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2012年 31卷 6期 刊出日期：2012-12-20 论文        论文 801 基于眼电的字符输入系统研究 郑敏敏  高小榕* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.001 为有肢体运动障碍的群体提供一种不须依靠肢体进行信息交流的人机交互系统，使用者可以通过控制眼球视线方向实现与外界进行信息交流。设计了一种注视目标在屏幕上从中心往不同方向跳动的人机交互界面，利用水平和垂直眼电信号检测眼睛注视这些跳动目标时的眼动。算法步骤是首先采用数学形态学法去除眼电中的肌电和眨眼干扰，然后采用主成分分析法提取出不同眼球视线方向的特征向量，对眼电信号进行空间滤波，依据最大幅度所在方向和极性值判断眼球跳视方向，从而确定受试注视目标。结果表明，受试能够通过注视跳动目标，根据自己的意愿进行字符输入的操作。8个受试的结果表明系统的平均信息传输率为25.7 b/min。结合数学形态学和主成分分析的方法能够较好地提取出眼球跳视方向，并且可以转化为控制外界设备的命令。 2012 Vol. 31 (6): 801-806 [摘要] ( 260 ) HTML (1 KB)  PDF (375 KB)  ( 933 ) 807 信噪比对不同EIT图像重建算法的影响研究及评价 邓娟1  陈素华1 沙洪2  赵舒2 任超世2* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.002 探索不同位置单目标和多目标电阻抗断层成像（EIT）中，信噪比对不同EIT图像重建算法应用效果的影响。针对16电极系统，通过仿真获取EIT场域理想边界电压作为理想EIT系统的采集信号，对理想系统所有通道采集的数据整体添加高斯白噪声，模拟信噪比为40、60、80 dB的EIT检测系统的测量电压。采用等位线反投影(LBP)、基于Newton-Raphson算法的Tikhonov正则化(NR-Tikhonov) 和Tikhonov-Noser组合正则化（NR Tikhonov-Noser）、Landweber迭代以及NewtonRaphson 5种算法，重建EIT图像。引入重建误差ER和结构相似度函数SSIM，定量评价成像效果。结果表明，当单目标由场域中心向场域边界移动时，5种算法的SSIM都增大；当目标位置靠近边界但个数增加时，5种算法的ER都增大。LBP和NR Tikhonov-Noser在3种信噪比的系统中均可对5种目标模型成像，5种算法中NR Tikhonov-Noser成像质量最好。对场域中心的目标A，NewtonRaphson算法在40 dB信噪比时无法成像，NR Tikhonov、 Landweber在40和60 dB时均不能获得有效图像。在80 dB系统中，LBP成像效果不及另4种算法。不同算法成像对EIT检测系统信噪比的要求不一致，应依据构建的EIT检测系统信噪比指标和具体应用目标择优选取成像算法。NR-TikhonovNoser可作为一般情况下的首选算法，信噪比低于60 dB的系统建议选择LBP，80 dB以上的系统不建议选择LBP。60 dB左右的系统还建议可选择Newton-Raphson算法成像。 2012 Vol. 31 (6): 807-815 [摘要] ( 425 ) HTML (1 KB)  PDF (1518 KB)  ( 777 ) 816 基于ARMA模型的心电聚类算法 任玉强1 李丽 毛雪岷* 张婷婷 蔡传晰 李琼 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.003 对心电信号（ECG）这种高维的时间序列进行聚类，最重要的方面之一即进行特征提取。本研究提出利用自回归和移动平均（ARMA）模型拟合ECG信号，以拟合系数的欧氏距离为结构不相似测度征进行聚类。但此方法没有考虑样本数据的各维特征对聚类的不同贡献率，所以本文提出可以把首次聚类每维特征在聚类中的贡献率作为其权值，对每维数据加权后重新进行聚类。以MIT-BIH标准数据库中的正常窦性心率（NSR）和心室早期收缩（PVC）样本数据进行聚类分析，结果表明利用改进后的方法进行聚类的准确度达到93.10%，从而证明了所提方法的有效性。 