计算机辅助精子运动分析系统的研究

综合运用光电检测、计算机视觉、图像处理和图像识别等技术 ,设计研制了计算机辅助精子运动分析系统 ,在常规医学显微镜基础上实现精子运动参数的定量检测 .临床应用表明 ,本系统具有良好的可靠性、重复性和灵敏度 .本系统学术起点较高、符合我国国情 ,具有良好的社会效益和经济效益 。

基于DICOM标准的医学图像数据库

DICOM标准是医疗影像设备信息交换的基础 ,本文依据DICOM的信息模型 ,在关系数据库的平台上 ,设计了基于DICOM标准的图像数据库。经过实验检验 ,本方案具有库结构简单 ,构造方便 ,存储效率高 ,系统扩充余地大 ,数据转换的开销小等优点。本数据库可应用在PACS、远程医疗等系统中。

自制显微荧光光度系统及其应用

用自行开发的细胞显微荧光分光光度系统对神经细胞内游离的静息[Ca^(2+)]_j及其动态生理变化成功地进行了测定,实验结果证明系统工作稳定、重复性好,测定结果也符合公认的动态变化特点。本文报道了该项研究工作开发成功的细胞显微荧光光度系统及神经细胞内钙离子的分析测定过程及其结果。

鲜红斑痣光谱测定系统与临床实验

对进行激光治疗的鲜红斑痣患者的皮肤进行光谱定量分析,有利于正确分析患者病变皮肤的光学特性、调整手术设备的工作参数和提高激光治疗的效果。基于对鲜红斑痣形成机理分析及激光临床治疗过程观察,文章建立了一套自动数据采集和分析的光谱系统,可以用于测定鲜红斑痣皮肤微区在380～780nm范围内的光谱,光谱分辨率为1nm。实验可测定不同年龄、不同色素痣的光谱曲线,分析并讨论了影响系统工作的原因和解决方法。

基于生物组织光场测量的光场分度仪的研制

本文设计了测定组织光场的光场分度仪 ,它通过光电探测器围绕样本作圆周运动 ,简单、快速地获取其光学传播信息。完成了人体皮肤、疤痕、甲状腺、甲状腺包膜等组织切片光场的实验测定和分析。

精子运动参数检测系统的设计与研究

在常规医学显微镜基础上，综合运用现代光学、光电检测、计算机视觉、图像识别和图像处理等技术，研制出了精子运动参数检测系统，配合系统软件，实现了精子运动参数的定量检测。临床应用表明，该系统具有较高的灵敏度、较好的重复性和可靠性。

生化与医学用光纤化学传感器研究

本文报导开发了一个生化与医学用多参数光纤生化传感系统。采用发光二极管作光源,硅光电二极管作探测器,以大芯径、大数值孔径的Y型分叉光纤束作传感介质。设计了多种结构的传感探头,可用于环境水质pH、NH_3/NH_4^+、SO_2的检测。根据不同的检测对象。选择不同的指示剂及其固定方法,采用相应的探头结构,配以不同发射波长的LED,仅用一套系统(包括一套光路,一套电路和一套计算机软件系统)即可检测不同的分析参数。整个系统体积小,价格低廉,性能稳定,检测灵敏度达到甚至超过了采用复杂仪器结构的光纤传感器。系统对pH值的响应可达0.01pH;对水中NH_4^+的检测限为2μM;对SO_3~2检测限为2×10^(-4)M。

一种数字荧光显微系统及其在单粒子追踪实验中的应用

为实现对活细胞表面受体的追踪 ,我们在制冷 CCD的基础上研制了一套高性能数字荧光显微系统。利用这套系统和经过我们改善的单粒子追踪 (SPT)技术 ,根据受体荧光图象呈二维高斯分布的特性 ,使每幅图象中受体位置的匹配精度达到了 2 5nm。经改善的 SPT技术不但可以精确测量受体的光强 ,而且还可以提供高时间分辨力。本系统和方法为单个活细胞显微图象的检测和分析奠定了较好基础。

生物组织光学特性参数及其描述

本文比较全面而详尽的讨论了生物组织的光学特性参数 ,其中包括吸收系数、散射系数、各向异性因子 ,以及由它们导出的总衰减系数、有效透射深度等。很好地理解这些光学特性参数 ,对组织光学特性的理论分析、实验测量 ,以及对激光医学理论和临床应用是必不可少的。

生物芯片图像自动识别算法研究

通过对生物芯片图像的深入分析,将样点分成“圆域”、“圆环”和“不规则区域”三类,并相应提出“模板匹配法”。“霍夫变换法”和“形心法”等三种自动识别算法。实践证明,这些算法不仅能够确定样点的位置,还能给出样点的实际大小,完全能够满足生物芯片图像分析要求。

