摘要：目的 研究微导管传感器在血液周期性流动过程中的力学特征和电压输出变化,探究设计可实时监测压力信息与狭窄病变信息的微导管传感器的可行性。方法 构建双向流固耦合模型对微导管传感器和血液之间的相互作用进行有限元数值仿真,分析在各关键帧中传感器在轴向和环向的力学特征,并比较在健康血管和狭窄血管中传感器力学特征的差异性;构建PVDF力电仿真模型,导入传感器上的力学信号,分析两种场景下传感器的电压输出。结果 在健康血管中传感器的轴向和环向输出值较为平均,其比值接近1,而在发生狭窄病变的血管中,传感器的轴向输出产生明显差异,其比值为0.3~0.6,且在环向狭窄区域出现异常分布,其狭窄方向的分量与平均值的比值远大于1。力电仿真进一步揭示传感器可以将力学信号转换成电信号并输出,其输出值为8.01~225.2 mV。结论 在健康血管和狭窄病变血管中,传感器所受的力学特征发生了较为明显的变化,通过对传感器的输出进行分析得到血管狭窄病变的位置和狭窄方向,而PVDF传感器可以将这些力学特征转换为更易处理的电学信号。研究结果为新型微导管传感器的开发和应用提供理论参考。

摘要：背景:随着口腔领域的发展与进步,口腔种植技术逐渐成为替代传统义齿的主流选择。近年来,多种骨增量技术的成熟以及口腔数字化领域的不断发展,使种植适应证不断扩大,种植手术的成功率也越来越高。但是种植手术前使用锥形术CT对剩余牙槽嵴骨量进行准确测量并且个性化制定合适的种植方案,成为一部分临床医师的难题。目的:采用锥形束CT对下颌第一磨牙拟种植区剩余牙槽嵴骨量进行测量分析,为优化下颌第一磨牙区种植方案的设计提供参考。方法:采用回顾性研究设计,纳入205例下颌第一磨牙缺失患者的锥形术CT影像,测量下颌第一磨牙拟种植区剩余牙槽嵴高度及宽度,并将剩余牙槽嵴形态分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4类(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类剩余牙槽嵴为骨量不足),统计分析下颌第一磨牙剩余牙槽嵴高度、宽度、形态频数分布,不同性别患者下颌第一磨牙剩余牙槽嵴高度和牙槽嵴顶宽度的差异,剩余牙槽嵴高度与剩余牙槽嵴顶宽度、剩余牙槽嵴底宽度的相关性,年龄与剩余牙槽嵴顶宽度、高度的相关性。结果与结论:①下颌第一磨牙拟种植区剩余牙槽嵴高度平均为(12.14±2.96)mm,其中0.05),男性下颌第一磨牙剩余牙槽嵴顶宽度宽于女性,差异有显著性意义(P0.05);④剩余牙槽嵴形态Ⅰ类占58.05%(119/205),Ⅱ类占9.27%(19/205),Ⅲ类占20.49%(42/205),Ⅳ类占12.19%(25/205),其中多数为Ⅲ类剩余牙槽嵴骨量不足,临床医生需要根据剩余牙槽嵴类型个性化设计最佳的种植方案。

摘要：血流动力学监测能够反映心功能和血流灌注状况,是临床中不可或缺的监测手段。以热稀释法为代表的有创血流动力学监测方法因为需要进行血管插管,所以其临床应用范围受到限制。无创血流动力学监测由于具有安全无创、可连续监测、操作简单以及成本低等优势,近年来受到国内外医疗企业及临床医生的广泛关注。该文设计了一款基于心阻抗法的无创血流动力学监测系统,涵盖硬件、算法、软件设计以及性能参数评估。其中,硬件部分主要包括差分高频恒流源刺激电路、心阻抗信号采集电路以及心电信号采集电路;信号处理包括滤波、心阻抗信号校准、心电信号和心阻抗信号特征点识别。依据所采集的心阻抗与心电信号,以Nyboer胸腔圆柱模型为理论依据,计算心率(heart rate,HR)、每搏量(stroke volume,SV)、心排量(cardiac output,CO)、每搏指数(stroke index,SI)、心排指数(cardiac index,CI)和心脏收缩指数(cardiac contractility index,ICON)等血流动力学参数。经测试,该系统的硬件关键技术指标优于相关医疗器械标准的要求。该系统采集了40名志愿者的心阻抗及心电信号数据,将所计算的HR、SV、CO这3个血流动力学重要指标与德国OSYPKA Medical的ICON Core无创心排血量监测仪进行对比,其皮尔逊(Pearson)相关系数分别达到0.992(P<0.001)、0.948(P<0.001)、0.933(P<0.001),验证了该系统具有较高的准确性与可靠性。

