心血管循环系统建模**☆

摘要：人体血液循环系统是一个非常复杂的有机体，仍有许多问题无法解决，但是借助于现代的科学技术将会逐渐揭开心血管循环系统的神秘面纱。心血管循环系统是人体生理系统的核心，建立其数学模型，模拟其血液循环，可为心脏病医疗设备的设计提供辅助工具，对研究心脏疾病的成因和治疗具有指导意义。文章描述了心血管循环系统建模的历史、种类及其各种建模方法，并以Harvard-MIT(哈佛-麻省理工)建立的心血管仿真模型--RCVSIM模型为例，阐述了模型建立的思路。     

生物医学模拟曲线的再生分析

为了更好利用已经积累的各种医学信息，本文讨论了一种利用Ｂ－样条平滑变换和图象边缘轮廓跟踪法识别坐标纸上曲线的方法，该方法在相当大的正规化参数范围内，可以在有 的去除不需要的细节噪声的同时，能很好地保证提取的曲线精度，为自理生物医学信号提供了新的有效手段，具有很好的应用前景。     

肺癌介入治疗模拟实验系统

为了深入研究肺癌介入治疗的血流动力学机理 ,设计了肺癌介入治疗的模拟实验系统。这个系统可以在各种生理参数条件下模拟药物灌注的手术操作过程 ,测试灌注效果。允许调节的参数包括 :心输出量、主动脉血压、压力波形、脉动周期、支气管动脉流量以及选用不同型号的导管、采用不同的注射速度或注射方式等 ,小分支动脉的开口位置及管径也可以改变。文中给出了应用我们研究的 p H值测定法测定的自然灌注区基本形态。     

基于改进的遗传算法求解脑电逆问题★

由大脑头皮电压推断大脑内活动源的信息，称之为脑电逆问题，即通过脑电图数据去反演可以反映脑电活动等效偶极子源的参数信息。其中，遗传算法由于其良好的鲁棒性、自适应性和全局优化性，是解决这类非线性问题的有力工具，但仍存在一些问题。文章分别采用了改进的自适应遗传算法和混合遗传算法，分别对单偶极子和双偶极子模型进行仿真。仿真结果表明，相对于基本遗传算法，混合遗传算法在搜索的早期效率较高，而自适应遗传算法在中后期防止局部最优的性能方面有较大提高。     

造影血管边缘的B—立方样条平滑变换的多尺度检测方法

本文讨论了利用Ｂ－样条函数的平滑样条变换，实现多尺度检测血管造影图象边缘的方法。通过调整Ｂ－样条函数逼近表示血管造影图象的正规化参数，去除低于这参数尺度的细节噪声，再利用Ｂ－样条函数反变换提取血管的边缘，本文的结果表明，在相当大的正规化参数范围内，可以在有效的去除不需要的细节噪声的同时，能很好地保证提取的血管边缘的精度。与传统的高斯滤波比较，该方法的滤波带宽灵活可调，易于实现的递推算法。     

基于皮质慢电位特征分析的神经皮质运动区功能定位

背景：皮质慢电位及其偏移变化在所有个体中都存在,基于皮质慢电位及其变化规律检测的神经皮质(运动区)功能定位方法可以有效避免漏检,关于此方面的详细研究鲜有报道。 目的：探讨皮质脑电中皮质慢电位用于术中神经皮质(运动区)功能定位的可行性和特点。 方法：采集华盛顿西雅图海港医院3例患者位于大脑神经皮质(运动)功能区手指皮质区域的皮质脑电信号数据,同时采集相应手指弯曲运动数据,作自身对照。利用小波变换对皮质脑电信号进行分解和重构,提取运动事件相关皮质慢电位在运动事件发生前后的能量比(事件相关电位指标)为特征量,并构造特定阈值进行分类,结果与相应手指弯曲运动数据比较,进行检测正确率分析。将试验采集数据分成训练和测试组,分别用于特征提取和分类算法的设计和性能检测。 结果与结论：以皮质慢电位信号的事件相关电位指标为特征量,以1.6为阈值进行分类,其分类定位检出正确率达到84%。提示通过皮质(运动区)慢电位的特征提取和分类可以更有效地进行术中运动功能区皮质定位,具有检测分辨率高、避免漏检的优点。     

基于Mu/Beta节律的想象运动脑电信号特征提取

背景：不同的运动会产生不同的脑电信号,脑机接口技术就是利用脑电信号的特异性,通过现代信号处理技术和外部的连接实现人脑与外部设备的通信。以实现脑机接口在线研究的目标,首先要解决的是脑电信号处理的速度问题。 目的：研究快速、准确地提取脑电信号特征及分类的方法。 方法：充分利用想象运动过程中,脑电信号中Mu/Beta节律的事件相关同步化和去同步化特性,以2003年BCI竞赛数据为处理对象,采用带通滤波和小波包分析的方法提取Mu、Beta节律,提取C3、C4两通道上的能量平均值形成二维特征向量,利用matlab自带的classify函数进行分类。 结果与结论：通过对训练数据进行测试得到较为合适的参数,利用该参数对同等条件下的训练数据和测试数据分别进行判别,分类正确率分别达到87.857%和88.571%。 关键词：特征提取与分类;脑电信号;事件相关同步化/去同步化;想象运动;小波包分析     

皮质脑电图μ节律术中定位运动区皮质的研究

目的探索皮质脑电图(ECoG)μ节律分析定位运动区皮质的应用价值。方法回顾性分析8例大脑功能区病变病例资料,均在全麻术中唤醒状态下手术,术中皮质直接电刺激(DES)定位运动区皮质。采集静息、手运动任务下ECoG信号,提取ECoG 4个主要节律:δ、θ、μ、β,分析每个节律的事件相关去同步化现象(ERD),评价ECoG定位运动区皮质的灵敏性与特异性。结果术中DES均成功定位病人运动区皮质。在运动状态下,ECoG信号μ节律ERD变化最明显,其是运动区皮质的特征节律。以40%阈值为特征值,μ节律定位有较高灵敏性(81.0%)和特异性(91.7%)。结论 ECoGμ节律分析可用于术中定位运动区皮质,有望成为术中定位运动区的一种新方法。     

基于二维DCT的医学图象压缩及FPGA实现

本文介绍了一种适用于JPEG医学图象压缩的二维DCT的FPGA设计方案。该设计充分利用了可编程逻辑器件的灵活性以及器件本身所带的硬件资源，如嵌入式乘法器。二维离散余弦变换采用了行列分解的方法，并通过快速算法在很大程度上减少了硬件实现的复杂度，提高了模块的吞吐量，并且具有实时，高精度的优点。     

颈动脉波特征提取的小波变换分析方法

本文把小波变换应用于颈动脉波的特征提取，为检测ＣＡＰ上升支起点的降支重搏波切迹提出了一种新方法。文中讨论了利用小波变换的极值点和零交叉点检测信号的奇异点的原理，并给出了适当利用平滑信号在拐点处的斜率帮助检测ｕ点的方法。分析了表明，即使在严重基线漂移和强噪声干扰下，这一方面也能得到准确的检测结果。