M序列编码激励磁声信号处理方法研究

目的:对M序列编码激励提高磁声信号信噪比的处理方法进行研究,进一步解决目前磁声成像单脉冲激励方法信噪比低、磁声成像质量受到限制以及叠加平均改善磁声信号信噪比方法限制成像速率的问题。方法:通过仿真计算和磁声信号的实验测量,对不同码长下M序列编码的磁声信号的信噪比、峰值旁瓣水平、采集处理时间进行研究,并采用单层石墨纸模型进行信号检测实验。结果:对于单层石墨纸实验模型,在未进行波形叠加平均条件下,相比于单脉冲激励方式,7、31和127 bit M序列编码处理方法可提高磁声信号信噪比19.4、29.6和40.4 d B;3种码长的M序列编码激励磁声信号平均距离旁瓣水平分别为14.1、10.0和7.6 d B,峰值距离旁瓣水平分别为26.3、24.3和21.3 d B;将信噪比提升40 d B,采用127 bit M序列编码激励,相比于单脉冲激励结合波形平均处理方法,其采集处理时间由53.1 s缩短为0.520 s。结论:M序列编码激励的磁声成像信号处理方法对于提高磁声信号信噪比、改善成像质量、提高整体成像速率具有重要意义。     

潜水员水下心率实时监测系统的设计

目的：研制一种用于监测水下作业潜水员实时心率参数的便携式装置。方法：硬件系统设计为2个部分,包括心率检测单元和心率接收单元。心率检测单元位于潜水服之内,心率接收单元位于潜水服之外,2个单元之间采用无线通讯方式,心率接收单元与船上计算机之间采用有线的485传输方式,可进行长距离传输。结果：样机完成后经过反复测试,基本达到设计要求,成功实现陆上心率实时传输和水下模拟心率信号实时传输功能。无线传输模块水下可靠传输的最大距离可达10 m,且无线信号的传输距离和深度、压力无关。结论：硬件装置改进耐压和防水性能后,完全可以实现潜水员水下心电、心率信号的实时监测,并可扩展到其他生理信号的实时监测。     

医学高频超声编码成像中解码压缩技术的研究

将数字编码激励与现有眼科高频超声成像技术相结合,提出一种全新的高速数据检测和信号处理方法。由FPGA产生16位Golay互补序列．激励换能器产生超声波。数据采集电路实现了15MHz高频超声回波信号的数字化,采样频率120MHz．采样位数14bits。解码压缩算法由FPGA实时实现．A序列解码和B序列解码交替进行,分别将回波信号与A,B解码序列卷积运算．两路延迟叠加即实现了Glayo码的实时解码压缩。实验表明．采用编码激励技术可以在保持发射电压和轴向分辨率的前提下,有效提升回波主瓣幅度．抑制旁瓣噪声．可有效提高信噪比。此法对于改善眼科超声图像质量．提高设备安全性等方面具有重要的应用价值。     

生物阻抗谱多频激励信号设计方法研究

目的:设计一种人体生物阻抗谱多频同步激励信号,解决传统多频正弦信号波峰因数高、激励能量低、测量精度低等问题。方法:基于生物阻抗谱测量原理与激励信号设计原则,设计离散二值多频激励信号代替传统多频正弦信号。结合人体生物阻抗频响特性,研究信号幅频参数设计方法,并设计基于双边函数的频率点分布和高频段激励信号幅值补偿方案。利用MATLAB软件对信号频谱特性、激励能量、波峰因数、信噪比进行计算分析,并仿真测试在不同测量条件下信号的测量误差与信噪比。最后搭建测试平台,使用Cole模型进行实测分析,并与多频正弦信号测试结果进行对比。结果:该激励信号频谱特征符合预期设计,波峰因数为1.25,主谐波功率占比达到63.71%,激励能量约为多频正弦信号的2倍。仿真测试中,该激励信号在-55～-15 dB噪声环境下,平均测量误差最大不超过4.89%,在不同采样精度条件下信噪比均高于多频正弦信号约10 d B。Cole模型实测中,该激励信号测量阻抗模值误差最大不超过1.09%,相位误差最大不超过0.46°,拟合后Cole模型参数平均误差仅为6.12%,均低于多频正弦信号测量结果。结论:相较于传统多频正弦信号,该激...     

