简介：生物医学中的数学建模已受到研究人员的普遍关注。然而,由于生物医学中研究对象与研究方法有着自身的工作特点,它和传统的物理工程系统相比有较大的差异,如对这些特点没有明晰的认识,对于要想利用数学模型研究生伞现象的土物医学工作者和数理工作者的工作都会有所妨碍。人们已就数学方法在生物医学中的作用、生物医学数学模型的构造、运用的原则与方法作过方法学的探讨。本文拟着重从方法论的角度论述生物医学数学建模中的若干问题。

简介：目的研究虚拟人体器官三维影像轮廓的计算机仿真建模。方法以肝脏虚拟影像轮廓的三维数学建模为例，以人体肝脏的声阻二维分布为依据，应用曲面拟合的数值方法进行研究。结果计算机仿真证明了该建模方法的正确性和有效性。结论人体器官的虚拟超声成像是医学超声仿真系统的一项关键技术，在医务人员上岗培训中具有重要的意义。该文所提出的数学建模方法对于虚拟器官三维影像轮廓的仿真切实可行。

简介：目的观察前方经胸骨及侧前方经肩胛下入路治疗对上胸椎结核患者生活质量的影响。方法回顾性分析2003年1月~2011年1月我科手术治疗的27例上胸椎(T1-4)结核患者。经胸骨入路行一期病灶清除、前路减压、植骨融合及内固定术手术14例(A组),采用侧前方经肩胛下入路行一期病灶清除、减压、植骨融合及内固定手术13例(B组),术后随访时间12~52个月,平均27个月。记录患者术前及末次随访Oswestry功能障碍问卷调查评分(ODI)、疼痛视觉模拟评分(VAS)和SF-36量表的记分,比较组内和组间差异。结果两组患者术前与末次随访ODI评分、VAS评分和SF-36量表的记分有统计学意义(P<0.05);两组之间上述三项指标无显著统计学意义(P>0.05)。结论两种手术方式治疗上胸椎结核能明显提高患者生活质量及术后功能,术后患者生活质量与两种手术方式无关。

简介：表面肌电信号（surfaceEMG,sEMG）是人体产生的一种生物电信号,它蕴含信息丰富并且与肌肉活动和运动状态之间存在着很大的关联,可以用来识别运动意图和利用肌电反馈评估肌肉功能状态。目前,随着虚拟现实技术的发展,研究人员也逐渐将sEMG的应用与虚拟现实相结合。本研究总结了肌电-计算机接口的发展现状及其在虚拟现实中的应用。最后,探讨了基于虚拟现实的肌电-计算机接口目前存在的技术难点,并对其未来发展进行了展望。

简介：目的在考虑声换能器特性的基础上,对磁感应磁声成像的正问题进行研究,并探讨其声源的产生、传播及接收机制。方法参考CT的三维Phantom仿真模型建立磁感应磁声成像正问题的模型,并结合电磁场理论利用有限元软件comsol仿真分析模型内部电导率分布与磁场和磁感应电场的关系,得到模型内部的磁感应电流分布。然后再深入研究声偶极子模型,并检测分析声换能器的特性后,给出相应的仿真声信号检测结果。结果磁感应电流密度在中心位置处为0,在电导率边界处变化较大,声换能器的检测声场分布和声偶极子传播的指向性会极大的影响声换能器接收到的磁声信号的值。结论为磁感应磁声成像实验研究及由声信号重建物体内部的电导率分布提供理论基础。

简介：压缩感知理论的提出,使得小动物三维荧光断层成像中在体肿瘤的稀疏重建成为可能。然而,小动物三维荧光逆向重建过程中系数矩阵的列向量具有高度的相干性,导致了正则化问题不能得到最稀疏的解。本研究提出了基于QR分解的系数矩阵正交变换方法,以降低系数矩阵列向量的高度相干性,并通过求解L1/2正则化问题逆向重建小动物体内光源大小和位置。数值仿真和活体小鼠实验表明,该方法能够有效的降低逆向重建过程中的欠定性,提高肿瘤源重建精度。

简介：基于开源软件建立PACS与三维医学成像系统,可为医院提供一种低成本PACS/RIS实施方案,或者作为现有医疗信息系统的有益补充。我们将三种开源软件DCM4CHEE、Oviyam、Osirix等在异构操作系统网络上进行集成,建立了一套网页化PACS与三维影像处理系统,并对包括MDCT、MRI等大型数据集在内的多模态影像数据的网络传送与查看进行了验证,结果证明系统的实时性与稳定性能够满足医学教育、科研与统计等工作需求。

