检索结果-内蒙古大学图书馆

生物医学工程学杂志 2023年第6期40卷 1227-1234页

作者：刘洪运(综述) 王卫东(审校) 中国人民解放军总医院医学创新研究部生物工程研究中心北京100853 工业和信息化部生物医学工程与转化医学重点实验室北京100853

糖尿病及其并发症严重威胁着生命安全和人类健康,是全球关注的公共卫生问题。血糖控制是糖尿病干预和患者管理的关键。传统生活方式干预、药物、手术等疗法使不少患者受益。然而,由于患者依从性差、药物副作用、手术适应证局限等问题的... 详细信息

糖尿病及其并发症严重威胁着生命安全和人类健康,是全球关注的公共卫生问题。血糖控制是糖尿病干预和患者管理的关键。传统生活方式干预、药物、手术等疗法使不少患者受益。然而,由于患者依从性差、药物副作用、手术适应证局限等问题的存在,仍有患者难以有效控制血糖水平。随着生物电子医学的发展,神经调控技术以其特有的优势,在血糖控制和糖尿病干预领域展现了巨大的潜力。本文主要综述外周神经电刺激、超声神经调控、光遗传学等神经调控技术在血糖水平调节和糖尿病干预领域的研究进展和最新成果,分析存在的问题并展望发展趋势,以推动神经调控技术治疗糖尿病的临床研究及应用。

关键词：糖尿病干预神经调控迷走神经刺激超声神经调控光遗传学

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基于脉冲序列标识的深度脉冲神经网络时空反向传播算法

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2596-2604页

作者：王子华叶莹刘洪运许燕樊瑜波王卫东北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191 中国人民解放军总医院医学创新研究部生物工程研究中心北京100853 工业和信息化部生物医学工程与转化医学重点实验室北京100853 华北计算技术研究所北京100083

尖峰放电的脉冲神经网络(SNN)具有接近大脑皮层的信号处理模式,被认为是实现大脑启发计算的重要途径。但是,目前对于深度脉冲神经网络的学习仍缺乏有效的监督学习算法。受尖峰放电速率标识的时空反向传播算法的启发,该文提出一种面向深... 详细信息

尖峰放电的脉冲神经网络(SNN)具有接近大脑皮层的信号处理模式,被认为是实现大脑启发计算的重要途径。但是,目前对于深度脉冲神经网络的学习仍缺乏有效的监督学习算法。受尖峰放电速率标识的时空反向传播算法的启发,该文提出一种面向深度脉冲神经网络训练的基于时间脉冲序列标识的监督学习算法,通过定义突触后电位和膜电位反传迭代因子分别分析脉冲神经元的空间和时间依赖关系,使用替代梯度的方法解决反传过程中不连续可微的问题。不同于现有基于尖峰放电速率标识的学习算法,该算法能够充分反映脉冲神经网络输出的时间脉冲序列的动态特性。因此,所提算法非常适合应用于需要较长时间序列标识的计算任务,例如行为的时间脉冲序列控制。该文在静态图像数据集CIFAR10和神经形态数据集NMNIST上验证了所提算法的有效性,在所有这些数据集上都显示出良好的性能,这有助于进一步研究基于时间脉冲序列应用的大脑启发计算。

关键词：脉冲神经网络监督学习误差反向传播时间脉冲序列标识替代梯度

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睡眠期间肠鸣音信号的鼾声噪声去除方法

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生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 288-294页

作者：王国静王卫东刘洪运北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191 中国人民解放军总医院医学创新研究部北京100853 中国人民解放军总医院工业和信息化部生物医学工程与转化医学重点实验室北京100853

肠鸣音监测是评估睡眠期间肠动力的重要方法,但会受到鼾声噪声的严重影响。本文将自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法用于睡眠期间肠鸣音的鼾声噪声去除。具体地,先对带噪肠鸣音进行带通滤波,然后使用CEEMDAN方法分解,最后... 详细信息

