混合时频方法及体表ECG房颤特征研究

从体表心电图对房颤信号的时频相关特征进行分析,能及时提供反映患者心房活动动态行为的信息.本文结合Gabor展开和二次Wigner分布各自的优点,把房颤信号的时频分布表示成由自相关和交叉相关项组成的时频原子级数展开,通过Manhattan距离阈值来控制分辨率和干扰项间的平衡,并把该方法与基于矩的瞬时频率(Instantaneous frequency, IFs)估计法结合, 进行IFs的鲁棒计算.通过比较10对自发终止与非自发终止型房颤,表明该方法能检测出大多数自发终止型房颤在即将终止时IF呈下降趋势,且比基于峰值检测和谱图分析的方法更稳定,计算更简单.因此,本文的方法为刻画房颤的非平稳特征提供了一种稳健的、计算代价低的无创技术,具有好的临床应用前景.     

食管癌调强计划三维剂量验证中γ通过率最佳阈值的研究

目的 基于三维剂量验证系统EDose^TM,寻找食管癌调强放疗计划验证中利用γ分析方法判别计划是否通过的最佳阈值。方法 回顾性地选取25例经临床批准的食管癌7野调强计划,使用Edose^TM在计划CT中重建三维剂量,并进行γ分析和剂量体积直方图（DVH）评价。然后,按照以下两个准则对计划分类：DVH特定剂量学指标绝对百分剂量差异<5%视为临床可接受计划。3%/3 mm基准下,γ通过率>90%,认为计划通过。根据分类结果绘制出受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线,通过计算约登系数的方式寻找全局γ在5%/3 mm、3%/3 mm和2%/2 mm基准下的最佳通过率阈值,并对最佳阈值在计划判别中的敏感性和特异性进行分析。结果 全局5%/3 mm、3%/3 mm和2%/2 mm基准下的最佳阈值分别为98.66%、94.84%和78.56%。在常规阈值90%处,全局3%/3 mm基准下的敏感性和特异性分别为0.17和0.84,而最佳阈值同样条件下的敏感性和特异性分别为0.85和0.27;全局5%/3 mm和2%/2 mm基准下最佳阈值的敏感性分别为0.89和0.65,特异性分别为0.23和0.47。结论 在3%/3 mm基准下最佳阈值较常规阈值（90%）敏感性得到显著提升,提高了阻止不可接受计划通过的能力;在2%/2 mm基准下,最佳阈值的敏感性和特异性更为平衡（相对3%/3 mm基准）,一定程度上减少了不可接受计划通过的概率,同时也降低了可接受计划被误判的机会。     

宫颈癌容积调强计划验证中伽马通过率最佳阈值研究

目的 面向宫颈癌容积调强计划验证,基于Delta 4三维剂量验证系统,探寻在不同的伽马分析基准(百分剂量差异/一致性距离差异)下评判计划实施的最佳通过率阈值。方法 选取30例经临床批准的双弧容积调强(采用瓦里安RapidArc^TM技术)宫颈癌计划,利用Delta 4对其进行伽马分析和DVH评价。根据两个准则对全部计划进行分类:①DVH上所有特定剂量学指标的绝对百分剂量差异<5%视为临床可接受计划;②在2%/2 mm、3%/3 mm基准下伽马通过率超过90%或95%视为计划通过。基于此分类结果进行敏感性和特异性分析,并绘制受试者工作特征曲线(ROC),通过计算约登系数的方式寻找不同伽马分析基准(全局与局部2%/2 mm和3%/3 mm)条件下的最佳通过率阈值,最后通过分析敏感性和特异性来定量比较在常规阈值(90%和95%)和最佳阈值处区分计划是否能被临床接受的能力大小。结果 全局3%/3 mm和2%/2 mm基准下的最佳阈值点分别为98.3%和87.05%;局部相同基准下的最佳阈值点分别为97.55%和86.05%。在3%/3 mm测量基准下,最佳阈值相比于常规阈值(90%和95%)而言其全局和局部伽马敏感性可以达到0.93;而在2%/2 mm测量基准下最佳阈值的全局伽马敏感性为0.65,特异性为0.49;局部伽马敏感性为0.70,特异性为0.46,敏感性和特异性更为平衡。结论 利用最佳阈值点判别治疗计划是否通过可让敏感性和特异性之间取得较好平衡,一定程度上减少了不可接受计划因漏判给患者带来危害机会,同时降低了可接受计划因误判而增加物理师日常工作量概率。     

