基于质量流量控制器的一氧化碳吸入装置研制

目的一氧化碳(CO)是人体内一种重要的气体信使分子,可应用于治疗新生儿肺炎、新生儿缺氧缺血性脑病等严重疾病。为了探讨应用CO吸入来治疗这些疾病,本文研制了一种基于质量流量控制器的一氧化碳吸入装置。方法该装置通过质量流量控制器控制CO标气进入呼吸回路,采用CO电化学传感器对患者吸入治疗气中CO浓度进行实时监测显示并送入主控电路,通过PID算法调整质量流量控制器的输出流量,从而使治疗气体中的CO浓度更加精确,并通过与呼吸机的联用实验对该装置的示值误差、响应时间、重复性误差、稳定性误差等进行了检验。结果该装置的示值误差为0.98%,响应时间为30 s,系统的相对标准差和相对误差分别为0.24%和2.07%。结论本文所研制的一氧化碳吸入装置的示值误差,重复性误差,稳定性误差以及系统的响应时间均满足设计的要求,为临床CO吸入治疗提供了一种较为安全和可靠的手段。     

基于按摩的电刺激器的设计

目的设计一种基于中医按摩的电刺激仪器——将产生的电刺激信号通过中医的按摩手法给患者按摩。方法研究采用STC89C58RD+单片机作为控制器,采用LCD点阵液晶显示作为可视化的提示工具,采用4*4矩阵键盘作为输入控制接口,采用变压器作为电刺激信号升压器件。结果研究实现了预期目标,用户可通过LCD提示输入控制点刺激信号强度的按键,单片机处理后输出相应的脉冲波形,进而触发生成用于按摩的电刺激信号。结论对51单片机开发应用,实现了输入不同的频率信息,产生不同强度的电刺激信号,使人感觉不同程度的麻刺激,能够用于治疗和保健。     

微电脑前列腺脉冲式水囊按摩药渗仪的研制及应用

目的介绍微电脑前列腺脉冲式水囊按摩药渗仪的研制及临床应用.方法根据慢性细菌性前列腺炎的病理特点,在临床实验的基础上,结合生物医学工程技术和现代中医药理论,研制出微电脑前列腺脉冲式水囊按摩药渗仪.试用于治疗慢性细菌性前列腺炎病人600例.结果临床治愈459例(76.5%),显效101例(16.8%),好转40例(6.7%).无任何副作用.结论微电脑前列腺脉冲式水囊按摩药渗仪对慢性细菌性前列腺炎是一种良效、安全、舒适而科学的治疗新途径.     

一种小鼠体温恒定装置的研制

目的:麻醉中的小鼠较易失去恒定体温而死亡,为维持小鼠的正常体温,设计一款专门用于维持小鼠体温的装置。 方法:采用碳纤维材料作为加热片,基于MAX6675芯片的热电偶作为温度传感器,用STM32F103单片机作为核心芯片, 运用经典PID算法进行温度控制。结果:给小鼠加热和保温的碳纤维加热片的温度误差控制在±0.75 ℃以内。结论:本 装置能满足麻醉实验中小鼠体温恒定的要求,成本低廉,易于推广,系统有效可行。     

一种亚低温实验装置的研制

目的研制一种亚低温治疗新生动物缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)的实验装置,对传统选择性头部亚低温的降温方式进行改良。方法根据牛顿冷却定律,利用热对流和热传导的方式,使用冷空气对实验动物进行选择性头部亚低温,由温控器进行脑内温度的监控。选择HIBD动物,监测脑内初始温度(35℃)降至不同温度的时间和相应的头皮温度,并进行统计分析。结果动物头罩内冷气温度可在2~26℃范围内准确调控,脑内温度从35℃降至28℃所需的平均时间小于40 min,脑内温度与头皮温度呈良好的直线正相关关系(r=0934,P005)。结论通过冷空气对实验动物进行选择性头部亚低温是一种有效、简便的方法。     