激光与生物组织光热作用的研究

激光与生物组织的光热效应是激光在医学上应用的重要方面之一。生物组织吸收激光能量后将产生光凝固、汽化和碳化等热效应,临床应用需要对光传播与热传输两个方面展开深入研究,本文讨论了光热相互作用的理论和实验方法,明确提出并分析了光热效应研究的正、逆问题及其相互关系。

低噪声、低失调仪器放大器INA217及其应用

INA217是一种低噪声、低失调的集成仪表放大器。它具有较宽的带宽和增益动态响应。IN A217独特的失调消除电路使其即使在高增益时也能把失调减小到最低范围 ,适用于低频音频信号采集系统的前置放大器、变频放大器、桥式传感器放大器、差动接收器、医疗仪器和仪器仪表等方面。文章介绍了INA217的功能特点。

新形势下我国分析仪器事业的发展

分析了我国分析仪器事业所面临的新形势；指出了分析仪器企事业单位提高员工科技素质的重要性；介绍了若干值得重视的分析仪器技术和产品的发展方向；就应该立即着手研究、开发和应用的著于新技术、新器件和新产品提出了建议。

新型光纤pH传感系统的研制

采用脉冲驱动 LED 光源、双光束补偿光路、一个光电二极管探测器,研制成小型、可便携、低成本、高灵敏度的光纤 pH 传感系统,可用于环境水质 pH 值监测和生化、医学分析领域。

用于骨质疏松诊断的高速采集系统硬件设计

根据定量超声波检测原理,阐述了一种针对超声波发射信号和回波信号的高速采集系统。来自超声探头的信号通过前端的调理电路,在采样控制电路作用下,接受采样。所采数据在由CPLD芯片所设计的控制电路控制下,通过FI- FO缓存以及带USB2．0接口的单片机芯片,被传输至计算机。根据相关公式,只需计算出超声波发射信号和回波信号的时间差,即可获得定量超声波在受试者胫骨的皮质骨中传播速度。与定量超声波在正常胫骨中的传播速度相比较,可以为骨质疏松症提供便捷的诊断手段。

基于脑电Alpha波的脑-机接口控制系统研究

设计了1种基于脑电α波的脑-机接口(Brain-Computer Interface,BCI)系统,利用睁闭眼对于α波幅值的影响,实现了对计算机屏幕4个方向目标的选择控制,并通过5名受试者实验考察了系统的速度、准确率,说明系统具有无须繁复学习与生物反馈训练的易操作性,为进一步研究开发能实时操作使用的BCI控制面板、实现系统集成和便携化提供了技术基础,具有潜在应用价值,值得进一步研究。

SVM算法及其在乳腺X片微钙化点自动检测中的应用

支持矢量机(SVM)是一种新的统计学习方法,其学习原则是使结构风险最小,而非经典学习方法所遵循经验风险最小原则.这使得SVM具有更强的泛化能力.并且,由于SVM求解的是凸二次优化问题,使之能保证所找到的极值解就是全局最优解.本文首次将SVM算法用于乳腺X影像微钙化点自动检测中,对临床实际病例的试用结果表明,同目前常用的基于经验风险最小的人工神经网络(ANN)分类方法相比,SVM具有更高的识别率,值得应用推广.

ICA去除EEG中眼动伪差和工频干扰方法研究

眼动伪差和工频干扰是临床脑电图 (EEG)中常见噪声 ,严重影响其有用信息提取 .本文尝试采用独立分量分析 (IndependentComponentAnalysis,ICA)方法分离EEG中此类噪声 .通过对早老性痴呆症 (Alzheimerdisease,AD)患者临床EEG信号 (含眼动伪差和混入工频干扰 ,信噪比仅 0dB)作ICA分析 ,比较了最大熵 (Infomax)和扩展最大熵(ExtendedInfomax)ICA算法的分离效果 ,证实虽然最大熵算法可以分离出眼动慢波 ,但难以消除工频干扰 ,为此需采用扩展的最大熵算法 ;并知ICA方法在极低信噪比时也有较好的抗干扰性 ,且在处理非平稳信号时有好的鲁棒性 ;文中还结合近似熵 (approximateentropy ,ApEn)分析说明利用ICA去除干扰后有助于恢复和保持原始EEG信号的非线性特征 .研究结果表明ICA方法在生物医学信号处理中具有潜在的重要应用价值 ,值得深入研究和推广 .

脑-机接口研究中想象动作电位的特征提取与分类算法

人在想象但未实施肢体或其他身体部位动作时,与该动作相关的大脑运动皮层区域会发生与该动作实施时相似的电生理响应,称为想象动作电位。想象动作电位的提取与分类是脑-机接口(BCI)技术的关键和难点。本文分别介绍了想象动作电位的时频分析、复杂度分析、相位耦合测量、多通道线性描述符、多维统计分析等特征提取方法和线性判别分析、人工神经网络、支持向量机等分类算法,以供BCI系统设计与研究时参考。