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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正常国人腰间盘纤维软骨粘弹性实验研究
研究了正常国人急性外伤致死的成人新鲜尸体10个腰间盘L3-4、L4-5纤维软骨的力学性质.以一维拉伸的方法得出了L3-4、L4-5腰间盘纤维软骨的破坏载荷、伸长比、Lagrange张应力、Lagrange张应变等数据.以多项式,用回归分析方法得出椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨的应力-应变关系表达式及应力-应变曲线.还对椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨进行拉伸应力松弛、蠕变实验.得出了椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨的归一化应力松弛函数、蠕变函数G(t)、J(t)表达式.以冯元桢教授的软组织大变形准线性理论,构建了L3-4、L4-5椎间盘纤维软骨的松弛函数K(λ,t)=G(t)T(e)(λ)的表达式,对实验结果进行分析讨论.
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软组织生物力学特性的测量:仪器设计
软组织的生物力学特性是诊断软组织病变的重要依据.本研究设计了一种新的仪器来在线测量软组织的生物力学特性.该仪器通过一个特别设计的集成传感器,获取软组织的应力和应变信息.集成传感器由超声传感器和应变片组成的压力传感器通过串连方式连接而成;对超声回波信号与发射信号进行互相关运算,获取软组织的应变信号,这个过程用FPGA来实现.基于软组织的生物力学模型和所获得的软组织的应力应变信号,提取软组织的特性参数.该仪器对超声回波信号和压力信号数据的采集,处理和显示通过DSP控制来实现;该仪器能测量软组织的不同层的厚度,便于运动检测和健身监测之用.
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模拟微重力条件下心肌细胞骨架的灰度统计特征分析
微重力条件下细胞的细胞骨架形态会发生弥散性变化.由于细胞骨架的结构十分复杂,目前对于该变化主要是定性地描述.本研究对模拟微重力条件下培养的乳鼠心肌细胞(回转组)和正常条件下培养的心肌细胞(对照组)细胞骨架的微管图像提取灰度统计特征,试图利用灰度方差、偏度及峰度等参数量化细胞骨架的灰度特征.结果发现所选的参数对量化微管的灰度特征有不同程度的统计意义,其统计结果表明微管图像的灰度在模拟微重力条件下弥散性下降.利用灰度方差、偏度和峰度进行多元判决,对模拟微重力条件下培养的心肌细胞和正常条件下培养的心肌细胞微管的误判率仅为16.7%.这说明图像的灰度统计特征参数对细胞骨架的定量分析不失为一种好的方法.
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基于经验模态分解的心率变异性谱分析研究
本研究提出了一种应用经验模态分解(EMD)和Lomb周期图进行心率变异性分析的方法,并对54例糖尿病(其中34例伴有显著临床自主神经病变症状)患者与49例正常对照者进行了临床实验对照分析.结果表明,基于EMD的Lomb周期图方法能够克服传统的重采样法对心率变异性谱分析结果造成的失真,在心率变异性分析尤其是在疾病诊断方面具有重要的应用价值.
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多焦视网膜电流图中诱发成分的生理含义的解释和分离方法研究
诱发成分是指出现在mfERG一阶响应中较后的位置上的一个波形结构.本研究的第一个目的是要对诱发成分的生理含义作出准确描述,另一个目的是提出一个从一阶响应中完整,准确的分离诱发成分的方法.首先,通过分析诱发成分的各个组成信号的视网膜生理含义,指出诱发成分是一阶响应的一个固有成分,表现了视网膜的光适应机制,在波形和生理含义上与mfERG高阶响应相似但存在明显差别.其次,利用在不同刺激频率条件下得到的一阶响应之间的差异特性,设计实验从一阶响应中分离出诱发成分.实验结果还证实了本研究中关于诱发成分和高阶响应在波形上存在差异的推论.
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基于广义模糊熵模式分类器的HRV信号识别
本研究提出应用基于多输入/多输出模糊集变换的改善型广义模糊熵模式分类器(General Fuzzy EntropyPattem classifier GFEPC)系统,来识别排序相邻与不相邻情况的心率变异性(Heart Rate Variability,,HRV)信号,实验表明的有效性,既与类别排序无关,同时对两种不同排序类别具有较好正确的分类率.
