中国生物医学工程学报杂志
Chinese Journal of Biomedical Engineering 중국생물의학공정학보
- 主管单位: 中国科学技术协会
- 主办单位: 中国生物医学工程学会
- 影响因子: 0.61
- 审稿时间: 1-3个月
- 国际刊号: 0258-8021
- 国内刊号: 11-2057/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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肿瘤皮纹无损检测分析系统中的掌纹图像处理
根据方便、快捷、无损伤、无痛苦的原则,正在研制数字化肿瘤皮纹学无损检测分析系统.此系统的技术基础取决于掌纹图像处理.但是,通过FPS-1指纹/掌纹摄取仪得到的待识别掌纹图像并不清晰;(1)由于手掌中部凹陷处不能与摄取仪完全接触,造成待识别掌纹图像中间区域出现断连;(2)由于人的手掌按住掌纹摄取装置时,用力过猛或过轻,都会造成待识掌纹图中各特征点相互之间的距离变化、灰度值变化及其本身在坐标系中的位置变化,即所谓的畸变;(3)存在着大量的汗腺点,它们均被视为噪音.为了解决这些问题,并且针对掌纹图像特点,文中提出了相应的改进的图像处理算法.结果表明,在保留大部分细节特征的前提下,可以清楚的辨别嵴纹结构.这些工作为提取掌纹特征,特别是掌纹三叉点的定位,奠定了良好的基础.
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医学图像标志点的自动配准
提出一种医学图像标志点自动识别方法,构造一个标志点的模板,利用区域相关景像匹配法,能快速、精确地将图像上的标志点识别出来.同时提出一种标志点自动配准算法:(1)定义标志点的多维距离向量,在图像空间或手术空间中,用某一标志点到其余点有序距离分量组成的向量,作为每个标志点的多维距离向量;(2)由于刚体变换保持距离不变,同一标志点在一个空间中的多维距离向量,与它在另一个空间的多维距离向量具有大的相近性,比较每两个点(分属不同空间)多维距离向量的相关系数,就可以找出图像空间标志点与手术空间标志点的对应关系;(3)将所有点对坐标值代入刚体变换线性方程组,用小二乘法求出从图像空间到手术空间的刚体变换矩阵,终实现医学图像标志点的自动识别和配准.
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利用血管内超声视频图像获取冠状动脉截面积曲线
利用冠状动脉内超声的视频图像,依据相邻帧的连续性自动确定血管内壁的搜索范围,结合表征血管内壁平滑性的内部能量和表征超声图像灰阶分布的外部能量,采用动态规划方法通过寻找大能量路径来检测血管内壁的优包络,并由此计算血管的截面积.现提出了一种综合图像灰阶梯度和象素方差的外部能量表示,使得冠状动脉截面积曲线的提取方法在鲁棒性、准确性方面较仅用灰阶梯度作为外部能量有了较大的提高.
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国产新型人造心脏瓣膜--全热解碳双叶瓣的研制和植入研究
目的:研制新型人造心脏瓣膜.方法:在沉积炉流化床中试制无基体全热解碳材料并检测其品质.设计双叶式人造心脏瓣膜结构图形.将材料加工成元件并组装成瓣膜.对材料和瓣膜作理化性能和生物学测试.作二尖瓣置换术动物实验,分别用双导管法和超声法在静息状态和多巴酚丁胺负荷模拟运动状况下测定瓣膜血流动力学性能.作人造瓣膜替换术,术后患者接受华法令低强度抗凝.用双导管法和超声法测定瓣膜的血流动力学参数.对术后全部患者作长期随访检查和记录.结果:研制材料符合无基体全热解碳品质.双叶瓣设计获国家专利.瓣膜孔口直径大于其他常用双叶瓣和单叶瓣.流体动力学测试与CarboMedics双叶瓣、国产C-L单叶瓣相比,研制瓣跨瓣压差低,有效瓣口面积大.瓣膜疲劳试验在不小于10 kPa压力下,经过380×106次的循环,开启关闭正常,无飞片、碎裂、分层、剥离.关闭分数和泄漏分数均在10%以内.细胞毒性、致敏、全身毒性、血液相容性、皮内植入反应试验等生物学试验结果均符合国家标准.动物试验羊长期存活,其中临床及尸检均表明未发生与瓣膜有关的并发症,两只羊在术后30个月超声心动图检查提示人造瓣返流量小,测定M21的跨瓣压差低,为0.91±0.05kPa.临床62例换瓣包括MVR39例,AVR 11例,MVR+AVR 12例,用瓣74只,患者长期生存率100%,至今平均30.4个月,长已5年6个月,短已超过4个月.1年以上57例,2年以上53例.术后1年以上的病例,心功能均已改善,从术前的Ⅲ-Ⅳ级转为Ⅰ级.未发现与瓣膜有关的并发症.16例患者接受有关贫血和溶血化验检查,结果无溶血性贫血亦无可检出的溶血.62例在抗凝治疗中未发生抗凝出血或血栓栓塞并发症.对植入瓣的血流动力学性能测试结果表明跨瓣压差小、返流量小.结论:所研制瓣具有良好的生物相容性、耐久性及血流动力学性能.尤其是中小号瓣内径较大,可供体格较小而劳动强度较大的部分患者选择,适合国情.在中国汉人中使用表明具有优良的抗血栓形成性能,低强度抗凝下也未出现血栓形成和血栓栓塞并发症.