肠鸣音监测是评估睡眠期间肠动力的重要方法,但会受到鼾声噪声的严重影响。本文将自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法用于睡眠期间肠鸣音的鼾声噪声去除。具体地,先对带噪肠鸣音进行带通滤波,然后使用CEEMDAN方法分解,最后选择适当的分量重构纯净肠鸣音。半模拟数据和真实数据验证表明,与普通的经验模式分解和小波去噪方法相比,CEEMDAN方法能更有效地去除鼾声噪声。CEEMDAN方法用于睡眠期间肠鸣音鼾声噪声去除,可为肠鸣音用于睡眠期间肠动力评估奠定重要基础。

关键词：肠鸣音鼾声自适应噪声的完备集合经验模态分解去噪

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智能臂带式多生理参数监测设备的研制

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医疗卫生装备 2024年第5期45卷 34-42页

作者：于晓华王国静刘洪运王卫东解放军总医院医学创新研究部北京100853 工业和信息化部生物医学工程与转化医学重点实验室北京100853

目的:为更全面地获取人体的基本体征参数,研制一种可实时采集心电、血氧饱和度、血压、体温、体位/体动信号的智能臂带式多生理参数监测设备。方法:该监测设备硬件主要由主控模块、传感器采集模块、蓝牙通信模块、数据显示存储模块、外... 详细信息

目的:为更全面地获取人体的基本体征参数,研制一种可实时采集心电、血氧饱和度、血压、体温、体位/体动信号的智能臂带式多生理参数监测设备。方法:该监测设备硬件主要由主控模块、传感器采集模块、蓝牙通信模块、数据显示存储模块、外围控制模块组成,其中主控模块采用STM32L452单片机,传感器采集模块包括心电和体温模块、加速度模块、血氧模块和压力模块,外围控制模块主要包括按键控制模块和电源管理模块;软件包括下位机软件和上位机软件,其中下位机软件借助嵌入式开发平台Keil MDK以C语言进行编写,上位机软件基于LabVIEW平台进行开发。为验证该监测设备的功能和性能,对该监测设备无线传输和数据存储的稳定性及各生理参数和信号的采集功能进行测试。结果:测试结果表明,该监测设备可满足对传输可靠性和低功耗的需求,便携性和可穿戴性较好;体温、心率、血氧饱和度、收缩压、舒张压测量误差绝对值的最大值分别为0.08℃、2次/min、1%、4 mmHg(1 mmHg=133.32 Pa)、5 mmHg,具有较高的准确率。结论:该设备体积小、质量轻、功耗低,可实现对多种生理信号的监测,且能满足监测设备可穿戴性的需求。

关键词：生理参数监测臂带式设备可穿戴设备健康监护健康状态评估

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基于身体质量指数的铅围脖防护效果评估

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中国生物医学工程学报 2018年第2期37卷 252-256页

作者：李帅晁勇李天然徐启明李勤北京理工大学生命学院工业和信息化部融合医工系统与健康工程重点实验室北京100081 解放军总医院第一附属医院北京100048 中国生物医学工程学会

研究胸部CT扫描时患者的身体质量指数(BMI)与剂量长度乘积(DLP)以及甲状腺表面吸收剂量间的关系,评估铅围脖对身体质量指数不同患者的防护效果。将120例胸部CT检查患者随机分为两组:对照组60例,不佩戴任何防护护具;实验组60例,佩戴1.0 m... 详细信息

