基于肌电样本熵的反馈式电刺激仪的研究

为提供一种用于肛门成形术的术中入路引导和术后康复训练的仪器,设计了一种基于表面肌电信号样本熵的反馈式神经肌肉电刺激仪。通过控制光耦隔离的H桥电路的导通方向、导通时间来精准控制刺激脉冲的脉宽与极性;刺激脉冲的幅值通过微控制器控制DAC模块输出特定电压作用于压控恒流电路来实现。引入了肌电样本熵分析表面肌电信号的复杂性,用于评估刺激训练后肌肉收缩力的康复效果,并将其作为反馈量用于刺激参数的调节。采用开发的系统样机进行了验证试验,由实验可知,该样机实现了刺激脉冲的多参数可调以及输出脉冲的恒流效果;对采集到的表面肌电信号进行基于样本熵的复杂度计算,拟合得到复杂度与肌力之间呈现线性关系。本文设计的电刺激仪采用样本熵来对sEMG-肌力进行定量评价,为反馈式电刺激仪提供了一种新的刺激参数调节方法及神经肌肉功能的评估方法,对神经肌肉系统的临床诊断和康复训练具有一定指导意义。

消化道内窥镜图像异常的人工智能诊断方法研究进展

随着深度学习的出现,图像处理不再局限于人工提取特征,转而对图像进行端到端的预测,实现了人工智能在图像处理领域的又一历史性飞越。作为人工智能医疗领域的热点应用,内镜图像异常检测能够准确快速地筛选整个消化道的异常,为医生提供诊断帮助。该文围绕消化道图像最为常见的息肉、出血、溃疡等异常,对其智能诊断方法展开研究,并探讨机器学习在消化内镜异常检测的应用现状,最后展望了未来消化道内窥镜病灶智能诊断的研究方向。

电子释药胶囊智能给药驱动装置的仿真与设计

为了实现胃肠道电子释药胶囊的释药剂量、释药时间的智能控制,设计驱动力智能可调的电磁线圈-双永磁体驱动装置,以实现电子胶囊给药驱动力的准确控制。为建立给药驱动力F、电磁线圈行程d、激磁电流I的数学模型,实现驱动力的可控,设计给药驱动装置的原理样机,搭建给药驱动力测试平台。采用Polynomial理论建立给药驱动力数学模型,对比不同参数的驱动力模型对应的R^2(R-square)、均方根误差,选用I、d的最高次幂分别为1次幂、5次幂构建的数学模型达到最优的拟合精度。根据拟合模型,由激磁电流调节模块实时改变电磁线圈的激磁电流,实现释药剂量、释药时间的可控。由实验验证可知:给药驱动力模型正确可行,为释药驱动力的智能可调提供理论基础。

电子胶囊分频激磁定位体内装置的数字化设计

目的 根据多交变磁场源电磁定位理论,设计用于电子胶囊磁感定位的数字信号处理电路,以减小电子胶囊的体积与功耗。 方法 基于STM32单片机,使用快速数字滤波、峰值检测、频率检测等软件算法替代模拟滤波、峰值检测、比较电路等模拟硬件电路。 结果 实验结果表明,数字信号处理系统的峰值检测和频率检测平均相对误差分别为1.51%和0.28%,可编程放大器的理论放大倍数与实际放大倍数线性关系基本一致,其平均比例差值为4.51 dB。 结论 设计的数字信号处理系统可以替代部分模拟硬件电路,为减少电子胶囊的体积和功耗提供了基础。