基于AnyBody^(TM)技术的人体运动建模方法

人体运动的建模与仿真是当今运动生物力学研究的一个热点。利用数值模型研究人体的运动规律,是人体运动研究的一个重要手段和有效工具。其关键技术在于应用逆向运动学方法求解人体运动,并获取人体运动中各个肌肉力学上技术参数。文中主要探讨基于AnyBody^(TM) System软件人体运动仿真的建模方法来研究人体运动力学规律,结合The Any-Body^(TM)system对人体运动具体应用,说明The AnyBody^(TM) system技术在人体运动仿真领域的优势。

利用人工神经网络自动判断脑电图中有无癫痫样放电

患者有头痛或抽搐等症状时 ,医生怀疑为癫痫 ,就要记录其脑电图 ,并分析其中有无癫痫样放电(EpileptiformDischarge ,ED)。尽管对ED的自动检测已取得了良好的结果 ,但无法避免因为伪差和类似ED的脑电波造成的假阳性。因此在全自动分析时 ,对于该类脑电图往往容易被误判 ,本来没有ED的脑电图被误判为含有ED。本文根据对 41份脑电图中用人工神经网络交叉识别网络输出峰值分布曲线的分析 ,建立一套全自动判断脑电图中是否有ED的方法 ,即使存在一定量的假阳性的情况下 ,仍能作出正确判断。

利用人工神经网络检测癫痫样放电过程中阈值的自动确定

利用人工神经网络 (ArtificialNeuralNetwork ,ANN)检测脑电图中癫痫样放电 (EpileptiformDis charges,ED)具有识别率高和假阳性低的优点。在自动识别过程中 ,当脑电波使ANN的输出超过阈值 ,即判定该波为ED。阈值的确定是非常重要的 ,以往都利用有经验的医生确定的ED标准来确定阈值 ,或根据经验设定一个阈值范围。本文根据自动识别的网络输出峰值分布曲线上ED和非ED的分布特征 ,找出自动确定阈值的算法 ,能够针对不同的患者算出其阈值 ,从而避免因阈值的误差而使识别率下降或使假阳性率上升。通过与利用医生ED标准确定的阈值以及固定阈值的方法进行比较 。

煤和天然气制氢工艺技术经济分析

氢能被认为具有清洁、高效、可储存以及热值高等特点,是理想的清洁替代能源。介绍了以天然气、煤为原料不同规模制氢工艺技术经济以及未来发展趋势,其中,天然气制氢侧重于小规模,煤制氢侧重于大规模。

经济转型期兰州市城市职能演化研究

对于城市职能的研究,集中于静态层面,而从历史的视角,通过定量的方法动态考察城市职能演变的研究很少。这篇文章选取兰州1990-2002年分行业年底职工人数方面的数据运用SPSS15.0软件进行因子分析,得到五位公因子;然后运用MATLAB软件计算出每一年在这五因子上的得分,通过比较,得出:兰州市1990-2002年间最重要的城市职能是工业职能、交通运输通讯职能和商业职能;兰州的城市职能正向社会服务职能转变。

一组基于Tensorflow的CNN-RNN的融合架构实验

卷积神经网络对于静态局部结构有很强的抽象表达能力,循环神经网络能够从动态变化的序列数据中学习到时间上的关联性。如果将卷积神经网络和循环神经网络的优点进行结合,设计一种CNN-RNN的融合网络,那么在处理图像序列时,融合网络应能够提取更合适的特征表示,达到更好的识别效果。基于tensorflow深度学习框架,尝试多种可能的CNN-RNN融合框架,并使用CK+表情数据集进行测试,结果表明CNN-RNN框架能够有效地提取表情序列的特征,分类效果比CNN有明显的提升。

