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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聚类分析法在癌胚抗原数据挖掘分析中的应用研究
目的 探讨聚类分析方法在癌胚抗原数据的应用,以获取有价值的诊断信息.方法 回顾分析自2008年4月至2013年4月癌胚抗原数据,采用SPSS Clementine数据挖掘软件的K-means模型,对CEA相关的性别、年龄等特征用聚类分析法进行挖掘,分析癌胚抗原及关联特征的临床意义.结果 K-means算法对12532行癌胚抗原数据的挖掘结果分5组,其中3组有医学意义,特别是平均年龄为88.541岁的高龄男性老年患者罹患癌症的概率,较老年女性及低龄老年男性更高,临床上应加大对该部分人群的体检力度,争取早发现早治疗.结论 通过对血清癌胚抗原结果进行数据挖掘,发现聚类结 果符合医学意义,可实现精准的预防及治疗.
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基于ERP和稳态诱发电位的听觉和触觉整合研究
目的 通过记录与分析单一听觉、单一触觉和混合听触觉条件下的头皮脑电信号,探究一种研究大脑听觉和触觉整合现象的分析方法,为研究听觉和触觉整合的神经机制提供基础.方法 首先构建听觉和触觉双模态刺激的头皮脑电记录系统,通过采集13例正常受试者在单一模态和混合模态条件下的头皮脑电信号,分别比较不同条件下听觉和触觉事件相关动作电位(event-related potential,ERP)与稳态诱发电位(steady-state evoked potential,SSEP)的差异.结果 听觉和触觉整合的ERP信号峰值比单一听觉和单一触觉条件下的幅值更强,脑电响应的潜伏期显著提前,并且混合模态下的稳态诱发电位的能量显著高于单一模态.结论 事件相关动作电位信号峰值的潜伏期与幅值以及稳态响应的能量可作为衡量听觉和触觉整合的参数指标,对听觉和触觉整合的研究具有参考意义.
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基于超快超声平面波成像的医学超声探头改进
目的 基于平面波发射/接收原理的超快超声成像技术近年来已成为国际医学超声领域的研究热点,有望取代传统的聚焦扫描式超声成像技术.传统方式受其成像模式的限制,无法实现高帧频成像,而通过平面波发射以及相干复合方法,可大大提高超声成像的帧频.本文提出一个新的设想,即采用高程方向无聚焦换能器(non-elevation-focused probe,NEFP),相对于传统的高程方向有聚焦换能器(elevation-focused probe,EFP),可能有助于进一步提高超快超声成像技术的成像效果.方法 首先简要介绍平面波相干复合成像的原理和方法,进而通过FieldⅡ软件仿真,验证相干复合成像方法对平面波成像图像质量的提升效果.后,通过仿真和实验实现探头高程方向的发射声束聚焦模式,并对上述2种模式换能器的平面波成像效果进行了对比分析.结果 使用平面波复合成像算法得到很好的成像效果,两种探头经对比,NEFP探头成像图像的对比度相对于EFP探头明显增强.结论 对于超快超声成像方法,使用NEFP超声探头可以取得更优的成像效果.
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乳腺MRI分割与基于光线投影的三维重建
目的 乳腺MRI(magnetic resonance imaging)序列成像连续、位置固定,但二维图像无法提供便于观察的肿块的深度与外形信息,为此提出乳腺及其肿块分割与三维重建方法.方法 首先利用大类间方差法与区域生长法提取乳腺外轮廓,然后选用基于梯度和能量信息的水平集方法准确分割乳腺肿块,并对分割结果采用基于包围盒的光线投影算法进行体绘制.结果 对患者的多组MRI序列进行分割实验并对几种分割算法进行客观评价,三维重建实验得到乳腺与肿块的立体图像以供医生观察.结论 分区处理的水平集分割与基于光线投影的三维重建为医生提供更加形象的立体视觉效果,不仅有助于对肿块病变程度的诊断,而且能帮助外科医生在保乳手术中准确判断开刀位置.