简介：目的基于CT三维重建个性化设计猪股骨髋关节假体与骨髓腔接触率的定量研究。方法选择猪股骨,拍摄实验前正侧位,双斜位片,再运用CT进行横断面扫描,获得CT数据后三维重建。基于CT三维重建数据,运用机器人磨削个性化假体,使其成为与髓腔完全匹配的定制假体。匹配后,拍摄实验后正侧位片,计算定制假体与髓腔接触的骨皮质或者骨松质的表面积以及接触率。结果通过计算,个性化假体近端表面与骨髓腔直接接触率为90.8%,与医疗机器人辅助扩髓组获得的假体表面与骨髓腔直接接触率相近,远较传统手工扩髓组获得的假体近端表面与骨髓腔直接接触率高。结论基于CT三维重建个性化股骨假体与猪股骨髓腔初始固定直接接触率为90.8%,可获得良好的接触率。

简介：支架材料在组织工程中具有调控所种植细胞的组织化、细胞增殖和新组织形成的重要作用。文章就目前常用于组织工程化皮肤支架材料的天然高分子材料的分类、研究现状及前沿动态作了概述，对组织工程化皮肤支架材料目前存在的问题、研究的重点和热点作了归纳分析，并对其发展趋势进行了展望，预测了组织工程化皮肤的理想支架材料。

简介：本研究主要对比分析新手在腹腔镜训练箱和模拟器训练过程中不同疲劳水平下的训练效果。20名志愿者,随机均分成A、B组;A组使用训练箱训练,B组使用模拟器训练。首次采用脑电信号评价训练过程中的脑力疲劳,定义状态指标F量化疲劳水平;采用眼动特征和完成时间、错误数来评价训练效果。分析两组F值曲线,第1~5次训练两组斜率均为0.17;第6~15次训练斜率分别为0.114、0.078;第16~20次训练斜率分别为0.54、0.24。研究结果表明,对于A组训练者,脑力疲劳的发生更容易影响其完成时间和注视点个数;对于B组训练者更容易影响错误数、注视时间百分比和注视/眼跳百分比。相同任务下,腹腔镜训练箱相对于模拟器更易于使训练者疲劳,两种训练器都对训练效果有提升,但训练效果不随着训练次数的增加而一直在提高。当疲劳发生时,训练效果会呈下降的趋势。

简介：针对医学图像处理和三维医学图像可视化,系统总结了目前边缘检测技术,归纳了各种边缘检测算法.

简介：计算机医学辅助教学得到了广泛应用和发展，但仍存在教学形式单一、对不同程度的学习者通用性差、修改操作教学内容困难、缺乏智能性等问题，针对以上问题，作者设计了一个通用医学教学系统以满足医学教学的实际要求，系统设计方法也可应用于其它专业的教学设计，该系统具有智能性、通用性和可扩充性。

简介：提出一种基于遗传规划（geneticprogramming,GP）和进化策略（evolutionstrategy,ES）的学习方法,命名为遗传规划-进化策略（GPES）,建立更准确的华法林剂量预测模型。纳入247例汉族患者。GP进化复杂特征提取,ES进化模型系数,组成模型,得出预测的华法林维持剂量,与线性回归模型、国际华法林药物基因组学联合会模型,及三种机器学习方法相比较。GPES的均方误差（MSE）（1.68×10^-2）和预测值在真实值±20%范围内的比例（20%-p）（53.33%）表现最优;其平方相关系数（R^2）（69.45%）为次优;GPES在上述3个指标在测试集与训练集中的差值δMSE（0.43×10^-2）和δ20%-p（0.92%）的绝对值最小,δR2（-10.64%）的绝对值为次小。GPES总体表现最优。因此,本研究方法GPES提高了华法林剂量预测模型的趋势相关性、精度、可用性与泛化性。

简介：据2012年5月31日GuoLT[PLoSPathog，2012，8（4）：e1002659]报道，加拿大多伦多大学研究者揭示Nlrplb的蛋白酶解加工需要炎性小体（inflammasomes）的活化。炎性小体是一种多重的蛋白质复合物，可以推进前细胞凋亡蛋白酶对于病原体相关的分子模式（PAMPS）内源性危险相关的分子模式（DAMPS）产生必要的应答。Nlrplb是一种NOD样受体．可以检测炭疽致死毒素的催化活性，随后通过共寡聚体化来激活前细胞凋亡蛋白酶－1的活化。

简介：为提高对婴儿健康监护的质量,本研究提出在育婴箱中增加婴儿哭声识别功能,该系统主要以TI公司的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320DM643和多媒体音频编解码芯片TLC320AIC23B为硬件核心,设计一套实时的婴儿哭声识别系统。本系统使用拾音器采集婴儿哭声,音频解码芯片对声音信号进行处理,然后发送给DSP芯片,DSP芯片对声音信号进行预处理,然后用优化的自相关函数算法提取特征参数-线性预测系数(LPC),使用动态时间规整(DTW)识别算法,实现对婴儿的哭声准确识别,并经串口向上位机发送识别结果。该系统在实际测试后表明,婴儿啼哭状态识别准确率可达97.1%,在婴儿护理领域具有重要意义。