利用人工神经网络自动检测癫痫样放电的研究

根据对人工神经网络 (ArtificialNeuralNetwork ,ANN)识别脑电图 (EEG)的网络输出峰值分布曲线的分析 ,建立了一套利用ANN自动检测癫痫样放电 (EpileptiformDischarges,ED)的算法 ,即由计算机自动挑选ED模式 ,提取特征参数对网络进行训练 ,计算阈值 ,然后用训练好的网络和阈值对EEG进行识别。通过对典型的三种类型的癫痫患者的ED进行全自动识别 ,其平均识别率为 90 .9% ,平均假阳性率为 15 .7%。

应用毛细管电泳表征噬菌体与丹酚酸B的相互作用

基于Hummel-Dreyer毛细管电泳方法研究经噬菌体展示库生物淘洗亲和筛选出的噬菌体和丹酚酸B之间的结合作用,结合系数由PRISM软件中Scatchard方程曲线拟合计算得出.实验结果表明,筛选出的该噬菌体克隆的表面蛋白和丹酚酸B具有特异性的结合作用,也说明利用毛细管电泳测定噬菌体和丹酚酸B的结合系数是可行的.

前列腺癌病人的组织拉曼光谱检测与分析

前列腺癌是人类健康的杀手,前列腺癌的早期检测诊断、合理的手术方案以及有效的药物治疗都有助于前列腺癌的治疗。选取24例前列腺良性增生、7例低危前列腺癌、21例高危前列腺癌的组织进行拉曼测量,对拉曼光谱减去荧光背底并平均,利用主成分分析-线性判别分析法对3组不同病理情况的前列腺组织的拉曼光谱进行分类。实验结果表明,拉曼光谱结合主成分分析-线性判别分析法可以对不同病理情况的前列腺组织进行分类,其准确度为94.2%。还对前列腺良性增生和前列腺癌、低危前列腺癌和高危前列腺癌分别进行分析分类。其中前列腺良性增生和前列腺癌的分类准确度为91.7%,低危前列腺癌和高危前列腺癌的分类准确度为100%。研究结果显示前列腺组织的拉曼光谱具有应用于前列腺癌诊疗的临床应用前景。

《人体解剖生理学》的教学体会

在针对以工程为主的生物医学工程专业学生的人体解剖生理学课程教学过程中,结合专业工程学科特点来讲授解剖生理学方面知识,尝试人体解剖生理学教学的改革探索,来提高学生知识理解能力,培养学生创新思维。

纳米线在生物医学工程中的应用

纳米线由于其直径大小接近生物大分子,并且纳米线可以作为电子电路物理组成中的一部分,所以在一定范围通过纳米线将生物细胞分子和电子电路进行对接变得可行。该文主要介绍了生物组件通过纳米线实现对生物分子的传感,通过纳米线对细胞的信号检测,以及在生物分子的输送中的应用等的最新发展。

基于拼接技术的医学X光片全景成像

目的提出一种基于特征检测、特征匹配、空间坐标变换和图像混合等4个步骤的图像拼接技术,用于脊椎和长骨等X线图像的自动且无需标尺的全景成像。方法通过Haar小波分解和Sobel算子检测图像特征点,使用归一化互相关和一致性条件来实现特征点之间的匹配,根据匹配的特征点信息估计仿射变换模型参数,最后将重叠区域的像素通过加权求和实现合成。结果经开放式X线图像数据库和同济大学附属同济医院临床骨科X光图像数据的实验,结果显示对重叠面积在50%以上的X光图像,系统能够自动进行拼接。主观问卷调查中86.7%的被访者接收系统的拼接结果。结论该方法能够有效应用于连续X光片全景成像。

同时测量鞋地间三维相互作用力的传感器系统

为获取田径运动员脚底与跑道接触的蹬地力和支撑力等技术参数,研制了一种新型传感器系统.该系统包括能同时获取鞋地间三维相互作用力的传感器、输出信号调理电路、数据采集单元、存储和显示模块.传感器采用新型压电材料,通过新颖结构设计而实现.根据二元非线性冲击系统模型,研制了模拟鞋地间相互作用的冲击测验平台,并在实验室环境下进行了测试.测试结果与基于二元非线性冲击系统模型的理论计算结果表现出良好的一致性.