医学超声信号及其特征提取

医学电子学是生物医学工程学一级学科下属的一个二级学科,涉及生物医学工程学中的电子学领域,对信号/信息的研究是其重要内容之一.人体信号(包括人体超声信号)具有强随机性和强背景噪声的特点.医学超声诊断技术经过超声发射与接收、信号检测与处理、结构与运动图像显示等几个环节,应用现代科技中的一些概念、方法、技术,提取医学超声中与诊断有关的特征参数,使诊断更准确、迅速和有效.本文首先简要地介绍了医学电子学中人体超声信号的检测、处理及其特征提取所采用的方法及其技术特点.通过介绍医学超声信号检测和处理中所涉及的特有技术、方法和实施,对它们的未来发展方向进行展望.然后概要地介绍了医学超声信号在时域、频域(变换域)、几何域和模型应用等方面的特征提取方法,并说明其应用.在信号的时域特征提取方面,以超声多普勒血流信号的Teager能量参数提取为例进行说明.在信号的频域(变换域)特征提取方面,分别以短时傅里叶变换提取超声多普勒血流信号频谱参数、小波变换提取颈动脉超声多普勒血流信号最大频率曲线特征为例进行说明.在信号的几何域特征提取方面,给出了利用分形方法分析超声多普勒血流信号的例子.在应用模型提取信号特征方面,以超声多普勒血流信号零极点模型的特征提取为例进行说明.这些特征提取工作均为作者的科研成果.     

IDEAL序列与频率选择预饱和脂肪抑制在乳腺MR中的对比研究

目的 :对比研究IDEAL序列和频率选择预饱和脂肪抑制方法的信噪比(signal to noise ratio,SNR)、对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)和脂肪抑制的均匀性,以明确IDEAL序列在乳腺MR成像中的优缺点。方法:选取19名行乳腺MR检查的患者,选择病变相同的层面测量SNR和CNR;对2种脂肪抑制方法所得图像选择相同层面的20个相同感兴趣区,测量皮下脂肪的信号值,并绘图进行比较。结果:IDEAL序列的SNR=7.159±0.279,频率选择预饱和脂肪抑制的SNR=5.012±0.243(P=0.000);IDEAL序列的CNR=24.643±1.598,频率选择预饱和脂肪抑制的CNR=21.832±2.096(P=0.031)。IDEAL序列的信号空间分布曲线形态平缓,频率选择预饱和脂肪抑制的信号空间分布曲线形态陡峭。结论:IDEAL序列具有良好的信噪比、对比噪声比和脂肪抑制均匀性,可作为乳腺MRI检查的首选序列。     

MobiTrak技术在3.0T磁共振下肢血管成像中的应用

目的:探讨3.0T磁共振系统在下肢血管成像中的临床应用:通过MobiTrak序列及自动移床技术的应用,达到从腹主动脉至足背动脉(包括4个层块)的外周血管的清晰显示。方法:采用PhilipsIntera3.0T磁共振成像系统,对15例存在不同程度下肢血管狭窄的病人,使用Q-body线圈、Multihance磁共振对比剂,采用基于MobiTrak技术的3D/ISO-VOXEL序列行下肢血管对比增强扫描,并进行信噪比和对比噪声比的测量和统计学分析。结果:在15个病人中双下肢血管均得到清晰显示,且诊断明确。3D/ISO-VOXEL序列的应用有效地提高了信噪比,减少了静脉的影响,得到了更好的背景抑制,减小了伪影。结论:MobiTrak技术与自动移床软件的综合应用提供了更高信噪比及各向同性空间及时间分辨率的图像,同时提高了对比剂的使用率。3.0TMR具有的更高信噪比、高组织对比度、更快扫描速度的临床优势,在有效解决SAR问题的基础上,3.0TMobiTrak技术可以使我们在下肢血管闭塞等血管疾病的诊断上更有信心。     

