王杨；丁文静；叶思琪；赵明锐；凌晨昊；吴亚妹；高凌峰；郭幽燕
目的 目前常见的超声骨密度仪软件处理部分大多在PC端,不能满足使用者对便携性的要求,而已有的嵌入式架构多基于Linux+QT等.本文设计一款嵌入式基于Android平台的超声骨密度仪,解决了用户对便携性的需求.方法 软件在eclipse环境中开发,配合测量模块对人跟骨进行测量,通过USB接收回波数据,应用程序对回波数据进行显示,并计算出回波参数声速(speed of sound,SOS)和超声宽带衰减(broadband ultrasound attenuation,BUA),并选取型号为OsteoPro的超声骨密度仪进行比较.结果 该仪器实现了骨密度仪的功能,包括数据的高速采集、参数的计算等.此外,作为一个嵌入式应用设备,应用软件还支持对患者的信息和测量的结果进行存储,打印出测量报告.结论 Android平台和USB的使用,使仪器在便携性和可移植性都得到极大的提升.
作者：许士界；丁捷；邓将军；耿瑞华；何爱军 刊期： 2016年第01期
故障现象:Philips Allura xper FD10数字化血管机在投入使用后的前4年图像质量一直非常清晰,但之后显影图像下方突然会发白或黑,并伴有条纹,且故障的发生无规律,也未报错误代码,伪影产生的位置也不固定,先是出现在显示器的下方,继而是图像整个下方,到后仅剩右上方未累及.
作者：高述桥 刊期： 2016年第01期
目的 当人体由立姿或坐姿改变为睡眠时的卧姿时,下肢流体会向头颈部迁移,使得上气道变窄.研究体位改变时阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)患者头颈部组织中流体重新分布的过程,对于理解流体迁移在OSA患者气道阻塞上扮演的角色具有重要的意义.本研究通过测量OSA重度患者随着体位改变,在不同时刻腿部流体量,以及颈部和腿部几何参量,验证迁移流体量随时间非线性变化的假设.方法 对于9名睡眠呼吸暂停低通气指数AHI＞30的重度患者,进行整夜多导睡眠监测,记录睡眠状态及AHI的变化,并测量站立、刚刚仰卧、仰卧15 min,及早上起床前仰卧诸时刻的腿部流体量以及颈围、腿围、踝围等几何参量,分析迁移流体量随时间的变化规律.结果 由立姿改为仰卧后,几乎有总迁移量1/5的流体立刻发生迁移;仰卧15 min后迁移量升至1/3.睡眠监测显示受试者进入睡眠时间为(30.1±18.3) min.通过数据曲线拟合可推算出,仰卧30 min后流体迁移量将升至总迁移量的1/2.结论 在OSA重度患者中,体位改变后,向头颈部迁移的流体量随时间以强非线性规律变化.相比于整夜的流体迁移量,在患者进入睡眠前,主要的流体迁移过程已基本完成.
作者：张菡；王存亭；林洪义；许慧祥；黄亚奇 刊期： 2016年第01期
人脑是一个复杂的网络,不同的功能区域相互作用、相互协调.本文综述了静息态脑功能网络的小世界属性研究方法,首先介绍了基于图论的复杂网络模型的基本概念和特征度量,然后介绍了基于功能磁共振成像数据构建脑功能网络的方法,后分析了构建的脑功能网络的小世界属性.
