摘要：针对脑卒中后肢体功能障碍、褥疮及疼痛,分析了临床上常用的治疗参数,设计了多模式电刺激治疗系统。该系统通过触摸屏与主芯片STM32L152RCT6进行通信,控制升压和极性转换电路产生幅值、频率及脉宽均可连续调节的双极性电刺激脉冲,验证了系统的稳定性和镇痛的效果。通过试验验证了系统能稳定工作,且电脉冲幅值与电阻值的变化无关,且能提高受试者的疼痛阈值。能产生临床使用的电刺激疗法的各类参数,有利于临床实验和相关科研的开展。电刺激技术能够缓解人体疼痛,提高疼痛阈值。

摘要：肺结节分割为其图像特征的计算和良恶性判别提供了重要依据.针对CT图像中血管和结节的灰度值接近,导致血管粘连型肺结节分割较为困难的问题,提出一种基于测地线距离直方图的血管粘连型肺结节分割算法.首先利用各项异性扩散对图像进行预处理,并沿x,y,z方向分别对图像进行灰度积分投影,寻找投影曲线的极大值作为阈值分割的初始参考点;然后采用阈值分割结合测地线距离变换的方法对结节图像进行初始分割,得到包含结节和血管的前景区域;最后在初分割的基础上,根据测地线距离变换图像的直方图分布特点去除结节粘连的血管结构,获得最终分割结果.选取LIDC数据库(30例)和临床数据(10例)中的肺结节样本进行分割实验,结果表明,文中算法分割结果和医生手动分割结果之间的平均重合度达到83.30%,假阳性率为8.21%;和其他算法相比,该算法能在去除血管的同时保留结节边缘信息,具有较好的鲁棒性.

摘要：针对药物微粒制备、生物医用材料涂层等生物医学相关领域研究,本文根据模块化设计理念,将压电式微喷技术与机电工程及自动控制技术有机结合,设计了药物微喷射多功能系统,包括喷射支持子系统、XY运动平台、Z轴子系统以及快速安装子系统。然后,对整个药物微喷射多功能系统进行了运行调试,并通过阿莫西林微囊制备、钛合金载药涂层制备及球囊电极涂层制备等应用,验证了该系统的多功能性、合理性及可行性,表明该系统或可作为基础平台应用于生物医学工程、制药工程等多学科交叉技术的实验与研究。

摘要：目的现有双平行四边形机构设计的机械臂需要串联一个伸缩自由度机构,导致机械臂体积增大,运动灵活性降低,持镜臂与持器械臂发生干涉。针对这一问题,提出一种新型机械臂结构,增强运动灵活性、减小机械臂的体积。方法采用5连杆机构、滑块与滑轨的低副机构和丝传动机构设计机械臂,实现末端执行器的伸缩运动,建立机械臂的运动学模型,以MATLAB为仿真工具验证零位关节角D-H参数的正确性,求解出机械臂的运动方程;同时运用蒙特卡洛算法,得到末端执行器的三维工作空间范围,并对3条机械臂作术前动物实验规划;最后,在猪体内进行胆囊切除等操作,验证机械臂的双5连杆2自由度设计的合理性和可操作性。结果蒙特卡洛算法在MATLAB环境下得到的工作空间范围为:-650.4 mm<x<649 mm,163.8 mm<y<1 202 mm,-254.6 mm<z<829.8 mm,并成功完成16例猪的胆囊切除实验,平均操作时间为51 min。结论新型设计的双5连杆2自由度机械臂在猪体内成功完成胆囊切除等操作,且猪术后无其他不良症状,机械臂之间的运动无干涉,充分验证了所提出的微创手术机器人机械臂设计方案的可行性。

