 制备的样品粒径均一,分散性好,超顺磁性,水溶性好,可用于物理化学溶栓.
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基于小波包能量分析的肌肉疲劳识别方法
目的 由于肌肉疲劳常与肌肉骨骼的功能失调有关,肌电信号可以反映肌肉作用力的信息,因此本文研究了一种利用某些频带上的能量特征,识别大自主握力(maximum volunteer contraction,MVC)和疲劳状态下肌电信号的方法.方法 实验记录10名年轻男子右上肢主动收缩时的表面肌电信号,并对表面肌电进行小波包变换得到第3层和第4层各节点的分解系数,由此计算各节点相应频段能量并且归一化后作为特征向量,后将特征向量分别通过BP神经网络和支持向量机两种分类器完成识别.结果 用3块前臂肌肉的表面肌电信号,通过4层小波包变换和BP神经网络的分类器对疲劳和大自主握力状态的识别效果好,利用7倍交叉检验方法得到87.5％的正确率.结论 基于小波包能量分析的肌肉疲劳识别方法可有效检测肌肉收缩的不同状态.
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基于LabVIEW的多生理参数监护系统
目的 基于LabVIEW设计出可监测体温、心电和脉搏等参数的多生理参数监护系统.方法 首先利用温度传感器AD590及MP100压电脉搏传感器采集体温和脉搏信号,并对采集到的信号进行波形显示、数据分析及参数超限报警,同时,系统读取已存储的心电信号并分析处理.结果 该系统通过LabVIEW进行仿真,运行稳定,监护结果能够作为临床判别依据.结论 该系统运用LabVIEW软件,操作简单,结果简明易懂,并且设计成本低,因此应用前景广阔.
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种植义齿相对高度对塞牙影响的有限元分析
目的 探讨种植义齿的相对高度位置对塞牙的影响,以期为临床口腔医生提供有益的参考.方法 设计自然牙和义齿相对不同高度的4组实验,简化牙体组织进行建模和网格划分,并模拟牙齿咀嚼时的状态施加合理的边界条件和加载条件,利用有限元方法分析牙齿和嵌塞物的形变.结果 嵌塞物受力在0 ～5.5N范围之内时,种植义齿后的牙间缝隙小于自然牙状态时的牙间缝隙,义齿低于自然牙是产生牙间缝隙小的情况.结论 嵌塞物受力在0～5.5N范围之内时,种植义齿后更易发生塞牙.义齿低于自然牙可更好地防止塞牙.
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海藻酸钠复合物治疗膝关节软骨缺损的研究进展
膝关节是人体主要承重关节,其软骨缺损是组织工程技术中正着力解决的难题.软骨组织中细胞含量少,主要成分是胶原蛋白和蛋白聚糖,修复能力有限.海藻酸钠因其特殊的固液型可转换特性、良好的生物相容性,以及与软骨基质类似的结构,而成为修复软骨缺损的重要支架材料.很多实验支持海藻酸钠复合物支架治疗膝关节软骨缺损.三维培养是软骨组织工程细胞体外培养的重要环境条件.自体软骨细胞、分化前或未分化的骨髓间充质干细胞和基因转染的细胞等均可获得良好的治疗效果.前期研究结果发现海藻酸钠通过动态压缩加载、流体混合优化、微流体等有极好的培养效果.在软骨细胞的体外培养或诱导培养中,要立足于为细胞创造与体内类似的环境.海藻酸钠复合物支架趋于复合化、复杂化,应用上要具体分析支架的孔隙率、力学强度、生物相容性等各方面数据.
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RNA二级结构在siRNA设计中的应用
RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种基因沉默现象,通过短双链RNA(small interfering RNA,siRNA)降解靶基因的信使RNA(message RNA,mRNA)以抑制基因的表达.在RNAi的应用中,设计高效的siRNA对RNAi的成功有重要作用.关于siRNA的设计已有很多设计原则可供参考,如MPI准则、Tuschl法则等.在此基础上,亦有研究进一步考察了 RNA二级结构对siRNA沉默效率的影响,并建立相关模型进行分析,如氢键系数、排斥环模型等.本文就RNA二级结构在siRNA设计过程中模型的建立及结论的验证做出论述与分析.
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儿童输液辅助固定器的研制
目的 为解决儿童静脉注射时固定难的问题,本文设计了一款静脉注射固定器.方法 该固定器可根据患儿的手脚粗细调节适当的松紧度以固定患儿手脚.护士选好要注射的部位后将本设备固定在该固定的位置上.结果 该固定器固定效果好,使用方便.结论 该固定器方便护士静脉注射,提高工作效率.
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基于虚拟仪器技术的医用电子仪器开发与设计
目 的为高校实验教学,以及医疗企业的医用电子仪器开发与设计提供新的思路和理念.方法 通过对虚拟仪器的国内外研究现状及发展动态的分析,结合其成熟的开发条件、独特优势及现阶段高效研发、应用实例,阐明利用虚拟仪器技术建立虚拟实验室的意义.结果 基于虚拟仪器技术的医用电子仪器开发与设计条件已经成熟,是可行且必要的.结论 虚拟医用电子仪器的开发与设计,能够满足医用电子仪器市场的需求,对高校的实验教学、学术研究,尤其是新仪器的开发,具有重要的理论和现实意义.
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经络是生命信息能量的谐振通道——经络本质初探
经络是生命信息能量谐振通道,只要介质的谐振频率相同,都可让此频率的信息能量通过,而不需要有形通道,这就是解剖学上找不到经络的原因.用检测能量的仪器如热像仪等可测量经络中的能量及其变化情况并显示经络.生命信息能量的载体是远红外电磁波,显示远红外电磁波的通行传导情况,就会找到生命信息能量的通道(经络).为显示经络的存在及功能,用正电子断层扫描(position emission tomography,PET)从分子水平显示针灸前后经络及脏腑中生物分子的代谢、受体及神经介质活动的情况,用单光子扫描仪(single-photon emission computed tomography,SPECT)观察针灸前后脏腑、经络中血流的相互影响及变化.活着的人有生命信息,有经络现象；死亡的人没有生命信息,因此没有经络.
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简论气的本质
气是有生命信息能量的物质.气是血之帅,是细胞新陈代谢的动力.气是一种综合的、复杂的、人体生命存在时才有的物质,即气具有生命信息性、波动性、粒子性等.在物理学方面,气包括所有已知的物质运动的能量如电磁能、万有引力能、机械能等；在生化方面,气包括细胞、细胞通信、染色体所带的信息、mRNA、tRNA、蛋白质等的能量,以及未知的生命物质信息的能量.人体中有生命信息的生物大分子都处在正常体温(约37℃)的大环境中,根据物理学理论,大分子受到刺激后产生远红外电磁波,它是生命信息的载体.气在体内的传导速度是远红外产生的热效应在体液中的传递速度.气是能量,可用探测能量的仪器探测.有生命活性的物质才具有气,生命物质离不开有形的血,因此说血是气之母.
| 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 |