作者：郁芸；钱志余；陶玲；俞宙；宋健太 刊期： 2016年第01期
目的 采用张力传感器及BL-420S系统加载膀胱排尿肌肌丝,观察不同程度牵拉负荷下的肌丝标本肌动波形变化,分析牵拉引起的超负荷状态下排尿肌抑制性蛋白(suppressor of cytokine signaling 1,SOCS1)表达,探讨牵拉负荷与SOCS1蛋白表达之间的关系.方法 排尿肌肌丝取自昆明小鼠膀胱壁,标本固定于微量定位装置上,松弛状态下微调整标本长度直至记录到被动张力1 g,以此作为初长度(initial length,L0).间歇并牵拉标本10次(L0+1至L0+10),记录并测量肌动波形不同时相的波形特点.对牵拉后L0+5及L0+10的标本进行聚丙烯酰胺凝胶电泳及印迹法分析,观察不同牵拉负荷后的SOCS1蛋白表达.结果 (1)微量牵拉可经张力传感器记录到显著瞬间被动张力(passive tension,PT)及后续的应力波动曲线(subsequent vibration,Vib),不同预处理后的标本肌动波形特点各异;(2)高度牵拉后的超负荷标本SOCS1表达较正常标本显著增强.结论 肌动波形可直观地表现排尿肌标本超负荷状态、瞬间被动张力变化及受力后适应性变化.超负荷可引起排尿肌抑制性蛋白分子SOCS1表达的加强,显示其对于超负荷排尿肌在重建中的保护具有一定意义.本实验通过建立排尿肌微调式牵拉体外实验模型,对于了解膀胱排尿肌超负荷状态下的失代偿及信号蛋白调节机制具有一定的意义.
作者：王杨；丁文静；叶思琪；赵明锐；凌晨昊；吴亚妹；高凌峰；郭幽燕 刊期： 2016年第01期
目的 针对脑机接口(brain computer interface,BCI)中脑电信号(electroencephalography,EEG)包含的伪迹以及信号源可能服从多个高斯分布,本文提出一种基于二阶盲辨识(second-order blind identification,SOBI)的盲源分离去除伪迹方法.方法 首先,含有伪迹的多个导联EEG信号采用联合近似对角化和数据白化,计算出混合矩阵,同时分解成数目相等的若干个独立分量.然后,根据伪迹信号特有的直观特性,将分解出含有伪迹的独立分量置零,剩余分量通过混合矩阵,进行逆向投影重构,得到去除伪迹后EEG信号.后,对3名实验者的实验数据,从处理时间和识别精度两方面进行检验.结果 本文中提出的SOBI方法相比于常用的独立成分分析(independent component analysis,ICA),在单个样本处理时间上,分别缩短了169.1 ms、177.0 ms和230.8 ms;在识别精度上,分别提高3.3％、5％和10％.结论 SOBI能快速有效地去除伪迹信号,为BCI中EEG的在线处理奠定了基础.
作者：章云元；杨帮华；李华荣；何亮飞 刊期： 2016年第01期
皮肤损伤及修复是临床工作者面临的重大难题.自体皮肤移植因供体不足而受限,而异体移植则面临免疫排斥反应.利用组织工程技术制作组织工程皮肤因而成为有效的解决途径.随着种子细胞和支架材料等的不断完善,组织工程皮肤的基础研究将更加丰富,临床应用的前景更加广阔.本文从组织工程皮肤的结构、分类、应用、产品等方面对该领域的国内外新研究现状进行综述,分析了组织工程皮肤目前存在的问题,并提出未来发展方向即再生出含有毛囊、汗腺等附属器官的完整有功能的人类皮肤,对今后组织工程皮肤的研究和应用具有一定的参考价值.
作者：郝文丽；张平；吴训伟 刊期： 2016年第01期
根据近年来国内外计算机辅助检测(computer-aided detection,CAD)技术在CT图像肺结节检测中的研究进展情况,本文对比分析了目前检测流程中6个阶段(图像采集、预处理、肺实质分割、感兴趣区域提取、特征提取与优化、检测分析与降低假阳性率)各自所运用的研究方法及问题,并提出肺结节检测准确率的提高,依赖于各步骤算法的优化和大样本标准病例数据库的建立,需要在研究针对单一类型结节分类算法的基础上,设计通用的结节分类算法.