基于MEMS传感器的可穿戴式老年人跌倒监测系统的设计

为了缩短老年人跌倒后的救助时间和提高安全保障,我们设计了一种基于加速度和角速度传感器的跌倒监测装置。该装置结合机械微电子系统(microelectro mechanical system,MEMS)传感器、数字信号处理及无线传输技术应用于智能手机上。为区分人体跌倒事件和日常行为,结合人体三轴加速度和角速度联合对跌倒事件进行判断,通过大量实验选取合适阈值。针对老年人的生活特点,数据通过蓝牙装置发送至手机上进行处理,通过手机语音报警、手机GPS定位系统和短信通知医院和用户监护人,使得老年人跌倒后能够在第一时间获得救治,减小伤害。经过大量的实验测试结果统计,相比较于传统的三轴加速度判断跌倒事件,结合三轴加速度和加速度联合判断使该系统的准确率从84.29%提高至100%。结果表明:基于MEMS传感器的可穿戴式跌倒监测系统具有便捷、准确、功耗低的特点,能够准确监测出跌倒事件并进行报警。     

一种体外贴壁细胞应变加载装置的研制

目的开发一套新型的应变加载装置,用于贴壁细胞力学生物学研究。方法该装置基于基底形变加载技术,采用可控制编程器驱动步进器,引起硅橡胶小室变形,实现多单元大应变的细胞加载;研制该装置,检测机械性能;建立硅橡胶小室的三维模型,利用有限元技术对硅橡胶小室进行仿真,分析该小室的应变场均匀性问题;采用该装置对骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)加载5%机械应变,频率0.5 Hz,2 h/d,持续5 d,并在倒置显微镜下观察细胞形态的变化。结果所研制的适用于体外细胞加载装置可对3组细胞加载基底实现最大至50%机械单向应变;在10%应变范围内,硅橡胶小室底部的均匀应变场面积占比保持在50%以上,保证了细胞受力均匀; BMSCs形态发生明显变化,排列方向趋于垂直主应变加载方向。结论该装置运行可靠,应变范围宽,频率可调,操作方便,可同时对多组细胞培养基底进行应变加载,为细胞力学生物学研究提供了便利条件。     

一种简易松质骨渗透率测量装置的研制

目的 研制一种简便、实用的松质骨渗透率测量装置.方法 将松质骨简化为一种流-固耦合的两相多孔介质,根据Darcy经验公式设计松质骨渗透率测量装置.该装置中,驱动渗透液的动力源是低压空气.选取新鲜猪股骨大转子处的松质骨、并制成24个立方块试件（10 mm×10 mm×10 mm）.这些试件随机分成4组,即A、B、C、D组,分别对应于4种压力差（50,100,150,200 kPa）.实验中,测量在4种压力差作用下松质骨试件的Darcy渗透率.结果 24个猪股骨松质骨试件的平均Darcy渗透率为（1.88±0.21）×10^-10·m^2·pa^-1·s^-1;在4种不同压力差作用下,4组松质骨试件的Darcy渗透率没有表现出具有统计学意义的变化.提示：松质骨试件Darcy渗透率（kD）同渗透压（pA）呈不相关的趋势,与Darcy经验公式近似地一致.结论 该装置可测量松质骨的Darcy渗透率,经进一步改进和完善,可望为松质骨渗透特性的研究提供一种简便、实用的测量手段.     

一种基于生物电阻抗原理的人体成分测试装置的研制

人体内各种成分之间的合理比例是维持人体健康的重要因素.与同位素稀释法、总体钾法、双能X线吸收法(DXA)以及皮褶厚度法等方法相比,生物电阻抗法测量人体成分简单、快速和准确,是体成分测量的理想手段.我们介绍了基于生物电阻抗测量技术的体成分测量原理,并以此为指导设计了一种体成分测试仪.该仪器测试数据重复性高,与同类仪器的对比实验验证了其准确性.     

