基于永磁体标记的胶囊内镜旋转测量定位模型设计

目的该文设计了基于永磁体标记的胶囊内镜旋转测量定位模型,为实现人体内胶囊内镜的定位奠定理论基础。方法根据Biot-Savart定律及环形电流的空间磁场分布模型,建立了全新的旋转定位模型;采用GF708型单轴磁传感器对磁场数据进行获取,并对旋转测量的定位数据进行求解。结果永磁体位于平面内随机位置时定位结果显示,磁体距离圆心r平均误差为0.19 cm,永磁体所在半径与正北方向的偏转角的平均误差为0.019 rad,永磁体轴向同所在半径所成夹角α的平均误差为0.049 rad,实验结果证明该设计切实可行。结论旋转检测具有复杂度低、精度高、成本低等优点,对人体内胶囊内镜的定位具有潜在的应用价值。     

胶囊状全消化道介入诊查装置的三维磁定位

为了对微型诊查胶囊进入人体消化道后的三维位置进行测量,提出了不可见状态下的非接触式永磁定位新方法.具体做法是:根据等效磁荷的原理,建立永磁体空间磁场与空间方位的简化定位模型;根据定位模型确定具体的定位方案;并对磁传感器的输出数据进行差分处理,消除了静态和准静态环境磁场干扰.实验证明定位模型能满足精度要求,定位方案正确可行,此定位法可投入实际应用.     

下肢康复训练机器人的自主交互控制方法

为了提高下肢康复训练机器人康复训练和行走辅助控制中自主交互控制的稳定性,提出一种基于单输出自适应前馈调节的下肢康复训练机器人康复训练和行走辅助控制位姿修正自主交互控制方法。采用分布式传感器阻力力学采集方法进行下肢康复训练机器人的行为姿态参数采集,结合环境物理参数和机器人的位姿参数进行动态匹配和自动参量调节,采用模糊约束控制方法进行机器人的位姿参数调整,在行为学空间内实现机器人的位姿修正和动态稳定性控制。仿真结果表明,采用该方法进行下肢康复训练机器人自主交互控制的输出稳定性较好,环境适应能力较强,提高了下肢康复训练机器人的行走辅助控制能力。     

基于永磁体空间磁场检测的体内微型诊疗装置定位系统的研究

在微型诊疗装置的应用中,微型装置的体内空间定位非常重要.作者根据消化道微型诊疗装置研究的需要,设计了一种基于永磁体空间磁场检测的体内微型诊疗装置定位系统,由霍尔传感器阵列检测固定在微型装置上永磁体的空间磁场,经多路信号处理电路和单片机采集数据,再把数据通过串口通信传输给主控计算机,进而对数据分析处理计算出微型诊疗装置在体内的空间位置.实验表明,该系统可实时采集数据并可靠传输,空间磁场强度随距离有特定的变化规律,能满足实验研究的需要.     

基于霍尔传感器阵列的体外磁跟踪定位系统

目的为实现体内微型诊疗装置的无创定位,本文提出一种新的定位方法,并开发了一套基于此方法的实验系统.方法在分析永磁体空间磁场分布特殊规律的基础上,采用基于霍尔原理的磁场检测方法设计一种基于霍尔传感器阵列的体外磁跟踪定位系统.通过设计系统优化实验、系统性能实验以及模拟肠道平面实验验证系统的可行性、准确性及定位的精确性.结果该方法定位精度在 mm级,满足实际应用需求.结论此系统能精确确定永磁体所在空间位置,具有非接触测量、操作简单、精度高等特点,为有效监测人体肠道内的微型诊疗装置提供了基础.     

基于磁定位的消化道微型药物释放装置动态跟踪技术研究

对消化道微型药物释放装置在体内的运动进行无创动态跟踪更具有特别重要的意义.本文在分析永磁体空间磁场分布规律的基础上,提出了利用磁定位原理实现动态跟踪微型药物释放装置在消化道运动状态的方法.其基本过程是在微型药物释放装置上固定永磁体,当其通过消化道时在体外检测磁场变化,进而实时计算出微型药物释放装置的空间位置,并描记出运动轨迹,实现动态跟踪.通过在模拟肠道中的实际测试,该技术可较好地跟踪永磁体的运动轨迹.     

经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置

为了解决传统经颅磁刺激仪刺激线圈位姿固定,导致输出磁场刺激部位调节困难的问题,本研究设计并仿真了一种经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置,设计了线圈位姿调整装置的机械结构,建立系统坐标系、线圈和人脑有限元模型,分析在刺激电参数相同、机械结构参数不同条件下,线圈刺激颅脑的磁场分布.随着刺激线圈位姿的调整,磁场刺激颅脑的部位发生改...     

一种新的人体腔道介入器件定位方法

为了解决介入人体腔道诊疗器件的定位问题,提出了一种利用永磁磁场解析表达式组建方程来反推位置的方法.由诊疗器件和永磁体的空间关系模型,确定了未知量的数目.在方程组个数不足时,使用平移永磁体来增加方程组个数,使得两者相等.约束方程组是一组多元非线性方程,进行了数值求解,并和预期位置进行了比较,结果发现该定位方法是切实可行的.     

