基于迭代函数系统的多音轨个性化耳鸣康复音的合成方法

针对经典疗法在耳鸣声治疗有效性或康复音可听性上存在的不足,本研究基于迭代函数系统(it-erative function system,IFS)和乐器数字接口技术(musical instrument digital interface,MIDI),提出一种多音轨个性化耳鸣康复音的合成方法,使合成康复音在保持频率特性的...     

一种基于五声音阶和混沌的耳鸣康复音生成方法

耳鸣是一种常见临床症状,发病率很高,严重影响患者生活质量。科学研究表明,利用某些相似不重复的音乐可缓解耳鸣。通过混沌系统直接映射合成的音乐虽整体符合相似不重复特性,但其音乐内部仍会出现同一音调连续重复多次或音调突变情况。针对这一问题,本文基于五声音阶、混沌理论,借助乐器数字接口(MIDI)技术,提出了一种新的耳鸣康复音生成方法。试听结果表明,这种方法生成的耳鸣康复音不仅具有自相似性,在可控范围内不会完全重复;并且音乐内部不会有较大的音调突变,因此将其应用于耳鸣治疗具有一定参考价值。     

一种基于分段迭代的MRI成像涡流补偿方法

在核磁共振成像中,涡流的存在会影响系统的成像质量。梯度电流预增强方法是一种被广泛采用的有效的涡流补偿方法。梯度电流预增强在一个周期内要进行上千次e指数计算,需采用快速的计算方法。迭代计算是普遍采用的涡流补偿快速计算方法,但是存在累积误差放大的问题。针对这种问题,基于迭代计算原理,我们提出了一种改进的分段迭代的MRI成像涡流补偿计算方法。实验结果表明,在计算时间同量级的条件下有效地提高了梯度预增强量的精度。     

一种基于分段迭代的MRI成像涡流补偿方法

在核磁共振成像中,涡流的存在会影响系统的成像质量.梯度电流预增强方法是一种被广泛采用的有效的涡流补偿方法.梯度电流预增强在一个周期内要进行上千次e指数计算,需采用快速的计算方法.迭代计算是普遍采用的涡流补偿快速计算方法,但是存在累积误差放大的问题.针对这种问题,基于迭代计算原理,我们提出了一种改进的分段迭代的MRI成像...     

一种股骨头假体个性化设计方法研究

为解决人工髋关节置换手术后假体无菌松动等并发症,适应假体个性化快速设计和制造的需求,对假体设计方法进行研究.采用医用CT技术、计算机辅助设计和有限元计算分析相结合的方法,依据患者股骨髓腔解剖形状和置换要求设计髋关节假体;用有限元软件ANSYS建立股骨的三维有限元模型,并自主开发计算机程序计算得到股骨的材料参数,在股骨有限元模型中实现股骨材料的非均匀及各向异性描述;用计算机仿真植入了定制髋假体的股骨--假体系统后的接触问题;分析对比股骨在术前术后的应力、应变大小及分布,检验假体设计的合理性;定量地确定股骨在手术后所产生的应力遮挡效应的程度,研究结果表明这种假体设计和分析方法更为合理、可靠,为优化设计假体和评估假体植入后的长期稳定性提供了基本方法.     

迭代成像中一种快速求解投影矩阵的方法

迭代成像中投影矩阵的获取速度直接影响算法的效率.本文提出了一种快速求解投影矩阵的方法,它尤其适用于扇形扫描投影数据的重建.利用扇形射束与重建图像像素的几何对称性一次获取多个投影矩阵的向量以及实时获取投影矩阵向量方式,减少了获得投影矩阵花费时间,节省了存储矩阵所占用的空间.通过模拟投影数据进行图像重建,其结果表明,该法较全部求出投影矩阵法极大地减少了内存空间的占用,较数据转换法节省了转换时间,从而提高了扇形投影数据的图像重建效率.     

一种组合式个性化人工膝关节假体数字化设计方法

目的 提出一种组合式个性化人工膝关节假体结构,解决膝关节股骨肿瘤保肢手术由于截骨位置差异性较大,很难采用标准型人工膝关节假体满足个性化需求的问题。方法 首先将患部关节区域CT数据进行三维重建,并利用MRI增强扫描技术建立肿瘤的三维模型,再通过肿瘤模型与患部关节模型进行位置匹配,在三维模型上确定手术截骨位置,根据截骨尺寸设计个性化的股骨柄与标准股骨髁假体进行有效组合,形成一种组合式个性化人工膝关节假体。结果 根据本文设计方法的结果加工成型,骨科临床医生分析膝关节假体结构与人体膝关节生理结构相符,达到个性化假体设计要求,能够重建患者膝关节功能。结论 这种膝关节假体结构有利于降低个性化膝关节假体设计加工成本,缩短设计加工周期,有望提高患者生命质量。     