2012 Vol. 31 (6): 816-821 [摘要] ( 477 ) HTML (1 KB)  PDF (470 KB)  ( 955 ) 822 反演法设计磁共振射频阵列线圈的研究 张战胜  辛学刚* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.004 磁共振射频阵列线圈技术的出现进一步提高了磁共振成像的质量，但现有的阵列线圈无法凸显局部感兴趣区域(ROI)。为了满足术中磁共振发展的需求，研究反演法在磁共振射频阵列发射线圈设计与优化中的应用。首先根据临床需求确定ROI，设计目标函数，应用反演法计算阵列线圈的电流密度，采用正则化技术优化计算中出现的高病态问题，采用流函数技术求解线圈绕组。根据临床不同需求设计了3种ROI位置的阵列发射线圈，ROI内的磁场强度达到 0.957 4 A/m以上，与目标磁场强度的误差在5%以内，10 cm ROI内磁场均匀度达到5×10-8以内，满足理论设计要求。实验结果表明，基于反演法设计的射频阵列发射线圈在ROI内的磁场分布符合理论要求，证明反演法在射频阵列发射线圈设计中的适用性。 2012 Vol. 31 (6): 822-830 [摘要] ( 351 ) HTML (1 KB)  PDF (1708 KB)  ( 596 ) 831 基于光学相干断层扫描成像的眼部三维前房角 武薇1段会龙1*李燕2姜春晖3秦冰3黄大卫2 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.005 为了从光学相干断层扫描（OCT）成像的三维前房角图像中，准确的获取各连续帧中地房角开放距离(AOD)，提出一种三维前房角成像模式，并针对其特性实现了房角开放距离的自动测量。该方法首先从构成一组三维图像的25帧二维房角截面图像中分割出前房角区域，并检测出角膜前后边缘和虹膜前边缘等3条初始边缘；然后基于初始边缘从原图像的梯度图中细检测得到准确的边缘；接着利用映射方法根据用户手工输入的3个关键帧图像中的Schwalbe线 (SL)，计算得到其余22帧原始图像中的SL位置，并最终得到每一帧图像中基于SL的房角开放距离(AOD-SL)。实验结果表明，该自动测量方法具有较高的鲁棒性和准确度，其对房角边缘的检测准确率为96.06%；在关键帧中对AOD-SL测量的准确率达到95.11%。 2012 Vol. 31 (6): 831-838 [摘要] ( 402 ) HTML (1 KB)  PDF (616 KB)  ( 775 ) 839 免散瞳眼底图像中微动脉瘤的高效自动检测 高玮玮1  沈建新1* 王玉亮1梁春1左晶2 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.006 为快速、有效地自动检测免散瞳眼底图像中的微动脉瘤，构建基于免散瞳眼底图像的糖尿病视网膜病变自动筛查系统，提出了一种简单而高效的微动脉瘤自动检测算法。在对免散瞳眼底图像G通道预处理的基础上，利用数学形态学分割提取硬性渗出和血管；并通过将二者从扩展极小值变换后的二值图像中去除而获得微动脉瘤候选区域；进而根据尺寸信息获取真正的微动脉瘤。利用该算法对两组不同质量免散瞳眼底图像进行微动脉瘤自动检测，并对检测结果进行统计分析。结果表明：两组图像检测结果精度均较高，相应指标间的相对误差均低于4%，且处理效率高(平均一幅图像的处理时间为9.7 s)。该算法能够高效地自动检测出免散瞳眼底图像中的微动脉瘤，且算法稳定可靠，具有很高的实用价值。 2012 Vol. 31 (6): 839-845 [摘要] ( 278 ) HTML (1 KB)  PDF (575 KB)  ( 764 ) 846 新型原位植入式人工肛门括约肌样机及离体肠道实验研究 克磊* 颜国正 翁晓靖 刘华 许茜茜 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.007 设计一款基于生物信号反馈机制的智能化可遥控式人工肛门括约肌系统。所设计的蠕动式微型医用泵在3.3 V 驱动电压下，最大流量为8.5 mL/min，最大封闭压可达170 kPa。新型括约肌假体在较小注水量（9～10.5 mL）的情况下,可实现对肠壁作用压的均匀分布（3.34～7.26 kPa），符合人体肠道生理结构和安全压力阈值的要求，避免由于局部高压导致的缺血性坏死。