中国生物医学工程学报

中国生物医学工程学报

Chinese Journal of Biomedical Engineering

  • 期刊级别:北大核心CAJSTCSCDSA
  • 目前状态:正常
  • 主办单位:中国生物医学工程学会
  • 期刊开本:大16开
  • 出版地区:北京市
  • 出版周期:双月
  • 国际刊号:0258-8021
  • 期刊语种:中文
  • 国内刊号:11-2057/R
  • 创刊时间:1982
  • 邮发代号:82-73
  • 复合影响因子:0.912
  • 出版文献量:3410 篇
  • 综合影响因子:0.567
  • 曾用刊名:-
中国生物医学工程学报最新论文

基于区域建议策略的视盘定位方法

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:汤一平 , 王丽冉 , 何霞 , 陈朋 , 袁公萍

视盘定位对利用眼底图像进行眼科疾病的计算机辅助诊疗十分重要。提出一种基于区域建议策略的视盘定位方法。首先,将眼底图像从像素域映射到特征域,在得到的特征图上利用区域建议策略生成视盘的初始候选区域;然后,按照一定准则对候选区域进行采样,构建全连接层对其进行深层特征提取,并利用损失函数的约束实现候选区域的位置精修;最后,通过置信度阈值的过滤对视盘可见性进行判断,若视盘可见,则将置信度最大的候选区域中心作为该眼底图像的视盘坐标,从而实现视盘的正确定位。在3个公开的眼底图像数据库(DRIVE(40张)、MESSIDOR(1 200张)和STARE(400张))中进行实验,定位准确率分别为100%、99.9%和98.8%。实验证明,该方法能够实现视盘的准确、快速、鲁棒定位,优于现有的视盘定位方法,且预先进行视盘可见性的判断更符合实际应用的要求,能够辅助眼底疾病的诊断处理。

关键词:视盘定位区域建议策略眼底图像深度学习卷积神经网络

聚乙二醇-b-聚己内酯/聚己内酯单分散电喷微球的制备与亲水性研究

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:杨雪 , 邵华英 , 张琼月 , 吴小红

用静电喷雾法制备单分散性良好、亲水性的聚乙二醇-b-聚己内酯/聚己内酯(PEG-b-PCL/PCL)电喷微球。将聚乙二醇-b-聚己内酯(PEG-b-PCL)、聚己内酯(PCL)与氯仿混合磁力搅拌3 h后,采用静电喷雾的方法,以双亲(PEG-b-PCL)含量、流速、电压为变量,研究微球形态大小、粒径分布的变化,并研究微球亲水性随双亲含量的变化程度及微球在水中的分散性。双亲含10%~20%、流速1 mL/h、电压10 kV时能得到成球性佳、粒径5~6μm的单分散性良好的微球,粒径的变异系数为15%~21%;双亲含量增至30%,微球之间由较多的纤维连接;双亲含量由0增至20%时,接触角由126.2°±4.8°降至29.9°±4.9°,差异具有统计学意义(P<0.05),通过改变双亲含量能有效改善微球的亲水性,同时,加入10%~20%双亲的微球在水中分散性佳,能形成均匀的混悬液。PEG-b-PCL/PCL能得到单分散、亲水性佳的微球,为进一步制备载药微球提供条件。

关键词:微球聚乙二醇-b-聚己内酯聚己内酯单分散亲水性

基于偏序拓扑图的帕金森病语音障碍分析方法

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:张涛 , 蒋培培 , 李林 , 张晓娟

从形式概念分析角度,提出将偏序拓扑图用于帕金森病语音障碍分析与诊断。首先,在属性拓扑的基础上,结合偏序结构表示,构造偏序拓扑图的形式背景表示方法,并利用偏序拓扑图进行概念本体计算,获得原始形式背景的层次化概念树结构。进而结合决策属性,对概念树进行着色与约简,获得约简概念树。根据约简概念树的偏序关系,可获得分析对象的概念分类结构。将该方法应用于帕金森病语音特征数据集进行概念提取,实验表明不但可以在概念层面分析帕金森病与语音特征的关系,同时可以作为诊断依据进行数据诊断。将该方法应用于多个帕金森病数据集(样本数分别为197、5 875、1 040、220)进行分类精度对比测试,表明基于偏序拓扑图的帕金森病语音障碍分析在不同的帕金森病语音数据集下的平均诊断精度达到76.64%,高于LDA(67.36%)、QDA(70.83%)、kNN(71.83%)、parzen窗(70.24%)、SVM(74.61%)等经典分类器的诊断精度,高出经典分类器SVM 2.72%,表明该方法能有效应用于帕金森病语音障碍分析。

