基于脑-机接口技术的虚拟现实康复训练平台

对神经损伤的瘫痪病人进行功能恢复训练时应强调患者的主动参与。开发了一套基于脑-机接口技术的虚拟现实康复训练平台。该平台采用患者在想象运动时的脑电信号作为虚拟人运动的控制信号,从而把想象运动与运动功能恢复训练结合在一起。由于虚拟现实系统的实时性与沉浸感能给受试者提供较好的训练反馈信息,因此,使用本平台有望改善患者的训练效果。详细介绍了快速在线脑-机接口算法以及虚拟现实的实时交互技术,并提供了三名受试者的实测结果。初步实验证明了该平台设计的可行性。     

Transwell侵袭小室技术的改良及其在人骨髓间充质干细胞诱导分化中的应用

目的：分离、培养和鉴定人骨髓间充质干细胞（Mesenchymal stem cells，MSCs），应用改良的Transwell侵袭小室技术，探讨血管内皮生长因子（VEGF）及内皮细胞条件诱导液对其体外诱导分化中的作用。方法：采用Percoll（1．073g／ml）分离液分离骨髓单个核细胞，体外培养MSCs，流式细胞术分析鉴定MSCs的纯度，Transwell侵袭小室技术结合LSCM，实时监测MSCs在Matrigel与VEGF／内皮细胞条件诱导液构成的内皮细胞生长微环境中的运动迁移情况。结果：经Percoll分离、体外培养扩增的MSCs，细胞纯度可达95％左右；VEGF组迁移的深度虽高于对照组（P〈0．05），但迁移至聚碳酸脂膜下的细胞与对照组相比，并无统计学意义（P〉0．05）。内皮细胞条件诱导液促进MSCs的迁移，在Matrigel内迁移的深度及迁移至聚碳酸脂膜下的细胞均明显多于对照组（P〈0．05）。结论：共聚焦激光扫描显微术与Transwell侵袭小室技术的结合，能够从时间和空间上对后者进行观察，使该实验得到改良；利用内皮细胞条件诱导液与Matrigel模拟体外内皮细胞生长的微环境，并从空间上观测了MSCs穿越人工基底膜的情况，为MSCs向内皮细胞体外诱导开辟了新的思路。     

心脏三维超声虚拟内窥镜系统导航与介入方法研究

目的通过心脏三维超声虚拟内窥镜系统导航和介入方法研究,旨在探索并建立复杂型先心病虚拟现实环境下观察的规范化"路径"和介入方法。方法采用体绘制技术重建心腔内表面的三维图像,并置感兴趣的心内结构于可视化显示窗中心,键盘操作与人工导航结合使三维重建图像沿着视线方向前进,产生被观察心内结构目标不断靠近观察者和放大的多帧图像。结果系统通过控制鼠标、键盘立体定位,结合VanPraagh"节段分析法"对感兴趣区域观察,使操作者在虚拟心脏内漫游,实现部分心内畸形结构的诊断。对诊断房、室间隔缺损者,应用虚拟介入装置模拟ASD、VSD介入治疗。结论三维超声虚拟内窥镜为先天性心脏病临床诊断、术前模拟介入、手术计划、外科手术导航及计算机辅助医学教学提供了一种新方法。     