人工括约肌系统采用体内充电电池、体外无线经皮能量充电的供电方式，实现系统的完全植入式移植。离体实验结果表明，该系统可以有效地抑制肠道内容物渗漏，成功建立排便感知信号，从而为严重肛门失禁、结肠造口等肛门功能严重缺失的患者提供一种人性化的治疗方案。 2012 Vol. 31 (6): 846-852 [摘要] ( 296 ) HTML (1 KB)  PDF (672 KB)  ( 825 ) 853 模拟失重对大鼠血液电阻抗谱影响的实验研究 宫宇  沈斌  陈林  方云  马青* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.008 利用RC等效电路模型解析模拟失重引起大鼠血液变化的电生理机制。采用大鼠尾部悬吊方法建立模拟失重动物模型，使用Aligent 4294A阻抗分析仪测量对照组与模拟失重大鼠血液电阻抗谱，通过血液等效电路模型的数值计算和曲线拟合，比较、分析对照组与模拟失重组血液电学参数（电阻和电容）。结果表明，模拟失重60 d后，与对照组比较，失重大鼠血液的红细胞比容（Hct）降低，细胞膜电阻率减少，细胞外和细胞内电阻率分别减少16.44%和1.54%，细胞膜和细胞内电容分别减少4.66%和0.83%，细胞外电容不变。模拟失重使大鼠血液的红细胞比容（Hct）明显降低，红细胞膜电阻率显著降低，导致细胞外液和全血电阻抗降低，导电性增加，电阻抗谱向低阻方向移动。 2012 Vol. 31 (6): 853-858 [摘要] ( 421 ) HTML (1 KB)  PDF (505 KB)  ( 915 ) 859 基于光电倍增管的化学发光免疫检测系统的研制 任玉强1  李丽  孙福佳1,2,3*陈烁烁1  蔡锦达1,3尤黔林1 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.009 基于光电倍增管(PMT)设计了全自动化学发光免疫检测总体方案，以泌乳素(PRL)作为检测对象，标记酶采用辣根过氧化物酶(HRP），发光体为Pierce的鲁米诺（激发底物），对化学发光免疫检测系统PMT数据进行处理。通过检测5种不同浓度的HRP稀释液的发光数进行标定，后对数据进行线性化处理，得到PRL浓度与发光数的关系。两检测样本PRL分别取阳性范围浓度值（样本A）和阴性范围浓度值（样本B），同时将检测结果与 LUMO与 Liaison两种化学发光仪的检测结果进行比较。对于样本A，本系统、LUMO和Liaison的检测结果分别为51.724、 46.198、43.792 ng/mL；对于样本B，本系统、LUMO和Liaison的检测结果分别为11.702、15.133、 8.069 ng/mL。实验结果表明，所设计的全自动化学发光免疫检测系统可以确定被测样本的阴阳性，能够满足免疫分析应用需求。 2012 Vol. 31 (6): 859-865 [摘要] ( 419 ) HTML (1 KB)  PDF (561 KB)  ( 892 ) 866 缝合式和机械吻合式搭桥模型的血流动力学数值模拟 高进涛  王国栋  肖聚亮* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.010 为了说明机械吻合器的引入对冠状动脉搭桥术近端吻合区血流动力学因素的影响，运用Solidworks软件构造了缝合式和机械吻合式两种搭桥模型。运用有限单元数值模拟的方法和Fluent6.3软件,对两种模型移植血管中脉动流进行数值化模拟和可视化分析。获得了吻合区在一个心动周期内不同时刻的速度场、二次流、压力及壁面切应力的分布情况。结果表明，机械吻合器的引入在增大移植血管中血流速度（大于缝合模型约0.2 m/s）的同时使得低速区范围增大，吻合区壁面切应力变化范围为0～50 Pa，应力集中现象明显，壁面切应力变化剧烈，易引起血小板活化和内膜增生。为了提高冠状动脉搭桥术的通畅率，对机械吻合器进行优化设计很有必要。 2012 Vol. 31 (6): 866-874 [摘要] ( 309 ) HTML (1 KB)  PDF (938 KB)  ( 610 ) 875 基于非负矩阵分解的大脑不同区域基因表达数据分析 孔薇1*  陶伟杰1  牟晓阳2 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.011 基因之间存在多种多样的表达调控活动，一般认为这些调控关系隐含在基因表达谱中。