人-机运动相容型下肢康复训练外骨骼机构的构型设计与分析

对人-机运动相容型下肢康复训练外骨骼机构的构型设计进行研究,根据下肢的生物骨骼模型和下假肢膝关节设计技术,建立与人体下肢运动功能接近的刚体骨骼模型。分析人-机关节运动属性差异和人-机连接位姿偏差对人-机运动相容性的影响,基于人-机闭链的自由度分析和在人-机连接环节中增置连接关节,提出一种人-机运动相容的下肢外骨骼机构构型,并对无连接位姿偏差和有联接位姿偏差的骨骼-机构联体模型进行了ADAMS运动仿真分析。结果表明,在人-机连接环节中增置连接关节后,可以避免因人-机关节运动属性差异和人-机连接位姿偏差导致的人-机运动干涉现象,实现外骨骼机构运动与人体下肢运动的完全相容。     

消化道微型诊疗装置磁定位系统的软件设计

为实现对消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与跟踪,使用可视化工具包(VTK)在VC++.Net平台下设计了可应用于消化道微型诊疗装置的定位跟踪软件.该软件采用多线程处理技术,在实时检测电子胶囊内磁标记物的空间磁场信息基础上,利用非线性最优化算法求解出电子胶囊位置和姿态信息,最后将定位结果以二维和三维的形式实时显示并存档.实验结果表明:该程序在基于磁通传感器阵列的硬件平台下,能够稳定的实现磁传感器阵列的数据采集,对非线性最优化磁定位算法进行实时处理,以及空间定位结果的二维、三维显示和数据保存三项任务的流水线并行处理和数据回放等功能,每次传感器阵列数据采集时间小于2 s,定位算法时间小于600 ms.该软件可实时处理定位信息的采集、处理运算及结果显示,能满足消化道内微型装置实时跟踪定位的需要.     

胃肠道施药胶囊驱动力智能调节方案

目的 依据胃肠道遥控施药胶囊在肠道内的姿态信息,智能调整所需的施药驱动力,以控制施药速度和施药量,节省功耗.方法 采用MPU6050 6轴传感器,使其Z轴与施药胶囊的中心轴重合,方向与施药胶囊出药口方向一致.监测X、Y、Z3轴的角速度和加速度信息,利用内置的数字运动处理器转换为四元数,再换算为欧拉角,实时获取施药胶囊姿态角,从而实现施药驱动力的智能调节.结果 根据实验,验算6轴传感器测得的姿态角与实际角度的误差小于1°.结论 设计的胃肠道遥控施药胶囊的施药驱动力智能调节方案,可高精度快速获取姿态角,为施药驱动力的智能调节提供了理论和实验基础.     

磁场方式的内窥镜体内三维定位与追踪方法研究

本研究以磁场方式来测定内窥镜探头在人体内的三维位置及姿态角。根据三个互相正交的圆环线圈在其周围空间任意点产生的三维磁感应强度表达式 ,以及附着于内窥镜探头上的三个相互正交的磁场传感器在该磁场空间任意点以任意姿态感应磁场时所获得信号的表达式 ,建立以空间位置 (x ,y ,z) ,姿态角 (a ,b ,c)为未知数的六元非线性方程组。使用具有全局收敛特性的牛顿 拉夫森算法求解非线性方程组 ,由磁场传感器所获得的测量数据计算出对应的一组位置和姿态 (x ,y ,z ,a ,b,c) ,从而实现内窥镜探头的三维定位和跟踪     

A portable method for assessing gastrointestinal motility by simultaneously measuring transit time and contraction frequency

To portably monitor the motility of the total GI tract, a method for assessing GI motility by simultaneously measuring transit time and contraction frequency is put forward. The portable monitoring system is composed of a swallowable telemetric capsule, a portable recorder, magnetizing coils deposited in vitro, and workstation for data processing. The transit time and contraction frequency of the GI tract are deduced by analysing the variation of the position and orientation angles of a telemetric capsule in time domain and frequency domain. AC electromagnetic localization method is used to determine the position and orientation of the telemetric capsule in vivo. In the paper, the localization model based on a quasi-static magnetic field, the method of monitoring GI motility and the set-up of the monitoring system are detailed. Then from static and dynamic experiments, the performances of the system including the accuracy and dynamic response are evaluated. Finally, the electromagnetic safety of the system is verified by simulating electromagnetic radiation to the human body.     

