摘要：随着微纳加工技术和新材料工艺的不断创新,应用于疾病诊断和治疗的电子器件呈现出小型化、柔性化和多功能化的发展趋势.在医学诊断和治疗领域,微创电子器件发挥着越来越重要的作用.微创诊断电子器件提供了靶向引导、手术监控和连续性诊断等功能,为组织病变的原位诊断提供了有效手段.微创治疗电子器件通过个性化调控的方式,为疾病治疗提供了多种选择,显著降低了患者的生理损伤和术后风险,提高了患者的康复速度.本文综述了应用于组织病变微创诊断与治疗的微纳电子器件的类型、特征及其设计思路,并从生化诊疗和物理诊疗技术的角度对其进行技术分析.最后,讨论了目前微纳电子器件在疾病微创诊断和治疗应用中面临的挑战与机遇.

摘要：乳腺癌是全球女性癌症死亡的主要原因之一。现有诊断方法主要是医生通过乳腺癌观察组织病理学图像进行判断,不仅费时费力,而且依赖医生的专业知识和经验,使得诊断效率无法令人满意。针对以上问题,设计基于组织学图像的深度学习框架,以提高乳腺癌诊断准确性,同时减少医生的工作量。开发一个基于多网络特征融合和稀疏双关系正则化学习的分类模型:首先,通过子图像裁剪和颜色增强进行乳腺癌图像预处理;其次,使用深度学习模型中典型的3种深度卷积神经网络(Inception V3、Res Net-50和VGG-16),提取乳腺癌病理图像的多网络深层卷积特征并进行特征融合;最后,通过利用两种关系("样本-样本"和"特征-特征"关系)和lF正则化,提出一种有监督的双关系正则化学习方法进行特征降维,并使用支持向量机将乳腺癌病理图像区分为4类—正常、良性、原位癌和浸润性癌。实验中,通过使用ICIAR 2018公共数据集中的400张乳腺癌病理图像进行验证,获得93%的分类准确性。融合多网络深层卷积特征可以有效地捕捉丰富的图像信息,而稀疏双关系正则化学习可以有效降低特征冗余并减少噪声干扰,有效地提高模型的分类性能。

摘要：目前阿尔茨海默病(AD)尚无有效的防治方法,早期临床干预可以延缓其进展,改善预后。然而现有的方法只考虑从群体关系中学习到的神经影像学特征而不考虑被试的个体特征。本研究设计了一种新颖的多模态多通道稀疏图变换网络(MSGTN)以期实现早期AD识别。首先,获取并处理每个被试者的影像信息[如弥散张量成像(DTI)和功能磁共振成像(fMRI)等]以及其相应的非影像信息(如年龄、性别等);其次,利用局部加权聚类系数(LWCC)将功能信息和结构信息进行融合,并将已融合的多模态影像特征与受试者的性别和年龄信息相结合来构建稀疏图;最后,将构建的稀疏图输入所设计的MSGTN网络模型用于早期AD识别。从公共数据库ADNI上获得共170个受试者,其中38个晚期轻度认知障碍(LMCI)患者,44个早期轻度认知障碍(EMCI)患者,44个显著记忆下降(SMC)患者和44个正常对照(NC)。结果表明,SMC与NC的准确度为87.02%,EMCI与NC的准确度为87.40%,LMCI与NC的准确度为91.49%,SMC与EMCI的准确度为88.93%、SMC与LMCI的准确度为86.74%、EMCI与LMCI的准确度为92.12%。所提出的诊断模型不仅能够分析出NC与3种不同早期AD疾病状态,而且在3种不同早期AD疾病状态中也取得了优越的分类性能。

摘要：设计了一种用于经食道超声心动图的1.5维超声探头,与传统1维超声探头相比,该探头可在仰角方向上实现变孔径、变焦点,从而提高切片厚度在远场、近场的一致性。采用传统PZT-5H压电陶瓷作为压电材料制备了一个包含320阵元的1.5维经食道超声探头,随后测试探头的电学性能、声学性能和声场分布情况。该探头的中心频率为5.6 MHz,-6 dB带宽为76%。在5~70 mm的探测范围内, 1维超声探头切片厚度为7~9 mm, 1.5维超声探头切片厚度为1.3~2.8 mm,在5~30 mm探测范围内切片厚度差值不超过0.2 mm,线靶成像显示的信息也更全面、分辨率更高。因此, 1.5维超声探头具有更广的聚焦深度、更好的远近场分布一致性以及更高的空间分辨率。

