学术投稿
北京生物医学工程杂志

北京生物医学工程杂志

统计源期刊

  • 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
  • 国际刊号:1002-3208
  • 国内刊号:11-2261/R
  • 影响因子:0.47
  • 创刊:1981
  • 周期:双月刊
  • 发行:北京
  • 语言:中文
  • 邮发:82-885
  • 全年订价:108.00
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  • 北京市优秀作品编辑奖(89)
  • 生物医学工程
北京生物医学工程杂志   2016年5期文献
  • 基于中医舌象特征的痤疮证型分类的初步研究

    目的 舌诊是中医诊断痤疮的有效途径,目前中医通过观察舌象来确定痤疮患者的证候类型.由于痤疮患者众多,完全基于人工诊断的效率较低.本文提出一种基于图像处理的痤疮证型识别方法来辅助中医诊断.方法 首先,分别提取舌象的颜色、纹理和齿痕特征,然后使用贝叶斯网络建模,找出特征与特征,特征与证型之间的关系,其中将齿痕提取算法进行改进,将计算凸包面积改进为找到每个凸包的关键点,后使用该算法对舌象进行齿痕数量提取,并与中医诊断结果相比较.结果 对比医生诊断结果,基于图像处理的痤疮证型自动分类,分3类的正确率达83.87%,并直观地表示出特征与特征,特征与证型之间的关系.结论 使用图像处理的方法进行痤疮证型的识别具有可行性,对计算机辅助痤疮诊断的发展有一定帮助.

    作者:张新峰;王虹;贵明俊;胡广芹 刊期: 2016年第05期

  • 医用LED设备光谱辐亮度的测量方法研究

    目的 在医用LED设备的光生物安全性评价中,目前尚无相关标准详细规定不同医用LED设备的光谱辐亮度应如何进行测量,而不同的测量方法和测量方案对测试结果的影响很大,本文将研究一种适用于医用LED设备的光谱辐亮度测量方案.方法 本研究基于人眼简化模型,利用凸透镜成像的原理针对不同光束类型进行测量,研究并给出不同情况下表观光源和光谱辐亮度的检测原理和检测方法,并实现了实际测量.结果 测量结果与医用LED设备的光生物安全性分类一致.结论 在实际测量过程中,应根据设备的光束类型选择合适的测试方案,以实现光谱辐亮度的精确测量.

    作者:刘艳珍;孟祥峰;王浩;任海萍 刊期: 2016年第05期

  • 腹腔镜模拟训练效果的客观评价

    目的 目前国内尚无结合腹腔镜模拟训练者的手眼运动特征对其训练效果进行客观评价的研究.本文主要利用Micron Tracker双目视觉导航仪和眼动仪,通过分析训练者的手眼运动特征对腹腔镜模拟手术的训练效果进行评价.方法 利用Micron Tracker双目视觉导航仪采集并记录器械尖端运动的三维坐标,计算器械运动的总路径长度;利用眼动仪采集并记录训练者的操作时间和眼动信息,并计算出注视率、眼跳率和眼跳幅度,来评价腹腔镜手术训练效果.结果 随着操作次数的增加,训练者的熟悉程度增加.第30次训练操作与第1次训练操作相比较:操作时间减小了58.18%,呈现减小趋势,并趋于稳定;右手器械总路径长度减少了63.95%,左手器械总路径长度减少了56.28%,左手器械总路径长度小于右手器械总路径长度,且均呈减少趋势并趋于稳定;眼跳率减小了20.81%,呈现减小的趋势;眼跳幅度增大了28.39%,呈现增大趋势;而眼动注视率和注视持续时间平均值并没有显著性变化(P>0.05).结论 基于手眼运动特征的参数(操作时间、左右手总路径长度、眼跳率和眼跳幅度等)可以作为腹腔镜手术技能培训效果的客观评价指标.