关键词:帕金森病偏序拓扑图形式概念分析概念树

交叉剪切对人工关节应用中PEEK和CFR-PEEK磨损的影响

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:王俊元 , 段晨曦 , 杜文华 , 董磊

磨损是人工关节置换中晚期失效的主要因素,而交叉剪切效应对于磨损性能的研究具有重要的意义。聚醚醚酮(PEEK)和碳纤维增强聚醚醚酮(CFR-PEEK)优异的耐磨性能为人工关节材料的研发提供希望。为了研究交叉剪切效应对于PEEK和CFR-PEEK磨损性能的影响,通过在一系列交叉剪切条件下进行的磨损实验测试,对PEEK和CFR-PEEK的磨损机理进行深入的研究,同时与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行对比。实验结果表明,PEEK与UHMWPE具有一样的与交叉剪切相关的磨损效应,而CFR-PEEK材料在实验中并没有表现出明显的交叉剪切效应。另外,在同等条件下,与UHMWPE相比,PEEK的耐磨性能较差,其磨损系数约为UHMWPE的8倍;而CFR-PEEK的耐磨性能具有显著的优势,其磨损系数约为UHMWPE的50%。因此,CFR-PEEK材料在人工关节应用中有望成为UHMWPE合适的替代材料。

关键词:聚醚醚酮磨损销盘型

基于SSVEP的无线脑-机接口系统研究与实现

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:吴正平 , 魏欢 , 赵靖 , 杨翔宇 , 仇凯

针对目前脑-机接口存在的成本高、普及面窄、体积笨重等问题,开发基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的无线脑-机接口系统,并对脑电信号特征提取算法进行研究。脑电采集设备采用锂电池供电,通过无线方式传送数据到上位机进行数据处理。上位机软件对接收的信号进行滤波预处理,并基于小波变换的典型相关分析法(WT-CCA)对信号特征提取及处理,甄别视觉诱发刺激类型。对10名测试者分别测试15组数据,结果表明该系统成功获取含有特征信息的脑电信号,经过上位机处理后被外部机器人识别的准确率达90%以上。这一脑-机接口系统技术成本低、准确率高、便携可穿戴,对残障人士修复运动功能和感觉功能具有重要的应用价值,也促进脑机交互技术的普及和发展。

关键词:稳态视觉诱发电位脑-机接口特征提取小波变换典型相关分析

药物基因组学临床决策支持系统综述

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:秦伟峰 , 吕旭东 , 段会龙 , 李昊旻

近几年来精准医学成为生物医学的一个热门领域,世界各国都致力于率先在这一领域取得突破性的进展。药物基因组学(PGx),通过基因组学和其他"组学"知识来个性化药物选择和药物使用以避免药物不良反应和最大化药物疗效,是精准医学的重要组成部分,也是目前最有希望在临床上实现日常应用的精准医学领域之一。其中药物基因组学临床决策支持(PGx-CDS)系统,是实现PGx临床应用和知识转化必不可少的工具。目前很多临床医疗机构已经开展PGx服务并部署PGx-CDS系统,同时更多的临床医疗和研究机构正在筹备开展这类服务。对目前已出现并被报道的主要PGx-CDS系统和研究进行文献综述,共涉及11个PGx-CDS系统。通过对这些系统的临床应用场景、系统设计、知识表达、干预方式和应用评估等方面的综合回顾,总结目前PGx-CDS系统的研究进展和发展现状,然后对PGx-CDS系统目前面临的主要挑战和未来发展方向进行讨论,为在国内落地PGx服务和PGx-CDS系统提供借鉴。

关键词:精准医学药物基因组学临床决策支持知识转化

基于Hololens的增强现实脑-机接口研究

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:张力新 , 张裕坤 , 柯余峰 , 杜佳乐 , 许敏鹏 , 明东

