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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基于数学形态学的视网膜血管提取算法
目的 影像中血管的分割与特征提取,对疾病的早期诊断具有重要意义.针对很多视网膜血管提取算法分割精度不高的问题,提出了运用数学形态学中的高帽变换的方法对其进行检测.方法 首先,选取结构元素为“圆盘形”的形态学对图像进行高帽变换,经过高帽变换后的图像平滑了图像的背景,同时增强了血管在图像中的对比度.其次,对变换后的图像利用Otsu's自动分割法对图像进行阈值分割得到血管的二值图像.再次,根据血管在图像中的结构信息和几何信息,利用基于连通域度量的方法,设置连通域的“面积”和“长宽比”两个阈值,去除虚假目标.后,为保持血管的连续性,对图像进行一次膨胀运算,可将断裂的血管连接起来,减小了实验的误差.结果 通过上述步骤实现了对血管的提取.结论 结果表明,本文算法能有效提取视网膜眼底图像的血管网络,有较强的分割精度.
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基于Rician分布的颈动脉内中膜厚度的测定
目的 颈动脉内中膜厚度是定量评价心血管疾病的核心指标之一.本文提出一种半自动基于超声影像的测量颈动脉内中膜厚度的计算机辅助方法,并在分割算法中引入了符合超声影像的Rician分布.方法 原始Chan-Vese模型较为适用于颈动脉血管壁的边界线的提取,但是原始模型假设图像斑点噪声符合分段常值分布,这对于本文所使用的颈动脉超声图像是不准确的.本文在原始的Chan-Vese模型上进行了相应的改进,提出超声斑点噪声符合Rician分布的Chan-Vese分割模型,然后通过二次分割提取内中膜边界,后进行内中膜厚度测量.结果 将该方法用于实际的超声颈动脉图像,结果较为理想.结论 本方法能快速准确地提取颈动脉内中膜,并无须对原始图像做预处理.
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基于红外热成像的膝关节骨性关节炎早期筛查临床研究
目的 为评估骨性关节炎早期疼痛症状的热表现,并探索红外热成像识别早期关节异常的适用性,本文发展出一种用于膝关节骨性关节炎的红外热成像筛查方法.方法 本研究在中国康复研究中心开展,共招募膝关节测试对象177例并采集其双膝关节红外热图像.基于大量临床红外热图数据,通过总结正常与异常膝关节间温度分布与特征差异,实现一种以髌骨为中心的膝关节热诊断方法.结果 此方法的初步诊断准确率达91.6％(P＜0.05),识别异常关节热分布的灵敏度为93.5％.结论 此方法对于膝关节早期异常的发现有良好的筛查效果,且适合推广于大规模关节筛查与体检中.
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基于肌电信号层级分类的手部动作识别方法
目的 利用肌电信号对手部动作进行识别,是控制现代康复假手的关键,其中使用少量电极识别出较多手势又是一难点.为更加充分利用所获得的肌电信息,本文提出一种层级分类方法.方法 首先提出一种基于层级分类的手部肌电信号动作识别方法,该方法首先根据被分类对象的多侧面属性,利用肌电积分值作为特征值,并通过线性判别函数实施预分类;其次建立肌电信号的自回归模型,将模型系数作为特征值,将人工神经网络作为分类器进行细分类;后进行了对比实验论证.结果 实验结果表明,可以利用2个表面肌电电极以较高的识别率识别出8个常用手部动作.结论 该方法能够以较少的肌电电极识别出较多的动作,比未采用分层方法具有更好的分类效果.
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颈椎三维有限元模型的建立
目的 建立颈椎(C2～ C7)三维有限元模型.方法 根据1名既往无颈椎病史健康成年男性志愿者的颈椎断层CT扫描序列图像,采用Mimics1 3.1、SolidWorks2012软件进行三维重建和造型,利用ANSYS14.0软件,采用四面体网格划分方法,对颈椎及周围组织赋予不同的材料属性,建立颈椎(C2 ～C7)三维有限元模型.结果 本研究成功建立了6个椎体运动节段的三维有限元模型,模型高度模拟颈椎结构与材料特性,单元划分精细.在建立的模型上加载模拟脊柱的前屈、后伸、左右侧曲、左右旋转6种工况下的生理活动,所获得的理论分析结果与参考文献的报道一致.结论 建立的颈椎三维有限元模型可进行颈椎生物力学研究.