岗位竞聘护士的竞争态度、自尊水平与心理健康

目的研究岗位竞聘护士的竞争态度、自尊水平与心理健康的关系,为促进护士身心健康及良性竞争提供依据。方法采用自尊量表、竞争态度量表、症状自评量表对296名在岗注册护士进行横断面调查。结果自尊量表平均分为(27.48±6.65)分,竞争态度量表平均分为(46.63±9.89)分,不同自尊、竞争态度组别的SCL-90的评分差异有统计学意义,良性竞争与SCL-90各因子评分呈负相关(r=-0.121~-0.224),自尊与SCL-90各因子均呈负相关(r=-0.136~-0.236)。结论竞争态度、自尊影响心理健康水平,提高竞聘护士的自尊,有助于促进良性竞争态度的形成,有利于心理健康。     

胎儿脊髓脊柱发育的观察

用１９３例正常胎儿尸体观察测量了脊髓的全长、重量，体积，颈膨大，腰骶膨大及终丝等方面出生前的逐月发育值及的变化。在４个月时脊髓已脱离了骶管；出生时脊髓下端位于腰２￣腰３椎体间高度；硬脊膜囊下界位于骶１￣骶２椎体间高度；外终丝止点基本在尾１￣尾２椎体间；脊髓长与身长之比逐月下降，至出生前约为１／３；脊髓重与体重之比始终保持在０．１％左右，脊髓发的性别差异不明显。上述结果可为教学及临床提供基本的参考数     

Analysis of the position of segmental lesions in glomeruli in vasculitic-type glomerulonephritis and other disorders

A method was developed of plotting the position of segmental lesions in glomeruli on histological sections of kidney. Using a Leitz Imagan semi-automatic image analyser, the outline of lesions was traced, as was the outline of Bowman's capsule. The centre of gravity of a lesion, computed by the image analyser, was plotted with reference to the line through the hilum and the centre of gravity of the glomerulus, by taking its angle to that line and its proportional distance between that line and Bowman's capsule. Points representing all lesions were transferred onto a circle graphically representing a glomerulus. Lesions in 11 renal biopsies with the glomerular tip lesion were clustered at the tubular origin. Lesions in four necropsy kidneys from patients with one kidney were clustered at both the vascular pole and the tubular origin. Lesions in 13 renal biopsies with acute vasculitic-type glomerulonephritis were shown to be randomly scattered by nearest-neighbour analysis, after allowance had been made for an edge effect due to the method of plotting lesions and for an area where the arterioles passed through Bowman's capsule. Scientific analysis of the position of segmental lesions is possible and has confirmed previous suggestions that there are at least three general sites in which these lesions can be distributed in glomeruli: at the tip, at the vascular pole, and randomly.     

喙肱韧带的应用解剖

目的:探讨喙肱韧带(coracohumeral ligament,CHL)的解剖学特点。方法:观察20侧正常成人肩关节标本的CHL位置、形态、起止点及与盂肱上韧带的关系;CHL在肩关节各种活动中所处的状态;CHL与关节囊融合处、CHL根部组织、关节囊及喙肩韧带组织学特点。结果:20侧CHL全部起于喙突基底部的外侧缘;9侧止于冈上肌腱,7侧止于肩袖间隙,3侧止于冈上肌腱和肩胛下肌腱,1侧止于肩胛下肌腱;其中11侧可见CHL与盂肱上韧带存在纤维组织连接;CHL于肩关节旋外、前屈、后伸、内收、肱骨头前后平动时紧张,于旋内、中立位、外展位时松弛;CHL与关节囊融合处、CHL根部组织与关节囊组织学特点相似,均呈现关节囊组织的典型特点,喙肩韧带呈现出韧带的特有表现。结论:CHL位置与形态相对固定,起点一致,但止点呈多样性;CHL与盂肱上韧带复合体不固定;CHL在不同运动状态其紧张度不一;CHL与关节囊组织形态相似,是关节囊增厚部。     

Two-radiograph reconstruction using six geometrical solution sets and least-squares method.

When two radiographic projections are available for reconstruction, it was found that six different combinations of equations could be used to obtain the geometrical solutions for the position of any point. No errors in the image coordinates read from the radiographs resulted in identical solutions for the six equations. Inaccuracies or errors present in the image coordinates generated differences among the six solutions. In this case, a least-squares method could be used to determine the optimum position. The utility of such a least-squares optimizing approach is presented in the context of a clinical example.     

Requirements for leaf position accuracy for dynamic multileaf collimation

Intensity modulated radiation therapy can be achieved by driving the leaves of a multileaf collimator (MLC) across an x-ray therapy beam. Algorithms to generate the required leaf trajectories assume that the leaf positions are exactly known to the MLC controller. In practice, leaf positions depend upon calibration accuracy and stability and may vary within set tolerances. The purpose of this study was to determine the effects of potential leaf position inaccuracies on intensity modulated beams. Equations are derived which quantify the absolute error in delivered monitor units given a known error in leaf position. The equations have been verified by ionization chamber measurements in dynamically delivered flat fields, comparing deliveries in which known displacements have been applied to the defined leaf positions with deliveries without displacements applied. The equations are then applied to two clinical intensity modulations: an inverse planned prostate field and a breast compensating field. It is shown that leaf position accuracy is more critical for a highly modulated low-dose intensity profile than a moderately modulated high-dose intensity profile. Suggestions are given regarding the implications for quality control of dynamic MLC treatments.