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跑步运动强度控制方法及其实验验证
目的 在现有跑步机运动强度的控制方法中,多数采用闭环系统,控制系统设计复杂,成本高,且需要实时监测心率,增加了控制的复杂性.为解决控制系统复杂及成本高的问题,提出一种基于跑步机的运动处方强度的开环控制方法,并通过实验验证该控制方案的准确性.方法 首先获取训练者基本生理信息和健康与慢病问卷调查结果,测试其运动运动心肺耐力,确定靶心率区间;然后根据强度与心率的线性关系,获取运动强度控制方案;其后根据运动强度与速度、坡度的关系,获取合理的速度和坡度,并通过电脑程序控制动力电机的转速和升降电机的推力自动调整跑步机的速度和坡度.后选择20名受试者佩戴心率测量设备,按照上述运动强度控制方案在跑步机上运动,观察实时心率及靶心率.结果 受试者实际心率与靶心率的差值平均值在(-1.915,3.113)范围内,标准差在(2.306,4.718)范围内.结论 基于跑步机的运动处方强度进行开环控制,实际心率与靶心率一致,为跑步运动处方强度提供了一种简单、科学有效、低成本的控制方法,可进一步推广应用于日常健身指导.
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基于CSP的多类运动想象脑电特征自动选择算法
目的 在基于协方差矩阵近似联合对角化(joint approximation diagonalization,JAD)的多类共空间模式(common spatial pattern,CSp)运动想象检测滤波器的设计过程中,需要对关键特征向量进行选择.较常用的基于“高得分特征值准则”的特征向量选择方法会出现不同类数据的高得分特征值对应同一个特征向量,因此导致无效CSP滤波器的出现,进而影响系统识别率.本文在传统JAD方法上提出一种特征值自动选择方法以解决特征值选择无效问题.方法 基于BCI Competition 2005dataⅢa(BCI2005)和实验室自主采集三类运动想象脑电(EEG)数据集,对不同想象类别数据对应同一个特征向量的异常现象进行实验分析.结果 在两个数据集自测试下,本方法的三类运动想象平均识别率分别达到82.78％和85.92％,比传统JAD提高3.44％和3.25％.结论 基于CSP的多类运动想象脑电特征自动选择算法能够有效解决特征值选择无效问题,进而提升运动想象BCI系统的分类识别率.
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经颅磁刺激中刺激线圈的仿真研究
目的 设计用于经颅磁刺激的线圈,要求能够对大脑皮质进行多点刺激,且具有聚焦性好、制作简单、使用方便等特点.方法 利用电磁仿真方法,以圆形线圈和8字形线圈为基础,计算线圈在均匀人体模型中感应电场的分布情况,比较尺寸、绕法对经颅磁刺激线圈的聚焦性和刺激深度的影响.在此基础上设计了一种多圆相切线圈,并计算该线圈在均匀人体和真实头部模型中的电场分布.结果 感应电场强度随刺激深度的增加呈指数式衰减.减小圆形线圈的尺寸,会提高聚焦性,同时可减弱感应电场强度.8字形线圈比圆形线圈具有更好的聚焦性,多层绕法综合效果较好.多圆相切线圈具有8字形线圈的优点,且可以进行多点刺激.结论 尺寸、绕法等因素对线圈的聚焦性和刺激深度具有重要影响,多圆相切线圈在经颅磁刺激中具有很好的应用前景.真实头部模型仿真,对于线圈的设计和靶区定位具有重要意义.
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基于小波分解和神经网络的呼吸运动预测算法
目的 放射治疗是胸腹部肿瘤治疗的常用手段,但呼吸等运动大大影响了放射治疗的准确性,因此精确的呼吸运动定位和预测对肿瘤治疗很有必要.相关预测方法缺乏对系统长延迟预测的研究,本文提出一种用小波分解结合Elman神经网络的算法(wavelet Elman network,WEN)预测呼吸运动.方法 采用光学定位系统采集数据,对数据进行简单的预处理,再利用小波分解压缩数据,训练Elman神经网络,后进行神经网络的预测.预测结果和真实值对比,绘制误差曲线,计算均方根误差,并与其他主流算法对比,验证算法的可行性.结果 WEN算法在短延迟预测中表现一般,但当延迟达1000 ms时,WEN算法的均方根误差平均为1.6164 mm,比临床中使用的线性预测低32.9％.结论 通过实验验证了基于小波分解和Elman神经网络的呼吸运动预测算法,在长延迟时表现较好,证明了本算法的正确性及可行性.
