摘要：经颅磁刺激(TMS)结合脑电图(EEG)是一种非侵入性研究脑皮质兴奋性和连通性的技术,已在基础研究和临床疾病诊疗中得到了应用。然而,由于TMS脉冲输出诱导的生物和非生物性质的伪迹,TMS-EEG的适用性受到了限制。为了解决这个问题,在过去10年中,研究者从在线实验设计和离线数据后处理2个方面开展研究,开发了多种TMS-EEG伪迹去除方法,取得了很多有价值的成果。主要介绍了目前可用的TMS-EEG伪迹去除方法,为促进TMS-EEG在基础研究和临床疾病诊疗中的应用提供帮助。

摘要：目的:提出一种基于深度学习的眼科超声图像智能辅助诊断方法,以为眼科疾病的智能化临床诊断提供辅助分析。方法:首先,建立眼科超声图像数据集,在数据集上完成Res Net-50、Dense Net-121和Mobile Net 3种网络模型的训练,并通过准确率、宏平均精确度、宏平均敏感度、宏平均F_(1)值以及AUC值评估模型的分类性能,通过模型文件大小和检测测试集图像的平均用时评估模型的实时性能,选出最合适的眼科超声图像智能辅助诊断模型。然后,通过梯度加权类激活映射方法实现图像异常组织区域的热力图可解释性分析。最后,基于Py Qt工具包完成眼科超声图像智能辅助诊断软件开发。结果:与Res Net-50和Dense Net-121模型相比,Mobile Net模型整体性能较优,准确率、宏平均精确度、宏平均敏感度、宏平均F_(1)值、AUC值分别为0.9485、0.9266、0.9305、0.9281和0.9958,模型文件大小和检测平均用时分别为56.69 Mi B和0.0890 s。设计的眼科智能超声辅助诊断软件能够实现眼科超声图像的智能识别和热力图可解释性分析。结论:基于深度学习的眼科超声图像智能辅助诊断方法可以准确地识别眼科超声图像,能够满足眼科疾病临床诊断需求。

摘要：生物医学领域中通常涉及高频瞬态弱磁场的应用,目前通用的磁感应强度探头无法满足MHz脉冲磁场的测量需求,为了准确测量MHz脉冲弱磁场,研究设计了对0.1～1 MHz脉冲磁场进行测量及标定的技术。设计一套由非铁磁性材料制成的脉冲磁场测量与标定装置,通过装置将磁场发生线圈与磁场检测线圈的相对位置精确固定。选用正弦脉冲施加于磁场发生线圈,采集检测线圈产生的感应电动势,根据法拉第电磁感应定律在Matlab平台编写算法,仿真计算得到MHz脉冲磁场强度并标定。实现了频率分别为0.5、1.0、1.5 MHz强度为μT量级磁场的准确测量,测量结果通过标定,与真实值的相对误差约为2.5%,保持较好的稳定性和一致性。

摘要：相对于正电子发射成像（PET）、计算机断面成像（CT）、单光子发射计算机断面成像（SPECT）以及核磁共振成像（MRI）等成像模式而言,光学成像具有无辐射、低成本的特点,尤其是近红外荧光成像可以部分实现对深层组织和器官的探测和成像,在分子成像方面具有特定的优势.分子影像的核心是分子探针,主要面临的问题包括深层次光的传输和采集以及分子探针的发光量子效率、良好的生物相容性和靶向性.针对在体光学成像对分子探针的基本要求设计具有强近红外荧光发光特性、

摘要：采集受试者脑电并进行分析,进而研究观看3D影像所致不适感反映在脑电中的特征信息,探讨脑电的功率谱特征与3D影像所致不适感之间的关联。采用2D和3D对比的方法,采集受试者观看2D影像和3D影像前、中及休息一段时间后的脑电,对两种观影条件下各时段的脑电信号进行功率谱及重心频率计算,进行统计学t检验,并设计主观感受信息问卷,作为脑电结果的对照分析。观看3D影像组的脑电功率谱在整个脑区都比2D影像组低,其重心频率在额叶区也较低,且存在显著性差异(P0.05);此外,观看2D影像和3D影像均使主观感受信息的得分降低,且3D降低更多,但是两者之间没有显著性差异(P>0.05)。结论:脑电功率谱及重心频率与观看3D影像所致不适感有较强的相关性,相比于观看2D影像、观看3D影像时脑电功率谱及重心频率降低,其所致不适感通过主观感受问卷也可体现。脑电功率谱特征结合主观感受信息的分析,为研究评价观看3D影像所致感的指标提供了一定的基础数据。