一种恢复高刺激率下听觉诱发电位的迭代维纳滤波方法

研究分离高刺激率诱发的听觉诱发电位(AEP)暂态成分的方法。根据前期提出的维纳滤波技术,结合高阶反应的数学模型,提出一种长期记忆的迭代计算方案,在无需信号先验知识的条件下逼近一个稳定的AEP估计。将该方法应用于仿真数据和真实数据进行检验,其效果接近理想条件下维纳滤波的理论解。结果表明该方法可在缺乏信号先验知识的条件下,得到一个接近于理论真实值的AEP估计,为在高刺激率下还原AEP提供了一定的启示。     

一种个性化动态脑功能网络的构建与特征提取方法

目的为了研究运动想象过程中脑功能网络(brain functional network, BFN)的时频变化特征及对运动想象任务识别的影响,本文提出一种个性化皮尔逊相关系数(personalized Pearson correlation coefficient, PPCC)并用于动态BFN的构建与特征提取方法。方法首先,对各受试者运动想象脑电(motor imagery EEG, MI-EEG)频带范围进行两级筛选,获得其最优频带;然后,将运动想象时间段进行分割,计算各子时段最优频带MI-EEG的PPCC,并用于构建个性化的动态BFN;进而,计算各个BFN的度作为网络特征,并将多时段的网络特征串行融合获得特征向量;最后,针对BCI Competition III Data Set IIIa和BCI Competition IV Data Set 2a数据集,采用支持向量机检验特征的有效性。结果在两个公共数据集上,本文方法的10×10折交叉验证最高识别率分别为100.00%和68.84%。与基于共空间模式和基于PCC的BFN特征提取方法相比,具有明显的优势,双样本t检验的结果也充分表明...     

一种上肢康复机器人机械臂重力平衡方法

目的针对现有上肢康复机器人机械臂质量较大且其自体质量无法忽略等问题,基于重力平衡原理提出一种上肢康复机器人机械臂重力平衡方法。方法通过角度传感器检测肩关节屈/伸角度,将经过滤波的模拟量信号传送到单片机,单片机计算得到目标力矩,并作为控制参数发送到驱动器,驱动器驱动电机进入力矩模式并输出力矩,平衡上肢康复机器人机械臂重力。结果实验所用机械臂长度L_1=300 mm、L_2=300 mm,关节运动角度0°～140°,机械臂自体质量M_1=3.0 kg、M_2=4.4 kg;电机可提供最大力矩27 N·m、最大电流0.766 A;满足实验需求。在肩关节屈/伸角度范围为30°～120°的机械臂上选取7组角度进行实验。实验证明,在30°～75°内实际输出力矩大于理论输出力矩,机械臂保持平衡且有向上运动的趋势;在90°～120°内,实际输出力矩略小于理论力矩,机械臂保持平衡且有向下运动的趋势。结论实验证明,笔者设计能很好地实现机械臂重力平衡。     

一种面向芯片合成技术的寡核苷酸设计方法

目的：研发适用于芯片合成技术的寡核苷酸设计方法。方法面对芯片合成技术的需求,提出新方法,对需要处理的核苷酸序列,通过交叉匹配及酶切位点消除算法对序列中的交叉匹配片段及酶切位点进行密码子替换,尽可能减少交叉匹配及酶切位点序列的出现,对处理后的序列采用近似Tm值优化方法进行切割。结果比对相同序列在该方法和Tmprime两种方法中的结果,从寡核苷酸长度、Tm值范围、错配片段数等因素进行比较,验证了新方法在处理交叉匹配上有很好的效果。结论该方法符合适用于芯片合成技术的寡核苷酸设计的需求,大大减少了交叉匹配及酶切位点的出现情况,为芯片合成技术的寡核苷酸设计提供了一种有效方法。     

一种循环频率域内的心音包络合成方法

在循环频率域内分析心音的特性,提出一种新的心音包络合成方法.采用循环统计量,研究心音的循环平稳特性,把心音包络表示为循环频率的线性和,线性系数由循环谱估计.以心音分裂为例,进行包络提取仿真.在加性高斯白噪声和随机干扰环境下,对各种包络提取方法进行对比分析.仿真结果表明,心音包络可以在循环频率域内合成.心音具有显著的循环平稳特征,心音包络可以表示成循环频率的线性和.所提出的方法不仅对心音包络的合成与分解给出物理解释,而且具有一定的抗噪声和抗干扰能力.     

一种基于最优区间函数拟合的P波识别方法

针对不同心电图中P波位置、形状差异较大且易受干扰影响而难以准确识别的问题,我们提出了一种基于最优区间函数拟合的P波识别方法,该方法首先在局部范围内变化函数拟合区间,然后在每个区间内用二次函数对P波按最小二乘法原理逼近,通过对比拟合误差,找出P波的最优拟合区间,最后利用在最优拟合区间上的拟合求出P波的各特征点.经MIT-BIH心电数据库的心电数据验证,该方法是准确有效的.     

