• 2023年第3期文章目次
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    • 基于定量磁化率成像的脑发育及老化研究进展

      2023(3):217-225. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 001

      摘要 (321) HTML (0) PDF 1.26 M (749) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁元素和髓鞘的变化间接反映了大脑结构与功能的改变,并与多种神经退行性疾病相关。在脑发育及老化过程中,铁元素沉积和髓鞘形成与脱落的过程会引起脑组织磁化率数值的改变。定量磁化率成像(Quantitative Susceptibility Mapping,QSM)是一种基于梯度回波(Gradient Recalled Echo,GRE)序列对磁化率进行定量的磁共振成像手段,可定量脑灰质中铁元素的沉积和脑白质中髓鞘的含量。有研究表明,可以基于 QSM 图像用指数和泊松函数拟合脑发育过程中铁元素与髓鞘的发展轨迹,得到与组织学等其他定量手段相似的结论。在此基础上,研究人员构建了基于 QSM 图像的全年龄脑图谱,为研究铁元素和髓鞘在脑老化及神经退行性疾病中的作用提供了基础。该文介绍了 QSM 成像原理及其在脑发育及老化定量研究中的最新进展。

    • 基于特征提取的脑部医学图像配准研究

      2023(3):226-234. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 002

      摘要 (160) HTML (0) PDF 1.37 M (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 基于特征的配准算法具有鲁棒性强、针对性好等显著优势,在图像配准领域被广泛应用,但是该类方法的精度受图像间特征构建和环境噪声影响大,该研究旨在对其缺点进行改进。方法 该研究基于 SURF 和 ORB 两种算法,提出了 SURF-ORB 算法,将参考图像与待配准图像分成上下两部分分别配准。在配准过程中,首先对 SURF 提取的图像特征点的 Harris 响应值进行优化,并使用灰度质心法确定特征点主方向。然后计算 rBRIEF(旋转 BRIEF)描述子,并使用汉明距离进行特征点匹配。最后加入 RANSAC 精匹配算法,剔除误匹配点。结果和结论 该研究通过对比分析 SURF、ORB、SURF-ORB 这 3 种算法的配准结果、抗噪声能力及多模态配准能力,验证了 SURF-ORB 算法具有较高的配准精度、配准速度和抗噪声能力。文章的创新之处 该研究首次将 SURF 和 ORB 两种算法进行结合并应用于脑部横断面图像。

    • 基于雾密度智能感知的腹腔镜图像去烟雾算法研究

      2023(3):235-243. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 003

      摘要 (165) HTML (0) PDF 2.96 M (643) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 在腹腔镜手术过程中,术野内会产生影响医生观察的烟和雾。相比特殊去烟或去雾装置,图像处理算法可同时实现腹腔镜图像的去烟雾操作,成本低、操作简单、易于使用。但是,目前腹腔镜去烟雾算法还存在处理后易发生色偏、细节不突出、亮度过低等问题。方法 针对腹腔镜图像去雾存在的问题,该文提出了一种基于雾密度智能感知的腹腔镜图像去烟雾算法,包含透射率智能感知的图像增强模块和光照分量感知的图像增强模块。透射率智能感知的图像增强模块通过感知图像的具体像素雾含量进行去雾,可优化去雾效果。光照分量感知的图像增强模块根据图像不同像素区域的光照进行图像亮度增强,使图像在避免过增强的情况下更好地提升图像亮度。结果 分别选取4K分辨率和1080P分辨率不同场景下的100张图像进行验证,无参考雾密度评价指标显示,提出的智能感知算法相比3种对照算法,雾密度分别下降了67.3%、68.1%和14.2%。结论 智能感知算法有效改善了腹腔镜图像去烟雾增强效果。

    • 神经肌肉电刺激对躯干稳定肌影响的研究进展

      2023(3):244-252. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 004

      摘要 (151) HTML (0) PDF 985.94 K (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文从神经肌肉电刺激作用于躯干稳定肌的效果与参数及对不同人群的应用效能等角度,阐述了躯干稳定肌的组成与功能,以及神经肌肉电刺激招募躯干稳定肌的作用机制与参数,并分析探讨了其临床效果。未来的临床研究可能集中在健康人群的长期随访队列研究和运动损伤人群躯干稳定肌萎缩的机制与临床研究方面,同时神经肌肉电刺激联合运动康复的研究也是发展趋势。该文预判相关便携式 NMES 设备的研发与应用具有较大的临床意义。