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PIC单片机的便携式X线机主控系统设计与实现

目的：配合已有的高压系统,以PICl8F8722为主控CPU设计了一套X线机的主控系统,实现便携式X线机的摄影功能。方法：以常规摄影用X线机的功能为基础,采用kV、mAs二个参数控制曝光过程,曝光容量3．5kW;采用64K串行EEPROM存储芯片,保存胖、中、瘦3种体位,每种体位20个人体部位的曝光条件,实现体位程序摄影;系统可选用中文或英文操作界面;9种出错报警显示出错代码和具体出错信息：可配备有线或遥控双手闸曝光。结果：该系统结合高压发生系统、成像装置构成的便携式X线机,能够实现曝光条件选择、曝光控制、曝光过程检测、出错报警等功能,具有体积小、自动化程度高、控制方便等优点;同时系统具备冷高压测试的软件功能,方便系统调试和维修;系统设计充分考虑主控系统的硬件应用环境,预留充分的功能通道,以满足系统升级或不同的高压系统对主控板的改进要求。结论：该系统为便携式X线机、移动式床旁X线机系统的实现提供一个有效的解决方案,也可成为现有X线机技术更新的可行方案。     

消化道应用微磁囊定位系统抗地磁干扰的补偿方法

本研究介绍了一种应用于消化道微磁囊磁定位中的补偿地磁场干扰的方法.该方法通过设置补偿值来标记地磁场的干扰水平,并且用测量值减去补偿值来达到补偿干扰的目的.通过实验表明,该方法可以准确地确定定位背心所处的地磁场干扰水平;三维跟踪轨迹表明,该方法很大程度提高了微磁囊在消化道中定位的准确度.     

人体全消化道动力检测信号自动分析处理方法研究

消化道腔内压力检测是胃肠动力疾病诊断和胃肠动力学研究的一种主要手段。利用MEMS技术，我们开发了人体全消化道微型智能介入式诊查系统，能在正常生理状态下对全消化道压力、pH值进行长时间连续监测，解决了长期困扰医学界的压力信号的获取问题。本文着重讨论了系统的软件部分，即建立信号自动分析处理系统的必要性和方法。该系统主要实现信号的预处理、信号特征值的提取和优化、样本的分类功能，从而使测试结果可以真正应用于辅助医学诊断和研究，完善整个系统的功用。     

基于CORBA的医院信息系统与PACS的分布式集成研究

在实际医学应用中 ,医生需要及时获得病人的有关图像和文本记录信息。这些信息有助于医生进行病历诊断 ,临床试验和研究分析。但是这些信息分布零乱 ,并且位于不同的系统上 ,如图像管理和通信系统 (Picturearchiving and comm unication information systems,PACS) ,医院信息系统 (Hospital inform ation systems,HIS)等 ,这些系统使用不同的标准和协议 ,并且都不支持分布式操作 ,使系统间信息不能完全共享。为了实现各种医学系统间的分布式操作和信息的共享 ,本文结合当前流行的 WWW技术 ,利用分布式处理软件 (Common object requestbroker architecture,CORBA) ,提出了一种基于 WEB的 PACS和 HIS分布式集成方法 ,该方法将图像和文本信息系统及各种医学应用都看作是 CORBA组件对象 ,把对这些系统和应用的操作都当作是对应用对象的处理 ,利用面向对象的技术实现了对 PACS和 HIS系统的分布式集成和互操作 ,并且利用 WEB技术实现了信息的共享     

基于数字信号处理器的医用胶囊型内窥镜视频图像数据源记录系统

介绍了一种胶囊型内窥镜中视频图像数据源记录系统的工作原理和设计方案.该系统以TI公司的高性能数字信号处理器(Digital signal processor,DSP)TMS320C6211为核心处理器,采用PHILIP公司视频解码器SAA7114H对模拟视频信号进行数据缩放,在复杂可编程逻辑控制电路(Complex programmable logic device,CPLD)的控制下,视频图像数据由高速缓存先入先出队列(Fist-in First-out,FIFO)传输到DSP进行静止影像数字压缩通用标准格式(JPEG)压缩,最后将处理后的图像数据存入高密度闪存(Compact flash,CF)卡,完成视频图像的及时记录功能.其中DSP主要用来进行压缩编码和数据传输,我们采用离散余弦算法(Discrete cosine transform,DCT)和DCT系数量化的快速算法加快了DSP的运算速度,减少了DSP的执行代码,同时我们对各种存储类型进行了合理的分配,优化了存储器结构.在数据传输和处理过程中大量使用扩展的直接存储器访问(Extended direct memory access,EDMA)来加快处理数据的速度并提高了系统的性能.     