作者：龚敬；聂生东 刊期： 2016年第01期
目的 针对中医痤疮患者的舌象特征,基于支持向量机(support vector machine,SVM)对舌色苔色的识别准确率及识别速度进行研究,以提高中医舌诊客观化研究的准确度及速度.方法 针对专家标定的1500个典型舌样本,在苔质识别阶段将亮斑、舌苔、舌质同层识别,以避免亮斑被误识别为白苔.使用交叉验证核函数、一对一(one against one,OAO)和投票法训练多类SVM分类器,网格法、遗传法、粒子群法结合交叉验证法对RBF核函数参数寻优,得到佳分类结果.后与阈值法、聚类法及DAG方法进行了识别准确率及识别速度的比较.结果 与其他方法比较,本文方法在舌色苔色识别准确率及识别速度上均有提高,本文识别准确率为84.73％,高于DAG方法(81.04％);识别速度为0.5599s,优于DAG方法(1.6394s).结论 本文方法对舌色苔色的分类准确率和识别速度都有一定的提高,对辅助医生临床诊疗及临床研究具有现实意义.
作者：张艺凡；胡广芹；张新峰 刊期： 2016年第01期
1 故障一故障现象:机架旋转有异响.故障分析:可能是传动系统、滑环与炭刷摩擦部位以及旋转机架与外壳之间出现问题.维修过程:进行普通头颅扫描,机架旋转时噪声很大.关机,打开机架,查看机架外壳,没有明显的刮痕.用手动推机架旋转未出现噪声,但阻力较大,通过GTS板控制机架旋转,测试1.5s转速,转动后机架便产生异响.
作者：路宝玉 刊期： 2016年第01期
目的 研究血管弹性变化对脉搏波速度的影响,可以为基于脉搏波检测的动脉硬化早期筛查提供理论基础.方法 在传统Tube-Load模型中引入衰减系数,并且考虑了动脉树的复杂几何结构,构建了一种模拟人体主要动脉的多分支Tube-Load模型,并模拟了动脉弹性模量对脉搏波传播速度的影响.结果 模拟所得的各主要动脉压力波形及其各项参数与文献结果相符.研究建立了动脉硬化引起脉搏波速度增加的变化关系曲线.结论 本研究采用的多分支Tube-Load模型能够较好地模拟脉搏波在人体主要动脉中的传播及反射,从而揭示动脉弹性模量对脉搏波速度的影响.
作者：苏磊；张弛；马健；杨阳；李德玉 刊期： 2016年第01期
本文根据光学分子影像学理论和内镜成像的基本原理,结合本项目组前期研究,综述了医学内镜成像的机制和关键技术.依据成像机制将医学内镜分为白光成像内镜、计算机虚拟色素成像内镜、荧光成像内镜、多光子非线性成像内镜、光声成像内镜和色谱成像内镜6类,其中计算机虚拟色素成像内镜分别采用了NBI技术、FICE技术和i-scan技术,荧光成像内镜采用了自体荧光成像技术、外源性非靶向荧光成像技术和光学分子成像技术.未来内镜应该是多模态内镜,即既有清晰的白光图像模式又具有细胞或分子成像模式,既能快速解剖定位又能实时定性,实现内镜下恶变细胞的精确识别和靶向治疗.
作者：杨晓峰 刊期： 2016年第01期
目的 探讨磁共振弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)技术在肝炎纤维化程度评估中的价值,以早期发现肝纤维化,防止肝硬化、肝癌的发生.方法 对43例慢性病毒性肝炎患者和10名无肝脏病史、无肝功能异常的受试者行磁共振DWI检查,在弥散敏感系数b值分别取0、500、1000s/mm2的情况下,测定感兴趣区的表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC),两周后行肝脏穿刺活检,病理切片进行常规HE染色,采用Knodell组织学活动度指数(histological activity index,HAI)积分系统进行慢性肝炎纤维化程度分期,采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析,将慢性肝炎患者不同肝叶的ADC值与正常对照组进行对比,并将不同肝叶的ADC值与HAI评分及肝纤维化分期进行相关性统计分析.结果 慢性肝炎组ADC值低于正常对照组(P＜0.05),左外叶、左内叶及右前叶的ADC值亦低于正常对照组的相应ADC值,各叶ADC值与HAI及肝纤维化呈正相关.结论 DWI技术可用于评价慢性病毒性肝炎的纤维化程度.
