摘要：为探究脉冲射频(PRF)与神经元耦合的电生理模型在疼痛治疗中的生理机制,本研究基于Hodgkin-Huxley(HH)模型,构建了健康和病理(Na1.7 和 Na1.8 通道电导分别增大 125%和 115%,K 通道电导缩小 85%)两种状态的电生理模型;同时,利用时变电场刺激,结合 PRF(频率 2 Hz,脉宽 20 ms,电压 45 V,时间 120 s)进行耦合.结果表明:治疗前无刺激时,病理模型每 500 ms 放电 6 次,且呈持续性不规则状;当刺激增加至0.02 和0.05 μA/cm2时,每500 ms 分别放电15 和28 次,放电频率随刺激强度的增加而上升.治疗后无刺激时,无自发放电;静息膜电位为-65 mV,而在外部刺激电流密度为 0.02 μA/cm2时,每 500 ms 放电 10 次,均接近健康模型.本研究可为 PRF 治疗参数的优化及疼痛治疗方案的研究,提供关键的理论工具.

摘要：为深入挖掘癫痫长程视频脑电图(EEG)报告中的医疗信息,本研究以 2019 年至 2021 年收录的 1440 份癫痫患者24 h长程视频 EEG 报告为样本,结合临床指南和专家经验构建标注体系,经多轮人工标注与校验,构建了包含 23 种实体和 7类关系的语料库.该语料库共标注命名实体 203 929 个,实体关系 221 505 个,多轮标注一致性分别为 99.7%和 96.4%.本研究构建了中文健康信息处理领域首个面向癫痫长程视频 EEG 的标注数据集,可为后续的深度信息挖掘、辅助决策系统的开发、EEG 报告自动生成等研究奠定数据基础.

摘要：现有眼动检测方法主要针对睁眼状态,在闭眼场景中的研究较少.本研究设计并制作了一种基于压电效应的眼动检测系统.首先,该系统通过聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜,检测眼动引起的眼睑皮肤表面压力变化;然后,对压电信号进行放大、滤波等处理,并利用滑动窗口提取信号特征;最后,采用随机森林、多层感知机等回归模型预测眼动频率.结果表明,该系统可实现从传感器输入到监测显示界面输出的完整流程.本研究可实现眼动频率的实时检测,且具有模块化可调节的优点,适用于神经外科术中监测等闭眼应用场景.

摘要：针对心脏三维成像等高通量成像应用,本研究设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高通量、可级联超声成像系统.首先,采用模块化设计 256 通量 PCIe FPGA 超声硬件系统,并构建了"一主三从"的同步级联架构,以保障硬件电路的可靠性与跨板数据时序同步;其次,针对高速链路,设计基于自适应时序训练的高速 LVDS 数据处理方法与基于 AXI 总线的FPGA 传输机制,实现多通道数据稳定对齐、缓存与高速上行.测试结果表明,本系统电源稳定有效;可稳定实现中心频率 5 MHz、电压±70 V、脉冲重复频率2 kHz 高压脉冲的激励与接收;DDR4 缓存带宽≥8 GB/s,PCIe 传输带宽≥5 GB/s;基于心血管模拟系统的收发一体化测试显示回波信号清晰.该系统可为高通量超声成像的低功耗硬件实现与实时数据处理提供可行方案,具有良好的应用前景.

摘要：为辅助诊断和治疗类风湿性关节炎(RA),本研究利用生物信息学方法,识别并验证了与 RA 相关的关键生物标志物.首先,从基因表达综合(GEO)数据库获取 RA 转录组数据集,分析筛选差异表达基因,并进行富集分析,探讨差异表达基因的生物学功能;然后,在蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络中探讨 6 个关键基因(CCR7、CD2、CD27、CD8A、GZMB 和 IL7R),并使用独立的数据集和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR),验证基因的表达水平.研究表明,miR-9-5p 和 IL7R 是竞争性内源核糖核酸(RNA)网络的核心成分,并确定了 6 个关键基因,其中 IL7R 和 miR-9-5p 可能在 RA 的进展中发挥关键作用.本研究可为 RA 的诊疗提供新的方向.

