脑影像数据维数高且有效训练样本少是影响阿尔茨海默病计算机辅助诊断性能的重要因素.对此小样本分类问题,以高斯过程为基础设计了一种分步的分类方法:先对测试样本利用高斯过程进行初步分类;依据后验概率筛选类别归属确定性强的样本作为补充参与训练,再对其余错分可能性相对较高的样本重新进行分类.利用ADNI数据库磁共振影像的分类实验表明,二次分类倾向于增大样本归属于真实类别的后验概率、提高类别判定的确定性,分类性能优于常规的高斯过程分类方法和支持向量机.
作者：陈靖；靳晨；滕升华 刊期： 2018年第01期
本研究为克服在基于脉搏波传导时间(pulse transit time,PTT)方法无创血压检测中个体差异对测量准确性的影响,分析了个体脉搏波特征参数与血压值的相关性,并将个体脉搏波特征参数中与血压值相关度高的参数作为优化脉搏波特征参数加入PTT与血压的校正模型中,以提高模型普适性.基于偏小二乘法(partial least squares,PLS)对50名志愿者200组PTT和脉搏波特征参数数据进行训练建模,得到舒张压、收缩压的预测模型.再选取5名新志愿者的PPT和脉搏波特征参数进行预测,大预测误差小于5 mmHg,满足AAMI国际电子血压计标准.将优化的脉搏波特征参数和PTT引入到连续血压预测模型当中,有助于提高血压预测模型的准确度和普适性,有助于无创连续血压检测的临床应用.
作者：赵彦峰；于双；王慧泉；朱豪杰；王金海 刊期： 2018年第01期
为了能让基层医院快速、便捷地获得大医院影像诊断技术的帮扶,提高基层医院医学影像诊断能力.本研究设计了一个医学影像远程诊断云服务平台,实现基层医疗机构影像数据的自动上传、集中存储与管理,以及影像信息、诊断报告的院间共享.我们从对影像数据的注册、数据存储中心的设计以及影像的调阅过程,对影像云平台展开系统的构建与研究.该平台的成功研发,不仅为患者寻求异地医生的影像诊断咨询提供了有效地途径,同时也缓解了因医疗资源分配不均所带来的地区医疗水平不平衡的问题.影像云服务平台的实现,为我国基层医院带来了前所未有的发展机遇.
作者：李芹；郭文明；蔡荣杰；杨小燕；秦芳远 刊期： 2018年第01期
本研究提出一种基于稳态视觉诱发电位(steady state visual evoked potential,SSVEP)脑机接口的智能轮椅系统,该系统采用典型相关分析实时提取脑电信号,并产生控制信号,信号传输速率高、分析速度快.同时该轮椅采用了基于麦克纳姆轮的全方向移动系统,避免了传统轮椅转弯角度不好控制的问题.六位被试者参与了该系统的在线实验,实验结果证实,该系统可以在较高准确率的条件下,在平面内进行任意方向的移动.实验结果证实了该系统的可行性与有效性.
作者：高诺；翟文文；鲁加兴；吴林彦；鲁守银 刊期： 2018年第01期
研究经颅磁声耦合刺激技术(transcranial magneto-acoustic stimulation,TMAS)在体小动物脑神经刺激效果.搭建了针对小动物模型的TMAS系统.设置TMAS系统参数,对健康鼠及帕金森(parkinson′s disease,PD)模型鼠进行经颅聚焦磁声刺激实验,并分析行为学及电生理结果.经过TMAS刺激后,行为学结果表明磁声刺激组小鼠在主动探索学习能力和运动能力显著高于对照组;电生理结果表明TMAS刺激后PD模型鼠海马区黑质神经突触活性提高.实验结果验证了TMAS技术对小鼠脑神经刺激的有效性.该技术的进一步研究将具有更好的应用前景.
作者：刘世坤；张鑫山；周晓青；殷涛；刘志朋 刊期： 2018年第01期
多模医学图像配准是将不同医学成像模式提供的影像信息进行融合的关键步骤.条件方差和(SCV)是一种新的用于多模图像配准的相似性测度,但SCV的主要缺点是它仅使用量化信息来计算联合直方图.基于此,设计了一种新的插值函数来计算联合直方图,从而提高SCV的性能.将改进后的SVC用于多模医学图像配准,并与归一化互信息(MI)、交叉累积剩余熵(CCRE)和原SCV进行了比较.实验证明,相比NMI、CCRE和原SCV,本研究方法能配准具有不同空间变换和噪声的图像,具有更高的配准成功率和鲁棒性.