3T MRI基础与临床第二讲基本参数及其影响因素

2.4成像矩阵在最差情况下,可以采用发射机线圈来接收MR信号。但是将接收器线圈靠近信号源尽可能地近一些将具有很大的优势,这通常都是采用专门的表面线圈来实现的。采用了成像矩阵这个术语来描述覆盖某一特定解剖学区域的大量线圈元件。采用较小的线圈有利于达到较好的信噪比(sig- nal-to-noise ratio,SNR)。几个小线圈可以保证充分覆盖,线圈元件的空间分布情况可用于获得否则便只有通过测量得到的空间信息。因为所有这些线圈或矩阵元件都在测量相互平行的信号,所以便形成了平行成像这一术语。下文中我们将把平行成像作为一种降低沉积入患者身体的能量的可能方法进行讨论。     

超声心动检查技术的现状及展望

超声心动图 M 型显示技术,已被确认是心脏疾病的一项重要检查方法,由于这种检查方法是非损伤性的,且具有较高度的分辨力和迅速显示的效率,在决定心腔大小、瓣膜活动情况、形态结构的是否异常、以及在室壁活动的方向、速度和幅度方面具有特别的意义。因而引起了对超声心动检查技术的兴趣,得已在临床上广泛应用,并且激起了利用超声反射获得更多有关心脏疾病诊断资料的设想,也导致了超声心动图检查技术的进一步发展。此外,还引起以下几个方面的     

关于方向性Doppler血流检测中接收线路非线性问题

本文在血流 Doppler 接收信号一般表达式的基础上,提出了一个易于模拟的简化模型。在运用非线性电路方法进行分析后,得出了关于线路非线性影响 Doppler 仪方向性能、血流速度谱分析及速度唐定量测量准确性的三点具体结论,为方向性 Doppler 的设计提供了依据。     

基于MAGNETOM Skyra型磁共振（MRI）设备影像质量测试和分析

目的 探讨检测磁共振影像质量指标的过程,建立磁共振设备影像质量指标的基线值,为完善国家相关标准提供一定的依据。方法 依据国内外现行标准的测试条件,借助SMR 170磁共振影像质量控制模体对新安装的MAGNETOM Skyra型磁共振的信噪比、影像均匀性、层厚、层厚非均匀性、空间分辨力、几何畸变率、低对比度分辨力、共振频率、纵横比等指标进行测试,得到对应的各项指标的基线值,并结合相关材料,探讨影响磁共振影像质量检测的情况。结果 采集图像使用自旋回波序列（SE）、头部线圈、脉冲回波时间为20 ms、脉冲恢复时间为250 ms、视野（FOV）为250 mm×250 mm、采集2次的设置条件,预设层厚分别为5 mm、8 mm和10 mm：测量层厚和非均匀性分别为5.2 mm/1.3%、8.3 mm/2.0%和10.4 mm/3.2%;信噪比和图像均匀性在矩阵为256 mm×256 mm时的结果分别是103.2/98.3%、105.6/96.0%和110.2/96.4%,信噪比在矩阵为512 mm×512 mm时的测量结果分别是102.6、104.8和106.2;空间分辨力在矩阵为256 mm×256 mm时均为1 mm,矩阵为512 mm×512 mm时为0.556 mm、0.556 mm和0.5 mm;低对比度分辨力均为可分辨直径4 mm、孔深0.5 mm的圆孔。几何畸变率在孔径间距为20 mm、40 mm、80 mm和100 mm处的测量结果分别为20.0 mm、40.3 mm、80.5 mm和100.8 mm。结论 应用SMR 170模体检测该型磁共振影像指标的参数设置和建立的基线值可为后续状态检测提供一定的依据;完善MRI影像质量检测指标,研发配套MRI影像质量测试模体,更新相关标准是今后MRI质量控制工作中的重点。     