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基于遗传算法的sEMG至SFAP的分解算法
本研究提出了一种表面肌电信号(Surface Electromyogram,sEMG)至单纤维动作电位(Single Fiber ActionPotential,SFAP)新的分解算法.由于sEMG分解的复杂性,本研究将sEMG分解问题转化为SFAP三基函数参数的优化问题和同一SFAP参数的聚类问题.在算法中,运用改进的遗传算法(Genetic Algorithm,GA)进行参数的优化,运用无监督学习的Kohonen神经网络进行参数的聚类.遗传算法的运用加强了算法的搜索能力,提高了分解的正确贩率,加快了算法的收敛速度.本分解算法的运用使得医疗诊断和假肢控制等领域可以通过非侵入式测量得到SFAP随时间的变化规律.
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睡眠中血压信号的关联维数计算
计算慢性阻塞性睡眠呼吸暂停综合症(OSAS)患者夜间血压的关联维数D2,并研究它和睡眠状态的联系.从替代数据检验结果和重构相空间轨迹看,血压信号具有一定的非线性确定性,但用GP算法计算D2时,D2值没有出现明显的饱和现象.统计并比较不同个体、不同睡眠状态下血压的D2值,在睡眠周期较完整时D2值较好地反映睡眠状态的变化:处于清醒、快速眼动期及浅睡时D2值较大,睡眠加深时D2值变小,表明相对D2值具有一定的应用价值.
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基于ANFIS的自适应噪声消除方法在视觉诱发脑电信号的单次提取中的应用
本研究将基于自适应模糊神经网络(ANFIS)的噪声消除方法应用于视觉诱发脑电信号的单次提取.通过数字仿真和实际临床应用的结果验证了该方法的有效性.经与目前临床通用的相干平均法比较,在波形整体和P100潜伏期的提取上,效果显著.
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生物可降解交联剂对PVP膜性能的影响
本研究在制备了一系列可降解的三乙烯基交联剂的基础上,利用偶氮二异丁氰(AIBN)引发该交联剂与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)交联.重点研究了交联剂含量及分子量对材料的吸水率、接触角利降解性能的影响.结果表明交联膜材料的接触角随着交联剂含量的增加而逐渐增加,而吸水率和材料的降解速率却逐渐减小;随交联剂分子量的增加,材料的吸水率是逐渐增加但对接触角的影响不大,材料的降解速率随交联剂分子量的增加而增大.
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几种丝素材料细胞毒性的实验研究
目的:研究不同交联方式的再生丝素膜(WL组,SD组,HY组)的细胞毒性及其影响细胞增殖的因素.方法:采用浸提液法,体外培养鼠胚真皮层纤维细胞,用MTT法检测细胞增殖活力和计算相对增殖率.结果:WL组,SD组再生丝素膜细胞毒性小于1级,有较强的增殖活力;HY组再生丝素细胞毒性0～2级;而用高浓度环氧交联剂交联的再生丝素膜对细胞生长有一定抑制作用;且随着环氧交联剂浓度的增加,细胞毒性增大.结论:WL组和SD组再生丝素膜无细胞毒性,HY组再生丝素膜无明显的细胞毒性,高浓度环氧剂交联的再生丝素膜对细胞有一定的毒性,有待于进一步改性.
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三维多孔聚乳酸支架材料的湿化处理
目的研究无水乙醇对三维多孔聚乳酸支架材料亲水性能的改善作用.方法热致分相法制备圆盘状三维多孔聚乳酸支架,置于去离子水中浸泡,测量经无水乙醇处理组及对照组聚乳酸支架吸附水量.以负压法分别将无水乙醇处理组及对照组材料与牛骨形态发生蛋白复合,电镜观察材料表面及内部蛋白的复合及分布情况.结果无水乙醇处理后,多孔PLA支架吸附水的能力明显增加,所复合活性蛋白在支架材料内部的分布更加合理.结论无水乙醇能够迅速提高三维多孔聚乳酸支架材料的整体亲水性能,在组织工程研究中有利于材料支架和细胞或生长因子的复合.
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壳聚糖-明胶-透明质酸薄膜的制备及其性能的研究
本实验采用表面修饰法和共混法两种不同的方法将透明质酸引入壳聚糖-明胶体系,制备了壳聚糖-明胶-透明质酸复合薄膜,考察了薄膜的表面形貌、亲水性和力学性能等理化性能以及生物相容性.实验结果表明,壳聚糖-明胶-透明质酸薄膜具有良好的亲水性,而共混法和表面修饰法制备的薄膜在力学性能上各有所长.体外细胞培养结果表明,成纤维细胞在共混法制备的薄膜上的黏附和生长情况要明显好于表面修饰法制备的薄膜.
