基于6S理念的生物医学传感器实验室管理探索

介绍了6S(整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY))现场管理理念。针对目前高校实验室管理中存在的问题,以生物医学传感器实验室为例,重点探讨了基于6S理念的实验室管理新方法,提出具体可行的改革措施。实践表明,该方法在安全保障、改善环境、人员素质提升等方面取得了显著的效果。

医学超声关键技术研究和进展(一) 超声换能器与超声编码技术

医学超声技术的发展使得超声成像成为临床诊断领域的重要组成部分。许多新的医学超声技术仍然在不断涌现。医疗换能器及阵列,不仅直接影响到医学超声图像的质量,同时也决定了系统设备的应用。宽频带、多维高密度、高频、微型化腔内集成探头是未来超声换能器发展的主要方向。该文对国内外医疗超声换能器材料发展、结构创新、应用三个方面作了简要综述。超声编码技术具有可以提高医学超声成像系统的信噪比、帧频和探查深度等优点,目前仍是超声成像技术的研究热点之一。该文介绍了超声编码检测原理、超声编码检测研究现状、技术难点,并对超声编码技术的前景进行了展望。

医学超声关键技术研究和进展(二) 超声弹性成像技术、超声图像处理与分析

超声弹性成像技术是近20年来在医学超声领域出现的新技术,它利用准静态压力、外加低频振动、声辐射力等形式激励组织振动,然后用超声方法检测组织的形变或者由振动引起的剪切波传播,最终得到组织的生物力学特性。超声弹性成像已经被广泛应用在乳腺、肝脏、前列腺等领域,显示了良好的临床应用前景。此外,超声图像处理与分析是超声成像系统的重要组成部分,主要包括超声图像的三维可视化、预处理、分割、配准及图像理解等,旨在为临床医生诊断提供有效的辅助手段。

基于液晶模组的医学诊断仪器人机界面开发与移植

基于触控液晶模组,利用VisualC++高效的开发环境,通过设计串口通信类,定义液晶模组的标准化编程接口,从而实现了人机交互界面的快速开发。在此基础上,完成向医学诊断仪器嵌入式ARM平台的移植。实践证明,该方法具有研发周期短、可移植程度高等特点,在医学诊断仪器等领域具有广泛的应用前景。

医学超声关键技术研究和进展(三) 超声微泡分子成像与治疗以及声孔效应

新的医学超声技术在不断涌现,并且从诊断领域跨入了治疗领域。超声微泡制备技术的快速发展使得它在超声分子成像以及药物输送的作用日趋重要。该文将从超声微泡分子成像与治疗技术和声孔效应方面进行简述和探讨。

基于剪切波频散超声振动的黏弹性检测系统开发

目的为实现离体组织黏弹性检测,建立一套超声黏弹性检测系统。方法该系统基于剪切波频散超声振动方法,利用超声辐射力激励组织产生谐波运动,然后检测振动产生的剪切波传播特性,从而估算组织的黏弹性值。采用该系统进行标准仿体实验和大鼠肝脏实验,并完成对系统的初步评估。结果标准仿体的检测结果与仿体标定的弹性系数值接近,大鼠肝脏的黏性系数和弹性系数值分别为(1.12±0.41)Pa·s、(0.81±0.40)kPa。结论通过标准仿体实验和大鼠肝脏的实验,证明采用该系统进行离体动物实验的可行性,为实现人体肝纤维化检测作初步探索。

便携式微型睡眠监测系统的设计及应用

通过对睡眠呼吸暂停综合症的病理原理、评价指标以及诊断需求等各方面的研究,设计了一种使用方便、利用无线传输、无扰监测的便携式睡眠监测系统。该系统采用微型气囊结合压力传感器监测呼吸,通过光谱吸收法监测血氧饱和度,利用诊断分析软件评价睡眠质量并给出监测的各项指标和OSAHS的病情程度。分别对呼吸和血氧监测进行了实验测试,试验证明本监测平台具有很好的稳定性以及准确性,可以有效地初步诊断OSAHS的病情,为家庭监护提供了方便。

