摘要：目的重建全膝置换(total knee arthroplasty,TKA)膝关节三维运动,研究后稳定型假体之间的运动和接触。方法以16例TKA膝关节为研究对象,获取动态X线透视图像和假体三维模型,建立2D-3D自动注册算法,重建膝关节的三维运动,计算运动学参数并测量假体之间的接触位置。结果单幅X线图像注册时间小于30 s,图像平面内重复性注册精度为0.4 mm和0.5°。高屈曲垫片对膝关节屈曲度和胫骨内外旋无明显改进。股骨假体在胫骨垫片的外侧接触点后移范围大于内侧。稳定柱后方的接触发生在屈膝约30°以后,平均接触范围小于9 mm。结论 2D-3D自动注册技术在精度和效率上达到TKA膝关节在体三维运动测量要求,测量结果对TKA膝关节生物力学研究和改进假体设计具有参考意义。

摘要：目的移动式X线透视影像设备(C形臂)凭借其便携、实时的优势已成为图像引导手术中标准配置设备,然而大部分医院配备的C形臂不具备旋转角度测量功能。方法本文设计了一种基于惯性测量单元的C形臂旋转运动角度定位方法。通过融合惯性测量单元中各惯性测量器件的实时测量数据,构建世界坐标系和载体坐标系的旋转矩阵,利用四元数分量求解C形臂旋转角度,从而对C形臂旋转运动进行定位。本文设计了精密电动旋转平台标定实验和C形臂旋转定位实验对本文方法进行了评估。结果在精密电动旋转平台标定实验中,本文设计方法的最大定位误差为0.5°;在C形臂的实验中,最大定位误差为0.8°,能够满足临床手术导航需求(定位误差不大于1°)。结论本文设计的定位方法不需要标定和校正过程,流程简单易行,具有很强的适应性,能够为后续手术导航提供必要的角度信息。

摘要：目的探讨一种基于支持向量机(SVM)构建的椎弓根螺钉钉道完整性超声图像鉴别与验证方法。方法利用4例新鲜尸体胸腰椎标本预建立钉道50个并获取椎弓根螺钉钉道超声图像,选取800张图像(钉道完整与破损的样本各400个),采用五折交叉验证的方法对样本进行数据扩增,得到样本集,建立对超声图像进行智能分析的人工智能辅助诊断模型。具体方法如下:首先,采用图像增强的方法得到易于计算机判断和识别的超声图像,然后将图像的纹理特征作为第一类特征,采用SVM模型对完整和破损样本的初始分类模型进行搭建;其次,采用灰度分布得到用于区分前景和背景的阈值T,并通过设计的损失函数得到钉道同心圆的半径R;最后,将同心圆外部图像的熵、方差、对比度、能量、平均绝对偏差作为第二类特征,进行轻微破损样本和完整样本的二次分类模型搭建。采用准确度、特异度、灵敏度、F1值、假正率和假负率对分类结果进行评估。结果初始分类的准确度为74.75%,特异度为68.00%,灵敏度为81.50%,F1值为76.35%,假正率为32.00%,假负率为18.50%。二次分类前计算得到阈值T为37,最佳半径R为108像素。二次分类的准确度为94.25%,特异度为91.00%,灵敏度为97.50%,F1值为94.43%,假正率为9.00%,假负率为2.50%。二次分类与初始分类相比准确度提升19.50%。结论基于SVM的人工智能辅助诊断模型能够提高椎弓根螺钉钉道破损超声图像的判断能力。

摘要：提出了一种基于无线体域网(WBAN)和云计算的农村基层医疗云系统,提供了农村基层医疗滞后问题的解决途径。系统以"智能医疗终端+综合性医疗云服务平台"为架构,基于WBAN和智能硬件技术,设计了低成本、通用化、可动态扩展的智能医疗终端;基于实时医疗数据融合和压缩感知算法,实现了面向低速网络的可靠数据传输;基于多级医疗资源整合、多模态医疗服务共享、高并发高可用医疗服务能力支撑机制,构建了以基层群众为核心的医疗云服务平台。与当前主流医疗云系统的对比结果表明,该系统可提升基层医疗的检测水平和服务能力,有助于建立面向农村基层的新型互联网医疗模式。

摘要：为了实现用户对自身血压变化趋势的掌握,提高高血压患者的知晓率、治疗率和控制率,利用移动终端的蓝牙通信技术、SpringMVC框架技术、持久层框架MyBatis,构建基于移动终端的实时血压监测系统。系统实现了血压数据的底层传输、网络传输、平台接收、数据存储和数据查询等功能。经系统测试运行表明,用户通过手机APP可实时将血压数据上传至健康云平台,子女通过手机APP可同步了解用户的血压变化趋势,医生通过健康云平台可及时调整用户治疗方案。