摘要：以生理信号分析为主,表情行为观察和情绪主观感受评价为辅,对多名被试的情绪进行识别.60名大学女生接受恐惧-快乐-轻松的情绪诱发,有效数据55名,对应每个情绪片段,根据信号标记以及GSR微分,截取1min的生理信号进行处理和分析,应用SPSS对各生理参数进行情绪的单因素方差分析,然后采用逐步多类判别法,提取特征参数以识别情绪.结果表明HR、HRV、R波、T波各生理参数对情绪较敏感;提取出HFP,HR max,PNN50,LF/HF,Ratio,LFP,Mean NN 7个特征参数,构建情绪判别函数Fuction1,Fuction2和Z1、Z2,Z3;轻松的判别正确率为88.0%,快乐的为92.0%,恐惧的为80.0%,总体判别正确率为86.7%.以生理信号分析为主,辅助表情行为观察和情绪主观感受报告,是一种有效的情绪识别方法,所得数据客观、准确,提高了情绪识别率.

摘要：观察糖尿病患者不同舌质情况下红外热象舌图的温度分布特征及施以温度负荷后的变化,为糖尿病的诊断和辨证施治提供一定的客观依据.被测试者分为正常组和糖尿病组,后者按舌象的不同又分为淡红舌组、舌红少津组、紫暗舌组、舌红苔黄腻组.每组于负荷前、施加冷负荷及热负荷后,各采集一系列舌图存盘.结果显示,糖尿病组红外舌图温度普遍低于正常组,且对冷、热负荷的敏感度明显降低(P＜0.05～0.001).舌红少津组各点温度均高于正常组(P＜0.05～0.001),冷负荷后舌温变化大于正常组(P＜0.05).紫暗舌组舌温多低于正常组,舌尖点(T)、舌前左侧点(TL)、舌前右侧点(TR)P＜0.05,冷负荷后舌温变化值T、TL、TR大于正常组(P＜0.05).淡红舌组与舌红苔黄腻组舌温变化不明显.本研究可在静态和动态下,观测不同舌象糖尿病患者的红外舌图变化,并可进行计算机图象分析;该方法科学、直观、无创伤,可追踪观察;糖尿病不同舌象组的舌温各有其特点,可为糖尿病的诊断和疗效观察提供一定的客观依据.

摘要：为了实现无创连续血压测量，提出了一种基于脉搏波传导时间（pulse transit time，PTT）的连续血压测量方案。通过同步采集心电（electrocardiogram，ECG）信号与光电脉搏波（photoplethysmograph，PPG）信号，以ECG的R波峰值点作为PTT的开始点，PPG信号的最大值点作为PTT的结束点，得到PTT，与水银血压计测得舒张压（diastolic blood pressure ，DBP）与收缩压（systolic blood pressure ，SBP）进行回归分析，得到了DBP和SBP的数学模型。利用该方法对41名身体健康的青年人进行实验，利用本方案得到的SBP与水银血压计的相关系数为0．82，其差值的平均数与标准偏差为0．15±2．05 mmHg；得到的DBP与水银血压计的相关系数为0．73，其差值的平均数与标准偏差为0．12±2．16 mmHg。利用Bland－Altman差值法对本系统血压测量方法与水银血压计测血压方法进行一致性检验，结果显示两种血压测量方法具有很好的一致性。

摘要：当前肌肉疲劳表面肌电信号(surface electromgography,sEMG)特征提取方法,忽略了非线性跳错信号的影响,且不能在非平稳状态下进行特征提取,存在特征提取准确度差的问题.提出基于小波变换的肌肉疲劳sEMG特征提取研究,采用小波变换对所采集的样本去噪,结合时域、频域特征分析法,融合傅里叶变换方法对肌电信号中的线性特征进行提取,根据带谱近似熵理论对非线性挑错信号进行特征回归分析,并利用拟态分解函数和希尔伯特变换法对肌电信号进行时频特征的整合提取,最终完成基于小波变换的肌肉疲劳sEMG特征提取研究.实验验证,所提方法具有可行性,且将1000个肌电信号样本分成5组,对其中的跳错信号进行特征提取,所提方法准确度较文献方法高出75％,在非平稳状态下将200个肌电信号样本分成5组进行特征提取,所提方法准确度较文献方法高出33％.由此得出,所提方法优于当前特征提取方法.

