脑-机接口：大脑对外信息交流的新途径

基于脑电(EEG)的脑-机接口(BCI)是在人脑和计算机或其它电子设备之间建立不依赖于常规大脑信息输出通路(外周神经和肌肉组织)的全新对外信息交流和控制技术，概述了基于EEG的BCI技术的科学意义与应用前景，并介绍了BCI主要研究方法和类型。     

基于扩展Infomax ICA的ERP少次提取方法研究

事件相关电位(event related potential,ERP)提取是脑电研究的重点之一,目前临床上主要通过相干平均的方法来获取.由于脑电的非平稳性,使其需要大量重复刺激才能获得,对于受试者极不方便,也不利于ERP的实时检测.本文以反映大脑稀少认知事件的相关电位P300为例,采用扩展Infomax(extended informationmaximization)独立分量分析(independent component analysis,ICA)算法,先滤除眼动、工频干扰,再重构脑电数据,最后经少次叠加即可得到与通常需多次相干平均结果相近的比较满意的P300波形.说明ICA算法在ERP的峰值和潜伏期模式识别上具有较为明显的效果,具有潜在的临床工程应用价值.     

用于骨质疏松诊断的高速采集系统硬件设计

根据定量超声波检测原理,阐述了一种针对超声波发射信号和回波信号的高速采集系统.来自超声探头的信号通过前端的调理电路,在采样控制电路作用下,接受采样.所采数据在由CPLD芯片所设计的控制电路控制下,通过FI-FO缓存以及带USB2.0接口的单片机芯片,被传输至计算机.根据相关公式,只需计算出超声波发射信号和回波信号的时间差,即可获得定量超声波在受试者胫骨的皮质骨中传播速度.与定量超声波在正常胫骨中的传播速度相比较,可以为骨质疏松症提供便捷的诊断手段.     

基于脑电的多模态神经功能成像新技术研究进展

神经功能成像能够实现活体脑结构与功能变化的无创(微创)检测。鉴于头皮脑电具有高时间分辨、便于操作、能直接反映大脑神经生理活动等优点,近年已逐步整合形成脑电-功能磁共振成像(EEG-fMRI)、脑电-近红外光谱(EEG-NIRS)、脑电-经颅聚焦超声(EEG-tFUS)等兼具高时空分辨优势的多模态神经功能成像新技术。从技术原理、技术特征及其在神经功能研究中的最新进展等方面,综述3种新模式的研究现状,论述存在问题与发展趋势,突出多模态神经功能成像新技术在促进脑科学发展中的意义。     

独立分量分析在乳腺钼靶X片感兴趣区域提取中的应用

为乳腺癌早期诊断和乳腺X线影像微钙化点计算机辅助检测的前期预处理,本研究提出基于独立分量分析（ICA）的自动提取新算法并且将其应用于乳腺图像感兴趣区域的自动提取.其具体思路是：（1）将乳腺区域图像提取成等大的子图像作为待测乳腺图像感兴趣区域;（2）将ICA应用于乳腺图像感兴趣区域得到基图像;（3）将待识别乳腺图像感兴趣区域在基图像所构成的子空间进行投影求得待测乳腺图像感兴趣区域的特征矢量;（4）用人工神经网络分类方法进行乳腺图像感兴趣区域的模式判别.对临床实际病例的试验结果表明,该方法的检出率为91%,与同类研究检出率相当.本研究方法简单有效,并具有较高的智能性,为ROI的自动提取提供了新的研究思路.     

脑-机接口技术研究

脑-机接口（BCI）是在人脑和计算机或其他电子设备之间建立的一种直接的信息交流和控制通道，是一种不依赖于常规大脑信息输出通路（外周神经和肌肉组织）的全新信息交流系统。介绍了BCI的组成及工作原理，讨论了基于脑电波（EEG）的BCI研究方法，指出了BCI存在的问题及研究对策。     

视、听感觉刺激双模增进作用研究

目的 研究了视(V)、听(A)单模靶刺激与视听双模联合靶刺激(VA)条件下大脑认知作用的差异,进而讨论了双模增进作用的神经机制.方法 采用64道脑电(EEG)信号采集系统,记录了14个被试者在视觉、听觉和视听联合靶刺激条件下的脑诱发电位和行为学数据.检测了单模与双模间行为学[反应时间(RT)与错误率(ER)]和事件相关电位(ERPs)(P2峰值和峰值潜伏期,P3峰值和峰值潜伏期)结果的差异;分析了行为学与ERPs数据间的相关性.结果 结果显示RT、ER和P3峰值潜伏期在单模与双模间的差异具有统计学意义;P3峰值潜伏期与行为学数据特别是反应时间有显著性相关.结论 通过对比视听双模靶刺激和视、听单模靶刺激的行为学和ERPs结果,提示相对视、听单模靶刺激,视听双模靶刺激不仅在早期ERP成份(P1和N1)而且在晚期ERP成分(P2和P3),都表现出优越的感觉信号神经处理机制.     

体温对大脑认知功能状态影响与调控策略研究进展

人若长期暴露在高低温极端环境下会使机体不适,极大影响其脑的认知功能,以致警觉度、注意力、工作记忆等功能受损。皮肤温度刺激作为简便易行的体温调控物理方法,可在一定程度上稳定并提高大脑的认知功能状态。综述目前国内外相关研究的现状与存在的问题,指出现未明确了解的调控体温、保护大脑神经和提高认知功能的机制,还有待探索的最佳目标刺激温度和时间,以达到快速有效提高大脑认知能力的目的。展望今后的研究策略,应紧密结合低温刺激,从大脑神经保护机制和大脑认知功能内在机理两个方面来研究制定体温调控策略,才有望找到快速有效调控、安全稳妥保护大脑认知功能的最佳方案。     

冠状动脉造影图像降噪处理的3种方法比较

目的 对冠状动脉造影图像降噪处理的3种方法进行比较。方法 将冠状动脉造影图像数字化并输入计算机，然后再用中值滤波法，自适应滤波法和基于小波变换的降噪处理3种方法分别处理同一图像，比较效果。结果 成功地运用了3种方法对冠状动脉造影图像进行降噪处理，图像质量均有所提高。结论 自适应降噪处理和基于小波系数的降噪处理结果较好，但自适应降噪处理的速度要快。     

卒中后运动神经反馈康复训练研究进展与前景

脑卒中(stroke)是脑区突发血管病变引起局部功能障碍的综合病症,亦是全世界第一致残类恶性神经系统疾病。运动康复训练对卒中后的功能恢复起十分重要作用,其关键在于通过肢体运动,诱发促进脑区受害神经组织产生可塑性改变,以实现运动功能的改善和恢复。但传统的被动重复训练无法调动患者的参与度和积极性,严重影响康复效果。近年来兴起基于运动想象脑-机接口(MI-BCI)的运动神经反馈康复训练模式,可由患者的主观运动意图内源性地驱动相应脑区神经来产生可塑性变化,通过大脑神经功能重组来促进肢体运动康复。评述本体感觉、视觉反馈等不同运动神经反馈模式在卒中康复训练中的应用研究进展,讨论目前MI-BCI神经反馈康复训练系统存在问题及解决对策,并预期未来的发展前景。