微型睡眠监护评价系统的研究

通过对人体睡眠呼吸障碍疾病的病理原理、睡眠呼吸测量方法、监护评价指标的研究,设计一种微型睡眠监护评价系统。分别基于光谱吸收法和力变化的方法,利用高性能的脉搏氧饱和度监测技术,以及新型传感器的呼吸监测技术,测量人体血氧饱和度和胸腹呼吸信号,从算法和传感器安装使用上提高信号的质量与可靠性,从而研制了一款成本低、易用性高,方便家庭使用的睡眠监护评价系统。

基于超声信号的假手实时控制系统研究

假手控制方法是假肢技术研究的热点问题之一,研究者利用各种人体生理信号作为控制源,希望能够简单、方便、准确地操控多个自由度。本文在以前工作的基础上,研究用超声实时控制动力假手的新方法,设计了基于超声的假手控制系统,包括单通道超声收发和采集、假肢控制、信息处理与反馈等部分。基于该系统进行了正常人假手控制实验,探讨将超声信号作为假手控制源的可行性。实验结果表明单通道超声信号能连续控制假手的张开程度,为实现假手的抓握控制提供了一种简单有效的方式,具有良好的控制性能。这为进一步研制多通道超声控制多自由度假手提供了理论与实验基础。

热稀释法的心排量监测系统的研制

心排量监测是血液动力学监测中最重要的监测项目之一,热稀释法是临床上被公认为监测心排量的标准方法,到目前为止仍然具有无可替代的优势。该文主要介绍采用热稀释法搭建的测定心排量的监测平台,包括硬件平台,软件设计和计算处理的介绍。在实验室用心排模拟器进行了大量的测试和在医院进行了初步的临床测试,证明本系统具有非常好的准确性和可重复性。

龋影响牙本质折射系数变化的体外研究

目的:利用光学相干断层成像技术(OCT)分析龋影响牙本质折射系数变化。方法:选取4颗无龋坏和15颗颌面牙本质龋下颌第三磨牙。垂直牙冠长轴制备厚度为300~500μm的10个无龋和15个龋影响牙本质切片,分别纳入对照和研究组。使用micro-CT和自建OCT扫描切片并重建其三维数字模型。应用基于改良canny边界提取技术的光程通路法分析无龋和龋影响牙本质切片折射系数;通过对比牙本质切片和参考体(K_2HPO_4液)的X线灰度值,计算龋影响牙本质矿化密度。结果:由参考中心点到釉牙本质界,无龋牙本质折射系数先增大而后减小,均值为1.578;龋影响牙本质折射系数无明显变化,均值为1.507,两者间存在显著差异(P<0.001)。龋影响牙本质折射系数和矿化密度间存在显著正相关趋势(P<0.001)。结论:龋引起牙本质折射系数发生改变。矿化密度是导致牙本质折射系数下降的重要因素。

基于脑电采集系统的阻抗检测方法研究

在生物电信号测量中,电极阻抗检测是评价提取信号质量,传感器电极接触情况的一个重要指标。该文基于脑电测量平台,提出一种准确检测电极阻抗的方法,该方法基于恒流源激励信号加入人体,通过监测在人体端分压值,来测量电极阻抗,并且在不同区间采用不同参考电阻进行校准计算,减少恒流源精度对测量结果的影响,提高测量准确性。

基于ARM+FPGA+多DSP的嵌入式实时图像处理系统

介绍了一款通用的嵌入式图像处理系统的设计方法。系统采用FPGA设计FIFO实现ARM与多DSP的高速数据传输方法。实验结果表明,所设计的多DSP协同工作的实时嵌入式图像处理系统,其工作性能稳定、数据处理能力强,适用于高端的雷达信号处理、电子对抗、超声图像处理等场合。