研究胸部CT扫描时患者的身体质量指数(BMI)与剂量长度乘积(DLP)以及甲状腺表面吸收剂量间的关系,评估铅围脖对身体质量指数不同患者的防护效果。将120例胸部CT检查患者随机分为两组:对照组60例,不佩戴任何防护护具;实验组60例,佩戴1.0 mm厚的铅围脖。在胸部CT检查期间,将光致发光(OSL)剂量计放置在患者甲状腺的皮肤表面,测量甲状腺表面的吸收剂量,对两组患者的甲状腺表面吸收剂量使用独立样本t检验进行均值比较。实验结果表明,佩戴1.0 mm铅当量的铅防护围脖不会增加CT机的X线剂量,且可以使BMI为偏瘦类别的患者甲状腺皮肤表面吸收剂量下降83.5%;BMI为正常类别的患者甲状腺皮肤表面吸收剂量下降91.7%;BMI为超重类别的患者甲状腺皮肤表面吸收剂量下降92.3%;BMI为肥胖类别的患者甲状腺皮肤表面吸收剂量下降92.8%。患者佩戴1.0 mm厚的铅围脖能够明显降低甲状腺表面吸收剂量。

关键词：胸部CT 身体质量指数甲状腺辐射剂量铅防护围脖

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中医本体及知识库的构建与应用研究

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中国数字医学 2024年第9期19卷 37-43页

作者：祖红月于惠刘洪运王国静王卫东中国人民解放军总医院医学创新研究部北京100853 工业和信息化部生物医学工程与转化医学重点实验室

目的:整合中医领域知识,以辅助诊疗为应用导向,构建全领域中医本体及知识库,实现中医知识图谱的可视化和查询应用研究,为构建具有辨证思维的智能推理系统提供结构和方法基础。方法:以中医学教材等领域知识为知识源,采用本体构建七步法,... 详细信息

目的:整合中医领域知识,以辅助诊疗为应用导向,构建全领域中医本体及知识库,实现中医知识图谱的可视化和查询应用研究,为构建具有辨证思维的智能推理系统提供结构和方法基础。方法:以中医学教材等领域知识为知识源,采用本体构建七步法,基于网络本体语言并应用Protégé本体建模工具进行中医全领域本体的构建,采用MySQL数据库存储知识库数据,并使用Neo4j构建知识图谱进行应用研究。结果:中医本体及知识库较为全面地展示了中医辨证施治的知识体系,共创建实体类17个,对象属性11个,数据属性113个,实例2 012个,知识图谱节点3 464个,关系5 164条,实现了知识图谱的查询和可视化功能。结论:中医本体知识库及知识图谱的构建应用对中医诊疗经验的知识表示、知识共享和知识推理具有一定的参考和应用价值。

关键词：中医本体领域本体七步法知识库知识图谱

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多导睡眠监测设备和肠鸣音设备之间数据同步采集方法研究

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中国医疗设备 2024年第5期39卷 9-14页

作者：王国静王卫东中国人民解放军总医院医学创新研究部北京100853 生物医学工程与转化医学工业和信息化部重点实验室北京100853

目的提出一种基于敲击脉冲信号的两个独立设备数据同步采集的方法,以实现数据的同步采集。方法利用多导睡眠监测设备的鼾声传感器与肠鸣音设备相互敲击产生瞬态脉冲信号作为同步标记信号,基于同步标记信号的三阶累积量实现同步标记信号... 详细信息

目的提出一种基于敲击脉冲信号的两个独立设备数据同步采集的方法,以实现数据的同步采集。方法利用多导睡眠监测设备的鼾声传感器与肠鸣音设备相互敲击产生瞬态脉冲信号作为同步标记信号,基于同步标记信号的三阶累积量实现同步标记信号的识别和对齐,并采用多组同步标记信号评价数据同步的精度。结果多导睡眠监测设备的鼾声传感器和肠鸣音设备相互敲击,产生了清晰明确的同步标记脉冲信号,结合时域特征和三阶累积量实现了同步标记信号的精确识别和对齐。经过多组同步标记信号识别验证表明,此种同步方法可保证同步精度范围在5 ms内。结论该数据同步采集方法简单易行,可保证多导睡眠监测设备和肠鸣音设备的高精度同步采集,同时也为其他完全独立的多个设备数据同步采集提供参考。