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体外动物组织热变过程中的光学特性变化
目的 研究热变过程中生物组织的光学特性变化.方法 采用犬肝、犬肾、犬肌肉和鼠肌肉4种动物组织作为样本,使用积分球系统测量650 nm波长激光照射下的样本在热风枪从30℃升温到100℃过程中的准直透射光、漫透射光和漫反射光光强随温度变化的数据,根据Kubelka-Munk模型计算得出吸收系数、散射系数和散射各向异性因子变化曲线.结果 温度变化使组织光学特性改变,热变过程中样本透射减弱,吸收系数和散射系数增大,散射各向异性因子减小,不同组织的变化有一定差别.结论 热变性使组织透射减弱,吸收和散射增强.
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数字心电图机滤波器通频带和打印方式的设定对心电图判读的影响
目的 为减少医疗设备设置、使用等因素对临床诊断的影响,研究数字心电图机滤波器通频带设置和打印方式选择对心电波形的影响.方法 连接数字心电图机和检定仪EGC-1C,检定仪输出信号稳定不变.选择数字心电图机不同的低频、高频截止频率和打印方式,测试心电信号的Q、R、S波幅值,ST段水平的变化.结果 对多数数字心电图机来说,低通截止频率相同时,高通截止频率越高,Q、R、S波幅值误差越小.高频截止频率相同时,低频截止频率越高,ST段水平值越大.“节律”打印方式下,ST段水平值较大.结论 滤波器通频带设置和打印方式选择对心电图的判读有影响.滤波器的滤波作用、输出数据有无数据补偿、仪器设计和使用可能是造成此结果的原因.
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基于ITK读写DICOM医学图像文件
目的 介绍使用ITK读取DICOM文件文件头信息、访问像素数据以及存储DICOM文件的使用方法,以促进ITK在国内医学图像处理领域的普及应用.方法 使用itk::ImageFileReader类和itk::GDCMImageIO类对DICOM文件的文件头进行解析.介绍了使用图像迭代器访问图像像素的方法,熟悉C编程的研究人员快速访问像素数据的方法,及使用itk::ImageFileWriter类进行图像写操作的方法.结果 使用本文的方法能够获取DICOM医学图像文件头中的医疗信息,读取像素数据,并以DICOM格式存储医学图像信息.结论 即使对DICOM标准和图像格式没有深入的了解,使用ITK也能方便地读写DICOM医学图像文件.
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基于J2EE的医院发票管理系统的设计与实现
目的 解决医院药品发票手工录入效率低下及采集的发票数据不能满足财务部门要求的问题.方法 采用二维码技术,实现发票录入的自动化.结果 在不改变医院现有的业务流程,不牺牲医院网络安全的前提下,该系统实现了药品发票的自动化录入,并大大提高了发票的录入效率.采集的发票数据更完全,不但满足了财务部门的要求,提高了数据利用率,还建立了发票管理的长效机制.结论 该发票管理系统在技术上先进可行,实施成本小,完全可以满足医院对发票管理的需求.
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一种组合式个性化人工膝关节假体数字化设计方法
目的 提出一种组合式个性化人工膝关节假体结构,解决膝关节股骨肿瘤保肢手术由于截骨位置差异性较大,很难采用标准型人工膝关节假体满足个性化需求的问题.方法 首先将患部关节区域CT数据进行三维重建,并利用MRI增强扫描技术建立肿瘤的三维模型,再通过肿瘤模型与患部关节模型进行位置匹配,在三维模型上确定手术截骨位置,根据截骨尺寸设计个性化的股骨柄与标准股骨髁假体进行有效组合,形成一种组合式个性化人工膝关节假体.结果 根据本文设计方法的结果加工成型,骨科临床医生分析膝关节假体结构与人体膝关节生理结构相符,达到个性化假体设计要求,能够重建患者膝关节功能.结论 这种膝关节假体结构有利于降低个性化膝关节假体设计加工成本,缩短设计加工周期,有望提高患者生命质量.