基于嵌入式Linux+Qt的多参监护系统设计

目的通过嵌入式Linux内核以及Qt库建立多参数监护的系统软件。方法确定开发系统所需硬件系统,在硬件系统的基础上进行系统引导程序(Bootloader)、Linux内核、文件系统以及Qt/Embedded(Qt E)裁剪移植以及应用程序的开发,实现特色的UI设计。结果实时观测生理参数的变化,提升整个系统的稳定性、实时性,配合Qt E,增加用户的使用体验。结论嵌入式Linux+Qt的多参监护系统在实时监护生理信息方面的稳定性、操作性、功能性上有一定的提升,具有良好的可扩展及维护性。

基于指-趾脉搏波传导速度的无创动脉硬化检测系统设计

本文提出一种新型的无创动脉硬化检测方法,并设计相应的系统。传统仪器多采集肱部、踝部脉搏波计算传导速度,而本文提出的检测方法利用光电容积法采集手指、脚趾人体末梢脉搏波,从而实现计算,并把测量结果命名为指-趾脉搏波传导速度。初步的实验结果表明基于指-趾脉搏波传导速度的无创动脉硬化检测系统的测量重复性良好,与传统的检测仪器测量结果基本一致。传统仪器需要采用充气泵、放气阀和袖带来进行测量,而该系统使用光电容积法,只需连接光电探头即可完成测量,大大减小仪器体积和重量,为实现动脉硬化检测移动化、便携化提供了可能。

基于STM32微处理器的空气波压力的外周循环不良治疗系统设计

该研究设计了一个以STM32系列单片机为核心的间歇性充气加压装置。通过单片机的IO口控制气泵和多个气腔的工作状态,实现对多个气腔的循环充气。并且由硅压阻式压力传感器、高精密运算放大器和12位AD转换器组成的压力监测系统实时监视各气路的气压值,保证设备工作的安全性。该系统操作方便,功能简洁,具有很强的实用性。

一种便捷式脉搏氧饱和度模拟系统的研制

该文介绍了一款便捷式血氧饱和度模拟系统的设计,可用于模拟人体各种血气饱和度状态。可以模拟出较大的血氧饱和度动态范围、脉率范围和灌注指数范围,能够用于测试使用,非临床检查仪器。该系统相比于商用的血氧模拟器具有体积小、成本低的特点。该模拟系统是血氧仪在生产与测试过程中必不可少的设备,具有较高的实用价值。

超低功耗可穿戴式无线心电测量系统的研制

该研究介绍一种超低功耗可穿戴式无线心电测量系统。系统主要由心电电极贴连接部分、心电采集部分、数据存储部分、蓝牙主控单元、充电模块、稳压、锂电池组成,采用低功耗心电采集芯片ADS1292R和超低功耗蓝牙单片机nRF51822组成心电信号采集及无线数据通信部分,所采集的心电信号可通过单片机自带的蓝牙功能发送至手机APP进行显示和分析,从而实现低功耗系统设计,经测试功耗仅有(3.7 V×2.87 mA)10.619 mW,如果进行优化,还能降低功耗,该系统设计具有较好的可应用性。

脑电接触阻抗精确测量系统设计与实现

该文提出了通过模拟电路产生方波激励信号,使用模拟开关对检测通道进行选择,并且添加了高精密、低温漂电阻用于定标,每隔5 min进行定标计算和阻抗检测,可以判断电极是否和皮肤接触良好,从而保证脑电信号采集的可靠性。该系统大大地降低了由模拟电路和外界因素产生的误差,提高了测量的准确性。该系统能够应用在多导联脑电采集系统中,具有很好的应用价值。

近红外手背静脉图像采集系统的研究与设计

手背静脉识别是新颖的身份认证技术,与指纹识别相比,具有活体识别、内部特征、非接触式等优点。基于近红外技术的手背图像采集设备具有制作成本低的优势,是实际应用中首选的技术。文章研究了基于近红外技术的手背静脉图像采集系统及制作,实验结果表明,在850nm的近红外光波下,可以采集到高对比度的手背静脉图像。对手背静脉身份识别系统制作具有参考价值。