我国家庭废物回收的社会人口、心理机制研究

回收家庭废物对于节约资源和保护环境非常重要,通过构建我国家庭废物回收行为的综合解释模型,包括针对所有回收行为的社会人口变量解释模型和基于环保目的回收行为的环境知识、态度变量解释模型,对我国家庭废物回收行为进行了实证研究。研究表明,女性较男性、收入低的家庭较收入高的家庭、年龄大的人较年轻人、文化程度低的人较文化程度高的人更倾向于收集家庭废物,同时研究也表明,环境知识、后物质价值取向和集体主义价值观能够解释以节约资源和保护环境为目的的回收行为。

短跑中足底与起跑器间三维作用力研究

起跑技术是短跑中最重要的环节。探讨符合人体生物力学特征的最佳起跑动作,可以使运动员在起跑时能够迅速、及时地摆脱静止状态,获得尽量大的起跑初速度。针对蹲踞式起跑进行运动生物力学比较分析,将新型三维测力传感器安装在起跑器斜面,采集起跑器在不同角度和位置时的最大蹬力和达到最大蹬力的时间。分析发现,运动员在获得较大的向前动量时,起跑完成动作时间和保持平衡的力也相应增加。因此,选择起跑位置要综合考虑时间和力两者之间的关系,过分追求最大受力反而不利于跑出最佳成绩。结合起跑训练,对提高运动员起跑速度有一定的参考价值。

便携低功耗三维加速度采集卡的设计

目前加速度数据采集记录装置存在两类问题,一是部分采集装置体积较大,二是便携式采集终端采用数据线或无线通信方式与工作站相联系,存在传输距离有限、通信信道易受干扰。本文提出一种便携式低功耗三轴向加速度采集卡的设计方案,借助低功耗微控制器、加速度传感器,以及大容量SD存储卡实现加速度数据的采集与存储。整个装置体积小巧、携带方便,可以长时间采集数据。实验数据表明该采集卡可以克服现有加速度采集装置在使用过程中的空间和时间限制,可以准确获得反映测试者运动状态的加速度数据。

基于SERS光纤探针近场喇曼光谱检测研究

为了提高传统喇曼光谱显微技术的光学分辨率,实现待测样品纳米尺度的组分分析,近场光学技术被广泛用于喇曼光谱检测中.基于表面增强喇曼散射(SERS)光纤探针的近场喇曼光谱检测技术,将扫描探针显微技术和喇曼光谱分析技术相结合,通过控制SERS光纤探针对多模光纤端面上样品的扫描,以获得被测样品的近场喇曼成像.利用罗丹明(R6G)试剂对SERS光纤探针的近场喇曼检测性能进行表征,其最低检测浓度达10-7 mol/L,并实验测得了R6G浓度为10-5 mol/L的近场喇曼光谱成像,由此表明SERS光纤探针具有近场喇曼光谱成像能力.

一种显微图像的拼接方法

描述了一种显微图像拼接的方法,共包括特征检测、特征匹配、空间坐标转换和图像混合等四个步骤。实验结果显示本方法对重叠面积在50%以上的显微图像,能够进行拼接并且都没有出现明显的缝隙、错位、变形、图像模糊、图像重影等错误。

数字乳腺图像中肿块形状的图像分析

在数字乳腺X光片中分割出肿块阴影，并且判别其良恶性是乳腺疾病图像计算机辅助诊断中极为重要的一环。目前80%的肿块在数字乳腺图像上表现为团块状和针状。本论文以团块状和针状肿块为研究对象，首先提出基于近似子图加权细节子图的对比度增强方法AWDCE(Approximation-Weighted Detail Contrast Enhancement)，然后通过对31例经病理解剖确诊的团块状和针状肿块边缘的形状分析，发现可以从分形维数(Hausdorff维)上判别肿块良恶性；从李氏指数(Lipschitz)上判别肿块的形状。在测试了12幅事先不知结果的数字乳腺图像后，表明由分形维数和李氏指数作为特征值判读肿块边缘信息，得到的肿块形状和良恶性结论相当接近活检诊断结果。