关键词：多导睡眠监测肠鸣音设备瞬态敲击信号数据同步采集

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感觉编码时空活动模式的类脑表达与计算——架构篇

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解放军医学院学报 2024年第7期45卷 705-713页

作者：王卫东解放军总医院医学创新研究部工业和信息化部生物医学工程与转化医学重点实验室北京100853 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191

大脑如何处理随时间和空间变化的感觉数据流,以执行复杂的认知计算和适应性行为控制,一直是脑科学和类脑技术领域的重要难题。这被称为感觉编码的表达与计算问题,其关键在于找到一种通用的方法,使大脑能够有效地学习和表达感觉数据流中... 详细信息

大脑如何处理随时间和空间变化的感觉数据流,以执行复杂的认知计算和适应性行为控制,一直是脑科学和类脑技术领域的重要难题。这被称为感觉编码的表达与计算问题,其关键在于找到一种通用的方法,使大脑能够有效地学习和表达感觉数据流中的相似性或不变性,并将这些学习结果应用于认知计算、行为控制以及感知觉和意识形成。然而,现有的实验手段、理论框架和方法体系在揭示大脑生物学结构与功能的复杂关系,以及信息论上类脑智能表达与计算的通用机制方面仍面临挑战,更难以深入阐述这两者之间的内在联系。本文基于视网膜-外侧膝状体-视皮质轴神经编码的生理机制,提出构建一种新型的类脑智能单元模型架构,该架构专注于表达与计算感觉数据流的时空活动模式的相似性或不变性。它不仅模拟了人类大脑外周神经系统对信息的压缩表达、丘脑系统的有序分离与拼接、皮质的独立稀疏编码以及自组织映射计算等复杂过程,还模拟了皮质脑区间折返连接振荡与相干振荡的全局编码机制。这种类脑智能单元不仅为构建大规模集成神经网络模型提供了坚实的基础,而且有助于更深入地理解大脑的表达与计算机制,为实现意识的大脑皮质连接图的全局编码提供新的视角,进而推动类脑智能的实现。

关键词：视网膜丘脑大脑皮质感觉编码类脑智能

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多孔腔镜手术机器人手术器械风险评估及可靠性分析

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电子产品可靠性与环境试验 2024年第2期42卷 55-62页

作者：周祁杰张湘叶志鹏王进贤罗刚银朱嘉伟李亚球李建民王炳强工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370 有源医疗器械质量可靠性控制与评价重点实验室广东广州511370 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163 天津大学机械工程学院天津300100 山东威高手术机器人有限公司山东威海264200

多孔腔镜手术机器人是用于开展腹腔微创手术的机器人系统,其中手术器械是与患者身体直接接触的部分,因此其重要度、安全要求极高。同时,因手术器械具有构型复杂、装配工序多等特点,其风险评估和可靠性研究一直是行业内一个难以解决的问... 详细信息

多孔腔镜手术机器人是用于开展腹腔微创手术的机器人系统,其中手术器械是与患者身体直接接触的部分,因此其重要度、安全要求极高。同时,因手术器械具有构型复杂、装配工序多等特点,其风险评估和可靠性研究一直是行业内一个难以解决的问题。首先,借助故障模式与影响分析(FMEA)工具,对某款典型手术器械进行了风险分析。其结果表明,机构钢丝-滑轮结构故障发生率较高且危害较大。其次,通过设计钢丝-滑轮结构寿命试验对比分析了不同材质和结构钢丝绳的寿命。试验结果表明,用钨制作的8×19+7×7结构钢丝绳具有最高的使用寿命。然后,通过拟合预紧力与疲劳寿命映射关系,获得钢丝-滑轮机构的疲劳寿命曲线。最后,通过对钨钢丝绳试验结果进行可靠性分析,可求得其疲劳寿命P-S-N曲线图,为钢丝绳使用期限评价和后续风险控制提供了一定的指导。

关键词：手术器械风险评估可靠性分析故障模式与影响分析疲劳寿命

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