作者：张蕊；彭晓刚；卢敬红；崔丽华 刊期： 2016年第01期
目的 干细胞移植是具有治疗心血管疾病潜力的有效方法,但是细胞移植过程中缺乏有效的载体会大大影响其成活和增殖.聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯P(3HB-co-4HB)是一种能够完全降解的,具有良好物理特性的高分子材料.探讨P(3HB-co-4HB)这种三维材料是否适合胚胎干细胞在上面生长,并生成细胞补片.方法 复苏小鼠胚胎干细胞,传代培养,消化离心后重悬细胞,用悬滴法形成拟胚体(embryid bodies,EB),将拟胚体与P(3HB-co-4HB)膜共培养;72 h共培养后固定并进行扫描电镜和共聚焦显微镜观察细胞黏附情况,DAPI荧光染色观察细胞在P(3HB-co-4HB)膜上形态.结果 胚胎干细胞在培养皿中贴壁生长良好,形态正常;拟胚体同P(3HB-co-4HB)膜共培养72 h后,所有拟胚体都在三维材料表面良好生长,爬膜率为100％;Confocal显微镜和扫描电镜观察到在2 mm的三维膜上,拟胚体生长贴附在生物膜上,细胞形态正常.结论 ESC在P(3HB-co-4HB)表面生长、增殖形成细胞补片.P(3HB-co-4HB)可作为干细胞治疗多种疾病的支架材料之一.
作者：马义祥；穆军升；张健群；伯平 刊期： 2016年第01期
压缩感知理论是一种新兴的信号获取与处理理论,通过减少信号重建所需的数据以缩短信号采样时间,减少计算量,并在一定程度上保持原有图像的重建质量,由此可以解决在CT重建中还普遍存在的清晰度不够高、线性度不够好和有噪声伪影干扰等问题.由于该理论的这些显著优点,使其在CT成像领域引起了广泛关注,取得了很大进展.本文对近几年压缩感知应用于CT重建的研究方法和成果进行归纳和分析,其中包括传统统计迭代算法与压缩感知理论相结合方法的分析,先验图像约束与压缩感知理论相结合方法的分析以及字典学习的发展历程分析.后,对该研究领域的发展进行了展望.
作者：王艺淳；刘杰 刊期： 2016年第01期
目的 在中医舌诊客观化研究进程中,以二维舌图像及视频为基础进行分析所获得的舌体特征信息有限,制约了舌诊的客观化发展.为了形象地表达在观察真实舌体时所感知的三维动态信息,本文基于光度立体法实现对舌体的动态三维表面重建,进而获取舌体三维表面形态及动态特征信息.方法 首先设计舌体动态信息采集系统,完成舌图像序列的采集;然后由采集的图像序列依次计算舌体表面的法向量和深度信息,得到深度网格模型,进而估计舌体颤动频率;后基于渐变动画实现舌体运动仿真.结果 该方法可较好地重建出舌体的表面形态,针对不同颤动频率的舌体,运动仿真结果可直观地展示舌体运动特征,从而为医生提供量化的诊断依据.结论 基于光度立体法的舌体动态三维表面重建可以完成对舌体三维表面形态的重建及运动仿真.
作者：张琳琳；蔡轶珩 刊期： 2016年第01期
目的 人体由站姿或坐姿变为睡眠时的卧姿时,流体受重力的影响自腿部向头颈部迁移,导致气道周围软组织体积增加,压强增大,从而挤压气道,导致睡眠过程中气道更易阻塞.本研究针对阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)患者,分析流体迁移对上气道截面形状以及气道流动阻力的影响.方法 使用磁共振三维容积扫描方法,对受试者进行两种状态下的头颈部横断面成像:平卧参考状态以及双腿抬起持续8 min流体重新分布状态.从选定横断面的图像上分析这两种状态下气道截面积以及形状的改变,并从水力学半径的角度分析不同类型的形变对气道流动阻力的影响.结果 相比于平卧参考状态时的气道截面形状,抬腿8 min流体重新分布后气道截面积改变的同时,形状呈现出三种类型变化:气道截面形状基本不变;气道截面长短轴比例变大,截面形状趋于更扁;气道截面长短轴比例变小,截面形状趋向圆形.这些不同形式的形状改变,可以对气道的阻力产生很大的影响.结论 体位改变引起的流体迁移除了改变气道截面积之外,还会改变气道的截面形状,而截面形状的改变可对流动阻力产生重要影响.这一研究为深入探索OSA发生的机制提供了研究基础.
