生物医学工程研究动向

第19届IEEE医学和生理学工程国际学术年会于1997年10月29日至11月2日在芝加哥举行。会议由IEEE医学与生理学工程学会主办,由美国科学基金会、芝加哥依利诺斯大学等单位协办。会议的中心议题为:医学工程宏伟的里程碑和新机遇。会议收录论文904篇,分10个主题:①心血管系统,②成像和图像处理,③生物医学信息技术,④临床工程与教育,⑤信号处理,⑥神经肌肉系统与生物力学,⑦生理建模和识别,⑧仪器传感器与装置,⑨电磁作用问题,⑩组织工程与生物材料。来自40个国家和地区的近800名代表参加了大会。 1 成像和图像处理医学图像仍是研究热点,论文数达143篇。

小波技术在生物医学成像中的应用

近年来，小波技术广泛地用于信号处理中，取得了令人瞩目的效果，在生物医学信号处理领域和医学成像中也被作为一个有利的工具。本文简要综述了小波技术在生物医学成像中的应用。

混沌的数值分析方法及其在生物医学工程中的应用

本文对混沌的数值分析方法中的定量测量参数（功率谱、Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数、分维数和测度熵等）的物理意义、定义及目前的研究状况进行了比较详细的介绍，并简介了Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数、分维数和测度熵三者的关系。最后介绍了混沌的数值分析方法在生物医学工程中的应用。

非线性动力学现代理论在生物医学工程中的应用

随着对非线性动力学的研究不断深化,其现代理论在生物医学工程中的应用也越来越广泛。本文介绍了非线性动力学现代理论中的分叉、混沌、分形和孤立子理论,总结了它们在生物医学工程中的应用,并展望了它们的发展趋势。

酶的微胶囊化及其在生物医学中的应用

酶固定化技术在生物医学中的应用研究是近一、二十年的事,但是由于它具有某些特殊的优越性,因此发展迅速,方兴未艾.固定化酶的制备一般可采用五种基本技术:(1)微胶囊法;(2)吸附法;(3)共价结合法;(4)交联法;(5)包埋法.其中在医学中应用较广泛的是微胶囊法.本文就酶的微胶囊化方法及其在生物医学中的应用作以介绍. 酶的微型胶囊化早在1893年,Francis就利用木瓜蛋白酶来治疗白喉的假膜和结核性溃疡.目前,人们已经将酶作为药物在临床上广泛应用,取得了良好的疗效,发展成为酶疗法.但是,用于治疗的酶,本身是一种蛋白质,进入人体后会产生抗体。由于抗原抗体的反应,可导致过敏性休克.此外。

混沌及其在生物医学工程中的应用

近年来混沌的理论已经广泛地应用于牲医学工程的各个领域.引起研究者极大的举并产生了一些有价值的结果。本文介绍了混沌的概念和研究混沌的基本方法,综述了混沌在脑电、心电、神经电活动等方面的应用。

建立基于Linux平台的生物医学信息网站

本文介绍在 L inux平台上构筑一个完整的生物医学信息网站 。

生物组织光传播特性的研究

光在组织中传播与组织的光学性质有关。折射率是组织光学性质最基本的参数,用来评价组织改变光线行进方向的参量。本文以菲涅耳公式为理论依据,尝试用空气—组织界面的反射率、生物组织薄膜的反射率和生物组织反射光的偏振分量,推算生物组织的折射率。 本文还探测了组织的前向散射和后向漫射分布。

彩色血液细胞图像的自动分割方法研究

提出基于自适应多尺度阈值和种子点增长的混合方法自动分割彩色血液细胞图像。首先对原始图像直方图进行多尺度滤波 ,根据它的尺度空间图特性 ,确定合理的阈值 ,完成对胞核的分割和白细胞的检出。其次 ,利用局部颜色特性及全局形态特性控制种子点增长 ,完成对白细胞浆区域的分割。该方法对白细胞的检出率为 98% ,分割效果主观评价为好的占 93% 。

EEG复杂性测度用于大脑负荷状态的研究

Lempl－Ziv意义下的随机序列的复杂性反映了有限长序列的随机程度。本文研究了大脑不同负荷状态时脑电图的复杂性，分析了大脑负荷状态与相应状态下EEG复杂度之间的关系。得到了部分统计结果，大脑负荷与不同负荷状态EEG的复杂度有一定的相关性，EEG的复杂度随着脑负荷的增强有降低趋势，在大脑额叶，这一趋势尤为明显．EEG的复杂性反映了大脑接受和处理信息活动的有序程度，可能为研究大脑的高级认知活动规律提供了一条新的途径。

用双向脉冲作选择性神经刺激的研究

双向脉冲选择性刺激是避免神经纤维电化学损伤、使肌肉平稳收缩、降低疲劳的有效电刺激模式。本文提出了单电极、双电极和三电极三种双向刺激模式，利用计算机模型仿真有效地实现了选择性刺激，并且利用蟾蜍的离体坐骨神经干在动物实验上验证了这几种方法的可行性。