    作者:张燕群;王殊轶;吕坤勇;叶莎莎;宋成利 刊期: 2016年第05期

  • 自旋回波序列参数TR的选择对低场磁共振测温准确性的影响

    目的 在肿瘤热疗过程中,磁共振成像技术可以进行热疗组织的温度监测,而基于纵向弛豫时间(longitudinal relaxation time,T1)加权成像的测温方法的准确性受到自旋回波序列(spin-echo sequence,SE)参数的影响.为给临床磁共振测温提供参考并提高测温的准确性,本文将探讨自旋回波序列参数重复时间(TR)的选取对基于纵向弛豫时间加权成像的测温方法的测温准确性的影响.方法 基于T1加权成像测温的原理,通过改变SE序列的参数重复时间(TR),在0.4T磁共振设备下对不同温度的猪肝组织进行扫描,找到T1加权图像信号强度值与温度的拟合关系,计算不同TR值下的理论温度,将其与数字温度计测量的参考温度进行比较,以此量化参数TR对测温准确性的影响.结果 参数TR的设置会一定程度上影响测温准确性.在本实验条件下,当参数TR为400 ms(回波时间TE=18ms)测温的准确性高,利用该SE序列测得的猪肝组织温度与实际温度为接近,测温误差基本在±1℃左右.结论 核磁测温过程中,SE序列参数TR值的恰当选择,对提升测温准确性具有明显的作用,本文的研究对临床热疗中的核磁测温具有一定参考和指导价值.

    作者:唐晓英;曾扬;彭彧华;刘伟峰;高天欣;董红红;李汉军 刊期: 2016年第05期

  • 基于超声序列图像的心脏四腔运动同步特性提取

    目的 心脏四腔运动的同步特性对于精确描述心脏机械活动有重要作用,特别对于心脏再同步治疗患者的诊断和术后评估非常重要,但目前此特性尚无较好的无创定量测定方法.全心脏B型超声序列图像含有丰富的心脏运动信息,可从超声心脏序列图像中提取心脏四腔运动的同步特性.方法 首先将全心脏超声序列图像中每一帧图像的四腔分割出来,得到四腔的切面面积,进而从时间序列图像得到四腔面积随时间变化数据,通过特征分析得到心脏四腔运动的同步特性.为克服超声图像空间分辨率不高、信噪比较低及四腔边界不清晰的缺点,本文以主动形状模型(active shape model,ASM)为主,并针对此方法的不足提出了基于图像局部方差的改进方法.结果 仿真超声图像序列和实际超声图像序列的实验结果初步证明本文提出的方法可行.结论 基于改进的ASM分割方法,可达到较好的分割结果,并获得比较准确的心脏四腔运动的同步特性.

    作者:张耀楠;李显;宋谦;陈中舟 刊期: 2016年第05期

  • 基于多传感器数据融合的跌倒检测算法

    目的 跌倒在老年人生活中是一种常见的现象,是致使老年人发病和死亡的主要原因之一.实时的跌倒检测系统能够及时报警,缩短等待救治的时间,减少由跌倒引起的意外伤害.可是,在大多数的跌倒检测系统中,人们仅利用加速度计设计检测系统,基于单一数据的算法不能完整表征跌倒时身体姿态变化的信息.为此本文拟采用陀螺仪和加速度计的数据设计跌倒检测的算法.方法 首先介绍了利用MEMS惯性传感器设计置于腰间的可穿戴的跌倒检测系统,然后对跌倒的规律进行了分析,基于此提出了基于多传感器数据融合的跌倒检测算法,即通过数据融合的技术提取出身体加速度及其动态量和静态量、加速度变化量、身体姿态角、角速度绝对值之和等特征参数,利用多参数设计了基于阈值判定的跌倒检测算法.结果 收集10名志愿者做模拟跌倒以及日常活动的数据,对算法的有效性进行验证,取得96.67%的灵敏度和97%的特异性,并且此指标高于Kagans等算法的结果.结论 本文提出的算法在跌倒检测中具有较好的有效性及优点.

    作者:李坤;姜萍萍;颜国正 刊期: 2016年第05期

  • 陶瓷髋关节异响在全骨盆模型下的数值模拟研究

    目的 针对陶瓷人工髋关节置换术后患者出现的临床异响问题,探究异响产生的机制.方法 建立全骨盆-陶瓷人工髋关节假体-股骨系统的有限元模型,对其进行摩擦耦合下的复特征值分析,研究其在摩擦力作用下的动态响应;分析假体组件的振动特性,并通过对比组件和系统的模态振型,探究引起异响产生的振源.结果 随着摩擦系数的增加,假体系统发生了模态耦合,并产生了不稳定模态.不稳定模态振型主要表现为股骨组件的弯曲和扭转振动,同时在股骨组件的模态分析结果中存在频率与振型都与之相近的模态.另外,频率为1250 Hz、2400 Hz和3930 Hz左右的不稳定模态具有较大的负模态阻尼比.股骨组件在不稳定模态频率1250 Hz和2400 Hz左右的弯曲共振和3930 Hz左右的扭转共振是假体系统自激振动的振源.结论 模态耦合是摩擦引起假体系统自激振动的可能机制.骨盆也参与了噪声的辐射,同时也是假体系统产生不稳定模态的因素之一.