作者：王存亭；张菡；林洪义；许慧祥；胡歌；李铮；黄亚奇 刊期： 2016年第01期
目的 研制一种亚低温治疗新生动物缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)的实验装置,对传统选择性头部亚低温的降温方式进行改良.方法 根据牛顿冷却定律,利用热对流和热传导的方式,使用冷空气对实验动物进行选择性头部亚低温,由温控器进行脑内温度的监控.选择HIBD动物,监测脑内初始温度(35℃)降至不同温度的时间和相应的头皮温度,并进行统计分析.结果 动物头罩内冷气温度可在2～26℃范围内准确调控,脑内温度从35℃降至28℃所需的平均时间小于40 min,脑内温度与头皮温度呈良好的直线正相关关系(r=0.934,P＜0.05).结论 通过冷空气对实验动物进行选择性头部亚低温是一种有效、简便的方法.
作者：王志坚；周晓光；朱美华；梁敏；温红艳 刊期： 2016年第01期
目前监护仪是病房中常见的常规医疗设备,因此对监护仪设备的使用与维修等就显得非常重要.下面就监护仪的心电、血氧、血压三大参数的使用与维护进行一下讨论.1 心电监护1.1 故障现象1:无心电波形具体表现:接上导联线,显示屏上显示电极脱落.处理方法:(1)首先检查导联模式,如果五导联只用了三导的接法,则无波形.(2)检查心电导联与人体接触的胸导联连接是否断路.
作者：马立平 刊期： 2016年第01期
目的 通过研究含有邻苯二甲酸二乙基乙酯(diethylhexyl phthalate,DEHP)和偏苯三酸三辛酯(trioctyl trimellitate,TOTM)两种增塑剂的一次性输液器与脂肪乳注射液的药物相容性,考察新型增塑剂TOTM对脂肪乳注射液的安全性.对DEHP和TOTM增塑的PVC输液器的风险评估提出可行性依据.方法 模拟临床使用条件,收集不同时间点经过输液器的脂肪乳注射液,采用HPLC进行测试,考察两种输液器对于脂肪乳注射液中大豆油的吸附性能及增塑剂的迁移情况.建立了同时检测脂肪乳注射液中DEHP和TOTM的高效液相色谱方法.结果 脂肪乳中的大豆油在两种管路中吸附情况不同,两种输液器对大豆油均有一定的吸附作用,DEHP为增塑剂的输液器在模拟使用4h内大豆油浓度变化率为87.5％～92.0％.TOTM为增塑剂的输液器对大豆油吸附随使用时间的延长吸附渐大,在使用的前2h几乎无吸附,大豆油浓度相对于零时间的变化率为98.4％ ～99.6％;在使用2h后开始有明显吸附,大豆油浓度相对于零时间的变化率达47.9％～52.0％.增塑剂迁移试验中,在本实验的检出限条件下,未检出DEHP的迁移,TOTM的迁移在脂肪乳流经输液器30～60 min过程中有检出.结论 本方法考察了TOTM和DEHP为增塑剂的PVC一次性输液器与脂肪乳注射液的药物相容性,为风险评估提供依据.
作者：魏嫣；黄元礼；王丽；马立群；艾鸣哲 刊期： 2016年第01期
北京生物医学工程杂志
主管:北京市卫生健康委员会
主办：北京市心肺血管疾病研究所