摘要：为探讨"束缚刺激"和"冷水刺激"在束缚-浸水应激性胃溃疡形成中各自的作用及体温降低与应激性胃溃疡的关系,本研究检测了束缚浸水应激和不同温度下单纯浸水应激对胃粘膜和腹腔温度的影响.相同水温下束缚-浸水应激和单纯浸水应激导致大鼠产生同等程度的胃溃疡,表明"冷水刺激"在束缚-浸水应激导致的胃溃疡中起重要作用,而"束缚刺激"不起重要作用.浸水的水温越低,腹腔温度就越低,胃溃疡也就越严重,说明大鼠束缚-浸水应激模型中冷水刺激引起体温降低是胃溃疡的诱发因素.

摘要：在介绍植入式电子系统供电方式的基础上,分析了各种方式的优缺点并按植入式电子系统功耗、尺寸及植入时间长短等,讨论了各种供电方式的适用情况.最后,展望了植入式电子系统供电的未来发展趋势.

摘要：本研究提出一个衡量磁刺激线圈聚焦性的比较系数,比较不同形状线圈的感应电场聚焦性,研究线圈参数的优化方法.我们建立了磁刺激感应电场分布的数学模型,以Matlab作为仿真工具,以能够反映线圈刺激效果的比较系数ξ为指标,分析比较了几种不同线圈的聚焦性,以及成不同角度的线圈聚焦性.结果表明:四叶玫瑰形为刺激聚焦性最好的线圈形状,该线圈半径越小,聚焦性越好,成102°角的四叶玫瑰线形线圈具有最佳聚焦性,而且112°角四叶玫瑰形线圈与89°角线圈组合成的线圈阵列聚焦性最好.由此说明本研究中的比较系数可用于比较线圈聚焦性,对线圈参数的优化设计具有一定的指导意义.

摘要：步态分析有助于对神经疾病患者的康复功能状态进行评价,帮助制定康复治疗方案及评定康复疗效,步态数据的采集是步态分析的前提与保障.针对现有的步态采集系统采集到的步态周期较少的问题,我们提出了一种基于多台Kinect设备,用于步态数据采集的新方法,成功延长了采集的距离.系统以建立无线局域网为基础,实现了同时控制多台Kinect;将人体模型作为采集目标,结合加权整体最小二乘法标定系统的坐标系.最后采集步态数据,实现数据的融合,取得了较好的融合效果,将步态数据与运动捕捉仪数据进行对比,证明了此系统的可行性.

摘要：为解决医生在院外诊疗活动中无法同时获取患者的院内和院外诊疗信息,造成诊疗信息断裂,无法闭环的问题和患者无法随时随地获取自身院内诊疗信息的现象.采用HL7的新FHIR(fast healthcare interoperability resources,FHIR)标准做为核心的信息模型并对各种异构的消息进行统一格式转换,同时利用契合FHIR 的RESTful WebService作为异构系统集成技术,构建一个院后数据集成平台以支撑院内外诊疗信息互操作.使用FHIR构建的院后数据集成平台在部门实际环境试运行三个月,平台运行稳定,医生和患者使用情况良好.该平台集成简便,互操作能力强,能够很好的解决连续性医疗中信息不连续,医生无法获取患者全面诊疗信息以及患者自身诊疗信息获取的问题.

摘要：进一步评价瑞士球核心力量训练和传统地面力量训练对大学生有氧和无氧运动能力的增进效益.核心力量训练组(n=13)采用瑞士球(GoFit Swiss Ball,75 cm)上俯卧撑和瑞士球上仰卧起坐；传统力量训练组(n=7)采用地上俯卧撑和仰卧起坐；对照组受试者(n=8)不进行任何相关的专门性训练.力量训练组每周训练3次,每次60 min,每个动作持续60 s,节拍器控制节奏2s/拍,每种方式3组,共6组,组间间歇5min,训练周期为7周.分别于训练前、训练七周后进行Wingate无氧测试和最大吸氧量测试.对照组前后两次测量之间无显著性差异(P＞0.05).核心力量训练组和传统力量训练组中,七周后最大吸氧量的绝对值以及相对值均呈现极显著性增加(P＜0.01),最高无氧功率呈显著性增加(P＜0.05)；平均无氧功率在核心力量训练组呈极显著性增加(P＜0.01),在传统力量训练组也呈显著性增加(P＜0.05).核心力量训练和传统的力量训练在提高人体有氧和无氧运动能力方面并无显著差异.