    作者:严新谊;刘冬旭;华子恺;靳忠民 刊期: 2016年第05期

  • 基于区域生长法的三维心血管模型的分割

    目的 医学图像能够反映人体各组织的生理或病理性的结构信息和功能信息,根据图像序列,对患者心血管组织进行三维重建,可以方便医生对血管的病灶部位做出准确诊断.本文将区域生长法(region growing method,RGM)在二维图像的基础上用于三维,并比较RGM的3种子方法对心血管模型进行三维分割的效果.方法 结合VTK(Visualization Toolkit)与ITK(Insight Segmentation and Registration Toolkit)函式库,首先利用光线投射法(ray casting,RC)对患者的CT扫描图像序列进行三维重建,得到患者胸腔三维模型;之后分别利用区域生长法中连通阈值、置信连接和邻域连接3种算法进行三维分割处理,得到患者心血管模型的仿真结果.结果 三维重建仿真技术,具有直观重现心血管造影序列所描述的人体胸腔部位各组织的可能性;3种分割算法的比较显示,邻域连接法相比于其他两种算法,模型的解剖结构信息丢失程度较大,血管树的分支数目及管径也明显偏小.结论 使用VTK与ITK函式库,通过光线投射法的体绘制技术和区域生长法的图像分割技术,可以建立患者的心血管模型;区域生长法中的连通阈值和置信连接算法,对结果的细节保留程度大.

    作者:谭启路;程云章 刊期: 2016年第05期

  • 基于动态孔径控制的剪切波传播速度检测方法

    目的 超声剪切波弹性成像临床应用前景广阔,其中剪切波传播速度检测是其技术的核心步骤.针对在小焦距下传统基于静态孔径聚焦超声发射方式的剪切波传播速度检测准确度低的问题,本文提出一种基于动态孔径控制的剪切波传播速度检测方法.方法 对不同的焦距以控制活跃阵元数目的方式动态控制孔径大小;采用峰值时间法结合小二乘法计算剪切波传播速度;利用超声仿真平台FieldⅡ,采用控制变量法对多个小焦距下的声辐射力场、标记点“位移-时间”曲线及剪切波传播速度进行了仿真研究.结果 本方法可有效抑制栅瓣的出现,能获取呈现出明显主峰的走势良好的标记点“位移-时间”曲线.剪切波传播速度检测结果与理论值的相对误差更低,例如在焦距为7 mm时,与理论值相对误差降低了16.585%;在焦距为9 mm时,降低了15.205%.结论 基于动态孔径控制的剪切波传播速度检测方法能合理控制小焦距下的声辐射力,提升剪切波传播速度检测准确度,为超声剪切波弹性成像技术的进一步发展提供理论依据.

    作者:吴若愚;朱新建;陆彦邑;严博文;高丹丹;何庆华;吴宝明 刊期: 2016年第05期

  • 胶囊机器人无线能量传输系统设计

    目的 胶囊内镜机器人受尺寸限制和安全性等因素的影响,传统锂电池或拖缆式供能已不能满足要求,如何提供有效的供能方式成为其发展的重大瓶颈.随着无线供能方式的提出,基于电磁感应的无线能量传输被视为一种有效解决该问题的供能方式.方法 设计了一个在任意姿态下接收线圈均能高效稳定供能胶囊机器人的无线能量传输系统.首先设计了符合赫姆霍兹线圈结构的双螺线管对线圈作为发射线圈,再结合机器人结构特征设计新型的磁芯结构和绕线方式,构成新型三维正交接收线圈.后在由发射线圈和体外控制电路组成的可调谐发射平台上进行了0 ~ 360°范围内系统有效接收效率的测试.结果 该系统能量传输效率在线圈任意姿态不低于4.95%,解决了因接收线圈姿态变化导致的供能不足问题.结论 在输入功率为10.88 W条件下能提供少544 mW的能量,实验验证了该系统的可行性.