摘要：针对当前超声导引下的注射针穿刺图像对比度不高亟待改善的问题,设计了基于深度学习的穿刺引导综合性实验。该实验将注射针的超声图像校正过程细分为每1帧的图像识别任务,以光声图像为事实基准建立数据库,训练构建好的神经网络模型,并应用在穿刺超声引导的实施过程中。实施结果证明了该综合实验在教学中的可行性和可推广性。通过实验教学后,学生能够融会深度学习、光声成像和超声成像等多领域知识,培养了学生的实际操作能力和实验技能。

摘要：目的:设计一种新型线圈,并使用屏蔽板优化聚焦面积,以便于线圈能最大程度满足使用要求。方法:以3层头球模型为基础,使用COMSOL仿真软件,建立真实人体头部模型,进行有效性验证后将传统8字形线圈、新型线圈与头部模型进行联合仿真,探究新型线圈最优性能参数。通过增加屏蔽板进一步提高线圈聚焦性,并分析不同屏蔽板窗口尺寸对聚焦性的影响。结果:将新型线圈与传统8字形线圈进行数据对比,新型线圈大脑中磁场强度提高32%、刺激深度提高152%、聚焦面积略有扩大,聚焦性降低7.2%,综合性能优于传统8字线圈。使用600 mm2窗口尺寸的屏蔽板进行优化后,新型线圈的聚焦性提高30%,验证了屏蔽板对线圈性能的影响。结论:证明了新型线圈在性能参数方面的可行性,探究了不同的线圈尺寸和屏蔽板尺寸对评价指标的影响,为经颅磁刺激后续研究奠定基础。

摘要：听觉距离感知在识别潜在危险、确定声源位置、日常活动、人际交流、音乐和艺术表演以及学习与记忆过程中扮演至关重要的角色.因此,结合主观评价和事件相关电位(Event-Related Potential,ERP)分析,通过行为学实验和脑电图(Electroencephalography,EEG)生理测量,探究了听觉距离感知的现象及其潜在机制.主观评价结果表明,被试在近距离条件下的距离感知较为准确.在远距离条件下,感知准确性下降,呈现出与幂函数拟合一致的低估现象.行为学实验结果表明,与近偏差刺激相比,被试对远偏差刺激的响应错误率与反应时间均显著增加.在ERP实验结果中,观察到P1-N1-P2复合体的存在.在无注意力条件下,P3a成分仅在偏差更明显的近偏差刺激处出现,而引入注意力后,无论远偏差还是近偏差刺激,P3a成分均有显现.P3b成分仅在引入注意力的条件下显著,并且随着刺激强度降低和任务难度增加,其时延增加且振幅下降.ERP图像还揭示了大脑半球特异化的现象,结果显示右半球对于距离相关的听觉刺激更为敏感.

摘要：新型柔性电极采集心电(ECG)数据十分便利,但证实电极有效性时缺乏长期稳定性的评估数据,因此提出了一种多维度评价新型柔性电极长期稳定性的方法,包括外观形态、电极-皮肤接触阻抗、三种姿态下ECG采集质量三个方面;其中ECG采集质量的评估由改进的信噪比、设计的汉明距离(HD-RPS-2D)和其他四个常用指标进行量化。通过自制的新型猪皮革电极进行验证,结果表明:在144 h的佩戴过程中,猪皮革电极外观变化小,电极-皮肤接触阻抗在20~50 Hz范围内均低于标准电极,并且在所有测试频段内整体波动小;六个指标能够衡量ECG信号质量,采集ECG的指标值在三种姿态下均与标准电极高度相近,特别是坐姿、站姿状态下长期稳定。

摘要：为了增强肢体障碍患者的肌肉力量和耐力,快速改善和恢复肢体运动功能,本文设计了一种可以实现被动、等长、等张、等速四种训练模式的肌力训练装置。装置控制系统以STM32控制器为核心,通过基于JAVA的上位机界面设置训练参数,进而控制伺服驱动器和伺服电机完成训练。测试结果表明,所设计的肌力训练装置训练效果良好,功能参数符合应用需求,后续可应用于临床康复。

摘要：设计了一款基于蓝牙技术的可穿戴式心电监测系统。该系统采用BMD101 SoC作为核心控制单元,集成了低成本的蓝牙透传模组,通过模拟前端滤波电路和电路板模数分离的设计,最大限度地抑制噪声干扰。对该系统进行测试,结果表明,该系统采集的心电信号稳定可靠,测试数据准确,单次连续运行时间可以稳定超过24h。此外,该系统还具备成本低、体积小、续航久的特点,充分满足了可穿戴式无线心电监测的需求,能够有效实现日常健康数据的记录与追踪。