摘要：比较分析本课题组原创的急性、亚急性创伤性深静脉血栓形成大鼠模型中炎症相关基因的表达变化,探讨炎症在创伤性深静脉血栓形成中的意义.分别将急性、亚急性血栓形成模型各150只大鼠,随机分为正常组和模型组.急性血栓模型组采用直接钳夹股静脉+双后肢石膏固定,亚急性组采用定量击打双侧大腿+双后肢石膏固定的方式造模.根据深静脉血栓形成过程中不同的生物学状态,将实验动物分为正常对照、创伤即刻、血栓形成初始期、血栓形成高峰期、血栓消退、血栓不消退和血栓不形成7组.采用Genechip Rat Genome 430 2.0芯片,动态测定股静脉RNA表达情况,运用基因芯片数据分析方法(倍数变化分析),筛选出差异性表达基因.重点分析和比较2种模型中炎症相关基因的表达变化.结果表明:两种模型中共有28个(急性模型中23个,亚急性模型中24个;其中2种模型中均出现差异性的基因19个;仅出现于一种模型中的8个)炎症相关基因呈现差异性表达,但两组的基因表达水平具有统计学差异(Z=-2.513,P=0.012＜0.05).说明炎症相关基因的变化与创伤性深静脉血栓形成密切相关,它可能通过影响内皮细胞的功能参与血栓形成.

摘要：研究激励源特征与磁声信号之间的关系,探究被测样本激励信号与激发声信号频率的对应关系.建立磁声信号检测实验系统,采用不同幅度及频率的单周期正弦脉冲为激励信号,以铜导线为被测样本,检测电磁激励产生的声信号；采用短时傅立叶变换STFT加移动平滑矩形窗时频法分析激励电流及声信号的幅度、频率等信息,并进行比较.激励电流频率相同时,输出声信号幅值与激励电流幅值呈线性关系,系统函数一致性较好；激励电流频率不同时,对应的输出信号频谱有不同的变化规律,系统函数差异较大.检测系统对频率高度敏感,为在磁声信号提取更多信息,需提高检测电路信噪比及增大声探头带宽.

摘要：情绪是对一系列主观认知经验的高度概括,对人类的发展意义重大.而在人机交互领域,情绪识别是实现机器智能化的关键一步.随着信息技术的发展,目前针对该领域的研究主要集中在基于神经生理模态、基于外在行为表现模态以及基于多模态的情绪识别.本文从以上角度出发,分别梳理了近年来情绪识别领域的发展进程和研究现状,并对未来的研究方向进行了展望.

摘要：钼靶检查是当前临床诊断乳腺肿瘤的常规手段,患者痛苦相对较小、简便易行、分辨率高、可重复性好.为了提高诊断效率,减小误诊风险,针对乳腺钼靶图像开发基于人工智能的计算机辅助诊断系统(computer-aided diagnosis,CAD)显得尤为重要.传统的分类方法需要使用大量的手工特征,而深度学习能够自动从数据中学习特征,避免了传统算法中人工设计、提取特征的复杂性和局限性.我们从感兴趣区域和全图两个方面对近年来基于深度学习的乳腺钼靶图像分类方法研究进展予以综述和展望.调研发现深度学习在乳腺钼靶图像分类方面展示了不错的效果,其中基于深度卷积神经网络的分类方法已经成为当下的热门技术.

摘要：研究生物电阻抗测量电流源的恒流特性，选择最佳方案。讨论了三种电压控制电流源（VCCS）方案，分别是：Howland电流源、改进型Howland电流源和带直流稳定环路的双极电流源，分析电路参数对输出阻抗的影响，运用NI Multisim12．0软件对三种电流源的恒流特性进行比较，选取其中两个较好的方案进行了实物测试。仿真和实验结果表明，带直流稳定环路的双极电流源在三种电流源中频率或负载变化时性能最优。带直流稳定环路的双极电流源是乳腺电阻抗测量用电流源的最佳方案。