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急性自行车运动干预对颈总动脉血流动力学的影响:女篮运动员与普通女性的比较
目的 比较相同运动干预对运动员和普通人群产生的血流动力学影响,为寻找有效预防或逆转动脉硬度增加的运动训练方式提供一定参考.方法 以10名女子篮球运动员(运动员组)和10名普通女性大学生(对照组)为实验对象,连续踩踏4组功率自行车训练为运动干预,采用超声多普勒技术测量与计算颈总动脉在静息状态和运动干预后颈总动脉相关血流动力学参数:心率、血压、动脉硬度、动脉管径、轴心血流速度、搏动指数、血流量率、周向应变和壁面剪切力.结果 在静息状态下,运动员组动脉硬度低,动脉管径大,心率和轴心血液流速低,平均血流量率高,收缩压和平均压低,大和平均壁面剪切力小,小壁面剪切力大.施加相同强度自行车运动干预后2组均表现为,周向应变、心率、轴心血液流速、血流量率、收缩压、大和平均壁面剪切力均显著地增加.而运动员组的颈总动脉硬度、心率、轴心血液流速、收缩压、大和平均壁面剪切力和搏动指数显著地低于对照组,动脉管径和舒张压显著大于对照组.结论 在施加急性运动干预时,运动员组颈总动脉表现出了更好的顺应性,这可能是因为长期篮球运动训练已经改善了运动员组动脉的结构与功能(动脉管径增大与硬度降低),使得运动员组具有更好的静息大脑供血能力.另外,对照组的壁面切应力相较于运动员组具有更强的振荡性,动脉硬度急性增大.如果长期坚持急性自行车训练,有可能对颈总动脉血管结构与功能产生不利影响.
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三层同心圆模型的有限元网格模型
目的 改变网格数量和单元阶次,探讨二维三层同心圆模型电阻抗断层成像正问题数值解的精度.方法 通过数值模拟实验,以二维同心圆模型的解析解为参考,比较不同网格数量和单元阶次的数值解,分析特定网格模型的数值精度.结果 增加网格数量对于高阶单元结果精度的提高作用有限;应用更高阶单元如三阶、四阶单元提高计算精度的作用不大.结论 二维场域用有限元求解EIT正问题采用中等网格数目的二阶三角形单元既可以达到满意的计算精度,又可以节省计算时耗、提高成像效率.
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带糖萼层的大分子跨动脉壁传质模型研究
目的 通过研究复杂血管内的糖萼层、高血压等因素对大分子跨血管壁传输的影响,为进一步认识动脉粥样硬化的成因提供了理论依据.方法 考虑动脉壁的生理结构:内皮、内膜、内膜弹性层、中膜和糖萼层,建立了动脉壁中大分子跨壁传质的5层多孔介质模型.假设动脉为一段轴对称长直圆管,血浆为牛顿流体,用解析法得到稳态流动下的动脉壁内血浆渗流速度和大分子浓度分布.结果 糖萼层的厚度对血浆渗流速度的影响几乎可以忽略.糖萼层的厚度越大,对大分子传质的阻碍作用越明显.糖萼层的存在降低了高血压对大分子传质的影响.结论 糖萼层对大分子跨壁传质有很大的阻碍作用,即使在高血压情况下,内膜层大分子浓度的增幅也非常小.因此,糖萼层的存在能有效降低因高血压引起的大分子跨血管过度传输.
