军事生物医学工程创新人才培养模式初探

从进行生物医学工程专业思想教育、全方位创新思想教育和培养综合素质与能力3个方面介绍了军事生物医学工程创新性人才培养的模式,指出了这种创新性人才培养模式克服了原有教学中存在的问题,对于培养高水平的创新性军事生物医学工程人才具有重要的意义。     

乳腺电阻抗投影成像算法及实现

研究并验证电阻抗乳腺投影成像算法。该算法将乳腺等效为均匀,利用均匀介质电流场扰动原理,将场域内电阻抗异常区域投影到边界的电流分布,采用物理模型实验进行验证。该算法能识别2mm的电阻抗扰动目标,识别的目标深度可达25mm。电阻抗乳腺投影成像算法可以用于乳腺内异常电阻区的探查。     

用于电阻抗断层成像的真实颅骨物理模型研究

目的：研究制作近似真实形状和电阻率分布的颅骨物理模型的方法,为电阻抗断层成像的相关研究提供更加准确的实验平台。方法：采集颅骨的CT图像,用快速成型机制作出树脂模型,然后将每一块树脂模型翻制成不同电阻率的石膏模型并将其黏合成完整的颅骨模型,最后测量分析模型的精确性。结果：首次制作了近似真实形状和真实电阻率分布的颅骨模型,外形差异平均值为0.20 mm,模型电阻率值与真实值无明显差异（P〉0.05）。结论：所做模型可满足实验需要,有利于开展脑部电阻抗断层成像的深入研究。     

电阻抗扫描乳腺成像的初步实验

目的: 电阻抗扫描(electrical impedance scanning, EIS)成像原理应用于妇女乳腺检查是一种新的诊断技术. 初步实验研究在于为后续EIS乳腺成像系统电极阵列、硬件系统、软件算法的设计提供依据. 方法: 基于EIS检测原理通过初步建立的信号检测平台,采集一些人体数据,并对信号的幅值、相位进行分析. 结果: 电极阵列、电极-皮肤接触阻抗、激励频率均对检测信号有影响. 结论: 明确了影响EIS检测结果的因素,为EIS乳腺成像系统的设计打下了良好的基础.     

电阻抗断层成像中临近和对向驱动模式的研究

目的：在单激励源条件下,比较临近驱动和对向驱动模式对体表测量信号的幅值、动态范围、精度及中心区域的敏感性等的影响,为阻抗成像寻求相对较优的驱动模式,方法：基于自行研制的32电极高精度电阻抗断层成像实验系统,在直径30cm的圆形物理模型上,采用幅值1mA、频率50kHz恒流激励,分别对临近驱动和对向驱动模式下的测量信号从幅值、动态范围、精度和变化量等方面进行研究.结果：相同测量条件下,相对于临近驱动,对向驱动使边界电压的平均值提高了4,3倍,动态范围降低了21.3dB,平均测量精度从0．64％提高到0．04％．对向驱动时,中心区域放置直径4．1cm铜管时引起的绝对变化量为6．6～-28．8mV,临近驱动为12,4～-2．4mV,对向驱动时总相对变化量为-28．7,临近驱动时为-13．7.结论：对向驱动模式下能得到精度较高、对中心区域较为敏感的测量信号,在高精度阻抗成像中,可采用对向驱动模式．     

用于电阻抗多频及参数成像数据采集系统的正交序列解调法

目的　研究一种用于电阻抗多频及参数成像数字采集系统的具有高抗噪性能和快速的解调方法 .方法　提出一种新解调方法正交序列解调法 ,通过构造一对正交的正弦序列 ,计算所采序列与这两个序列的内积 ,从而得出相应频率成分的实部和虚部 .结果　在 n频率成分 ,每周期采样点为 N的情况下 ,从采样结束到解调完成共需 2 n次加法和 2 n次乘法运算 ,随机噪声可被衰减 (N/ 2 ) 1 /2 倍 .除特定频率点外 ,高次谐波被有效抑制 .结论　正交序列解调法具有系统资源占用少、计算速度快、抗噪性强的优点 ,满足电阻抗多频及参数成像数字采集系统的需要     

电阻抗断层成像软件实验系统设计

为了深入研究电阻抗断层成像技术,作用设计并实现了一个软件实验系统。该系统能够完成建立模型、成像算法、仿真成像、物理模型成像以及成像结果分析和处理等功能。设计中,应用了软件工程中的面向对象的思想,重点解决了数据结构的设计和系统功能的实现,使系统结构合理,容易编程,便于维护和扩展。     

脑部电阻抗有限元模型的脑膜结构仿真

目的:在COMSOL软件中建立包含脑膜结构的电阻抗脑部仿真模型,探究脑膜结构对测量电位分布的影响。方法:利用一薄层结构近似代替脑膜结构,基于薄层结构切向方向的电流密度矢量分量较小、电流主要在径向传输的假设,对脑膜结构进行边界条件优化,通过计算含出血灶目标模型和含脑膜结构模型的测量电极电位值,对比脑膜结构对模型电极测量电位结果的影响程度。结果:该方法构建的模型可以用于电阻抗正问题仿真,能够降低薄层模型剖分复杂度。仿真结果表明脑膜结构对电极测量结果会产生一定影响。结论:包含脑膜结构的薄层优化脑部三维有限元模型的构建提高了脑部模型的准确性,为后续研究更加准确的脑部模型打下了基础。     

在逼近真实脑有限元模型上实现电阻抗断层成像的仿真研究

目的:建立具有大脑真实外形的脑有限元模型,并在此基础上仿真研究大脑生物电阻抗断层成像(EIT)。方法:利用曲线拟合方法模拟大脑外形曲线,借助有限元方法和等位线反投影算法完成脑EIT仿真成像。结果:电阻率变化的位置、面积和大小能准确重构出来,但成像质量有待进一步提高。结论:为脑EIT成像应用于临床打下基础。     

一种具有真实人脑外形的脑有限元模型的建立方法

利用曲线拟合方法模拟大脑外形轮廓曲线,然后采用波前法完成曲线内部区域的离散化,并对波前法提出了改进措施。曲线拟合结果和人脑CT照片基本吻合,改进的波前法能快速完成内部区域的离散,初步建立了具有真实大脑外形的脑有限元模型。为下一步脑电阻抗断层成像的算法研究打下基础。