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不同冠脉后负荷下竞争流对左乳内动脉桥血流动力学影响
目的 研究冠状动脉在不同后负荷条件下,冠脉搭桥手术后竞争流对左乳内动脉(leftinternal mammary artery,LIMA)血流动力学影响.方法 模拟LIMA到前降支(left anterior descending,LAD)搭桥手术三维模型(three-dimensional,3D),建立与冠脉模型相对应的集中参数模型(lumped parameter model,LPM,0D),为其提供1倍和1.2倍两种不同后负荷的边界条件,同时在LAD主干处设置了25％、40％、50％、60％、75％5种不同直径狭窄程度,使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)耦合计算冠脉3D模型和0D模型,从血流动力学角度分析不同后负荷时竞争流对LIMA的影响.结果 1倍后负荷时,LAD总流量约为80 mL/min,随狭窄率增加,RC/G从2.025减小到0.280,LIMA平均血流量从26.598 mL/min增加到62.310 mL/min,震荡剪切指数(oscillatory shear index,OSI)从0.1557减小到0.0020,狭窄率小于50％时,时间平均壁面切应力(time-average wall shear stress,TAWSS)低于1Pa;1.2倍后负荷模型中,LAD总流量为71 mL/min,随狭窄率增加,RC/G从2.222减小到0.289,LIMA平均血流量从22.188 mL/min增加到54.810 mL/min,OSI从0.1790降低到0.0024,狭窄率小于60％时TAWSS低于1 Pa.后负荷改变时,相同狭窄程度下桥血管在收缩期血流量变化很小,但舒张期流量随后负荷增大而减小.结论 当冠脉后负荷较大时,竞争流强度偏大.当血管管径和狭窄程度都相同时,后负荷大的患者LIMA桥血管会因偏低的WSS和较高的OSI更容易引起“线性征”,降低桥血管远期通透性.
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仿耻骨直肠肌式人工肛门括约肌系统
目的 国内外一直在探寻肛肠的奥秘以及救助肛门失禁病患的办法,开展了许多人工肛门括约肌系统的研究.本文设计了一种仿耻骨直肠肌式的新型人工肛门括约肌系统,以解决现有人工肛门括约肌系统存在的血供不足、无“便意”感知以及没有安全且稳定的能量供给等问题.方法 系统主要功能为通过自制压力传感模块提取肠道周围压力信息,传递至微型处理器,终控制括约肌执行结构实现排便操作.其关键技术包括括约肌执行机构内侧嵌入超薄自制生物压力传感器实时感知肠道压力变化,根据此压力参数,系统智能识别便意并实现排便预警.系统采用仿人体机制的运作方式并且结合血供压力的采集模块,能有效避免出现局部高压导致肠道缺血性坏死.系统采用无线能量传输方式提供能量实现安全供能.结果 采用淀粉糊状物以及水来验证括约肌执行结构对糊状以及液态粪便的夹持效果,结果表明夹持状况良好.通过体外肠道动物实验得到了模拟肠道周围的压力信号与“便意”产生的关系,验证了系统能够在排便阈值达到以后实现报警,进而提醒患者进行排便操作.实验表明,通过使用无线供能的方式以及低功耗处理,可使系统每次充电后工作6.2天.结论 通过实验验证表明系统可有效控制排泄物,并成功建立排便感知信号,实现智能控便.
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基于集中参数模型的左心室辅助装置血流动力学仿真
目的 新一代植入式心室辅助装置(ventricular assist device,VAD)采用旋转式血泵(rotary blood pumps)技术,目前已成为治疗严重心力衰竭的重要手段,因而研究VAD与人体间的生理相互作用机制有着重要的意义.本研究通过在Matlab Simulink环境中建立人体心血管循环系统的集中参数数学模型,模拟左心衰患者在植入左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)后,循环系统的血流动力学特性.方法 通过弹性腔和电路原理建立集中参数模型,主要包括心脏、肺循环、体循环、冠状动脉循环.调整模型的输入值使得模型的仿真结果符合设定的目标值.结果 仿真结果证实LVAD可以使心衰患者的总心排量恢复正常,同时对于心脏有明显的除负荷效果、增加冠脉血流量并降低肺动脉楔压,因此可以缓解心衰末期患者重要器官供血不足、心肌缺氧以及肺水肿等并发症.同时通过改变左心室辅助装置的转速,末期左心衰患者可以恢复一定的运动能力.结论 CAMSIM集中参数模型符合人体血液循环特点.模型仿真结果证实了LVAD对心衰的辅助作用.