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壳聚糖结构和分子量对凝血作用的研究
本工作研究了不同脱乙酰度和不同分子量壳聚糖、壳聚糖醋酸生理盐水溶液及羧甲基壳聚糖生理盐水溶液的凝血作用.在壳聚糖醋酸生理盐水溶液作用下,红细胞发生聚集和形变,而且低脱乙酰度现象明显,分子量在105～106范围内影响不十分明显;羧甲基壳聚糖不能使红细胞在低相对离心力下发生沉降,仅有部分叠连现象;而壳聚糖则不能使红细胞发生聚集和形变.血液凝血酶时间(TT)、凝血酶原时间(PT)、活化部分促凝血酶原激酶时间(APTT)和纤维蛋白原浓度(FIB)验证了壳聚糖、壳聚糖醋酸生理盐水溶液以及羧甲基壳聚糖均不激活凝血因子,且脱乙酰度、分子量以及取代基对这些指标也没有明显地影响.动态凝血实验发现低脱乙酰度壳聚糖能够更好地使血液凝固.
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基于对象的精细可伸缩性编码
医学影像是医生用于诊断的重要工具,高质量的影像对于远程医学在Intemet上的普及具有重要意义.然而,当影像在丢包网络如Intemet上传输时,接收端有时需要经过长时间的等待才能获得整个码流来重建影像.对于需要实时获得影像的医生,这是无法忍受的.本研究提出一种基于对象的精细可伸缩性编码方法,该方法将对象编码与位平面编码相结合.一方面,这种方法具有精细增强图像质量的能力;另一方面,它又可以通过指定对象优先级和提升位平面来更为灵活地控制码流结构.首先描述整个编码框架,然后对该框架所涉及的位平面编码、选择性增强和码流结构等关键技术分别进行重点讨论,后给出不同码流结构在不同断点处的重建图像之间的比较.
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图像融合技术及其在癫痫患者中的应用
癫痫灶的准确定位是决定癫痫外科疗效的关键步骤.利用多模态医学图像融合技术将MR与PET的影像融合能明显地提高癫痫病灶定位诊断的准确率,为癫痫外科手术治疗和立体定向放射外科治疗提供更准确的信息.将融合技术应用到临床数据,对20例癫痫疾病患者的影像数据作了融合研究,并由临床专家作了验证.
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基于裂隙扫描图像的角膜表面三维重建
角膜是人眼的重要组成部分,眼外科中对角膜表面检查一般采用基于Placido盘的角膜地形图法和裂隙扫描角膜地形图法,但这两种方法的结果都未能获得直观的角膜表面三维模型.本研究设计的一种基于裂隙扫描图像的角膜表面三维重建算法,实现了对角膜前后表面的重建,并能快速地计算出角膜前后表面的几何参数以及转换成传统的等高线图和地形图,方便了医生的诊断.该算法首先采集角膜的裂隙扫描图像序列,然后在图像集中提取出每层角膜的轮廓,进而采用轮廓线重构算法得到角膜表面模型.在对裂隙图像提取闭合轮廓线时,根据角膜区域的颜色差异,采用了色彩分割的算法;针对角膜轮廓线是凹的特点,对轮廓线重构算法做了改进,以便能构造出正确的角膜表面三角形网格.
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MR图像Ghost伪影的校正
原始K空间奇偶回波单独重建图像数据时,根据二维多项式拟合参考扫描各点相位漂移估计值对图像进行相位校证,可减轻伪影的影响.但在噪声较严重的情况下,校正后的图像仍含有较严重的残余伪影.按相位编码方向对图像数据采用基于小二乘法多项式拟合的方法可减轻噪声对图像的于扰,再利用二维抑制Ghost伪影算法能更有效地消除EPI成像过程中由于涡流引起的伪影.该算法的缺点是会引起图像信息强度的变化及造成图像高频信息的衰减.但由于MRI图像主要集中为低频信息,且Ghost伪影信息强度不超过图像信息大强度20%时,该方法对图像信息的损失不会影响对病灶的识别.
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冠脉支架系统瞬时膨胀过程的有限元分析及其优化设计
经皮穿刺冠脉支架技术已成为治疗冠心病的有效手段,在实践该技术过程中,球囊与支架的配套情况和支架的设计影响着支架瞬时膨胀的效果,球囊/支架系统在病变处的瞬时非均匀膨胀,即Dogboning现象,是造成支架端部急性动脉损伤的主要原因之一.这种损伤与支架内再狭窄(in-stent restenosis)有着密切的联系.为减少这种损伤,降低支架植入再狭窄率.本研究利用有限元技术对六组不同搭配的球囊/支架系统的瞬时膨胀情况进行了对比分析.结果表明,在球囊、支架的搭配中,减小球囊有效长度的过盈量和增加支架端部支撑体的筋宽,这两种方法共同作用,可以有效抑制球囊/支架系统在瞬时膨胀过程中的Dogboning现象.验证实验与模拟结果比较吻合,说明有限元法可以胜任球囊/支架的优化设计工作.
