目的 通过所检测到的肽段丰度计算蛋白质丰度是蛋白质组学的一个重要部分.由于退化肽段的丰度可能由多个蛋白质提供,简单剔除退化肽段可消除这种不确定性并简化问题.但是由于退化肽段的信息没有被充分利用,蛋白质定量的准确性会受到影响,还可能显著降低可以定量的蛋白质规模.如何充分利用退化肽段的信息,提高蛋白定量的准确性和全面性,并且不会导致问题规模更为复杂,成为一个重要的问题.方法 为了在不引入更多误差的情况下充分利用退化肽段来进行更准确的定量,本文提出一个基于误差小化的方法(error-minimization-based quantification for protein,EMQ).不同于以往的大多数算法,EMQ利用退化肽段中的信息,大限度地将肽段层面信息还原到蛋白质层面,得到了更多的蛋白质定量结果并提高了结果的精度.结果 多个实验数据上的表现证明本方法可以在较小的时间代价下获得更高的精度,并提高结果的规模.结论 本文提出的基于误差小化的方法可以快速准确地对大规模蛋白质组学问题进行定量.
作者：江丹阳；郑浩然 刊期： 2018年第04期
目的 面向生物医学领域基于文献的知识学习及应用需求,为解决实体识别中存在的词语歧义问题,提出一种基于上下文特征的实体消歧算法.方法 实体消歧通常分为候选生成和实体消歧两部分.在候选生成阶段,本文采用基于知识库的方法对实体指称生成候选,并根据实体在知识库中的先验概率对候选实体进行筛选,这样保证了目标实体的召回率并有效减少消歧阶段的计算复杂度和噪声.在实体消歧阶段,本文提出一种基于上下文特征的实体消歧方法,构建概率模型计算实体上下文和实体指称上下文之间的相似度,选取相似度大的实体作为目标实体.对从文献中识别出的命名指称做实体消歧实验,通过领域专家判断实体消歧结果的正确性,比较在不同算法下实体消歧的准确率.结果本文提出的方法在所选择的数据集中获得了83％的实体消歧准确率,高于其他算法.结论 基于上下文特征的实体消歧算法在本领域的实体消歧工作中效果佳.
作者：王静；谭绍峰；贺东东；陈建辉；闫健卓 刊期： 2018年第04期
目的 为提高MR图像的重建效果和降低重建图像边缘模糊,本文提出一种基于curvelet变换的MRI快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage-thresholding algorithm,FISTA).方法 利用curvelet变换多尺度、各向奇异性、对图像边缘有更好的几何表达等特性,将curvelet稀疏变换和FISTA结合,并与传统基于小波变换的FISTA对相同MR图像作重建对比.重建图像的质量以峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)、 均方误差(mean square error,MSE)、 结构相似性度(structural similarity degree,SSIM)来衡量.结果 实验选用Lena图像和脑部MR图像,从重建图像细节、差值图像、评估参数三方面对算法重建效果进行比较分析,证明该curvelet-FISTA算法可有效恢复完全采样图像从核磁共振成像中的欠采样数据.结论 与传统基于小波变换的FISTA相比,该方法可以更好地保持重建图像的细节信息,并有效地消除图像边缘的模糊现象,显示了较好的重建效果.
作者：王翰林；周宇轩；王伟 刊期： 2018年第04期
目的 设计一种生物组织多频复阻抗同步获取系统,克服多频复阻抗同步测量受栅栏效应影响的问题,用于人体脂肪、肌肉等组成成分的精确测定.方法 首先根据频域阻抗测量原理,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)编程实现了一个用于阻抗测量的高精度多频复合激励源,然后设计了适宜于微弱信号的高信噪比调理和采集模块,之后提出一种避免栅栏效应影响的精确离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)分析方法,实现了精准且简便的多频复阻抗同步测量分析系统.后采用人体RC模型和对比设备分别进行了复阻抗和人体成分测量准确性的验证实验.结果 人体阻抗模型测量表明该系统幅值相对误差不超过1％,相位角大误差不超过0.5°,人体成分主要测量指标与Tanita MC-180测量结果的相关系数r=0.984～0.994(P<0.001).结论 该系统同MC-180的测量结果高度显著相关,同时,复杂度低使得该系统易于普及推广,为身体成分的大样本人群普查提供了一种有效的手段.
