摘要：目的癌症作为一个全球性公共卫生问题受到众多关注,早发现、早治疗是提高癌症患者生存率的关键,但由于设备成本高、检测速度慢、检测准确度差等因素影响,早期癌症筛查推广受限。因此,本文基于多频同步生物阻抗谱技术,提出了一种面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法。方法首先,基于多频同步技术搭建一套多频同步生物阻抗谱检测系统,实现生物阻抗谱的高速检测,设计同心圆传感器减小生物组织各向异性对阻抗检测带来的影响,提高不同组织之间生物阻抗谱的区分度。其次,建立胃壁组织模型,通过仿真研究传统四电极传感器与同心圆传感器受到各向异性影响的程度。最后,通过猪肉组织检测实验和临床胃癌组织检测实验,验证使用同心圆传感器的多频同步生物阻抗谱检测系统具有更高的检测精度。结果使用同心圆传感器时,检测结果平均重叠率(rat)为13.4%,对比传统电极的检测结果减小了41.7%,平均离散系数(C_(v))为7.6%,对比传统电极减小了54.0%,并且多频同步生物阻抗谱检测系统进行一次检测的时间约为20 ms,本文提出的检测方法具有较高的检测精度和检测速度。最后选取同心圆传感器对人体胃癌组织进行了临床实验,成功区分正常组织和肿瘤组织。结论本文提出的面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法能有效减小生物组织各向异性的影响,以较高速度获得更高精度的检测结果。

摘要：静电纺丝技术作为一种高效、灵活的纳米纤维制备方法,凭借其可控的纤维直径、优异的力学性能和高表面积,在可穿戴柔性传感器的设计与优化领域有广泛应用前景。介绍了静电纺丝技术的基本原理,并简述了可穿戴柔性传感器常用的静电纺丝材料及其在传感器中的性能特点,展示了该类材料在灵敏度、耐久性和柔韧性方面的优势,阐述了由该类材料制备的传感器在健康监测、运动检测和人机交互领域的应用进展情况。分析了当前静电纺丝技术在可穿戴柔性传感器实际应用中面临的问题,如耐用性、生产成本和多功能传感问题,并提出了相应的解决思路。

摘要：目的设计一套乳腺血氧监测系统,并探究校准算法,确保其能准确反映乳腺组织的血氧饱和度。方法基于近红外漫射光谱技术设计一套三波长(660、805和904 nm)四通道乳腺血氧监测系统;采用与人体吸收和散射特性相近的固态仿体作为校准工具,设计校准算法;针对每个通道光源-探测器远、近两端光强值,利用实验所得标准值作为参考,并通过调整各通道的光强值参数,实现血氧仪校准。结果实验结果显示,固态仿体的吸收系数与不同通道的光强值均具有良好的线性关系(R^(2)>0.98,P<0.001)。Bland-Altman分析显示,校准后的自制血氧仪与商用血氧仪在大多数测量点的差异落在95%一致性界限内,无显著系统偏差。结论本研究开发的系统及校准算法是近红外漫射光乳腺疾病早期监测的必需步骤。实验证实,该方法提高了血氧测量的精确性,为医疗诊断和治疗提供了参考依据。

摘要：目的:为了评估呼吸机比例电磁阀的工作状态和性能特点,设计一种呼吸机比例电磁阀性能测试平台。方法:该平台硬件由高压气源、调压阀、传感器等零部件组成。软件基于PyQt5设计,由数据采集模块、参数设置模块、图像显示模块、指标计算模块、结果输出模块等组成。为验证该平台的测试性能,选取2种比例电磁阀(阀1、阀2)进行静态试验和动态试验。结果:该平台可以对比例电磁阀进行精确控制和数据采集,实现比例电磁阀实时且精确的静动态指标计算及传感器数据的时域和波形特征提取。静态试验结果表明,阀1的重复精度和回程误差更低,其性能稳定性更强、偏移更小,静态流量特性优于阀2;动态试验结果表明,阀2的流量变化迅速但有明显的流量波动冲击的现象,而阀1的动态响应变化更加平滑,总体上阀2的动态性能优于阀1。结论:该测试平台能全面、多角度地反映呼吸机比例电磁阀的性能特征和工作表现,对提升呼吸机的可靠性和安全性具有重要意义。

摘要：目的:设计一种基于虚拟现实(virtual reality,VR)技术的空运后送训练系统,用于模拟空运后送中的机上医疗救治过程。方法:该系统利用三维建模技术构建医疗飞机内舱、医疗器械设备以及虚拟人物等模型实现场景交互,包含硬件设备及软件部分。其中,硬件设备包括服务器计算机、训练终端计算机、VR设备、3D融合投影设备、动作捕捉设备等;软件部分使用C++、UE4 Blueprint和C#编程语言开发,包括医疗救治单元模块和医疗救治训练流程评估模块。采用该系统进行空运后送演练,并对其应用效果进行评定。结果:该系统成功模拟了开放性重型颅脑损伤情景模型中的气管插管脱出、颅内压升高情景,且专家评定显示,该系统提高了培训效率、节省了成本、保障了安全性、增强了沉浸感,并能实时记录操作数据用以优化后续培训。结论:该系统能提供与真实任务环境接近的虚拟训练环境,实现全流程、沉浸式的空运后送医疗救护训练。