摘要：目的冠脉支架植入后,在血管周期脉动载荷作用下,要求至少经过相当于10年约4亿次的循环后保持完整,维持其预期功能,需要评价其疲劳性能。方法使用有限元方法分析了支架在使用过程中的应力分布,根据Goodman准则评价了支架的疲劳寿命,同时采用加速疲劳对支架进行疲劳试验。结果分析发现最危险点始终位于支架弯折位置侧内表面区域。结论结果表明有限元分析可以很好的模拟支架的疲劳特性,为支架的设计提供理论指导。

摘要：针对生物及医药工程领域微系统等相关研究,并实现微喷射过程在线观测,从数字化微量喷射技术原理出发,将计算机视觉和智能控制技术与之融合,设计了数字流体微量喷射实验系统的结构和工作台运动控制与微量喷射控制软件平台;利用单因素法和机器视觉技术,通过数字流体喷点测试和微阵列制作实验,研究驱动电压对微喷射的影响及样品点尺度均一性,并对实验数据进行分析和总结。结果表明:样品点直径随驱动电压增大而增大,基本成线性关系,最小可达60μm左右;样品点像素的相对变动量基本上集中在1附近,完全可以满足生物微阵列样品点尺度及均一性要求;微阵列喷点基本圆整、排列规则,符合微阵列规整度要求;验证了系统的合理性与可行性。

摘要：目的:研究肿瘤治疗电场(TTF)电极阵列及头皮保护技术对放疗剂量分布的影响。方法:实测TTF电极对于剂量分布的影响;在没有TTF电极阵列的CT上设计容积旋转调强计划,在有TTF电极阵列的CT上重新计算,比较TTF电极阵列对于剂量分布的影响;比较TTF电极阵列不同位置对计划剂量分布的影响;设计头皮保护计划,探讨保护前后靶区和头皮剂量的差异。结果:TTF电极阵列使靶区D_(mean)降低约0.55%,头皮的D_(20 cc)、D_(30 cc)、D_(mean)和D_(max)升高8.8%、8.9%、8.1%和4.0%,TTF电极阵列位置改变对剂量分布影响不大。头皮保护计划可明显降低头皮剂量,D_(20 cc)、D_(30 cc)、D_(mean)和D_(max)下降8.4%、7.0%、4.2%和19.7%。结论:TTF电极阵列对靶区剂量分布的影响是可接受的,但会使头皮剂量明显增加,采用头皮保护计划,能明显降低头皮剂量,值得进一步研究。

摘要：本文利用熵、互信息、概率统计等工具，从不同的侧面，研究了完善保密密码体制的实现。其结果将有助于推广保密系统的通信理论及基于Web的密码体制的设计和应用。

摘要：为了解决甲醛等有害物质的释放问题,使用大豆蛋白胶作为热压枫木刨花板的无甲醛胶粘剂,研究了刨花板的热压工艺.在实验室条件下,通过单因素试验分别分析了热压温度、热压时间、施胶量和密度对枫木刨花板内结合强度及表面结合强度的影响;并通过响应面设计得出最佳试验参数.结果表明,大豆蛋白胶可以用于枫木刨花板的制造,其最佳工艺参数为:热压温度180℃,热压时间27.5min,施胶量15.7%,密度780kg/m3.在此条件下,压制的板材性能均达到GB/T4897.1-2003对在干燥状态下使用的普通用板要求.

摘要：针对生物质传感器的电容式检测单元设计前期结构如何选型的问题,利用有限元方法对基本交指型、极化交指型、半交指型和固态电极传感器设计4种检测单元结构进行模拟和对比。结果显示:虽然极化交指型传感器设计产生的电容响应值只有基本交指型设计的7%,但电容变化率(0.99%)却是基本交指型设计的100倍。半交指型和固态电极型是对极化交指型的优化设计,当秸秆-传感器间距为1.5 cm时,半交指型和固态型的电容变化率分别为1.32%和1.26%,两者差异不大;相对于半交指型固态电极型的结构更为简单,因而选择固态电极型设计制作传感器的物理原型。实际田间测试结果表明,该物理原型可以有效地鉴定秸秆的存在。