作者：叶小灿；张弦；王远；马祖长；陈焱焱 刊期： 2018年第04期
目的 心脏的电活动及机械活动对于研究心脏的生理功能和病理改变具有重要作用,为此本研究研制了一套心电(electrocardiogram,ECG)及心振(seismocardiogram,SCG)信号同步监测系统.方法 采用单导联方式进行心电检测,通过测量胸廓皮肤表面的三轴线加速度和三轴角速度来获取心振信号,以ARM Cotex-M3内核的低功耗微处理器STM32作为主控芯片将数据存储至SD卡,或通过低功耗蓝牙将采集的数据发送至手机端上位机并进行数据处理及波形显示.结果 对人体进行测量以获取ECG及SCG信号,结果表明系统能够实时采集、传输、显示具有较高信噪比的心电和心振信号,并能实现信号的长期离线记录.结论 该系统具有便携、操作简单的特点,能够长期稳定工作,为下一步分析心脏的电活动与机械活动之间的耦联关系奠定了基础.
作者：鲁亚磊；王瑞；胡敏露；王卫东 刊期： 2018年第04期
目的 提出一种脑肌电结合的控制方式,用于对家居系统的控制,以提升控制的安全性和自主性.方法 提出一种结合稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potential,SSVEP)和颞肌肌电的混合脑机接口控制方式,设计并实现了一个整合5种设备的虚拟家居控制系统.其中SSVEP用于实现指令选择功能,颞肌肌电用于实现系统开关、界面切换和指令确认功能.脑电和肌电信号分别采用典型相关分析和阈值法处理后,结合系统状态共同决定系统控制指令的生成.6位受试者进行了系统验证实验,定义控制指令比和误操作率等指标以评估系统性能.结果 6位受试者均成功完成对5种家居设备的控制,控制过程中未发生误操作.设备选择/操控指令的平均指令比为106.3％.结论 本文提出的脑肌电结合的控制方式可用于家居系统的控制,且能有效减少误操作的发生,提升控制的安全性.
作者：路阳婷；柴晓珂；张志敏；刘贵彤；牛海军；樊瑜波 刊期： 2018年第04期
目的 光学定位手术导航系统因其具有较高的定位精度、对患者无电磁辐射等特点,成为手术导航系统中空间定位的主要发展方向之一.其难点在于对多个带光学标记物的手术器械如何快速识别和实时跟踪.本文提出基于运动矢量追踪的多手术器械定位算法,以解决多手术器械的识别和跟踪问题.方法利用手术器械固定几何形状和运动矢量,实现对手术器械的识别和跟踪.首先基于不同手术器械的不同边长比对各个手术器械注册识别,其次根据识别出的结果利用前后帧的运动矢量实现对各个手术器械的实时跟踪.本文实时跟踪了两个器械的运动轨迹,并测量了使用本文算法时手术器械距离上的精度.结果借助光栅尺进行距离测试,本文所提算法测得大手术器械的距离测量平均绝对误差为0.031 mm,小手术器械的距离测量平均绝对误差为0.065 mm.结论基于几何形状识别和运动矢量跟踪的光学定位算法的精度满足手术导航系统的需求.
作者：张梦诗；贾博奇；梁楠；王宇；武博；张楠 刊期： 2018年第04期
目的 针对数字助听器中现有频响补偿算法在噪声环境下无法满足耳聋者言语可懂度和舒适度的问题,本文提出了基于两步降噪的多通道频响补偿算法.方法 该算法首先通过计算通用单通道语音增强的先验信噪比和系统增益,并利用前后语音帧间的相关性,结合自适应先验信噪比平滑因子对先验信噪比估计进行优化,实现两步降噪;然后采用gammatone滤波器对增强后的语音进行非均匀多子带分解,在每个子带中采用两次插值;后依据耳聋者的听力曲线对每个频带进行频响补偿.结果实验表明,该算法能够有效地去除了噪声对频响补偿的影响,保护了共振峰结构,获得更多增益信息,补偿了患者缺失的语音能量,满足了听力损失者的听力需求.结论 基于两步降噪的多通道频响补偿算法有效提高了听障患者感知语音的可懂度和舒适度.