    • 基于 System Generator 的多源 MRI 数字化射频发射方法

      2023(3):253-259. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 005

      摘要 (214) HTML (0) PDF 1.21 M (696) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文将多通道并行发射技术与数字调制技术应用于磁共振成像(MRI)射频信号发射,提出了一种多源 MRI 数字化射频发射方法。该射频发射方法通过现场可编程门阵列(FPGA)实现直接数字式频率合成(DDS),由 FPGA 内部存 储器存储射频脉冲波形,并以正交混频的方法进行数字上变频(DUC)。该方法更加简便易操作,提高了集成度与灵活性,应用多速率信号处理技术提高了数据率变化的灵活性;应用 Xilinx 公司的数字信号处理(DSP)开发工具 System Generator进行设计开发,降低了数字化开发难度。该设计验证了多源数字化射频发射的功能,测试结果证明了该发射方法的有效性。

    • Python网络爬虫在医学影像领域的发展现状与趋势研究

      2023(3):260-266. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 006

      摘要 (191) HTML (0) PDF 1017.35 K (670) 评论 (0) 收藏

      摘要:爬虫是一类收集信息的自动化程序,当前越来越多的领域都在使用爬虫收集目标信息。由于 Python 具有可快速迭代的特性,在主要内容为图像处理与人工智能的医学影像中得到了广泛的应用。为了在保证程序运行效率的同时,减轻训练模型所需数据为计算机存储带来的压力,采用了能够大幅提高程序运行效率的异步式程序,并使用暂态文件保存数据。结果表明,异步式程序、暂态存储程序的运行效率分别是单线程的 4.722 倍、1.433 倍,在医学影像模型训练中使用爬虫可以降低对计算机存储性能的要求。

    • 脑动脉瘤 DSA 影像质量控制的研究进展

      2023(3):267-271. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 007

      摘要 (152) HTML (0) PDF 899.88 K (628) 评论 (0) 收藏

      摘要:数字减影血管造影(DSA)是当前脑血管疾病诊断及疗效评估的“金标准”,对出血性脑卒中和缺血性脑卒中具有诊断上的高敏感度、高特异度和高准确度的优点。特别是对颅内动脉瘤进行 DSA 造影,可以明确载瘤血管,并可以多角度观察动脉瘤体的起源、形态、位置、大小、瘤颈等情况,对颅内动脉瘤后期治疗方法的选择及术后评估起着非常重要的作用。介入影像是影像学诊断和治疗的依据,高质量的脑动脉瘤介入影像则是介入手术者在术中的重要指引,介入手术者需要依靠清晰的、实时的介入影像来诊断血管疾病,以确定下一步的检查与治疗方法。因此,介入影像质量的高低与介入手术成功与否息息相关。影响脑动脉瘤介入影像质量的因素较多,而对这些因素进行深入研究的相关文献并不多,需进一步研究。该文将重点分析脑动脉瘤介入影像质量的影响因素,总结提高脑动脉瘤介入影像质量的方法,目的是在合理的 X 射线辐射范围内提升介入影像的质量,提高介入手术的成功率。

    • 头颈部 CT 血管造影对缺血性脑卒中的诊断价值分析

      2023(3):272-276. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 008

      摘要 (129) HTML (0) PDF 922.37 K (645) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 分析头颈部 CT 血管造影对缺血性脑卒中的诊断价值。方法 选择南阳市第一人民医院 2020 年 1—12 月收治的 750 例疑似缺血性脑卒中患者,均行颈动脉彩色多普勒超声检查(对照组)和头颈部 CT 血管造影(观察组),通过数字减影血管造影对比结果,分析两组患者的检查数据。结果 在 750 例患者的检查结果中,650 例经数字减影造影被诊断为颈动脉狭窄所致的缺血性脑卒中,占 86.7%(P<0.05);观察组行头颈部 CT 血管造影检测诊断的准确率、特异度和灵敏度均显著优于对照组行颈动脉彩色多普勒超声检测(P<0.05);观察组行头颈部 CT 血管造影扫描颈动脉狭窄的检出率显著高于对照组行颈动脉彩色多普勒超声检查(P<0.05)。结论 头颈部 CT 血管造影在诊断急性缺血性脑卒中方面具有较高的准确率、特异度和灵敏度,其成像特征非常典型。