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基于弥散张量成像的脑结构网络参数研究
目的 利用复杂网络参数评估大脑特征,是探明大脑工作机制的新思路.方法 本研究基于弥散张量纤维束追踪和小世界网络理论构建脑结构网络.首先利用自动解剖标定(automated anatomical labeling,AAL)模板对大脑分区,并计算脑区间的纤维连接情况,对正常人的大脑结构进行网络建模.然后分析脑结构网络中节点度、簇系数和节点介数等网络参数,并通过引入小世界网络的介数和损伤性定义人脑结构网络的核心节点位置和特征.结果 脑结构网络具有小世界属性,且网络中存在少量的核心节点,具有较高的节点度和簇系数值.结论 利用弥散张量成像能够客观构建大脑结构网络,而核心节点的存在为揭示脑疾病的病理生理机制提供新的思路.
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脑-机接口技术研究
脑-机接口是在人脑与计算机或其他电子设备之间建立直接的交流和控制的通道,它直接通过脑来表达想法,而不需要语言和动作,为思维正常但有严重运动障碍的患者提供了与外界交流和控制的途径,提高了他们的生活质量.本文对脑-机接口(brain computer interface,BCI)技术、研究方法、分类以及涉及的关键技术、应用领域等进行了较为详细的综述,并在此基础上分析目前BCI存在的问题,后指出该领域的发展趋势.
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面向植入式医疗器械的人体运动学分析方法综述
随着植入式医疗器械的大量使用,其安全性受到广泛关注.植入式医疗器械出现故障,力学原因被认为是其失效的一个重要因素,日常活动中微小而反复的力学载荷会造成植入式医疗器械元件的疲劳损坏.获取并研究典型日常活动的人体重点解剖部位的运动信息,对植入式医疗器械的设计及手术方案的优化具有积极意义.本文概括了人体运动学研究的3种方法以及日常活动模拟动作的选取,介绍了该领域的新进展及问题,并展望了有价值的研究方向.
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脊柱导航辅助机器人技术的现状及远期展望
椎弓根螺钉内固定技术是脊柱外科固定技术的核心.自1985年机器人PUMA 200参与完成了历史上第一台机器人辅助手术以来[1],已有18款脊柱外科领域相关的辅助机器人出现.本文在概述传统椎弓根螺钉内固定技术的基础上,首先分析了导航辅助机器人辅助椎弓根螺钉置入技术的重要性.其次,比较了串联式及并联式脊柱导航辅助机器人各自的特点,即串联式脊柱导航辅助机器人结构简单、控制简单、灵活性高、运动空间大,而并联式机器人具有体积小、定位精度高、状态维持性好等优点.后,提出了脊柱导航辅助机器人技术现阶段的问题,并展望了该技术的发展前景.
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德尔格呼吸机气路分析与故障检修
0 引言呼吸机的普及,为更多的医疗机构提供了及时、准确的临床急救和救护手段.但由于呼吸机长时间、超负荷的工作和使用,难免发生自检失败、气路泄漏、参数监测失灵及相应报警等故障,从而影响患者的抢救和治疗.因此,认真及时做好保养和维修工作显得尤为重要,下面列举几例典型故障,以供同仁交流参考.
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浅淡医疗设备开关电源的维修——结合迈瑞PM9000监护仪
0 引言随着医学电子技术的高度发展,医疗设备的种类也越来越多,医疗设备与现代医疗诊断、治疗关系日益密切,任何医疗设备都离不开安全稳定的电源.根据相关数据统计,电源的故障占机器故障的60％以上,且大部分为开关电源[1].故对仪器维修人员来讲,熟练掌握开关电源的基本组成、工作原理以及故障排除经验非常重要.
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心音信号分段规则的探讨
目的 如何有效提取心音信号的有效成分(第一心音S1、第二心音S2)是分析心音信号的关键.为提取心音信号的有效成分,必须明确心音信号的分段规则.方法 首先对目前心音研究领域中常用的两类心音分段方法进行分析和比较.根据现有文献资料,结合作者对实际采集的829例心音实例的研究,提取心音的各时域特征并进行统计分析,后对心音信号分段规则进行了探讨.结果 心音信号的S1、S2及收缩期、舒张期等时域特征呈现一定规律性.结论 可按照上述时域特征对心音信号进行自动分段,并借助心音分段规则进行进一步识别和分析.
| 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 |