作者：相艳；桂鹏；王硕；许春荣；邵党国；刘利军；汤守国 刊期： 2018年第01期
通过测量不同实验条件下栅藻的延迟发光动力学行为,确定优实验条件,为栅藻作为生物指示剂奠定基础.用YPMS-2生物光子测量仪检测栅藻延迟发光,将测得的数据用Statistica 10.0软件进行拟合、处理,得到表征栅藻性质的可靠参数斜率 k.栅藻的佳使用浓度为2.5~3.5×107个/mL,栅藻使用的佳生长阶段为40~60 d,加入不同中药煎煮液的栅藻斜率k值有较大差异,为研究中药药性提供了新的方向.
作者：张玉风；杨美娜；庞靖祥；周宝宸；韩金祥 刊期： 2018年第01期
为了满足聚醚醚酮(poly ether ether ketone,PEEK)融合器在高应力环境下的应用,同时提高其与骨组织的接合能力,采用压铸和腐蚀方法制备孔径为0.4 mm,多孔层厚度为1.5 mm,开孔率达100%的表面多孔PEEK(surface porous-PEEK,SP-PEEK),并研究了SP-PEEK的单向压缩行为.结果显示:当SP-PEEK孔隙率分别为30%,40%和50%时,其在横向力(平行于多孔层方向)作用下,保留了实体 PEEK 53.6%~83.6%的弹性模量(分别为9.2、7.9和5.9 GPa)及87.1%~90.5%的屈服强度(分别为57、55.8和54.9 MPa);在轴向力(垂直于多孔层方向)作用下,SP-PEEK保留了47.1%~49.1%的弹性模量(分别为5.4、5.3和5.2 GPa)及64.3%~79%的屈服强度(分别为49.8、48.3和40.5 MPa).制备的SP-PEEK具有与皮质骨相当的弹性模量(4.9~28 GPa),能够满足脊柱融合的刚度要求.
作者：张云霞；李秋炎；王东；何国 刊期： 2018年第01期
解决目前利用脉搏波特征参数无法准确计算出病理及生理血压(高血压、低血压和正常血压)的问题.利用主成分分析得到脉搏波主成分参数,利用脉搏波主成分参数和血压进行线性回归得到初步血压计算模型,借助较大的数据库和逐步逼近法建立多级模型,提高模型计算值的精度.改进后的算法能够使用脉搏波特征参数建立普适的血压计算模型,计算出的血压值精度较高.本研究提出的基于脉搏波特征参数的无创血压测量改进算法能够有效扩大血压计算范围,实现包括高血压、低血压和正常血压在内的无创血压测量.
作者：瞿诗华；吴华炜；钱志余；李韪韬 刊期： 2018年第01期
尝试为乳腺病灶良恶性分类提供高精度且无创的影像辅助诊断手段,提出了基于超声射频(radio frequency,RF)时间序列分析的乳腺病灶良恶性分类方法.以275例女性乳腺病灶为样本,使用常规超声探头采集多帧超声回波RF信号,提取RF时间序列的分形维数(fractal dimension,FD)、频域特征和时域特征,以支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林作为分类器对乳腺病灶进行良恶性分类.分类结果如下:SVM受试者工作特征曲线下的面积(area under receiver operating characteristics curve,AUC)为0.914,分类准确率为85.37%,随机森林AUC为0.937,分类准确率为91.46%.与以往研究相比,提高了乳腺病灶良恶性的分类精度,并开发了乳腺病灶良恶性分类系统,可以给医生提供诊断参考.
作者：林春漪；邹波；周建华 刊期： 2018年第01期
在采用肌电信号进行颈肩肌肉疲劳特性分析中,为提高非平稳表面肌电信号(surface electromyo-graphy,SEMG)的信噪比,抑制传统强制去噪时在信号奇异点处产生的伪吉布斯(Gibbs)现象,采用平移不变(translation invariance,TI)小波新阈值去噪的方法对肌电信号进行去噪.实验表明,该方法在保留颈肩肌电信号主要特征的前提下,与传统强制去噪方法比较,信号的信噪比(signal-noise ratio,SNR)提高了7倍,均方根误差(root mean square error)降低为原来的四分之一,故该方法更适合在充分保留肌电信号细节特征的前提下,去除颈肩肌电信号中的白噪声和50 Hz工频谐波干扰.