针对阿尔茨海默症(AD) 起病隐匿、诊断难、发病机理复杂以及基因信号传导通路和调控关系难以重建等特征，利用非平滑非负矩阵分解(nsNMF)方法提取AD致病基因，聚类过程中利用共表型相关性系数(CCC)选取聚类数 k 的值，得到最优的聚类数目。针对基因表达数据噪声高、信息变量隐藏难分析的困难，考虑AD的发生发展与许多大脑功能区域密切相关的特性，提出将nsNMF分别应用于AD患者的大脑海马区、内嗅区皮质、颞中回及视觉皮层区的基因表达数据中，共提取3 800个显著基因，其中包括确定与AD致病机理有关联的10个致病基因，并进行了生物学分析，得到了AD相关的细胞凋亡、代谢及炎症反应等生物过程，显示nsNMF方法及大脑多区域数据集的联合分析能更全面地探寻AD信号传导关系及基因调控方式。 2012 Vol. 31 (6): 875-881 [摘要] ( 356 ) HTML (1 KB)  PDF (696 KB)  ( 789 ) 882 致病疟原虫分子功能注释二级数据库的构建 许三岗  庄永龙  郝志勇  单广良  杨啸林*  王恒* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.012 为对疟原虫致病分子机制研究过程中产生的高通量实验数据快速高效地进行功能注释，构建致病疟原虫分子功能注释二级数据库。本数据库基于J2EE技术、MySQL和MVC三层体系架构，利用Web Services和Hibernate等技术实现其主要框架，通过调用Fishers精确检验R程序包对Gene Ontology和Pathway的注释结果进行富集效应分析，并调用Graphviz工具对蛋白质相互作用结果进行图形化描述。致病疟原虫分子功能注释二级数据库提供多入口的分子注释类型，使Gene Ontology、Pathway及蛋白质相互作用注释信息以图形化界面直观显示。该数据库为疟原虫致病分子机制研究提供良好的高通量数据分析工具，可有效促进疟原虫基因功能、信号通路及疟疾疫苗抗原筛选等方面的研究。 2012 Vol. 31 (6): 882-888 [摘要] ( 256 ) HTML (1 KB)  PDF (1707 KB)  ( 431 ) 889 人工心瓣热解炭断裂韧性有限元分析 张建辉*邢兴 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.013 利用有限元分析软件ANSYS,对人工心瓣各向同性热解炭和热解炭包覆石墨复合材料进行紧凑拉伸以及三点弯曲实验仿真分析，计算材料的平面应变断裂韧性KIC，并将计算结果与相关实验结果进行对比，分析利用ANSYS计算KIC方法的有效性，以及涂层与基体厚度比、裂纹尖端半径对热解炭包覆石墨复合材料KIC值的影响。结果表明，纯热解炭和石墨材料的ANSYS计算KIC值分别为1176 MPa以及1.415 MPa 与相关实验结果接近，验证了ANSYS计算KIC值的准确性；热解炭包覆石墨复合材料的计算KIC值随涂层与基体厚度比的增加而降低，涂层与基体厚度比偏低时，复合材料断裂性能均优于纯热解炭和石墨材料；热解炭包覆石墨材料存在临界裂纹尖端半径ρ0（约5 μm）。当裂纹尖端半径ρ>ρ0时，KIC测量值与ρ1/2成正比;ρ<ρ0时，KIC测量值与尖锐裂纹样品测量值一致。 2012 Vol. 31 (6): 889-894 [摘要] ( 270 ) HTML (1 KB)  PDF (678 KB)  ( 597 ) 895 低强度脉冲超声波联合引导骨再生术对Beagle犬牙周骨开窗缺损修复效应的研究 高翔1   宋锦璘1*邓锋1   赵纯亮2王智彪2 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.014 本研究探讨了低强度脉冲超声波(LIPUS)联合引导骨再生术(GBR)，对Beagle犬牙周骨开窗缺损的修复效应。构建5只Beagle犬尖牙颊侧根中1/3处5 mm×5 mm矩形牙周骨开窗缺损模型，将每只Beagle犬4颗尖牙随机分配到4个治疗组：LIPUS（90 mW/cm2,20 min/d）组、LIPUS（90 mW/cm2,20 min/d）+ GBR组、GBR组、空白对照组，每组共计5颗实验牙。