    • 组蛋白甲基转移酶 SETD2 在肾细胞癌 发生中的作用机制

      2023(3):277-284. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 009

      摘要 (158) HTML (0) PDF 1.12 M (644) 评论 (0) 收藏

      摘要:肾细胞癌是一种具有复杂遗传背景的癌症,研究表明,异常的表观遗传调控是肾细胞癌发生的主要原因之一。组蛋白甲基转移酶 SETD2 是一种重要的表观遗传分子,并且在肾细胞癌中具有很高的突变率。为了探究 SETD2 在肾细胞癌发生与发展中的作用和机制,该研究利用肾脏特异性敲除 SETD2 的基因小鼠模型与肾细胞癌表型分析,发现在 VHL 缺失的条件下,SETD2 的缺失能够导致肾细胞癌的发生。转录组测序结果显示,SETD2 的敲除导致了 Wnt/β-catenin 与 FoxO 信号 通路的激活。该研究为肾细胞癌的治疗提供了新的靶点和思路。

    • 永磁无刷直流电机在高速电动手术 工具中的选型与优化设计综述

      2023(3):285-293. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 010

      摘要 (144) HTML (0) PDF 1.01 M (646) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着高速电动手术工具使用量的日益增加,关于其核心部件——驱动电机的研究越来越广泛。永磁无刷直流电机因具有小巧高效、稳定可靠等特点,在该应用领域备受关注。该文介绍了永磁无刷直流电机的组成及优势,结合高速电动手术工具的临床应用需求,对永磁无刷直流电机本体、位置检测电路和换相控制电路的选型与优化设计方案进行了论述和比较,并指出了相应的关键技术难点与解决思路。最后对未来研究重点进行了总结与展望,为永磁无刷直流电机在高速电动手术工具中的设计研发提供理论参考。

    • 基于人体动力学模型的下肢康复机器人控制方法

      2023(3):294-300. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 011

      摘要 (158) HTML (0) PDF 1.17 M (755) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决目前针对骨科术后患者的下肢康复机器人种类少且交互性弱等问题,该文设计了一种基于人体动力学建模和拉压力传感器实现人机交互的新型坐卧式下肢康复机器人。该系统通过实时监测人机交互力,调整髋关节、膝关节、踝 关节训练角度,验证建立的数学模型,对比实际采集的关节角度,得出数学模型在 Matlab 拟合和 Adams 仿真中力矩变化趋势相同,且最大均方差不超过 0.81N/m,实验对比完全被动和智能被动状态的关节角度有明显调整,证明该系统提升了患者的主动参与性。

    • 肛瘘治疗的微创医疗器械与技术研究进展

      2023(3):301-307. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 012

      摘要 (135) HTML (0) PDF 957.78 K (624) 评论 (0) 收藏

      摘要:高位复杂性肛瘘的治疗在临床和技术上都面临重要的挑战。传统开放式手术对肛门损伤严重,容易导致肛门狭窄、缺损畸形、大便失禁等后遗症,给患者的身体、心理及家庭带来很大的负担。该文介绍了肛瘘微创治疗的方法及相关医疗器械,从技术角度对现有的微创肛瘘治疗方法进行了分类,主要介绍了内镜肛瘘治疗技术、可吸收生物支架技术及激光消融技术在肛瘘微创治疗过程中的应用与发展,可以为肛瘘的微创治疗及相关医疗器械的研究提供参考。

    • 高频手术电极的研究进展

      2023(3):308-313. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 013

      摘要 (216) HTML (0) PDF 970.26 K (665) 评论 (0) 收藏

      摘要:高频手术电极集切割、电凝和止血等作用于一体,能快速实现组织的离断、消融与闭合,在临床中的应用越来越广泛。高频手术电极按施加的电流频率范围可以分为普通高频电极和射频电极。该文主要介绍高频手术电极的工作原理与分类,并结合国内外高频手术电极的研究现状,对其在外科手术中的应用进行综述,并对其发展进行展望。

    • 颈椎牵引的研究进展

      2023(3):314-318. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 014

      摘要 (131) HTML (0) PDF 997.50 K (647) 评论 (0) 收藏

      摘要:颈椎病的发病率逐年提高,患者也越来越年轻化,所以对颈椎病的治疗意义重大。颈椎病的治疗以牵引治疗为主,该文主要对牵引治疗的 4 个要素和当下的颈椎牵引器械进行分析,并且对颈椎牵引器械的发展趋势进行了展望。

    • 生物医学工程专业本科生实践能力培养探讨

      2023(3):319-324. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 03. 015

      摘要 (149) HTML (0) PDF 918.09 K (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物医学工程作为一门交叉学科,近年来发展迅速,其相关产业呈现蓬勃发展的态势。然而,当前国内在生物医学工程专业本科生的培养过程中,实践环节强度不足的问题仍然存在,这导致本科毕业生的综合能力难以满足行业和科研需求。该文通过对比国内外高校的培养方案,并结合国内行业发展现状,提出了生物医学工程专业本科生培养计划中实践类课程教学环节的改进思路。

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