作者：李琰；隋修武 刊期： 2018年第01期
本研究采用光催化接枝的方法,在硅胶导尿管表面接枝亲水性高聚物和抗菌成分醋酸氯己定(A)、牡丹酚(B),成功制备出两种具有不同超滑抗菌涂层的导尿管,并对其结构、形貌、亲水性、润滑性、抑菌性、稳定性等进行研究.结果表明:红外光谱分析证明亲水高聚物及抗菌成分均成功接枝到导尿管表面;相比于A超滑抗菌导尿管,B超滑抗菌导尿管的涂层更加致密、均匀,亲水涂层与抗菌涂层无明显界限,融为一体,且具有更优异的润滑性能和抑菌性能,其动摩擦力低至0.012 N,体外持续抗菌时间可达40 d以上,可满足临床使用需求,具有重要的临床价值和广阔的市场前景.
作者：李育强；智倩倩；杨茂丽；孔晓颖 刊期： 2018年第01期
本研究利用吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)对肿瘤进行标记,通过改进的拉普拉斯金字塔算法对非顶层图像的肿瘤细节进行增强,同时去除顶层图像的非肿瘤信息,从而达到强化与区分肿瘤信息的目的;利用图形处理单元(graphics processing unit,GPU)技术将融合算法进行并行化处理,可以有效提高本研究算法的运算速度,实时显示多光谱融合图像.相对于传统成像方式,本研究提供的成像方法可以实时获取更为全面的肿瘤信息,提高了肿瘤检测的准确性,从而帮助外科医生更好地实施肿瘤切除手术.
作者：董琰彪；陈春晓；李杰 刊期： 2018年第01期
介绍了基于成像式光电容积描记技术(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触式人体生理参数测量算法的研究工作.在自主研发的IPPG非接触生理参数测量仪中运用IPPG的新原理.运用视频图像处理的新方法,基于视频信号检测经过人体组织和血液吸收后的反射光强不同,从得到的脉搏波中计算出心率、呼吸频率及血氧饱和度.实现了人体生理参数无创连续非接触测量的新技术.经过实验验证与对比分析,本系统取得了较好的测量效果.在未来家庭健康医疗发展的场景下,具有很大的应用价值.
作者：荣猛；范强；李凯扬 刊期： 2018年第01期
本研究旨在探索氧化石墨烯/明胶(graphene oxide /gelatin)薄膜材料对小鼠胚胎成纤维细胞( NIH3T3)活性、增殖与粘附能力的影响规律.利用扫描电镜观察材料表面微观结构.活-死细胞染色检测氧化石墨烯/明胶薄膜材料上的 NIH3T3细胞活性,CCK-8法进行细胞增殖评价.利用免疫荧光、Western-blot检测Vimentin表达,采用实时定量RT-PCR检测粘附相关基因α-actin、ColⅠ、ColⅢ、Vinculin、Vim-entin的mRNA表达.添加氧化石墨烯后材料表面形成明显的褶皱结构.与对照组相比,实验组的成纤维细胞活性良好,具有更强的增殖能力,且高表达α-actin、ColⅠ、ColⅢ、及Vinculin.氧化石墨烯/明胶薄膜材料促进NIH3T3细胞的增殖与粘附.
作者：孙岩峰；刘伟；沈远；杨皛宁；朱惠敏；马金旭；周瑾 刊期： 2018年第01期
主要分析基于压电的喷墨打印喷嘴长度对细胞损伤因素的影响.数值模拟和理论分析.随着喷嘴长度的增加,管中的整体压力明显增大.但切应力的大小没有改变,其分布位置随着喷嘴增长而被拉长,从而使切应力梯度减小.喷嘴越长,越有利于液滴的分离和降低切应力梯度对细胞的拉伸作用,但易增加压力损伤和增加所受疲劳的周次,降低细胞的存活率.
作者：李忠友；蒋文涛；陈宇；晏菲 刊期： 2018年第01期
针对当前面瘫患者口唇部的功能性恢复不能直接进行定量评价的问题,研制了一种便携式口唇力测量仪.该仪器采用32位STM32嵌入式系统作为控制核心,控制高精度的模数转换器对拉力传感器得到的电压信号进行采样,并进行后续信号调理及前端触摸屏显示.实验表明:仪器获取的口唇力值精确度高(<0.06 N),且H-B分级与口唇力测量仪对面瘫分级的评估结果一致,可以为临床疗效评估和治疗提供很好的技术支持.
作者：王伟光；尚振东；王伟鹏 刊期： 2018年第01期
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.