一种新型的康复治疗装置—康复床

去年三月在北京举行的“一九八三年日本医疗器械展览会”上,展出了一种由华侨商社隆泰贸易株式会社经销,日本UHI公司制造的称为CLINISYSTEM的康复治疗装置,引起参观者极浓厚的兴趣。这种新颖的康复床是根据工程上气流压力可以使微粒悬浮的原理,结合医学上的实际需要研制出来的。是籍助工程技术手段为康复医学服务的典型实例。临床试验结果表明:该康复床体现了先进的科学水平和技艺,是医疗及康复医学工程领域的一项重要的有意义的成果。新     

一种基于图像管理器的PACS系统

目的：一种基于柯达MIM-100图像管理器的PACS系统开发应用。材料与方法;通过与MIM-100图像器通讯,获取图像信息,将IMG格式的图像转为BMP格式存储,并进行模式识别,自动地按CT号、MR号、DSA号进行归档,图像在网内互相调阅、可远程会诊、光盘刻录,存储的图像可再转化为IMG格式送入柯达MI190激光相机成像。结果：此PACS系统具备四个特点;（1）通过图像管理器通讯,螺旋CT、MR、DSA有机联接起来;（2）3台设备共享一台相机;（3）获取3台设备的不同格式影像,可在PC机上进行多项后处理;（4）病人信息数据库管理,结论：这种基于图像器的PACS系统操作方便、投资少,实用性强。     

SACNet:一种癌症网络合成与分析系统

目的针对目前癌症的疾病网络构造的片面性和不精确性,提出一个基于集成多种数据源的癌症网络构造分析辅助工具系统。方法基于KEGG数据库的癌症生物通路和DisGeNET数据库的基因疾病关系等数据源,利用生物通路差异分析方法结合癌症基因表达数据获取差异通路集合,集成网络可视化工具生成癌症网络,结合网络聚类分析方法给出聚类分析结果,并对聚类分析结果进行基因功能聚类,分析癌症聚类子网络在癌症中的生物学功能。结果该工具系统生成的癌症网络以及聚类得到的网络分析结果能较准确反映出癌症和致病基因之间的联系。结论该系统界面友好,人机交互性好,可以有效辅助科研人员工作,对探寻癌症内部致病机制具有价值和意义。     

一种基于T-S模糊辨识的人体站立平衡系统建模方法

为了使被动平衡康复训练系统可以制定安全的训练强度和训练方式,本论文采用T-S模糊辨识方法建立了一种新的人体站立平衡系统数学模型。该模型以多维运动平台的运动加速度为模型输入,人体关节角度为模型输出。采用人工蜂群寻优算法改进模糊C-均值聚类算法,提高了辨识前件参数的效率。通过试验,采集了9位健康成年人的被动站立平衡调节数据,用于模型参数训练和模型结果验证。采用仿真结果和测量数据的均方差及互相关度,证明了所建模型是准确和合理的。     

一种基于运动想象的脑-机接口时空滤波器迭代算法

基于运动想象的脑-机接口系统是脑-机接口中的一个主要研究方向,共空间模式(CSP)算法是一种流行的运动想象数据分析特征提取方法.共空间模式的性能依赖于恰当的带通滤波,通常高度依赖于神经生理先验知识.本研究提出一种称为共迭代时空模式(ICSTP)的运动想象时空特征提取方法,该算法用与空域滤波器设计相同的广义特征值问题优化时域滤波器,并给出了算法收敛性的证明.真实脑电数据实验结果表明算法的收敛只需数个循环,且平均正确率高于人工选择时域滤波器的标准CSP方法.     

基于声卡的肠鸣音采集系统的开发

肠鸣音是肠生理状态的反映,在临床急腹症的诊断中具有重要的意义,为了深入研究肠鸣音的产生机理,研制一个利用计算机集成声卡实现肠鸣音采样、在LabVIEW环境下开发的肠鸣音采集系统,它可以实现肠鸣音的实时采集,显示和二进制存储,为探索肠鸣音发生机理提供了详实的临床数据,同时也为搭建生理信号采集系统提供了便捷可行的解决方案。     

基于MyDAQ和LabVIEW的胎心音实验系统

目的：指出胎儿监护的重要性和通过检测胎心音实现胎儿监护的重要价值,设计一个胎心音实验平台,实现胎心音采集和性质分析。方法：首先依据WHO的调查,世界每年有数百万胎儿死亡,若孕妇在怀孕期间按周期做胎儿健康监护,则可以明显降低婴儿的死亡率,简述了胎儿健康监护的重要意义;然后比较多种胎儿监护方法,指出胎心音图法具有更重要的价值。最后论文分析了胎心音的产生和基本特点,基于MyDAQ和LabVIEW建立了一个胎心音实验系统。结果：该实验系统实现了胎心音的采集、WAV格式存储和读取。时变滤波器和小波除噪的预处理,以及基于TSA的胎心音性质分析,得出胎心音的性质与文献研究一致。结论：该系统廉价、快速原型化、灵活的优势,以及能够开放的特点,不仅能用于胎心音的相关研究,还适用于语音等信号的采集和分析。