摘要：介绍一种自适应脉搏氧测量系统,使用模拟开关切换反馈电阻阻值,粗调系统增益;通过前级反馈调节MCU的DA输出,改变恒流驱动大小,微调系统增益。在两种机制协调下,实现系统增益精确控制,实现信号的宽范围测量,满足在低灌注指数下对弱脉搏的信号采集,并实现脉率、灌注指数、血氧饱和度的精确计算。

摘要：临床研究证实病灶组织的早期诊断能显著降低患癌风险,由于磁声电成像具有高分辨率和高对比度优势,因而有望成为一种新的检测方法。本文采用模块化设计思维,设计并实现了一款低成本、数字化磁声电导率检测系统,并提出线性调频连续波激励洛伦兹力电阻抗检测理论,通过0.5%NaCl均匀仿体实验,清晰获得与实际物理尺寸一致的均匀仿体电导率曲线,验证了线性扫频理论应用在本系统是准确且可行的。同时,1 000μs线性扫频时宽所获得分辨率优于500μs和1 500μs,提示线性扫频时宽是影响电导率分辨率的重要因素。通过对不同浓度NaCl均匀仿体的实验,得到了相同结论,证明了本系统的可重复测量性。

摘要：随着纳米医学的发展,具有控制释放药物和生物活性分子、靶向刺激响应生理环境的聚合物纳米载体成为该领域活跃而具潜力的研究方向。超支化聚缩水甘油醚因其特定的三维结构、良好的亲水性、生物相容性和可修饰性而引起生物材料界的广泛关注。而经功能化修饰的超支化聚缩水甘油醚还可自组装成胶束、囊泡等药物载体或共价偶联成大分子前药。本文从超支化聚缩水甘油醚的疏水两亲修饰、环境敏感性功能化和超分子组装体改性三方面综述了功能化修饰的超支化聚缩水甘油醚在药物载体领域的研究进展。并系统归纳了超支化聚缩水甘油醚两亲功能化、环境敏感功能化的分子设计策略。另外,对基于环糊精主客体作用的超支化超分子聚缩水甘油醚共聚物的组装行为进行了简述。

摘要：近年来,多通道线圈阵列被广泛应用于磁共振成像,以提高图像的质量。针对局部感兴趣区域内的射频场优化,提出一种由不同尺寸单元构成的六通道线圈阵列,可优化盆腔组织中局部感兴趣区域内的射频场。使用宽度为10和20 cm的两种不同尺寸的线圈单元来构建六通道线圈阵列模型,并对其采用几何重叠法和电容网络法进行去耦,以及运用时域有限差分(FDTD)方法进行仿真和计算,分析和评估其在感兴趣区域内产生的射频场。仿真结果表明,在加载盆腔组织椭圆柱电磁模型情况下,提出的线圈阵列的去耦效果S12和S13分别为-27.19和-33.46 d B,在感兴趣区域内产生的射频场B+1强度平均值,比由宽度为15 cm的相同单元构成的常规线圈阵列高出约5.21%。由不同尺寸单元构成的六通道线圈阵列能够优化感兴趣区域内的射频场,为磁共振线圈设计提供新的思路和方法。

摘要：肌松监测是目前临床麻醉学领域的研究热点,该研究就国内外的研究现状,梳理关于肌松监测的发展历史、检测原理、多种电刺激模式以及多种检测方式,综述并分析了各种检测方式的优缺点及应用现状,为定量评估神经阻滞程度及在麻醉中应用的肌松监测仪器设计提供技术研究方向。同时,提倡临床医生尽可能地在围术期使用定量肌松监测仪,合理地指导肌松药的使用,降低肌松残余作用而引起并发症的风险,为评估患者的肌松状态提供更为科学精确的数字化指导。

摘要：为了解决光电流宽输入范围问题,针对现有脉搏信号采集系统不足,设计了一款基于ADS125H02自适应脉搏信号采集系统,具有采集精度高、噪声小、抗干扰、宽输入范围、集成度高等特点。该系统测量范围可达±10 V,精度为0.009μV。实验测试表明,该系统设计能较好地提取微弱的脉搏信号,具有实用性。