作者：李如玮；潘冬梅；衣晓群；张永亚 刊期： 2018年第04期
目的 为了消除睡眠姿势变化对呼吸容积监测的影响,提出一种基于双通道生物电阻抗技术对左右肺呼吸阻抗信号进行数据融合实现呼吸容积监测的新方法.方法 本文搭建了一套基于双通道生物电阻抗技术的睡眠呼吸容积监测系统,用多导生理信号记录仪MP150(BIOPAC,美国)采集10名受试者依次保持仰卧、左侧卧和右侧卧3种睡眠姿势下平静呼吸时的呼吸流速信号以及左右肺和胸腔的呼吸阻抗信号.以呼吸流速信号为金标准,比较通过因子分析法得到的左右肺融合信号和单通道胸腔的呼吸阻抗信号.结果 相比于单通道阻抗方法,因子分析方法获得的左右肺融合的呼吸阻抗信号与金标准信号之间的平均误差值要更小,且一致性更好.结论 基于双通道阻抗技术结合因子分析的数据融合算法是一种可信的睡眠呼吸容积监测新方法.
作者：李一帆；张晓燕；王倩；陈文卉；周广敏；刘官正 刊期： 2018年第04期
目的 癫痫是一种反复发作的慢性脑疾病,严重危害患者身心健康.如何精确定位癫痫病灶区是目前医学研究热点之一.本文旨在基于脑网络信息传递特性定位癫痫病灶区,期望为临床确诊病灶区提供创新思路.方法 应用频域因果连接分析构建5位颞叶癫痫患者颅内脑电特征频段因果网络,计算网络节点因果流.结果 (1)颞叶癫痫患者颅内脑电能量分布优势频带是 δ、θ 频段,δ、θ 频段能量显著高于其他频段,病灶区能量分布高于非病灶区.(2)颞叶癫痫患者病灶区因果流小于0,非病灶区因果流大于0.结论 (1)颞叶癫痫患者颅内脑电特征频段为 δ、θ,病灶区特征频段能量异常增强.(2)颞叶癫痫患者因果网络中,被定义为因果汇的脑区为临床确诊病灶区,因果源脑区为非病灶区,病灶区易受非病灶区影响.
作者：左锐；张旭；魏婧；梁莹；李春林；赵翠；仲奕画；成昊；张国君 刊期： 2018年第04期
目的 文献资料是目前重要的科研知识源,但爆炸式增长的科技文献所带来的信息过载,使得科研人员难以快速找到真正需要的文献.这在目前得到普遍关注的认知科学领域尤为严重.为解决这一问题,提出一种基于领域关联兴趣模型的个性化文献推荐方法.方法 基于对研究人员短期兴趣变迁的观察,引入兴趣遗忘曲线进行用户建模,并改进激活扩散模型,利用兴趣间潜在的领域语义关系解决用户兴趣模型存在的数据稀疏问题,后通过对比基于用户兴趣模型推荐方法与基于领域关联兴趣模型推荐方法的精确度与平均准确率对方法的有效性进行评估.结果 采用PubMed文献作为实验数据,从精确度来看,fMRI、induction和normal分别获得0.60、0.80和0.550;从平均准确度来看,对于induction概念,此方法能够提供更高的精确度与召回率.结论 本方法能够有效捕捉用户研究兴趣及其变迁,进而为用户推荐内容上更贴近其研究兴趣的科技文献.
作者：盛文瑾；谭绍峰；赵晓轩；陈建辉；闫健卓 刊期： 2018年第04期
目的 基于大鼠头部高分辨磁共振图像,探讨建立大鼠自定义脑模板的可能性,旨在对图像的基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)提供研究基础.方法 应用首都医科大学中心实验室Micro MR成像仪对18只12周龄正常成年雄性SD大鼠头部成T2像;将公开的大鼠脑模板RAT97 T2W设为初始模板,对图像进行线性配准,得到一个模板;之后将该模板作为非线性配准的初始参考模板图像,进行非线性配准;经过以上两步,得到该组数据的大鼠脑自定义模板;后将自定义脑模板与RAT97 T2W进行定量比较.结果 相比较RAT97 T2W,自定义模板与原始图像整体相似度更高,并且更好地继承了原始图像的信息量.结论 与RAT97 T2W相比,应用本方法构建的大鼠脑自定义模板图像结构清晰,保留了原始图像的特殊性,更能代表该组样本大脑的形态结构,适用于该组样本的分析与研究.