交互式GACV模型的肿瘤图像分割

目的:提取医学图像中肿瘤区域,用以测量肿瘤体积问题。方法:提出一种基于GACV(Geodesic-Aided C-Vmethod)的交互式模型。该模型首先人工选取感兴趣区域,并在区域内设定初始水平集与肿瘤内部种子点,然后在感兴趣区域上应用将图像梯度边缘信息与图像区域灰度特性统一到同一分割中的GACV模型,得到肿瘤的粗分割结果。最后为去除目标内外孔洞,提出一种无损边缘的膨胀搜索算法,作为细分割。结果:将该模型应用于不同形状的肿瘤图像中,能成功检测肿瘤轮廓。通过实验与其它活动轮廓分割方法结果对比,结果显示该模型在准确分割肿瘤边界与分割算法耗时方面均具有良好表现。结论:本文提出的分割方法能高效率、准确识别肿瘤区域。     

人体肝脏组织CT图像的分维特征研究

目的 用分形维数来表征肝脏软组织图像的纹理特征,比较肝脏病变组织与正常组织CT图像的分维特征差别。方法 采用差分盒计算方法,计算肝脏软组织CT图像中ROI(range of interesting)的分维数值。结果 从所提供的肝脏CT图像的样本中研究发现：1)肝脏正常软组织的分维数值大约在2．35左右,而癌变软组织的分维数均在2．40以上;2)同一脏器软组织的分维数值与它们所处的位置无关,只与组织所表现出来的性质有关,即：是正常组织还是癌变组织;3)分维数值从某种意义上表征了人体脏器组织的一些纹理特征;4)噪声对肝脏组织所呈现出来的固有纹理特征没有太大的影响。结论 肝脏正常软组织CT图像的分维数值小于癌变组织CT图像的分维数值。     

一种便携式酶电极血糖仪的研究

本研究介绍一种利用碳、银桨为导电材料的便携式高灵敏度酶电极血糖仪。酶电极一致性良好，采用二电极结构体系，用于检测以葡萄糖氧化酶催化血糖产生电化学反应形成的安培电流。仪器部分以单片微型计算机ADμC812为中央处理控制器，负责检测酶电极反应输出的安培电流，同时对信号进行放大、处理，最后在液晶显示器上显示。该机能很好地进行人体血糖值测试，测得的血糖值与大型生化分析仪器测得值的相关性较好。     

从交叉学科角度谈生物医学工程教育改革

近几年,我国许多高校的生物医学工程(BiomedicalEngi-neering,简称BME)专业都在思考同一个问题,即面向21世纪如何建立我国的BME学科教育体系,如何培养适应新形势的BME人才。这些问题都非常重要,因为面临学科发展及市场的挑战,需要认真作出改革决策,制定一套合适的课程体系,以造就一代跨世纪的新型人材。下面就从交叉科学角度谈谈BME教育改革问题。1交叉学科的涵义交叉学科作为科学知识体系中具有特殊地位、特殊作用的一类学科,20世纪80年代以来在中国学术界受到了格外的关注。然而,对于交叉学科的定义及其涵义的理解却存在许多不同的…     

基于SURF特征与边缘信息的图像配准

目的:针对特征图像配准方法速度快、效率高,而医学图像具有结构信息不明显、变形复杂等特点,该类方法常常失效,提出一种结合SURF特征与图像边缘信息的配准方案.方法:首先使用SURF法检测图像的特征点,采用角度法判断特征点是否匹配错误,并将误匹配的特征点删除;然后,将所得特征点对与图像的Canny边缘相结合,形成一个新的特...     

生物医学工程专业研究生跨学科培养模式研究

生物医学工程是理工医相结合的综合性交叉学科。该学科要求培养在知识结构上既懂医学又掌握工程技术的复合型人才,这对该学科研究生知识、能力和素质的培养提出了更高的要求。由于各高校生物医学工程专业学科背景与培养侧重点不同。生物医学工程研究生培养模式各异。本文从生物医学工程学科特征与现状分析人手。介绍了中南大学生物医学工程学科发展历程与现状。并结合中南大学生物医学工程学科强大的工程背景、夯实的医学研究与实践发展平台,对生物医学工程研究生跨学科的培养计划、课程设置和培养过程管理等方面进行了系统分析与探讨。同时从科研选题、中期考核和论文答辩等环节对培养过程管理进行了展开讨论。为生物医学工程研究生跨学科复合型人才的培养提供借鉴。     

推动我国生物医学工程学科发展管见

生物医学工程是理、工、医相结合的高度综合性边缘交叉学科,在中国已有20多年的发展历史,尽管取得了不少成就,但和国外相比还有相当的距离,尤其是新的历史时期信息化与产业化带来的机遇与挑战,使把推动生物医学工程学科的发展摆到更加重要的位置.本文就结合BME学科特点以及国内外发展现状,谈谈推动中国生物医学工程学科发展的几点看法.