4周后处死Beagle犬，通过对实验区进行HE、Masson染色、Micro-CT检测以及对新生牙槽骨面积（NBA）及新生牙槽骨占初始缺损面积百分比（NBA%）的测量，比较各组牙周骨开窗缺损的组织学修复差异。Micro-CT观察显示，各组新生牙槽骨面积由大到小依次为LIPUS+GBR组、GBR组、LIPUS组、空白对照组；Masson染色显示，相比GBR组和空白对照组，LIPUS组和LIPUS+GBR组新生牙槽骨胶原成熟度较高；组织学测量各组NBA及NBA%，LIPUS组为(0.39±0.06) mm2，7.74%±1.09%；LIPUS+GBR组为(0.52±0.13) mm2，10.3%±2.22%；GBR组为(0.41±0.11) mm2，7.44%±2.20%；空白对照组为(0.24±0.04) mm2，4.64%±0.99%，各组间牙槽骨修复效果差异有统计学意义（P＜0.05），新生牙槽骨量由大到小依次为LIPUS+GBR组、GBR组、LIPUS组、空白对照组。LIPUS辅助GBR治疗能够促进牙周骨开窗缺损的早期修复。 2012 Vol. 31 (6): 895-901 [摘要] ( 224 ) HTML (1 KB)  PDF (1127 KB)  ( 429 ) 902 动脉微栓过滤器抗凝涂层修饰及生物相容性研究 陆海滨1  李彤2*段大为2   高文卿2  于美丽3  周淑芬2  李金友1   于广栋1 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.015 为研制具有良好生物相容性的新型体外循环动脉微栓过滤器（AF），以化学接枝改性方法制备低分子肝素（LMWH）涂层、部分氧化的海藻酸钠（OSA）涂层的AF用涤纶滤网。利用红外光谱分析表面涂层基团，通过表面接触角测定、蛋白黏附试验、血小板黏附试验、抗凝活性检测、体外血栓形成试验等进行生物相容性评价，通过涂层动态脱落、管路压力、流量检测等评价滤器应用安全性能。结果显示，涂层后材料的红外光谱在涂层物吸收峰处出现变化，表面接触角变小（P<0.01），且OSA组（25.2±4.02）°小于LMWH组（32.7±4.65）°，人血清白蛋白黏附量、纤维蛋白原粘附量显著减少（P<0.05），OSA组黏附（1.63±0.37,1.32±0.14）μg/cm2少于LMWH组（2.56±0.81,2.00±0.32）μg/cm2，血浆接触涂层材料后PT、APTT显著延长，与PET组间差异有统计学意义(P<0.05)。模拟体外转流中约有10%的涂层物脱落，AF进口端压力、跨滤器压力差增加（P<0.01）、流量/转速减少。实验表明，化学接枝改性方法制备的LMWH及OSA涂层滤网，涂层结合稳定，生物相容性提高，满足应用安全需要。与LMWH涂层相比，OSA涂层的抗凝性能略差，但亲水性及对蛋白黏附的改善优于LMWH涂层，可能具有更好的组织相容性，加之OSA低廉的价格，将有更广泛的应用空间。 2012 Vol. 31 (6): 902-909 [摘要] ( 381 ) HTML (1 KB)  PDF (623 KB)  ( 661 ) 910 磷脂酰聚乙二醇单甲醚的合成及其自组装纳米胶束的研究 任玉强1    李丽   武莉     陈静    刘天军* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.016 以甘油为起始原料，通过苄基保护、加氢还原以及酯化等环节得到一系列含有不同长度PEG、不同脂肪酸的磷脂酰聚乙二醇单甲醚。通过溶剂挥发法制备了mPEG-磷脂胶束，并通过荧光探针法、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和粒度及电位分析仪等对其进行了表征。结果表明，制备的磷脂酰聚乙二醇单甲醚胶束，具有明显的核-壳球状结构，粒径分布在100~200 nm；文中报道的磷脂酰聚乙二醇单甲醚的临界胶束浓度都在10-6 mol/L，与小分子的表面活性剂相比，CMC值较低，在水中的稳定性增强，其中该磷脂胶束受到环境盐浓度/糖浓度的影响时粒径有不同程度的增大。所合成的磷脂酰聚乙二醇单甲醚自组装纳米胶束结构稳定，对于药物而言是一种较好的纳米载体。 