作者：赵媛媛；雷建峰；王战京 刊期： 2018年第04期
人工智能领域不断创新发展,促使深度学习方法的理论和应用成为研究的热点.在医学领域中,传统的人工读片等医学图像分析方法已无法适应数量迅速增长的影像资料的诊断需求,因此,深度学习方法在医学图像中的应用备受关注.本文主要总结了深度学习方法在医学图像分割、图像分类识别和计算机辅助诊断方面的研究进展,后进行了小结和展望.
作者：艾飞玲；马圆；田思佳；王肖楠；张凤；郭秀花 刊期： 2018年第04期
随机森林(random forest,RF)是一种机器学习方法,在医学、生物信息、管理学等领域广泛应用,常用于处理分类和回归问题.随机森林属于集成学习算法族,特点是在训练过程中加入了数据样本扰动和输入属性扰动,因此可以处理多种数据类型.在现有医学影像分析中,随机森林主要用于以下3个方面:医学图像的图像处理、辅助医学治疗诊断、探究某些病症的发病因素.本文首先对随机森林的基本原理进行简单介绍,然后对随机森林在医学影像中的使用加以重点介绍,后对随机森林的优缺点加以小结和展望.
作者：孙凯 刊期： 2018年第04期
当前和今后一个时期,残疾人对动力型智能假肢膝关节的需求日益迫切.为厘清国内外对动力型智能假肢膝关节的研究进展,本文主要从假肢膝关节的仿生结构和驱动结构设计、控制机制和算法,以及对复杂非结构环境下运动意图识别等方面的研究现状和主要成果进行了归纳总结,并提出动力型智能假肢膝关节在当前研究中面临的问题和挑战,展望了未来的发展方向.
作者：张宁；李剑 刊期： 2018年第04期
血管内弹簧圈(coil)栓塞治疗因创伤小、恢复快等优点成为目前普遍应用的颅内动脉瘤治疗手段.近年来血流导向装置(flow diverter,FD)作为颅内动脉瘤血管内治疗技术的重大突破,主要体现为从动脉瘤囊内填塞到载瘤动脉重塑治疗理念的转变,为巨型颅内动脉瘤的治疗带来了全新的方法.文章首先介绍了FD与弹簧圈的数值模拟方法,然后列出常见的影响动脉瘤治疗效果的形态学与血流动力学参数,详细说明了FD孔率、弹簧圈填塞率与壁面切应力对改善瘤囊内血流动力学的重要作用,后结合FD与弹簧圈治疗颅内动脉瘤的特征,通过数值模拟的方法对比了二者的治疗效果.结果显示使用FD治疗巨型颅内动脉瘤具有一定的优越性,但更多的研究表明FD联合疏松弹簧圈栓塞治疗时,动脉瘤的延迟破裂率与复发率更低.结论进一步说明了FD与弹簧圈栓塞巨型颅内动脉瘤的发展方向.
作者：高卉；程云章 刊期： 2018年第04期
麻醉机是现代外科手术必备的设备,能够精确控制手术过程中麻醉药物的供给、辅助患者呼吸,同时监测患者潮气量、呼吸频率等基础参数. 本文主要介绍美国太空实验室百斯 BLEASE FOCUS 系列麻醉机常见故障的处理和日常维护保养方法.
作者：李胜勋 刊期： 2018年第04期
大孔径 CT 借助其较大显示野以及有利于患者特殊部位或是体型肥胖患者检查,被广泛用于放疗定位. 徐州医科大学附属医院放疗科于 2014 年购入飞利浦公司 Brilliance Big Bore CT,现就近两年设备出现的故障及解决方法,向同行介绍,以供借鉴.
作者：李亮；薛冰 刊期： 2018年第04期
为提高医学科研院所科技成果转化的效率,本文从科研管理的角度分析了医学科研院所科技成果转化存在的问题,即组织机构和功能设计不完善、转化相关专业人才缺乏、转化资金投入不足、转化平台不健全等.提出可从完善组织机构和功能设计、优化学科和人才培养体系、加大经费投入及优化经费结构、加强医学科技成果转化服务平台建设等方面探索解决问题的对策.
作者：谭忠婕；秦彦文 刊期： 2018年第04期
