摘要：以传统人工方式检测呼吸机通气性能,工作量巨大、检测周期长、数据记录繁琐易错,难以满足当下呼吸机研发制造对检测效率的要求,因此本研究设计了一套呼吸机关键性能参数自动化测试系统。该系统主要包括呼吸机气流分析仪、模拟肺自动切换模块和测试控制平台三部分。在测试软件的控制下,该系统能够实现呼吸机关键性能参数的自动化测试,并生成最终的测试结果报告。为验证本文设计系统的有效性,使用该自动化测试系统和传统人工检测方法,分别对两种不同品牌的呼吸机在四种不同工况下的潮气量、氧浓度和呼气末正压精度进行测试。布兰德—阿尔特曼(Bland-Altman)统计方法分析表明,上述所有呼吸参数的自动化测试精度与人工测试精度二者具有良好的一致性;在检测效率方面,自动化测试系统检测用时约为人工检测的1/3。研究结果表明,本文设计的自动化测试系统为呼吸机的质量检测和计量校准提供了一种全新的方法与手段,具有广泛的应用前景。

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：基于提高在电子产品的生产和回收领域对电子元件分类的速度和准确率的目的,提出一种基于超轻子空间注意力的电子元件分类深度学习模型。在使用4个卷积层的基线模型上嵌入超轻子空间注意力模块,在公开的电子元件数据集的包含14个类别的子集上调优选择超参数进行训练。实验结果显示,该模型在公开电子元件数据集上的分类准确率达到95.09%,高于基线模型和用于对比的不加载ImageNet权重的ResNet50V2、EfficientNetV2S、MobileNetV3Large模型,并且参数量更小、训练速度更快,可以有效提升电子元件分类的准确率和速度。

摘要：随着全球人口老龄化问题的日益严重,老年人口的比例逐渐增加,伴随而来的疾病和身体功能障碍问题也愈发突出。尤其是踝关节功能障碍,常见于老年人以及因意外事故、疾病等原因导致的下肢损伤患者。这类患者在康复过程中,往往需要进行长时间的康复训练,而传统的物理治疗方法效率较低,且容易因重复性动作导致治疗师的疲劳。为了解决这一问题,踝足康复机器人技术逐渐得到了广泛的关注和应用,这种技术的引入不仅提高了康复训练的效果,还大大减轻了物理治疗师的工作负担。本文对踝足康复机器人按照机器人设计结构及驱动类型进行了详细分类和综述,介绍了多种型号的踝足康复设备,分析了不同类型设备在临床应用的效果,并对不同类型的踝足康复机器人优缺点进行了评估和比较,同时根据相关文献提出了可能的解决方法,为踝足康复机器人的应用提供更多的思路和技术支持。通过对踝足康复机器人领域的核心问题和研究方向进行总结,本文为相关领域的研究者提供了宝贵的参考,帮助他们在未来的研究中进一步拓展思路和技术手段。最后,本文对踝足康复机器人的未来发展趋势进行了展望,随着人工智能和新材料技术的发展,未来的踝足康复机器人将更加智能化、轻便化,并且能够更好地适应个性化需求。

摘要：目的：为了满足踝关节功能障碍患者进行有效居家康复训练的目的，本文基于人因工程学提出了可根据患者不同使用需求来调节适配的多自由度可重构智能踝足康复机器人。方法：提出了一种多自由度可重构踝足康复机器人构型；建立机器人的运动学模型，构建了机器人改进前后的工作空间；通过在Adams中对机器人的各种运动模式进行仿真试验，验证机器人的工作性能；进行了控制系统构建及用户界面设计。结果：该机器人各种运动模式下均可满足人体踝关节活动需求，符合康复训练要求；仿真结果表明，机器人在运动过程中关节运动平稳缓和，机器人可行性较高；用户界面简洁明了，方便患者操控。结论：踝足康复机器人设计合理，结构紧凑，价格较低，能够满足踝关节康复训练中工作空间需求，运动稳定性良好，可达到患者居家康复训练的目的。