作者：王章立；陈春晓；陆熊；李东升 刊期： 2018年第01期
实时评价模拟腹腔镜训练者训练时的疲劳值,并分析疲劳与训练效果的关系.基于MATLAB平台设计了数据采集模块和疲劳分析模块.在训练过程中,Brainlink采集脑电数据,通过蓝牙将数据发送到数据采集模块,然后通过盲源分离的方法去除伪迹,应用小波变换提取4种节律波,采用马氏距离的半监督回归模型得出疲劳值.采用ROC曲线确定模型的阈值,当超过阈值时表示疲劳事件发生,报警提示终止训练;利用Tobii眼动仪采集眼动信号,计算完成时间,错误数,注视点个数,注视时间百分比以及注视/眼跳时间百分比来评价训练效果.在1~6次训练中,疲劳值略微上升但疲劳还未发生时,训练效果逐渐变好;在7~15次中,疲劳值略微上升,训练效果趋于稳定;在16~20次中,疲劳值呈上升趋势,疲劳发生时,训练效果下降.训练者的疲劳程度对训练效果有一定的影响.当疲劳发生时,训练效果下降,当疲劳值达到疲劳阈值10时,应终止训练.
作者：左艳；王殊轶；刘云；徐明哲；汪鹏；杜云霄 刊期： 2018年第01期
本研究基于深度学习算法设计一套静脉留置针穿刺点智能定位方法,进而实现智能穿刺.基于深度学习算法Faster RCNN训练超声图像中血管自动检测模型,优化检测模型的网络架构与非极大值抑制参数,血管检测器AP=0.896.基于穿刺靶血管位于穿刺中分线上这一先验知识,确定穿刺靶血管,根据靶血管的物理位置以及留置针的穿刺角度,确定留置针在患者皮肤表层上的穿刺点的物理位置以及留置针的进针距离,进而机械手臂驱动留置针自动穿刺.在体膜上验证上述方案有效.
作者：贾海晶；郭克友 刊期： 2018年第01期
提出用两种不同配比的油膜与盖玻片相间叠放的样品模拟皮肤结构,在单边磁体共振仪上进行横向弛豫时间T2的测量与一维分析实验.利用该方法实现检测来自不同年龄女性受试者的前臂腹侧和背侧,实现对皮肤老化过程的评估.结果表明在上网真皮中,T2值的增加与年龄增加导致的皮肤老化有直接关系;对于大多数受试者来说,检测到暴露于紫外线下的前臂比受到保护的前臂的T2值也会增加,这与随着时间的衰老,皮肤内胶原含量下降,自由水的成分增加是一致的.
作者：杨瑞；何培忠；汪红志；苗志英；张凯威 刊期： 2018年第01期
利用眼动追踪技术,从生理和心理两方面对多媒体文本中不同的字体强调方式的学习效果进行客观的分析和评价.以不同字体颜色和加粗(3×2)的字体强调方式作为实验组,以黑色不加粗的字体作为对照组来进行实验设计,从总注视次数、阅读时间、目标区停留时间3个眼动指标对学习者认知加工过程研究分析,得出了以下结论:有字体强调的学习效果明显优于没有字体强调;在被研究的5种强调方式中,蓝色加粗的字体强调方式下的阅读效果佳.
作者：余沁；刘龙繁；熊艳；刘可心；陈宇 刊期： 2018年第01期
基于水对近红外光的吸收原理,我们选用1300 nm波长的近红外光,在一定压强下,测量单位厚度组织对近红外光的透光量,并以此来对组织的水肿状态进行识别.实验结果表明:同一压强下,随着水肿程度增加,单位厚度组织对近红外光的透光量减小;同一水肿状态下,随着压强的增加,单位厚度组织对近红外光的透光量增加;在1 g/mm2压强下,不同水肿程度下的透光量之间具有显著性差异.初步研究表明,在适当压强下,使用单位厚度组织对近红外光的透光量,可以对不同水肿状态的组织进行识别,该方法能够为医生提供客观的数据支持,辅助医生在消化道重建手术中做出合理判断.
作者：王勇；周宇；仓学习；符腾；张宽；谢延媛；宋成利 刊期： 2018年第01期
生物医用材料近年来发展迅速,已成为各国科学家研究和开发的热点.本研究对生物医用材料进行概述,并简要介绍其学科发展、国内外产业现状和发展趋势.
作者：魏利娜；甄珍；奚廷斐 刊期： 2018年第01期