测试新鲜猪股骨干钻削进给力

目的 采集新鲜猪股骨干不同骨质层和骨段的钻削进给力数据,为骨科虚拟现实手术系统钻削力反馈信号的输出提供依据。方法 改装万能材料试验机和手持可调速电钻(Φ5.0 mm钻头),构建生物骨骼钻削性能参数采集系统,分别以转速n ＝500,800,1 200 r/min和进给速度v ＝30,50,70 mm/min采集6具新鲜成熟猪股骨干162个标记点的钻削进给力f,分析其与相应组织和部位的关系。结果 新鲜猪股骨干同一标记点双侧骨皮质处进给力最大（fmax＝103.63~142.59 N）,髓腔处最小（接近于0）,股骨干中段进给力（f4,5,6＝124.69N）较两端（f1,2,3,7,8,9＝121.84 N）大;当v ＝30 mm/min、n ＝1 200 r/min时,钻削进给力最小（fmin＝106.04 N）;当v ＝ 70 mm/min、n ＝500 r/min时,钻削进给力最大（fmax＝139.84 N）。结论 改装的生物骨骼切削性能参数采集系统能有效采集生物骨骼的钻削进给力数据;骨骼钻削进给力与骨质的组织结构、电钻转速及进给速度有密切关系,其中骨质结构越密、电钻转速越小、进给速度越大,骨骼钻削进给力越大,反之越小。实验所获得新鲜猪股骨干钻削进给力数据及其变化趋势,可为虚拟骨科手术系统力反馈输出信号设置提供依据。     

熏洗治疗的研究进展

熏洗疗法是传统中医外治法的重要组成部分,是根据中医辩证论治方法,选择适宜中药煎煮,或熏蒸,或洗浴全身、局部治疗疾病的方法。熏洗疗法具有温经散寒、行气活血、祛风除湿、清热解毒等作用,可用于治疗临床大多数疾病,近年来随着对透皮技术及自动化熏洗仪的研究,与现代科技相结合的熏洗技术已不同于几千年前,疗效也获得越来越多的肯定,现将近年来中药熏洗疗法的研究概况综述如下。     

骨科三维可视化医患沟通平台构建与应用

目的 使患者清晰了解病情和治疗方案,从而解决医患信息不对称及医患信任危机等问题.方法 构建骨科三维可视化医患沟通平台,对骨关节的解剖结构、常见病症、治疗方法和手术过程等进行三维动态模拟显示.平台具有定位、复位、画笔、高亮、截图和双屏对比6种功能,便于医生对患者进行讲解和沟通,促进医患交流.结果 平台操作方便,画面显示清晰、直观,模拟手术动画效果逼真,通俗易懂.结论 该平台使医患沟通更为方便、快捷,可明显改善医患关系.     

基于 Hadoop 的心电数据库存储研究

本文旨在研究远程监控心血管疾病时,产生的心电大数据的存储方式。采用 Hadoop 分布式集群技术,设计基于 HBase 非关系型（NoSQL）心电数据库,测试存储时间和访问效率,解决心电大数据的存储问题。经测试,HBase 数据库的存储时间、访问时间、存储的高可靠性,均满足心电数据的存储要求。本研究为后续进行心血管大数据分析、统计、数据挖掘打下基础。     

MR及3D打印在陈旧性颧眶复合体骨折手术中的应用

目的: 探讨混合现实(MR) 及3D 打印技术在陈旧性颧眶复合体骨折手术中的应用效果。方法: 8例陈旧性颧骨骨折患者应用MR及3D打印技术实施手术,术前将CT数据导入计算机医学图像处理软件行骨折块分割、虚拟复位,3D打印骨折复位后模型,术中行钛板坚固内固定、MR精准验证定位,术后对比观察健、患侧面部外形及对称性。采用SPSS 22.0软件包中的配对t检验比较手术前、后双侧颧骨的突度和高度差值。结果: 患者术后开口度及咀嚼功能恢复正常,手术创面均一期愈合,无出血及感染等并发症。双侧面型对称,双侧颧骨突度及高度一致,手术前、后颧骨的突度差值分别为(9.82±1.11)和(1.12±0.48)mm;高度差值分别为(10.19±1.01)和(1.13±0.42)mm;与术前相比,差异均有统计学意义(t=24.77,P<0.05;t=24.68,P<0.05)。结论: 应用混合现实及3D打印技术修复陈旧性颧眶复合体骨折,有效恢复了面中部外形和咀嚼功能,实现了精确、个性化治疗目的: ,为临床诊疗提供了新的手段。