基于微机电系统运动传感器在人体运动测量中的应用**

背景：基于微机电系统的运动传感器以其安装简易、使用便利、成本低廉的特点给人体运动测量变革带来了契机。 目的：分析总结运动传感器中适合人体运动测量的几型传感器,以及利用这些运动传感器取得的研究成果。 方法：应用计算机检索CNKI和ISI数据库中2005/2011-08关于基于微机电系统运动传感器技术的文章,在标题和摘要中以“微机电系统、运动传感器、人体运动”或“micro electro mechanical systems sensor,human motion,human movement”为检索词进行检索。选择内容与微机电系统运动传感器技术在人体运动测量中的应用相关的文章,且尽量选择近5年发表或发表在权威杂志的文章。 结果与结论：初检得到180篇文献,根据纳入标准选择34篇文章进行综述。人体运动测量中对各种运动传感器技术的关注和应用越来越多,运动传感器能够迅速简便地检测人体的运动信息,而其捕获的运动信息可广泛运用于各种临床领域。随着软硬件技术的不断发展将成为人体运动测量的主流手段。 关键词：运动传感器;微机电系统;人体运动测量;测量;应用;进展 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.09.041     

基于微透析与微流控的新型肝素实时监测方法

目的:提供一种快速、连续、准确检测血液内肝素浓度及指导鱼精蛋白用药的新型诊断方法。方法:分别对微透析与微流控技术进行优化并整合,对人血浆中的肝素浓度变化进行实时监测。结果:该微透析-微流控系统能定量测量浓度范围为0~4.0 IU/mL的肝素,每隔30 s可自动读数1次,从取样到输出结果耗时16 min,结果与传统酶标仪测量方法的一致性高（R=0.995）。结论:该方法具有快速、准确、可完全覆盖肝素治疗浓度范围等特点,还可用于评价鱼精蛋白的用量,辅助临床用药。     

挠、尺动脉的无创血液流动阻力测量

在肘部和腕部放置气袖,指尖放置脉搏传感器,同步放气,肘部达到收缩压时,腕部开始收到脉搏信号,腕部达到收缩压时,指尖收到脉搏信号,于是测出压降,近而得到阻力。     

服装内微小气候测量装置的研制

为更加全面地评定飞行员个体防护装备的热学性能，研制了用于飞行员个体防护装备衣下温度、湿度、皮肤温度和直肠温度实时测量装置。此装置设计合理，性能稳定，数据记录可靠，实用性强。     

机械心瓣关闭速率的实时激光诊断

针对现行激光 扫掠法测量关闭 速率不具备实 时性的弱点， 本文采 用计数 型信号 处理 技术及 微机 高速数据采集方 法，构成了机械 心瓣关闭速率 激光诊断的实 时信 号处理 系统。利 用该 系统的 实时性 ，由大量的实时 数据可获得 心瓣 关闭 速率 的统计 特性 。本文 在介 绍激 光扫 掠方 法的 基础 上，介 绍了实时信号处 理系统的原理 及构成，并给出 了单叶碟型机械 心瓣关闭速率的 实测结果。     

基于显微CT的骨微观三维变形场测量系统的研究

目的初步构建一套集成显微CT与力学加载装置的测试系统,结合数字体相关技术(digital volume correla-tion,DVC)实现骨组织内部微观三维变形场的测量。方法选用微型力学加载装置进行单轴压缩试验,维持载荷不变的同时对试样进行CT扫描;采用DVC方法对连续CT图像序列进行相关匹配和搜索计算,测量载荷变化前后试样内部结构沿三维方向的微观位移值;通过零位移重复扫描和刚体平移评价该系统的测量精度及准确度;利用该系统测试牛松质骨块的三维位移场分布。结果零位移重复扫描结果显示该系统测量加载方向的位移准确度最高,测量精度低于CT扫描分辨率的1/10;刚体平移结果显示计算位移标准差为0.001～0.002μm;松质骨块测试区域在600 N载荷作用下沿加载方向的微观位移范围为100.35～110.25μm,位移场呈现多层逐级分布。结论该系统能够满足数字体相关法测量位移的准确度及精度要求,能够实现骨组织内部微观结构的三维变形场测量,可以作为进一步研究骨组织内部变形分布与结构成分响应关系的测量平台。     

利用流动渠道技术测量红细胞变形过程的系统研究

用底部附着法测量红细胞的变形过程，具有直观及一些其它方法不能替代的优点，笔者设计成一流动渠道技术系统，用于该方法的测量。本文着重介绍了系统的构成及测量原理，并给出了初步测量结果。     

基于微机的心电信号实时自动分析系统

作者介绍了在３８６微机上研制开发的心电信号实时自动分析系统，着重介绍了ＱＲＳ复合波的帝时检测算法和心律失常自动分析软件。该系统能实时显示任一导联心电波形，同时显示心率（ＨＲ）和早搏（ＰＶＣ）累积数；能自动识别十余种心律失常并报警；具有ＳＴ段分析功能，能实时检测ＳＴ段电平和斜率，经用美国ＭＩＴ心电数据库的部分数据对该系统进行测试，准确率达９５％以上。     

纤支镜检查动态图像的计算机实时抓取及报告处理系统

纤维支气管镜因其直观、简便和无创性等诸多优点而在呼吸系统疾病的检查、诊断和治疗中占据着举足轻重的地位 ,在临床的诊治中成为一种非常重要的手段 ,有关的设备也不断推陈出新 ,特别是在图像处理方面有了长足的发展。然而 ,在纤维支气管镜检查过程中图像与检查报告的处理问题仍没有得到较好地解决。例如检查结束后 ,医生不能立即出报告 ,患者也不能立即拿到报告单 ,而是要等到医生回去观看纤支镜的检查录像后方能出报告 ,但也只是文字形式 ,而病变部位的图像只能通过照相、录像等形式来展现 ,这在很大程度上给疾病的诊治带来了不必要的麻…     

基于实时三维超声图像的二尖瓣环重建及运动分析

二尖瓣环的非平面特性对二尖瓣返流的超声诊断和二尖瓣环成形术的合理设计具有重要意义.基于心脏的实时三维超声图像,我们研究了一种对二尖瓣环三维重建及运动分析的方法.首先通过人机交互方式提取出二尖瓣环的特征点,并根据位置关系对特征点排序,然后利用非均匀有理B样条曲线建立二尖瓣环三维形态模型,并编程实现二尖瓣环的动态显示和运动分析.通过对20组病例分析,初步证明此方法所建模型较准确反映患者的二尖瓣环的运动,能满足二尖瓣环三维可视化和分析研究的需要.     