摘要：目的:为提升应急救援药品保障能力,设计一款适用于应急救援行动的移动智慧药房。方法:移动智慧药房由车体结构模块、药品储存模块、信息管理模块和移动智慧药房管理系统组成。车体结构模块采用封闭式箱体,由车辆底盘和车厢结构、拓展模块、电力和温湿度控制模块、拆零和操作模块组成;药品储存模块为分层设计,由药品柜、电子锁控制装置、LED显示屏及纸质标识组成;信息管理模块由主控模块、通信模块、抽屉控制模块、药品入库管理与药品库综合管理模块、温湿度采集模块组成;移动智慧药房管理系统基于Java编程语言开发。结果:移动智慧药房能够集中储备各类药品,实现了药品的快速定位、查询和管理,保障了应急救援药品在储存和配送过程中的质量安全。结论:移动智慧药房在应急救援行动中便于药品管理、能够提高救援效率,可满足不同灾害种类的救援需求,显著提高应急救援能力。

摘要：目的:为实现危急重症患者院内外救治流程的一体化及从院前急救到出院全过程管理的智慧化,设计基于数智驱动的危急重症救治平台。方法:该平台依托5G、物联网、大数据及人工智能技术设计,基于Java语言开发,利用Oracle数据库进行数据管理,通过前后端分离方式实现。其中前端采用***框架开发,后端采用微服务架构开发。整个平台包括院前急救、多学科联合诊疗、危急重症监护、质控管理、出院随访5个功能模块。结果:应用危急重症救治平台后,精简了救治流程,提升了急救时效性,显著降低了护理人员的工作强度,有效提升了医疗质量及工作效率。结论:该平台提高了急救服务质量及救治效果,为危急重症患者提供了良好的医疗体验。

摘要：目的:设计一种夜视模拟训练系统,以为飞行员提供夜视镜使用的实践性训练。方法:该系统硬件主要由驾驶杆、油门杆、方向舵踏板、平视显示器、控制盒、计算机、投影机和屏幕组成,其中平视显示器、控制盒采用夜视兼容照明技术设计,用于模拟飞行员使用夜视镜飞行时的环境光。软件主要由视景仿真软件、仪表仿真软件、飞行性能仿真软件、综合管理控制软件和座舱管理软件组成,采用C++编程语言开发。采集不同亮度典型场景的夜视图像及计算机渲染图像,将对比度、亮度等客观图像评价指标作为输入,将主观评价数据作为输出,构建支持向量机模型并进行训练。在模型验证和优化的基础上,选取30个夜视训练的典型场景对该系统进行光学逼真度评价。结果:30个夜视训练典型场景的逼真度评价平均得分为8.05分,表明该系统能够较为逼真地模拟不同光照环境、不同气象条件下夜间飞行时的地形、地貌,以及空中、地面、海面的静态和动态目标。结论:该系统达到了预期使用要求,可为飞行员提供夜视训练。

摘要：背景:颈椎失稳是中青年人群常见骨科疾病,是颈椎病早期表现,对患者生活质量影响较大。因此,早期诊断颈椎失稳以实施早期干预具有积极的临床意义和社会意义。目的:基于机器学习构建中青年人群颈椎失稳临床预测模型,在进行X射线片检查之前,实现中青年人群颈椎失稳早期筛查。方法:2022年9月至2023年10月通过招募广告和中国中医科学院望京医院脊柱科门诊招募155例中青年颈椎失稳受试者和88例非颈椎失稳受试者作为研究对象,基于调查问卷形式现场采集受试者一般信息、生活工作习惯、不适症状、颈痛目测类比评分、颈椎功能障碍指数、健康调查简表(SF-36)等信息,并将以上信息作为预测因子,经筛选后,以支持向量机、轻量的梯度提升机、随机森林、逻辑回归分析、自适应提升算法、极致梯度提升分类器6种机器学习算法采用十折交叉验证方法进行模型训练,构建颈椎失稳临床预测模型,以曲线下面积为主要评价指标。将预测因子进行单因素分析,并采用SHAP方法对预测因子的重要性进行排序,以相关性热力图展现预测因子之间及其与颈椎失稳之间的线性相关程度。结果与结论:①6种机器学习模型中,选用随机森林模型为最终预测模型,包含年龄、体质量指数、颈围/颈长、颈痛目测类比评分、颈椎功能障碍指数、SF-36健康状况量表躯体疼痛、总体健康、生命活力、精神健康评分9个预测因子,曲线下面积=0.7254,具有良好的预测能力,可作为早期筛查中青年人群颈椎失稳的参考工具;②两组受试者的年龄、颈痛目测类比评分、颈椎功能障碍指数、SF-36健康状况量表躯体疼痛、总体健康、生命活力评分相比差异有显著性意义(P<0.05);③预测因子重要性排序为年龄、颈椎功能障碍指数、颈痛目测类比评分、总体健康、体质量指数、生命活力、躯体疼痛、颈围/颈长、精神健康,其中年龄、颈痛目测类比评分、颈椎功能障碍指数与颈椎失稳呈正相关,总体健康、体质量指数、生命活力、躯体疼痛、颈围/颈长、精神健康与颈椎失稳呈负相关。

摘要：儿童在就医治疗过程中普遍存在不同程度的焦虑现象。本文从学龄前儿童心理发展特征出发,以儿童雾化器设计为例,通过混合方法分析评价,提出了以认知行为疗法为理论支撑的医疗产品设计策略,分别从认知、行为两个层面实施设计介入,改善儿童对医疗产品和诊疗过程的焦虑恐惧,重塑正确认知,提高行为依从性。最终从人性化、合理化、安全化等多个方面实现医疗产品的价值提升,达到增强医疗效果、完善医疗服务的目的。