血氧饱和度实时监测中脉搏波信号的预处理

目的:对光电脉搏式血氧饱和度监测系统采集的脉搏波信号进行预处理,提高参数计算的实时性与准确性。方法:对原始脉搏波信号噪声特点进行分析,提出相关的预处理方法并设计相应的滤波器,利用Matlab数据分析软件对脉搏波信号及相关参数进行仿真处理。结果:原始脉搏波信号经处理后,在提高运算精度的同时消除了噪声干扰。结论:实现了血氧饱和度的实时快速测量和动态监测显示,为血氧饱和度参数的计算奠定了基础。     

G—YR Ex—2T MR系统故障修复1例

故障现象所用机器为ＥＬＳＣＩＮＴ公司的Ｇ -ＹＲＥＸ -２Ｔ系统。质子的共振频率为８１．２７ＭＨｚ,用头表面线圈进行扫描时 ,发现图像失真严重 ,用ＦＳＥ序列扫描时 ,甚至出现信号丢失。故障分析该头表面线圈是由两组线圈组成的正交激励线圈 ,集发射接收于一体 ,信噪比极高 ,就故障现象来看 ,还不能对故障进行定位。主磁场强度下降 ;头线圈损坏 ;线圈连线有问题 ;信号处理系统问题等 ,那一部分的故障都可能出现上面的问题。所以应遵循由简到繁的原则 ,逐级排除故障。故障处理（１）用场强计测量主磁场的实际强度为８１．２ＭＨｚ,在误差…     

金黄色葡萄球菌的分子分型技术研究进展

金黄色葡萄球菌是重要的条件致病菌,能引起食物中毒以及院内感染等严重公共卫生事件。细菌分型技术是重要的分子流行病学调查手段,近年来获得了较大发展。目前国内外常用的金黄色葡萄球菌分型方法主要有SCCmec分型、核酸脉冲场凝胶电泳(PFGE)、多位点序列分析(MLST)、多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)和Spa typing等,作者从技术原理、结果解释、方法学评价等角度对上述技术进行结算。同时,从可操作性、可重复性、分辨力、数据比对等方面综合评价上述分型技术,认为PFGE具有较高的分辨力,适合对暴发疫情进行研究,MLST、MLVA适合对菌株的长期进化进行研究,Spa typing适合应用在常规监测中。     

植入式电子装置的体外供电电源模块的实现

1引言随着微电子技术和信号处理技术的飞速发展,使得植入式电子装置在临床医学中得到越来越广泛的应用,其中包括生理参数测量和监控、疾病症状的控制和治疗,如颅内压力监测、电子耳蜗、癫痫控制、神经修复、疼痛控制等。这些植入式电子装置通常存在两个问题:一是复杂的信号处理增加了电源设计和体积减小的困难;二是信号采集和信号控制的距离相距太远增加植入上的困难。因此,解决这两个问题的途径之一是将信号处理和电源供应放在体外,然后再利用电磁感应的方式进行传送,如图1所示。本文集中研究了植入式电子系统的供电模块,尝试了一种耦合线…     

基于HHT的胃电信号处理

本文采用HHE（Hilbert—HuangTransformation,HHT）时间序列分析方法,处理从人体采集到的胃电信号,通过经验模态分解（EMD）技术将一非线性、非稳态过程的原始胃电序列分解为一组内在模态函数（IMF）,然后对每一个IMF进行Hilbert变换,这样得到信号的瞬时频率,然后选择与胃电成分相关的频率成分,即2-4cpm之间的IMF进行重构提取胃电信号,这是一种更具自适应性的、新型的、基于模态分解的时间序列数据处理方法,可以有效去掉叠加在胃电信号中的呼吸和血流等干扰信号,使胃电图（EGG）在临床诊断中更具有实际意义。     