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不同大脑分区下注意缺陷多动障碍分类研究
目的 注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)是一种常见的影响儿童行为能力的精神疾病,但由于缺乏有力的客观依据判断发病机制,因而临床上诊断与治疗存在一定难度.从脑功能研究ADHD的发病机制是一个热点,特别是从基于感兴趣区域提取特征进行分类研究.为方便找出感兴趣区域,研究者们根据解剖或功能将大脑进行区域划分,常用的脑分区有6种,但还没有研究证明哪一种脑分区适用于ADHD分类研究.因此本文将对不同大脑分区下注意缺陷多动障碍分类研究,以判断哪种分类效果好.方法 本实验采用ADHD-200大赛的数据样本,将数据分为12组,每种大脑分区下包含一组训练集和一组测试集.首先基于静息态fMRI对6种不同大脑分区的训练集进行功能连接计算、特征分类、特征选择,然后利用测试者检验得到6种分类模型的分类性能并做统计分析.结果 实验结果显示每种大脑分区下的训练集得到的分类准确率,并比较每种大脑分区下的测试集的分类性能,综合分析总结出AAL大脑分区的分类性能好,分类准确率达到63.16％.结论 在6种大脑分区下,AAL大脑分区是目前适合用于研究ADHD的大脑分区方法.
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骶髂关节的有限元建模及临床应用研究进展
骶髂关节病变导致腰痛的问题日益受到重视,有限元分析(finite element method,FEM)方法已成为分析此类复杂解剖结构器官的重要研究方法之一.通过总结有限元分析方法在骶髂关节建模中的发展,以及在生物力学、疼痛机制、关节内固定器方面的临床应用研究,分析目前有限元建模存在的不足,提出未来可能建立的高精度、高自动化、更加适应临床的骶髂关节三维有限元模型的方向和方法.
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基于肱动脉血流阻断的血管功能检测及临床应用
心血管疾病与血管功能障碍密切相关,早期检测血管功能可以对心血管疾病进行有效预防和治疗.利用肱动脉血流阻断的血管功能检测属于无创检测技术,操作较简便,敏感性高,更容易被大众接受.本文对基于肱动脉血流阻断的血管功能检测方法、建模分析、临床应用以及发展前景等方面进行了概述,其中包括血流介导的血管舒张功能检测、指尖热检测等方法.
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人工神经网络在临床医学中的应用
在临床疾病诊断与治疗等过程中,信息检测和分析等诸多方面都存在着复杂的非线性联系,而人工神经网络能有效地处理非线性问题,因此应用人工神经网络解决这些非线性问题具有特殊意义.近年来,人工神经网络在医学领域的研究工作取得了一定进展,并在疾病诊断、疾病预后、医学影像处理、临床决策分析方面得到广泛的应用.其在疾病诊断中多用于对肿瘤等病症的早期判断,在医学影像中多用于影像资料的辨识及病症初步诊断,在疾病预后中多用于生存期的预估与疾病发展的判断,在临床决策分析中常用于个体化诊疗.
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飞利浦TeLe Diagnost数字胃肠机维修1例
故障现象:在使用过程中发生透视曝光出线,但不出图像,透视时KV上冲,不在正常时的50 KV左右.故障分析:由于CPE(客户终端系统)上无报错代码,出现此类故障没有报错代码可查,所以对该机器可能的故障部位要细致排查.根据工程学可以排除高压的问题怀疑影像链出现故障.排除DSI(数字成像系统)后问题依然存在,由此推断可能出自图像采集系统.
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磁共振设备制冷系统故障维修1例
故障现象:制冷系统故障信号灯亮.故障分析:制冷系统故障信号灯亮,表明制冷系统不能控制在预设定温度.切断电源,重新调试温度控制系统后,再次重新启动系统,运行不到1 min压缩机又停止工作,故障信号灯再次亮起.
| 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 |