    作者:杨凯;颜国正;高晋阳 刊期: 2016年第05期

  • 一氧化碳吸入装置的设计与实现

    目的 一氧化碳(carbon monoxide,CO)是一种重要的内源性介质,可用于治疗新生儿持续肺动脉高压、急性肺损伤等严重疾病.但目前有关一氧化碳吸入装置的报道较少,因此本文设计并实现了一种与呼吸机联用的一氧化碳吸入装置以满足临床需求.方法 通过气体稀释公式计算出在治疗条件下CO标气的流量,并由转子流量计控制CO标气送入呼吸回路,采用CO电化学传感器对进入患者前的治疗气中CO浓度进行检测,具有实时监测、显示浓度、超标声光报警等功能,并与呼吸机联用后检验了该装置的示值误差和响应时间.结果 该装置的示值误差为2.2%,响应时间平均为23.5 s,能满足临床实验的需求.结论 本文所研发的与呼吸机联用吸入装置的浓度监测范围、输出流量、响应时间及显示精度等技术参数满足预期的设计要求.

    作者:赵柏淦;胡兆燕;陈正龙;孙珵碌 刊期: 2016年第05期

  • 生物医学拉曼光谱质控方法研究

    目的 评价生物医学拉曼光谱设备的关键性能参数,为开展不同厂家产品的一致性比对和建立拉曼光谱类医疗器械的检测规范做准备.方法 开发通用的拉曼光谱实验平台,测量化学参考物质,开发光谱分析方法,对实验系统的分辨率、波长校正、信噪比、系统响应等进行分析,并使用几种常见的生物分子进行测试验证.结果 根据化学参考物质的拉曼光谱提取了实验系统的光谱分辨率、波长校正、信噪比、系统响应等信息,在测试中可有效地将生物分子的原始拉曼谱还原为可比对的标准拉曼谱.结论 本文方法可有效提取和评价拉曼系统的性能参数,这对于拉曼光谱和其他相关光谱医疗器械的质控具有积极意义.

    作者:王浩;孟祥峰;刘艳珍;任海萍 刊期: 2016年第05期

  • 腹部出血的近红外光场分布模型仿真

    目的 针对腹部闭合性损伤和腹部出血诊断的困难,近红外光谱技术是一种无创伤、无污染的腹部出血检测的新方法.方法 采用Monte Carlo方法仿真近红外光场分布模型.首先,建立了腹部多层组织的生物学模型.然后,为探究腹腔体液和血液对光子的吸收情况,对正常腹部和腹部出血时的光强信号进行了仿真模拟.通过探究光源和探测器间距不同时的光强分布来确定腹部出血位置.同时,为确定出血量对检测信号的影响和近红外光在腹部的检测深度,还对出血体积和检测深度的规律进行探究.结果 在模拟腹腔体液和血液对光子吸收时,二者对光子的吸收有较大区别.出血位置的仿真结果表明,当出血位置在光源和探测器连线的中心位置靠光源侧时检测深度深.近红外光在腹部的检测深度为48 mm.在一定范围内,光强信号与出血体积成反比.结论 近红外光谱技术可以实现对浅层腹部出血进行检测,并且具有较好的灵敏度.

    作者:王红珂;王宏;张言;江莹旭;刘玉冰;李韪韬 刊期: 2016年第05期

  • 新型生物可吸收房间隔缺损封堵器的体外性能测试

    目的 对自制聚左旋乳酸(poly-L-lactic acid,PLLA)房间隔缺损封堵器进行材料及其相关性能的体外测试,为该封堵器的动物实验提供依据.方法 采用生物可吸收PLLA单丝网编织成双盘状封堵器框架,两盘及腰部都缝有阻流膜,两盘各缝两个铂铱点作为标记.采用PLLA单丝拉伸性能测试、PLLA丝体外降解实验、PLLA封堵器主要尺寸测试、稳定性测试、人鞘力测试、栓头焊接强度测试、鞘管推送力测试及封堵器XA射线下可视性测试研究其体外性能.结果 PLLA房间隔缺损封堵器的体外性能测试均符合封堵器要求,在磷酸盐缓冲液(PBS)模拟人体内环境1月后,PLLA分子量下降至初始值的93.5%,2个月后下降至89.3%,至3个月时下降至78.9%.结论 PLLA房间隔封堵器体外性能测试良好,具有可降解性,可进行下一步的动物实验研究.