用纹理分析对骨质疏松作定量评估的研究

我们在对骨 X线图像骨小梁纹理进行相干映射增强、经传递函数修正的骨 X线图像二维谱估计以及骨X线图像纹理分形特征分析的基础上 ,提出了用纹理分析对正常的骨结构和中等程度骨质疏松作定量评估。选择骨小梁模式的 3项客观特征组成一个对这两类骨结构自动分类的特征集。这个特征集从 16幅骨 X线图像中提取。在特征空间中利用欧拉范数 ,将获得的每类骨结构的特征集的中心定义为该类骨结构的诊断标准。对每一幅骨 X线图像 ,在特征空间中计算其特征到两个标准的距离来提供对骨质疏松程度的客观评价。利用我们提出的分类标准对 10幅骨 X线图像进行机器分类 ,分类结果表明了本方法有实用的潜在价值 。

医学图像诊断效果评估的ROC和强迫选择方法

综述了医学图像诊断效果评估的接受者操作特性（ＲＯＣ）方法和强迫选择方法。文中阐述了ＲＯＣ和强迫选择的概念，并简述了医学图像诊断效果评估的实验设计和数据处理方法。

AngleⅡ~1错骨性特点研究

目的 :研究AngleⅡ1 错牙合患者颌面硬组织特征 ,找出适合这一特征的合理对症治疗方法。方法 :利用头颅侧位定位X线片 ,通过正常牙合者与AngleⅡ1 错牙合患者 13项分析指标的比较研究 ,找出AngleⅡ1 患者的骨性变异特征。结果 :在矢状骨性关系方面 ,AngleⅡ1 错牙合组较正常牙合组SNB角、SL距明显减小 ,ANB角显明增大、而SNA角及PNS ANS距无明显差异 ;在骨性垂直关系方面 ,AngleⅡ1 错牙合组较正常牙合组UM PP距及LM MP距均明显减小 ,UI PP距明显增大 ,而LI PP距没有明显差异 ;在下颌骨生长方向方面SN MP角均明显减少。结论 :该类畸形具有后部牙槽高度不足 ,下颌后缩及下颌骨的逆时针旋转生长倾向。提示此类患者的治疗适于采取能使下颌向前、下移位的方法 。

基于粗糙集理论的胸部X线数字图象增强方法的研究

采用一种基于粗糙集理论实现胸部X线数字图象增强的新方法 ,该方法根据粗糙集的条件属性 ,将一幅采用双能量算法获得的肺部软组织X线数字图象划分为不同的子图象 ,然后对各个子图象分别作衬比增强 从结果中可看出 ,采用种方法处理后得到的图象效果较为理想 ,能给临床上的医学工作者提供清晰的图象 。

基于脑电复杂度分析的麻醉深度监测研究

目的:通过对麻醉状态下脑电(EEG)的Lempel-Ziv复杂度C(n)分析,寻找适用于临床手术的麻醉深度实时监测参数。方法:通过对SD大鼠在不同麻醉深度下,从不同导联处提取的EEG信号进行Lempel-Ziv复杂度C(n)的计算分析。结果:EEG复杂度随麻醉程度的加深而减少,反之亦然。各导联的变化趋势是相似的。结论:只需对任一导EEG信号进行复杂度动态分析即可满足麻醉深度监测的要求,且复杂度计算简便,可为临床的麻醉深度实时监测提供一个新的途径。

EEG柯尔莫哥洛夫熵测度用于精神疲劳状态的研究

为了区分精神疲劳的程度,研究了不同精神疲劳状态时脑电信号的无序程度。通过对8例不同精神疲劳状态与其对应脑电信号柯尔莫哥洛夫熵的分析,发现:1)脑电信号柯尔莫哥洛夫熵的波动范围与精神疲劳的状态有着明显的对应关系;2)脑电信号柯尔莫哥洛夫熵随着连续工作时间的延长而减小;3)可以通过分析脑电信号柯尔莫哥洛夫熵的波动范围对疲劳时心理生理状态进行客观评定。研究方法为进一步认识精神疲劳的过程、研究精神疲劳对中枢神经系统的影响提供了一种新的工具。

利用单电极不对称双向脉冲刺激实现哺乳动物有髓神经纤维选择性兴奋的仿真研究

本研究的目的是要从理论上探讨利用单电极双向脉冲刺激实现哺乳动物神经纤维选择性刺激 ,(即当刺激一束神经时 ,不兴奋粗神经而兴奋细神经 )的可能性 .双向脉冲刺激可以降低刺激脉冲对神经纤维产生的电化学损伤 .为研究哺乳动物有髓神经纤维的电特性 ,建立了一个基于简单的无穷大、各向同性的容积导体模型的仿真系统 .利用该仿真系统 ,采用“不对称但电荷平衡”的双向脉冲刺激 ,计算了神经纤维的兴奋和阻断阈值与纤维直径、纤维 电极间距离的关系 .结果表明

医学图象中模糊边界的提取

本文提出了一种基于模糊数字拓扑的方法来实现医学图象中模糊对象的提取。该方法根据所给定的物体和边缘特征信息将原始医学图象转换到模糊连通空间 ,获得模糊边界。对复杂形状的对象还提出了模糊边界逐步改进和优化的算法。最终可以跟踪出满足实际需要的连通、平滑及优化的物体轮廓线。