摘要：眼科高频超声数字化成像中使用内插滤波器可等效地提高采样率以节约资源。在研究分析了有限脉冲响应(FIR)内插滤波器的两种常见结构以及半带滤波器、级联积分梳状(CIC)滤波器两种特殊结构等四种内插滤波器的基础上,设计了四种高效结构。通过Verilog硬件描述语言描述以上四种高效结构,并在现场可编程门阵列(FPGA)中实现,最后通过实验仿真验证各内插变频算法的有效性。以有限脉冲响应(FIR)内插滤波器的两种常见结构以及半带滤波器为基础改进的高效结构均能达到变频的效果,同时可节约资源且效率更高。而CIC滤波器高效结构在效率和资源节约方面虽更具优势,但未能达到眼科超声变频信号处理所要求的性能,尚不适用。

摘要：进化心理学认为消极情境可能危及生存，常引发回避动机，对人体机能与心理素质皆有重要影响。厌恶与悲伤情境均能够诱发出负性情绪，但对两者诱发负性情绪过程中的注意力捕获和情绪认知差异尚缺乏了解。本研究选用典型悲伤、厌恶情境图片，设计了两组负性情绪诱发实验，并采集了15位青年学生（7男8女，年龄27岁±3岁）观看情境图片时的32导头皮脑电数据，提取了各导联事件相关电位（ERP）信号。通过对厌恶和悲伤情境图片所诱发ERP信号进行配对样本t检验，得到两种图片下ERP信号有统计学差异的时段；并根据两ERP信号在差异时段内均方根差值绘制脑地形图，得到差异空间分布。结果显示：悲伤与厌恶情境图片所诱发ERP差异主要体现在前中期T1（120～450ms）和晚期T2（800～1000ms）两个时段；悲伤图片在T1时段主要激活了枕叶，反映了注意力的获取，而厌恶图片在T1时段不仅激活了枕叶，也高度激活了前额叶，反映出明显的情绪感知；厌恶与悲伤图片在T2时段都激活了前额叶，但厌恶图片所诱发ERP不仅在前额叶，也在顶叶表现出更强的情绪感知力。以上研究结果将对加深负性情绪认识以及探索负性情绪诱发的深层认知神经学机制有所启示。

摘要：EIT的图像重建依赖于所采集到数据的精度。电极及其引线对EIT数据采集有着非常大的影响,主要在于如何获得有效的、适合高精度采样的模拟信号。采用16电极设计了一套将电极、开关阵列、模拟前端、模数转换及数据传送等一体化的面向乳腺EIT检测的高精度实验系统。对电子开关阵列进行了改进设计,采用以ADuC834为核心的、高精度的数据采集、传送及系统控制电路,并采用环形电路板。使用该系统进行了初步成像实验,获得了较好的成像效果。结果表明,采用高精度数据采集系统进行EIT成像是可行的,新系统从测量数据的表现上看有更高的测量精度。模拟电子开关阵列的改进,对降低开关特性对EIT数据采集的影响起到一定的作用。

摘要：EIT测量中,阻抗信息解调方法的精度直接关系到信息提取和EIT成像的质量。数字解调方法与模拟解调方法相比具有抗噪声能力强和设计灵活等优点。高精度数字解调方法是提取EIT复阻抗全信息的重要手段。本文深入研究了采样同步时延和相位抖动对高精度数字解调方法的误差影响,并且采用FPGA验证了EIT解调时的相位误差,实验结果表明合理选择激励频率和采样时钟能提高数字相位解调的精度,这与理论分析完全一致。

摘要：基于视听刺激诱发P300信号是目前脑机接口普遍使用的范式,然而众多病患存在视听功能障碍,无法由视听刺激获得稳定准确的P300信号,传统的P300脑机接口存在诸多局限性,因此,设计了一种以空间体感电刺激作为新范式的P300-脑机接口系统。实验采集了15名健康受试者注意不同手指电刺激时的脑电信号,仅对单一导联的数据进行分析处理,得到分类准确率和信息传输速率。结果显示,所有受试者可以成功诱发出P300特征信号,潜伏期在300ms附近;所有受试者的平均分类正确率达到77.96%±5.04%,高于随机水平(25%);信息传输速率最高可达15.97 bit/min。实验结果表明,采用基于空间位置的体感电刺激诱发P300的脑机接口系统,可以获得稳定的P300特征信号,是一种新的诱发模式;此外,仅采用一个导联的数据,即可达到较好的分类正确率和信息传输速率,方便用户使用。