2012 Vol. 31 (6): 910-917 [摘要] ( 211 ) HTML (1 KB)  PDF (805 KB)  ( 513 ) 918 新型醛基化海藻酸钠抗凝血涂层物制备及性能评价 李金友1   李彤2*  高文卿2   于美丽3    胡晓旻2     许晋2    陆海滨1    于广栋1 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.017 应用醛基化海藻酸钠交联涂层体外循环管路，并对涂层管路的血液相容性和生物相容性等性能进行研究和评价。将多醛基的氧化海藻酸钠（OSA），固定到体外循环聚氯乙烯（PVC）管路表面，评价其血液相容性和生物相容性等指标，并与空白对照组（PVCC）和进口产品美敦力肝素涂层组（PVCM）比较。结果表明，OSA涂层物有效固定在PVC管道表面，且OSA涂层管路（PVCS）具有良好的抗凝血性能，仅次于PVCM（P＜0.05），显著优于PVCC（P＜0.05）；PVCS蛋白粘附率显著低于PVCC（P＜0.05）和PVCM（P＜0.05）；PVCS血小板粘附量显著低于PVCC（P＜0.05），与 PVCM相比无显著差异（P＞0.05）。PVCS与PVCM脱落率相比，有着相似的趋势。OSA涂层体外循环管路，具有良好的抗凝血性能、优越的生物相容性和较好的稳定性。 2012 Vol. 31 (6): 918-924 [摘要] ( 493 ) HTML (1 KB)  PDF (590 KB)  ( 622 ) 925 荧光显微图像亚细胞斑点检测方法研究进展 吴坚1赵挺2谭映军3李莹辉3郑筱祥1,2* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.018 高通量荧光显微图像数据定量分析,是研究活细胞动态过程的有力工具。亚细胞观察对象在图像中常以衍射极限点斑的形式出现。成像条件的限制往往导致荧光显微图像均一度差、信噪比较低，给人工分析带来了挑战。设计自动化的亚细胞斑点检测方法，是高通量荧光显微图像数据处理的必要前提。本文就近年来斑点检测的关键技术进行了较详尽的综述，包括降噪滤波、信号增强和信号阈值化。在总结现有斑点检测方法优缺点的基础上，讨论算法设计的瓶颈和共性难点，并对相关研究做了展望。 2012 Vol. 31 (6): 925-933 [摘要] ( 354 ) HTML (1 KB)  PDF (580 KB)  ( 759 ) 934 基于内源信号的脑功能光学成像图像处理方法研究进展 陆云达1陆一樑1陈垚1柴新禹1任秋实2李丽明1* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.019 基于内源信号的脑功能光学成像是一种新兴的脑成像技术，它因空间分辨率高、可长时间在体记录、结构简单等特点，可以有效地帮助研究人员探索大脑功能。由于基于内源信号的脑功能光学成像信号易受呼吸、心跳、血管周期性搏动等的影响，信噪比很低，研究适用于光学成像的图像处理方法成为了研究热点。本文对基于内源信号脑功能光学成像的图像处理方法的研究现状进行了综述。在介绍传统图像处理方法的基础上，主要对主成分分析、独立成分分析、局部相似度最小化、活动区域反应特征曲线及指示函数法等新的图像处理算法进行详细介绍，分析其不同的应用场合、优缺点及旨在解决的问题。这些新的处理方法可以在传统方法的基础上得到更好的图像处理效果。 2012 Vol. 31 (6): 934-940 [摘要] ( 474 ) HTML (1 KB)  PDF (596 KB)  ( 792 ) 941 两种体外人肝细胞的不同培养方式的比较研究 任玉强1   李丽   杨波    刘宝林*  沈〓力 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.020 探讨一种能简单获取高活性肝细胞的培养方法，以期为生物人工肝提供有应用价值的生物材料。在限制贴壁的条件下，以cytodex-3为材料进行L-02人肝细胞的微载体培养，检测肝细胞白蛋白分泌功能以及尿素、葡萄糖等合成功能，并在光镜下观察生长情况，同时与平面贴壁培养的肝细胞进行比较。结果表明，培养至第6 d时，所有的微载体均包满细胞，并形成微载体诱导的肝细胞聚集体，微载体培养的肝细胞白蛋白分泌功能为（40.97±3.28）g/L，葡萄糖合成功能为（11.19±0.27）μmol/mL以及尿素消耗为（5.08±0.13）mmol/L，均保持较高水平;而平面贴壁培养的肝细胞白蛋白分泌功能为（35.69±1.21）g/L，葡萄糖合成功能为（8.17±0.21）μmol/mL以及尿素消耗为（3.94±0.10）mmol/L。