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可生物降解聚酸酐的合成与表征:一种新型的体内"可见"整形外科材料
通过熔融缩聚法合成了一类新型聚酸酐,聚(对-(羧基乙基甲酰胺基)苯甲酸酐-共-偏苯酰亚胺-甘氨酸酐)(P(CEFB-co-TMA-gly)).用红外(IR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示量热(DSC)以及荧光分光光度计等对聚合物进行了表征.结果表明,聚合物具有预期的化学结构,在所有的共聚组成范围内为非结晶性材料.该聚合物在紫外或可见光激发下能发出荧光(激发波长356 nm;发射波长440 nm),其荧光强度随聚合物中CEFB含量增大而增强.对P(CEFB-co-TMA-gly)力学性能初步测试表明,该类聚合物具有较高的机械强度,且主要受TMA-gly链段影响.这类具有较好机械性能的荧光聚酸酐有望用作体内"可见"的整形外科材料.
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羧甲基壳聚糖-壳聚糖-羧甲基壳聚糖微胶囊的制备、表征及其对Pb2+的吸附性能研究
以壳聚糖和羧甲基壳聚糖为主要原料,利用静电脉冲液滴发生器制备了一种新型微胶囊羧甲基壳聚糖-壳聚糖-羧甲基壳聚糖微胶囊(简称CCC微胶囊).通过光学显微镜和红外光谱对其形貌和结构进行研究,同时考察了CCC微胶囊对金属离子的吸附性能.静态和动态吸附结果表明:CCC微胶囊对Pb2+有很高的吸附能力,且重复使用性能良好.选择性吸附结果表明:其对Pb2+的选择性要高于Ca2+.为进一步实现以血液净化方法除铅的应用打下了良好基础.
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基于射频感应控制的掌指人工关节研究
针对目前临床上存在大量掌指臂丛神经损伤患者无法医治的状况,提出了通过植入带有驱动电机的掌指人工关节来行使掌指功能的治疗方案.文中研究了植入式人工关节的结构、机械传动、控制信号的获取和传输等.为解决驱动电机的电源问题,作者提出了运用电磁感应的经皮能量传输技术来驱动植入电机的旋转,利用反映掌指动作意识的肌电信号来控制射频磁场的发射,使得体内线圈感应体外射频磁场后驱动电机转动.后研究了一套临床关节植入的手术方案,并在三例尸体上进行了功能实验,验证了植入的人工关节能满足人体掌指的基本功能.
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利用人工神经网络自动检测癫痫样放电的研究
根据对人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)识别脑电图(EEG)的网络输出峰值分布曲线的分析,建立了一套利用ANN自动检测癫痫样放电(Epileptiform Discharges, ED)的算法,即由计算机自动挑选ED模式,提取特征参数对网络进行训练,计算阈值,然后用训练好的网络和阈值对EEG进行识别.通过对典型的三种类型的癫痫患者的ED进行全自动识别,其平均识别率为90.9%,平均假阳性率为15.7%.
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准分子激光人眼像差矫正系统的研究
准分子激光人眼像差矫正系统旨在实现个性化切削,它不仅能进行正常的屈光矫正,而且可以减少高阶的光学像差,能够减少由LASIK手术引起的像差和夜间视物障碍.准分子激光人眼像差矫正系统包括主观式像差仪进行波前像差的测量、准分子激光系统进行像差矫正两大部分.描述了人眼波前像差的概念、成因以及表示的方法,着重研究了Zernike多项式与人眼波前像差的对应关系,利用主观空间分辨屈光计原理制成的主观式像差仪进行人眼波前像差的测量;研究了准分子激光人眼像差矫正系统的原理和系统软件控制框图,对准分子激光切削角膜的机理、飞点扫描技术、主动眼球跟踪技术、激光的能量闭环控制技术等关键技术作了阐述.研究的成果直接用于准分子激光人眼像差矫正系统,已通过动物试验,目前正在进行临床实验.