基于USB的眼科B超图像实时采集与处理系统

提出一种眼科B超图像实时采集的新方法.应用FPGA从眼科B超诊断仪的SVGA信号连接器(VGA connector)前端直接采集数字信号,通过对静态RAM和USB接口芯片的时序控制,实现B超图像的实时高速传输.图像传输经编码处理,以最大限度减少传输的误差.PC对上传的图像进行解码后,实现实时显示,并对采集后的图像进行必要的后处理.本文充分证实了应用USB接口实现图像实时传输显示的可行性,并进一步验证了数字视频采集的优势,即图像的高保真性、实时性和存储处理的便捷性.     

基于FPGA的实时X线医学图像处理系统

X线图像的实时处理要求系统具有强大的运算能力和数据吞吐能力.本研究介绍了一套基于FPGA的图像处理系统,可以对输入的X线图像进行多种实时处理,包括回归滤波、数字减影、基于7×7模板的图像增强以及基于双三次插值的图像缩放等,并生成多种接口的显示图像.该系统可以应用于透视和血管减影造影等多种场合.由于采用高度集成的FPGA器件,整个系统功能强大,结构小巧紧凑.实验结果表明,系统工作稳定,可以初步满足临床应用要求.     

基于CT图像的肺结节计算机辅助诊断系统

本文介绍了一种基于CT图像的肺结节计算机辅助自动诊断系统。我们将肺结节的自动检测分为肺实质的提取、感兴趣区域（ROI）的分割和ROI特征参数提取及分类判别几个步骤。该系统能够在对肺部CT图像进行自动分析后给医生提示出可疑肺结节，从而提高了医疗诊断效率。     

一种基于FPGA的数字EIT系统的实验研究

以FPGA芯片为核心的数字化生物电阻抗测量实验平台,主要完成直接数字频率合成(DDS)的电流源模块、V/I变换和数字解调模块的研究.采用DDS技术生成正弦信号发生器,由THS4021改进的Howland电路设计压控电流源,在不同负载条件下测量其输出电流幅值的频率响应,并在不同频率下测量电流源的输出阻抗,对恒流源性能的稳定性和精度进行测定.解调方法采用数字化解调,测试不同激励频率下的数字正交解调输出误差变化情况.最后采用盐水槽实验系统进行成像实验.结果表明,电流源可在6.1～390.6 kHz范围输出多频激励信号,在600 kHz前保持在190 kΩ的输出阻抗.当信号频率从200 kHz逐渐增加到1.6 MHz时,解调电路输出的I和Q路误差逐渐增加,对应的幅度误差从1.13％增加到7.19％,相位误差从1.03％增大到5.34％.采用相邻激励-相邻测量模式对环氧树脂棒进行盐水槽成像实验,成像结果表明系统能够对单个目标物体实现较准确的定位,验证了本研究平台的可行性.     

一种实时超声血流速度的估算与显示方法

分析了自相关方法构成的多普勒彩色血流成像的基本原理,针对传统方法的一些弱点,提出了一种快速实时超声血流速度估算与显示的新方法。该方法并不直接计算反正切值,而是采取反向映射的办法,建立一个直接和显示动态范围有关、长度仅为256的映射表。该方法不仅适合在软件实现,更能互动式的由使用者改变速度显示动态范围以提高显示分辨率。     

A DICOM Framework for Machine Learning and Processing Pipelines Against Real-time Radiology Images

Journal of Digital Imaging - Real-time execution of machine learning (ML) pipelines on radiology images is difficult due to limited computing resources in clinical environments, whereas running...     

双通道脉搏波速度测量系统的研制

本文是脉搏波速度的测量及研究课题的系列论文之一，介绍了双通道光电传感器脉搏波测量系统的设计，对光电传感器的制作及测最位置的选择、脉搏波传递时间的计算方法以及脉搏波干扰的处理等关键技术给出了详细的解决方案，为脉搏波及其速度的研究提供一个精确稳定、操作方便、体积小功耗低且成本低廉的工具。     

基于改进U-Net网络的内窥镜图像烟雾净化算法

在微创手术中,电灼、激光烧蚀等操作产生的烟雾严重影响图像质量,遮挡医生视野,增加手术风险,同时也降低计算机辅助手术算法(如分割、三维重建、跟踪等)的性能,因此需要实时去除烟雾,以保持清晰的视野.提出一种基于改进U-Net网络的烟雾净化算法:为了保留更多图像细节,在U-Net网络编码器部分加入经过拉普拉斯金字塔变换的烟雾...     

一种基于水平集的医学图像分割算法

对Chan和Vese提出的活动轮廓线图像分割算法进行改进,用边界统计特性代替Chn-Vese方法中的区域统计特性.在图像分割的每次迭代中,首先根据当前曲线找到其边界统计特性,然后代入演化方程以使曲线运动到目标边界上,并用水平集方法实现.实验结果表明该算法在器官轮廓分割中是有效的.