当前脑-机接口(BCI)发展迅速,但高性能无创BCI往往需要借助显示设备诱发特定脑电信号,其中最常用的为计算机屏幕,因其难以实现可穿戴而限制BCI的便携性。将增强现实技术(AR)与BCI相结合形成AR-BCI可以解决这一问题,提升BCI的实用性。然而已有AR-BCI研究仅有少量报道,且识别正确率与速度均有待提升。通过采用微软的可穿戴增强现实设备Hololens作为显示设备,实现一种基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的AR-BCI,通过Hololens设备产生视觉刺激诱发八种频率的SSVEP信号,分别开展在线与离线实验,并与基于计算机屏幕的刺激进行比较。参与实验的12名被试成功在增强现实环境中诱发出明显的SSVEP信号,利用1和2 s长的EEG信号分别实现平均88.67%和98.6%的在线识别正确率。该研究表明,AR-BCI有望在日常生活中实现可穿戴的便携化高性能控制型BCI系统。

关键词:脑-机接口增强现实稳态视觉诱发电位脑电图

刺激类型对听觉稳态响应的影响

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:王金海 , 贾亚茹 , 陈小刚 , 王瑶 , 李坤 , 孟佳

听觉稳态响应(ASSR)是一种由周期性声音信号诱发的稳态脑电响应,能够用于听觉脑-机接口(BCI)的研究。为构建高速的基于ASSR的BCI系统,需要寻求诱发较强ASSR的刺激类型。为此,通过典型相关分析(CCA),比较14名健康受试者中短声(click)、正弦调幅音(SAM)和白噪声(white noise)3种刺激声所诱发的ASSR响应。实验结果表明,3种刺激声均能诱发出稳定的ASSR,而且ASSR响应最大的区域主要集中在额中央区。ASSR响应的强度依赖于刺激类型,click声诱发的ASSR最强,白噪声次之,SAM声最弱。利用CCA分别对3种刺激声进行左右耳分类,发现click声获得的信息传输率(ITR)最高,达到6.69 bits/min;白噪声次之,为1.65 bits/min;SAM声最弱,为0.76 bits/min。这些结果提示,click声适合于构建高速的BCI系统。

关键词:听觉稳态响应短声正弦调幅音白噪声

运动想象脑-机接口新进展与发展趋势

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:赵欣 , 陈志堂 , 王坤 , 王仲朋 , 周鹏 , 綦宏志

基于运动想象(MI)的脑-机接口(BCI)作为一项新的运动损伤康复手段,在帮助改善和恢复丧失的身体功能方面具有重要的作用。然而,目前MI-BCI走向实用化仍面临着许多问题和挑战,包括MI诱发生理信号空间分辨率低、使用者训练时间较长和异步控制MI-BCI系统难以有效实现等。简要阐述MI相关的机制研究,然后针对以上问题从信号采集、信号处理算法分析、范式设计和异步控制研究等,综述相关解决方案及其研究现状,最后概述MI-BCI的应用,并展望MI-BCI未来的发展方向。

关键词:运动想象脑-机接口信号处理系统范式

白蛋白纳米颗粒的制备研究进展

《中国生物医学工程学报》收录时间:2019-02-20作者:李艳 , 蓝锦晓 , 罗成

由于可以增强药物的靶向性、降低游离药物的毒副作用,基于纳米颗粒的药物递送系统在医学领域具有广泛应用。白蛋白是血浆中含量最多的蛋白质,具有生物相容性好、无免疫原性、可生物降解等特性,是制备纳米颗粒的理想材料。现有白蛋白纳米颗粒的制备方法主要有去溶剂化法、自组装法、乳化法、双乳化法、热凝胶、喷雾干燥、nabTM技术、pH凝聚法等。由于制备原理及制备条件的差异,各方法表现出的优缺点也不尽相同。综述近年来白蛋白纳米颗粒的制备研究进展,按照制备方法分类进行介绍,并对当前白蛋白纳米颗粒研究领域所面临的困境及未来的发展方向进行探讨。

关键词:白蛋白纳米颗粒制备工艺药物递送系统