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脑干功能失调产生高幅失律脑电的动态仿真研究
本研究以一类因脑干功能失调引起的癫痫的发病机制为切入点,基于脑干-丘脑-大脑皮层神经信息传导关系的生理平台,在Simulink平台上建立了相应的脑干-丘脑-大脑皮层的非线性动态模型.研究目的是在神经核团的层次上,研究由于脑干功能失调引起高幅失律脑电的机制.研究的重点是调节模型中大脑皮层-脑干之间的联系参数-增大兴奋性传导参数C1和减小抑制性传导参数C2,来仿真大脑皮层和脑干之间的信息传导障碍.模型的输出是丘脑核团突触后电位变化的总和,它与相应皮层处的脑电相对应.仿真结果是:当C1增大或C2减小时,与正常状况相比,模型输出的波幅增大,模型输出的相关维数下降,说明此时脑电的特性为高幅和失律.研究结果从信息学的角度支持了此类癫痫发病的脑干责任结构机制假说.
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刚体碰撞检测方法及其在放疗计划中的应用
在适形和逆向调强放射治疗中,机械碰撞问题是一个治疗计划的物理可实现性的基本问题.本工作建立了一种应用刚体运动知识来解决放射治疗计划实施中是否会发生机械碰撞的方法.文中详细介绍了刚体运动的计算方法,碰撞检测的原理,以及通过定义'父'与'子'的关系来处理连动的方法等.后介绍了由VARIAN 800CC治疗机进行的验证,取得了满意的效果.
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混合遗传算法结合时空模型评估脑电多源定位问题
脑电源定位可以归结为优化问题,非线性优化方法是解决这一问题的有力工具.本研究在时空模型的基础上,引入遗传算法,并将遗传算法与局域算法结合起来构成混合遗传算法,用来评估多偶极子源的定位问题.仿真结果表明,在多偶极子定位问题上,遗传算法和混合遗传算法的运算性能要优于传统的非线性局域优化方法,当偶极子数目为2时,混合遗传算法的定位结果要好于遗传算法的定位结果;当偶极子数目为3时,遗传算法与混合遗传算法的运算性能相差不大.
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经皮电刺激治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的研究
目的:采用经皮无创的双向电流脉冲刺激舌下颏舌肌,研究这种方法作为治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的可能性和适用性.方法:采用PSG同步监测,根据患者不同的情况,分析给出佳的电刺激参数,当发生睡眠呼吸暂停时及时给予适当的电刺激信号,以颏舌肌为主的上气道扩张肌使舌体向前运动,扩大舌咽气道,从而降低上气道阻力,改善夜间低氧血症,使睡眠结构得以改善,达到治疗目的.结果:对22名阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者给予经皮无创电刺激舌下神经分支,经治疗后显效17名,好转2名,无效3名,有效率77.27%.结论:这是一种非手术的、有临床价值的、低费用的治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的方法.
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一种新的电子耳蜗的刺激脉冲序列的合成方案
现有的电子耳蜗的刺激脉冲序列的合成方案都是以固定频率和位置编码方式刺激听觉神经纤维来诱发听觉.但是,这些合成方法破坏了语音信号的时间上的相关性和相干性,均不能反映人的耳蜗对语音信号的时间编码方式.本研究提出了一种全新的刺激脉冲序列的合成方案,该方案能够在语音信号的小波变换域上的过零点处产生刺激脉冲合成脉冲序列,我们将之称为小波-过零刺激方案.小波-过零刺激方案可有效地克服电极之间的相互影响,同时刺激脉冲序列的时间间隔完全由语音信号的动态特性确定,从而保证了语音信号的时间相关性和相干性.
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急性心肌缺血的动态关联维数
已有的研究成果表明,冠心病患者心脏各导联心电图(ECG)的关联维数D2比正常人均有不同程度的下降.为了进一步研究心肌缺血情况、导联位置和关联维数变化的关系,本研究设计了6只兔子急性心肌缺血实验模型,计算了其不同时间段的12导同步ECG,作出关联维数-时间(D2-T)曲线,结合电生理和解剖学知识,研究了实验结果,发现急性心肌缺血初期ECG的D2值具有动态变化特性,其原因在于心血管中存在代偿作用.ECG的D2的变化反映了单一化的心脏传输网络系统的非线性复杂性的变化.将此结论由动物推广到人,可以为临床上运用D2值分析心肌缺血病症严重程度提供理论指导.
| 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 |