    作者:谢兆丰;王树水;张智伟;刘香东;陈贤淼;张贵;张德元 刊期: 2016年第05期

  • 基于多元多尺度模糊熵的帕金森步态信号分类

    目的 传统多元多尺度熵在量化有限长数据时会造成部分数据丢失,同时传统算法对阈值的过分依赖也会造成整个系统产生不稳定的现象,二者皆会使终结果产生较大的误差,因此本文提出一种多元多尺度模糊熵算法.方法 对传统多元多尺度样本熵的粗粒化方式进行改进,采用滑动均值滤波使粗粒化后各尺度上的时间序列与原始时间序列长度一致,减小了所计算多元多尺度熵的离散性.此外,本文算法在保持多元样本熵中硬阈值优点的同时,通过定义模糊隶属度函数来统计两复合延迟向量距离略大于阈值的情况.结果 本算法既降低了传统方法对阈值的依赖性,又很好地解决了传统阈值所导致的不稳定现象.后用仿真数据对该算法进行验证,并将其应用于帕金森患者步态复杂度的评价和分类.结论 实验结果表明多元多尺度模糊熵的识别效果明显优于传统多元多尺度熵.

    作者:王旭尧;徐永红 刊期: 2016年第05期

  • 振动疗法在康复中的研究及应用

    振动疗法作为一种新兴的物理治疗方法在康复领域发挥着越来越重要的作用,并逐渐用于临床康复中.本文介绍了振动疗法的发展历史,振动疗法的定义和分类、临床用振动治疗仪的特点及原理、振动疗法在脑卒中和脑瘫以及骨质疏松症所造成的肢体功能障碍康复中的应用及其作用机制,并分析了振动疗法的未来发展趋势.

    作者:张小满;石萍;喻洪流 刊期: 2016年第05期

  • 非药物疗法改善睡眠研究进展

    现今社会睡眠问题日渐严重,约1/3的人群有睡眠问题的困扰.目前改善睡眠的方式主要是服用安眠药物,但因其易成瘾等副作用很多人不愿长期使用.本综述介绍非药物改善睡眠的新研究进展,如应用经颅电/磁刺激、声音刺激等工程手段调控睡眠尤其是慢波睡眠的技术,以及通过冥想、体育锻炼、饮食等改善睡眠质量的自我调节方式,以期给睡眠相关的临床和科研工作者以及睡眠障碍人群提供一定的参考.

    作者:丁雪;耿新玲 刊期: 2016年第05期

  • LabUMat+UriSed全自动尿液分析工作站的故障维修与管理

    匈牙利朗迈LabUMat+ UriSed型全自动尿液分析工作站替代传统镜捡对尿有形成分进行观察分析,具有检测效率高、准确度高等特点,大大提高了工作效率,满足医院大量、快速的检测需求.本文介绍了该机使用过程中出现的故障及排查过程,以供同行交流.

    作者:徐忠 刊期: 2016年第05期

  • 珊顿石蜡包埋机故障分析与处理

    石蜡包埋机是对人体或动植物标本经脱水浸蜡后进行组织蜡块包埋,以供切片后作组织学诊断或研究的设备,珊顿石蜡包埋机是赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific)旗下珊顿病理系列产品中一款性能优越产品,机器原产于英国,该机具有操作简单、性能稳定和故障率较低特点.暨南大学附属第一医院病理科于2000年和2012年分别购置一台珊顿Histocentre 2和一台珊顿HistoStar石蜡包埋机,其机器使用性能得到使用科室好评.现将这两款石蜡包埋机在使用过程中出现的3例故障进行分析处理过程总结,供同行参考学习.

    作者:杨升富 刊期: 2016年第05期

  • HD6超声诊断仪自动重启故障处理

    宣城市宣州区五星卫生院于2012年引进了飞利浦HD6超声诊断仪用于妇产检查.仪器在开机后1h后,不断自动启动,影响科室检查工作.对于出现上述故障现象,首先粗查故障原因,目前得知与机器重启有关系的备件包括:PC,POWER SUPPLY,开关板,SP板等一系列的开机电路.因此先开机做机器内部自检,发现E-BOX正常,排除SP板故障;然后考虑到机器高温报警可能引起机器自动关机,查看机器错误日志,未发现有高温报警;也没发现软件报错.排除以上原因,就要打开仪器检查.

    作者:徐世峰 刊期: 2016年第05期