磁共振螺旋桨技术与图像质量的相关性研究

目的对磁共振的螺旋桨技术就图像信噪比、对比度噪声比、伪影等图像质量要素进行相关性研究。方法选取10位健康志愿者，分别采用常规头部扫描序列FSE T2W和Propeller FSE T2W进行轴位扫描。对两种序列扫描得到的图像进行分析，并各选取同一层面，相同的位置的一幅图像进行信噪比、对比度噪声比的测量，并进行统计学处理分析。结果10例志愿者的PropellerFSE图像质量优于常规FSE，灰、白质的信噪比、对比度噪声比均有较大幅度的提高。常规的FSE图像中，眼球的转动造成明显的运动伪影，脑积液的搏动伪影也非常明显；而在Propeller FSE T2W序列扫描结果中，这两种运动伪影都被消除了。头动时常规的FSE图像非常模糊，有明显的运动伪影，没有任何诊断意义。Propeller FSE T2W序列扫描图像上基本没有运动伪影，图像质量略有下降，但明显好于常规FSE图像，有诊断价值。结论Propeller FSE和常规FSE相比，具有更高的信噪比和对比度噪声比，图像质量明显提高，并能有效地克服运动伪影。     

MR-5002型射频功率放大器一例故障的应急修理

MR - 5 0 0 2型射频发射功率放大器是由美国EMI公司专为生产磁共振成像设备的厂家定制的 ,他的作用是将幅度为 0 5V、功率约 1mW从发射调整器送出来的射频脉冲信号进行放大 ,然后将足够大功率的射频脉冲送到发射线圈去产生射频磁场 ,使得被检体的氢原子在梯度磁场中产生磁共振现象 ,同时 ,接收放大回路把接收线圈接收到的磁共振信号进行放大后送到计算机 ,经过较复杂的处理后 ,最终得到被检体的磁共振图像供临床诊断用。MR - 5 0 0 2型的最大峰值输出功率为 5 0 0 0W。我院所购磁共振设备就是配备了该型号射频功率放大器 ,该设备在使用…     

零充填技术在三又神经中的应用

目的：探讨磁共振3DT1SPGR序列中不同零充填技术（zero—fiuinterpolationZIP）参数在三叉神经中的临床应用价值。方法：随机抽取15例颅脑患者采用3DTISPGR序列对三叉神经进行薄层扫描,选用zIP512相位、频率编码均为256（A组）与选用ZIPl024频率、相位编码256（B组）两组,用IVI功能软件对图像的信噪比进行测量分析。结果：磁共振3DTISPGR序列参数中,A组图像信噪比明显优于B组,图像空间分辨率轻度下降P〈0．05。结论：ZIP512（A组）序列参数重建图像质量明显优于ZIPl024（B组）,A组显示三叉神经与血管的关系更清晰、准确率更高。     

基于国家标准及美国电气制造商协会测量程序的PET/CT验收检测

目的：按照国家卫生行业标准WS817-2023要求对Biograph Vision 600型PET/CT进行验收测试与性能评估。方法：通过设备内置的美国电气制造商协会(NEMANU2-2018)测量程序,根据国家卫生行业标准WS817-2023要求,检测PET/CT中PET部分的空间分辨力、灵敏度、散射分数、计数丢失与随机符合、计数丢失与随机符合校正准确性以及飞行时间(TOF)分辨力,并且通过设备内置的Gantry＿offset采集程序测量PET/CT配准精度。结果：BiographVision600型PET/CT横向、轴向空间分辨力在距离视野中心1 cm处分别为3.69、4.10 mm;在距离视野中心10 cm处分别为4.26、4.89 mm;在距离视野中心20 cm处分别为4.68、4.89 mm。视野中心和径向10 cm处灵敏度分别为16.12、16.00 kcps/MBq。噪声等效计数率(NECR)峰值为281.60 kcps,峰值对应的放射性活度浓度为30.69 kBq/ml,散射分数和相对计数率误差最大值分别为38.17%和4.0%。当放射性活度浓度为5.3 kBq/ml时...