微载体组培养的细胞存活时间为14 d，平面贴壁组培养的细胞存活时间为10 d,前者明显优于后者；微载体培养能提供长时间保持高活性和高密度生长的肝细胞，为肝细胞移植、生物人工肝领域的研究和应用提供了基础。 2012 Vol. 31 (6): 941-945 [摘要] ( 286 ) HTML (1 KB)  PDF (488 KB)  ( 444 ) 946 基于STM32和USB接口的开放式高性能新型医用信号仪的研制 陈龙聪1,3   刘改琴2刘亚涛1高斌1,3熊兴良1,3* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.021 为满足研究各种细胞、组织等的电生物效应所需的高精度特殊刺激信号，以及科研、教学和医学仪器的调试和维修等需求，研制以内带D/A转换、A/D转换、USB引擎的高性价比、32位单片机STM32F103RD和高性能单频信号发生芯片AD9833为核心的开放式高性能医用信号仪。该仪器能同时输出两路生理信号（如心电波、脉搏波、呼吸波）和特殊波形信号、高频率精度和位相差精度的常用信号（如正弦、三角波和方波）或一路特殊信号和一路常用信号，输出电压幅度可达10 V，电流最大可达350 mA，最高频率可达12 MHz。该仪器具有开放性好、体积小、性能稳定、操作简便，显示直观等优点，可广泛用于电生物效应和医学其它科研、实验教学和医学仪器的调试和维修等。 2012 Vol. 31 (6): 946-950 [摘要] ( 258 ) HTML (1 KB)  PDF (494 KB)  ( 507 ) 951 基于异步脑-机接口的文本阅读器 任玉强1   李丽  赵丽   郭旭宏* DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.022 异步脑-机接口独立自主的特点，为使用者灵活自然的控制外部设备提供了可能。本研究通过联合闭眼引起α波能量增大和想象左右手运动引起事件相关同步/去同步的现象，将自主闭眼作为进入运动想象的开启信号，解决了检测运动想象“空闲”状态的困难，实现了脑-机接口的异步控制。利用db4小波对11~12.5 Hz频段的信号进行小波包分解和重构，实现了对α波和μ节律能量的有效提取。利用ActiveX控件实现在LabVIEW平台下对Word文本的调用。利用LabVIEW中的函数工具对提取到的脑电特征值变换为控制命令，改变ActiveX控件下的Filename和Range的范围，实现文档和文章段落的切换。通过3位受试者共60次实验，结果表明系统的正确率在86.5%以上，平均控制时间5.3 s，达到了系统的设计初衷，实现了使用者灵活自由的阅读和操作文本，为进一步开发复杂的异步脑-机接口系统做了尝试。 2012 Vol. 31 (6): 951-955 [摘要] ( 304 ) HTML (1 KB)  PDF (796 KB)  ( 467 ) 956 基于小波包变换的特征提取方法分析fMRI数据 支联合1*谭素敏2   杨建国3 DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2012.06.023 多尺度特征提取（MFE）利用时频特性各异的小波变换尺度分割fMRI数据的频谱，藉此准确提取激活信号和去除干扰。但在多尺度分析中，小波包变换较小波变换分割频带更精细，因此更适合MFE分析fMRI数据。为此，基于小波包变换构建新的MFE，并设计小波包的矩阵算法代替逐体素的迭代算法快速提取激活信号，后用相关分析进行检测。分析听觉fMRI试验数据的结果表明，新MFE检测的激活区位置与原有MFE和国际权威方法统计参数图（SPM8）检测的位置相同，但检测的激活体素个数较原有MFE多13.2%，较SPM8多30.8%。而且新MFE采用矩阵算法分析听觉数据仅消耗31 s，采用逐体素迭代算法耗时48.5 min，SPM8耗时77 s。因此，小波包变换和矩阵算法赋予MFE更好的性能分析fMRI数据。 2012 Vol. 31 (6): 956-960 [摘要] ( 536 ) HTML (1 KB)  PDF (427 KB)  ( 599 )

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