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一种EEG信号盲分离和分类的神经网络方法
提出一种采用多神经网络处理脑电(EEG)信号的方法.首先,对混有噪声的脑电信号给出一种盲分离的自适应神经算法.通过寻求采样时间序列线性组合的kurtosis系数的局部极值,得出该算法的模型和步骤.在盲分离的基础上,对分离出的估计信号进一步利用Kohonen网络进行分类.将该算法用于300个EEG样本处理,并给出处理结果.
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模拟脑肿瘤生长动态的细胞自动机研究
文中构造了一种模拟GBM肿瘤生长动态的三维细胞自动机(简称CASTG).基于扩展Moore邻域,CASTG统一了肿瘤细胞中增殖细胞、非增殖细胞和坏死细胞的演化规则.CASTG的细胞及其邻域和演化规则完全遵循标准细胞自动机的设计原则,因而,易于在细胞自动机统一的理论框架下对其模拟肿瘤生长动态的能力或性能进行虚拟试验和分析.计算机仿真实验表明,CASTG模拟GBM肿瘤生长动态的结果与临床数据具有良好的一致性.
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体表常热流法无损检测血液灌注率实验研究
基于我们新近提出的血液灌注率体表常热流无损测量方法,建立相关的实验系统,研究了具体测试时的若干影响因素.并采用该方法对正常状况及运动后人体小臂、小腿、大腿等部位的血液灌注率进行反复测量,得到人体这些部位皮肤组织的血液灌注率数值.这些数值与以往文献报道采用其他方法测得的实验结果非常吻合.实验结果表明,该方法可灵敏检测出人体不同部位、不同状态下的血液灌注率变化,从而得出人体表面组织血液灌注率随加热热流的变化规律,并得到各部位血液灌注率随组织温度上升的线性拟合公式,这将为超声、射频及激光肿瘤热疗等临床医学应用提供重要的参考依据.这些实验研究为发展适合于临床应用的血液灌注率无损测量仪器建立了相对完整的基础.
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电容射频热疗中深部有效热区优化方法研究
提出一种电容射频热疗中优化求解预期深部有效热区分布逆问题的方法.其思路是根据深部肿瘤组织靶区加热温度和避免正常组织过热的要求,引入目标函数和有关权重系数,在应用有限元法求解加热电磁场方程和生物传热方程过程中,通过遗传算法迭代修正加热物理参数,使目标函数达到极小值,获得达到理想热场分布的优化解.该方法使用简化人体真实组织结构的非均质模型并用于制定电容射频热疗中深部肿瘤热疗方案,获得满意的仿真计算优化结果.比较两电容热疗和三电容热疗的优化效果表明,三电容热疗具有更好的深部有效热区优化能力.这项生物体内温度场重构和优化控制技术将对肿瘤热疗装置设计和临床方案制定有重要应用价值.
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外周神经在横向电场中的兴奋特性研究
传统的电缆方程和激励函数只能用于描述纵向电场中外周神经的兴奋,本研究提出一种基于两阶段过程的模型,可以描述外周神经在横向电场中的兴奋特性,结果显示径向的净内向电流是外周神经在横向电场中产生兴奋的原因,并且计算出横向电场的刺激阈值.此模型是对传统的电缆方程的补充.
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PMMA/HA-GF复合材料的体外实验研究
对以无机纤维(GF)增强聚甲基丙烯酸甲酯/羟基磷灰石(PMMA/HA)的复合材料(PDLLA/HA-GF)进行了材料表面结构形貌的观察和体外实验,包括材料的稳定性、体外细胞毒性试验、全身急性毒性试验、过敏试验、溶血试验等.实验结果表明:PMMA/HA-GF复合材料无毒、无过敏刺激性、不引起溶血,具有好的生物相容性.
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链码跟踪算法在三维医学图像处理中的应用
针对链码跟踪八方向寻址提出了一种新的链码跟踪算法,并将此方法运用于医学图像的等剂量线绘制当中.该算法将链码分为四个象限,依据不同的跟踪顺序加以连接,并遵循整体方向一致的原则.在得到一个封闭的轮廓信息后,再转向下一个轮廓,直到所有轮廓跟踪完毕,解决了医学图像处理中同一剂量的等剂量线出现多次的情况.将排序后的链码进行插值拟合,把x、y的关系转化为距离分别与x和y的关系,得到封闭的平滑的等剂量线.在医学图像处理的三维重建中利用此方法,得到的等剂量线效果较好.
年 | 期数 |
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 05 06 |
2003 | 01 02 03 04 05 06 |
2002 | 01 02 03 04 05 06 |
2001 | 01 02 03 04 05 06 |
2000 | 01 02 03 04 |
1999 | 01 02 |
1998 | 01 02 |
1994 | 04 |