简介：磁探测电阻抗成像(magneticdetectionelectricalimpedancetomography,MDEIT)通过体表电极向成像体注入激励电流,利用外部空间磁场分布数据重建成像体内部电导率分布。MDEIT技术应用于肺部肿瘤的动态检测,实现更加贴近实际的仿真计算;应用图像分割在临床CT图像获取胸腔内部结构先验信息,进而构建正常人与肺部肿瘤患者胸腔的三维模型,应用有限元分析分别计算胸腔外部磁场分布,并对其进行特征分析。正常人与肺部肿瘤患者胸腔周围的磁感应强度在空间分布上存在差异,两者对比结果显示,患者比正常人高出10.52%。外部磁感应强度的异常一定程度上反应了胸腔内组织的病理变化,为MDEIT在肺癌检测中的应用提供合理参考。

简介：目的探讨USB接口技术在多参数监护仪的设计中的应用。方法根据USB接口可即插即用并能提供一定电流的特点,应用高集成数据采集芯片ADμC812和数字化技术,设计高性价比、小型化、低功耗的监护参数信号采集和数据处理功能模块;采用USB转UART的单芯片桥接器技术CP2101,硬件实现USB,把所有检测模块的数据实时传送到PC主机。软件整体设计采用C＋＋面向对象的编程及复用技术,充分利用MFC的框架,控制USB接口并从USB接收数据,利用PC强大的计算和数据存储功能及良好的人机界面,实现监护参数的实时采集、连续显示及波形分析。结果多参数监护系统具有监护心电、呼吸、血氧饱和度和体温等生理参数的功能。测量模块集成了心电、血氧饱和度、呼吸、体温测量电路,实现了参数的数值采集、控制和通讯功能。模块小型低功耗设计,满足USB供电不大于500mA的要求,实现即插即用。用户程序自动识别测量模块、发出测量启动命令并接收USB接口传来的数据,测量数据以波形和数值的形式在计算机上显示出来,形成监护功能。系统具有病人信息和监护参数设置功能,可存储监护数据,可打印心电、血氧饱和度、呼吸的波形和心率、血氧饱和度、体温、呼吸率的趋势图,具有静态和动态回放、演示等功能。结论测量模块体积小,质量轻,非常便于携带,既适合医生出诊使用,也适用于手术室或重症监护。无需外接电源,插入计算机的USB接口,直接使用,实现了即插即用的功能。软件系统的可移植性,增加了监护仪应用的灵活性。由于监护系统具有数据存储与实时回放功能,所以也可用于临床分析与研究工作。

简介：膝关节摆动（VAG）信号是膝关节在做屈伸运动时由于接触摩擦产生的振动信号,它能够反映髌骨软化症、半月板损伤和交叉韧带损伤等膝关节损伤疾病的特征与状态。本研究分析了国内外文献对膝关节摆动信号的研究方法,包括信号的预处理方法、特征提取方法和分类方法几个方面。无创膝关节摆动信号的检测与分析,对于膝关节损伤疾病的无创检测和辅助诊断具有重要意义,正逐步得到临床医学的重视。最后分析了对于膝关节摆动信号研究还需要解决的问题以及未来的发展方向。

简介：针对超声组织谐波成像中基谐波分离的问题,提出一种基于二阶volterra滤波器的超声组织谐波的提取方法。在谐波提取过程中,利用RLS算法估计SVF的系数,然后利用估计的二次成分成像。与传统谐波分离方法—带通滤波相比,该方法能更好地提取谐波。结果表明,这种方法能有效提取谐波,所提取的信号的动态范围更大,图像梯度幅度累加和更高,性能优于传统的谐波提取方法。

简介：针对传统医护监测设备的缺陷，提出了一种基于物联网的智能医护监测系统，从物联网的三层架构出发，设计了系统的四层架构，旨在实现患者家属和医护人员通过web方式异地访问患者生理参数的目的。方法：采用ZigBee簇树型无线网络进行多点数据传输的方法、基于可编程片上系统PSoC的底层控制、采用B/S架构的应用层数据访问。该系统监测患者生理参数准确度不大于±0．01，显示数据具有动态实时性；并能实现患者异常参数智能预警提示。突出设备的小型化，将其内嵌于病号服中。设计的基于物联网技术的智能监测系统，能动态实时远程监测患者信息，明显减轻了医护工作的人力、物力、财力，为远程医疗系统奠定了基础。