基于DDS技术的神经阈值刺激仪的研制

目的 针对基于模拟函数信号发生器的神经阈值刺激仪在动物实验和临床应用过程中遇到的实际困难和问题，为了满足科研项目“神经阈值图谱绘制及其临床应用研究”对神经阈值刺激仪各项指标的要求，重新设计、调试、改进神经阈值刺激仪。方法 基于直接数字合成(direct digital synthesis，DDS)以及其它新技术，设计出全新的信号发生源，采用光电耦合、高隔离电源以及浮地等方法，摒弃了传统的变压器隔离等技术，使神经阈值刺激输出的刺激信号能量较强且稳定，失真度低。结果 仪器整机安装调试后，就仪器输出的正弦波信号，用TDS3034B数字存贮示波器对其观察并进行FFT处理，经计算可知，信号总波形失真度小于1．0％。结论 重新设计的神经阚值刺激仪无论从输出信号失真度上还是从刺激能量的强度和稳定度上，以及整机的可靠性、安全性等诸方面，都基于模拟函数信号发生器的神经阈值刺激仪有重大进步或改善，完全满足科研项目“神经阈值图谱绘制及其临床应用研究”对神经阈值刺激仪各项指标的要求。     

消化道恶性肿瘤患者手术后血清CEA与PET／CT检查结果的对比分析

目的：探讨血清CEA检测和PET／CT检查对监测消化道恶性肿瘤术后复发及转移的价值。方法：所有48例消化道恶性肿瘤术后患者均进行血清CEA检测及PET／CT检查,并进行为期（3-6）个月的随访。结果：CEA对消化道恶性肿瘤术后复发和转移监测的准确率为75％,灵敏度为83．8％,特异度为58．8％,阳性预测值（PPV）为78．7％,阴性预测值（NPV）为66．7％。PET／CT检查对消化道恶性肿瘤术后复发和转移监测的准确率为91．7％,灵敏度为90．3％,特异度为94．1％,PPV为96．6％,NPV为84．2％。两组数据经统计学处理有显著意义。结论：PET／CT对消化道恶性肿瘤术后监测优于血清CEA检测,两者联检可作为消化道恶性肿瘤术后监测的首选方法。     

Application of a Quality Assurance Solution Based on an Electronic Field Imaging Device in Linac

Objective To test a quality assurance( QA) DVS solution-DVS based on a linac electronic field imaging device( EPID) and evaluate its accuracy and ease of use. Methods All of the QA items that do not require the dedicated QA phantom in the DVS solution were tested. Test methods were chosen based on the test items: for the collimator rotation center,the coincidence of the radiation and mechanical,mechanical flatness/symmetry and MLC transmission were compared with the existing QA solution; for the...     

基于掌上电脑的袖珍式血压Holter研制

介绍了一种基于掌上电脑的新型袖珍式血压Holter系统。采用低功耗单片机控制血压测量过程，配置与掌上电脑的接口，根据用户需要可通过掌电脑存储，显示，分析血压数据，可对测量参数进行控制修改，并实现数据的远程传输。该系统硬件部分由模拟电路的部分，智能单元部分，外设接口部分三大部分组成，分别给出了各部分结构和工作原理。软件部分主要介绍了血压数据的获取及Holter系统前端与掌上电脑的通信接口部分，该系统具有轻便，智能，操作方便，精度高，功耗低，性能稳定性的特点，有望成为家庭血压监护的理想仪器。