摘要：仿生超疏水表面已被广泛应用于健康、环境和能源等重大领域。首先,结合超疏水经典浸润理论,简要回顾了其仿生设计和制备技术。其次,超疏水表面存在高度疏水/憎血、生物/血液相容、抗血凝/血栓、表面抑菌、低生物黏附等显著的生物学效应,在生物医学领域引起了广泛的关注。本文重点综述了近年来超疏水表面在伤口愈合(止血敷料)、抗凝抗血栓(血液接触类医疗器械)、表面抗菌、药物释放、运动监测、生物芯片、镁合金防腐、生物医学检测等代表性领域的应用进展。最后,结合自身研究经验,展望分析了仿生超疏水表面在实际生物医学应用中尚存在的瓶颈,主要涉及机械耐久性、化学腐蚀性、生物污染性、界面构建技术和生物医学应用等方面。因此,聚焦实际功能和性能,超疏水表面最终将从概念设计走向工业应用。

摘要：为了解决现有电刺激系统刺激通道数过少和缺乏刺激效果反馈的问题,本文设计了一种带有表面肌电反馈的功能性阵列电极电刺激系统,通过体外实验和人体试验,首先验证了系统的有效性;然后证实了达到相同的刺激阶段所需刺激电流的安培数在个体间存在差异,且男性所需刺激电流的安培数一般大于女性;最后本文验证了如果达到相同的刺激阶段,使用方波刺激比使用微分波刺激所需刺激电流的安培数要小。本文设计的这一系统结合阵列电极和表面肌电反馈系统,提高了电刺激的准确性,实现了对电刺激过程中反馈的表面肌电信号的全程记录,并且电刺激参数可随着反馈的肌电信号变化而变化。电刺激系统与表面肌电反馈系统共同作用形成了一个闭环的电刺激工作系统,可达到提高电刺激康复治疗效率的目的。综上所述,本文开发设计的具有表面肌电反馈的功能性阵列电极电刺激系统操作简单、体积小、功耗低,为今后将电刺激康复治疗设备引入家庭奠定了基础,也可为今后开发同类型产品提供一定的借鉴和参考。

摘要：血液是生物体内重要组成部分,肩负着物质输送和传递的任务。血流微环境影响着心血管发育、红细胞聚集及血液黏度、癌症转移和动脉粥样硬化等生理病理过程,在药物输送、细胞分选、人工器官设计和生物体运动等研究领域,流场环境也起到重要作用,这使得微流场的测量和定量分析变得尤为重要。微粒子成像测速(microparticle imaging velocimetry,Micro-PIV)将传统的粒子成像测速和显微技术结合起来,通过对高速相机在不同时刻拍摄的两组图像进行互相关分析,能够计算得到微流场环境的速度场。与其他速度测量方法相比,Micro-PIV技术具有较高的时间分辨率和空间分辨率。本文介绍Micro-PIV系统的主要组成及相关原理和分析方法,并总结其近年来在生物医学工程领域的研究进展,对Micro-PIV的不足和应用前景展望进行探讨。

摘要：本电路是用于超短波理疗设备的人体阻抗自动调谐装置。为了判断能量发射电路与加载人体组织后的接收电路之间谐振参数是否达到最佳匹配状态,本文设计了针对高频信号的包络检波电路,配合接收电路中可变电容自动调节装置,完成阻抗匹配与调谐功能。研究通过采样线圈接收到的调幅波信号,将检波处理后的电压信号与能量发射电路中电流信号进行比对。实验显示,本电路检波处理后的电压信号波形稳定,可被低速模拟数字转换芯片(ADC)识别,且与能量发射电路电流信号正相关。检波处理后的电压值可真实表现电路谐振状态,实现人体阻抗信号采集功能。

摘要：医用一氧化氮流量控制仪在缓解肺动脉高压的应用中具有重要作用。本文对医用一氧化氮流量控制仪的设计要求、总体设计方案、输送系统以及硬件电路部分进行了介绍。并着重对输送系统以及硬件电路部分进行研究与设计。本文设计的流量控制仪需要与呼吸机配套使用,对患者所吸入治疗气体中的一氧化氮气体浓度进行监测,具有实时显示浓度、超标声光报警等功能。系统通过与呼吸机联用,将治疗气体通入模拟肺中来模拟病人呼吸,进行了线性度实验、稳定性实验以及系统的综合响应时间实验,对系统的可靠性与稳定性进行了验证,最终得出设计的一氧化氮流量控制仪的精度以及响应时间等参数能够满足设计要求的结论。