简介：为解决人口老龄化社会所带来的老人跌倒事件频发,减轻跌倒等异常状态对老年人的伤害,研发了一种基于惯性传感器的穿戴式姿态监测装置。该装置基于姿态解算特性,通过采集三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计的数据,以多种运动特征为依据进行姿态判别,不仅可以检测跌倒状态,还可对老年人的日常姿态及位置信息进行连续监测并进行步数统计,利用GPRS网络向服务器上报数据。装置中加入了语音推送功能,可对服务器端推送的天气信息、问候信息等进行语音播报。试验结果表明,该装置可对佩戴者的姿态及位置信息进行连续监测,当出现跌倒等异常状态时,可实现实时报警及对事故发生地的准确定位,姿态识别的准确率不低于98%。

简介：研究穴位电学特性中不受检测条件影响的固有规律需要给被测穴位输入一组连续变化的激励微电流,并由此分析其响应电压-激励电流曲线。基于上述考虑,为了更好的探究穴位电阻的混沌特性,本研究设计了一种基于51单片机的穴位探测仪,其核心功能是可以分别输出以非线性和线性两种方式变化的测试微电流,输出的测试电流在0-20μA之间连续可调。经测试,本系统可以输出噪声小且控制精度高的稳定电流,具有较好的电气性能。另外,从电极面积和电极与皮肤间接触压力大小两个方面初步对探测电极进行了二次设计。

简介：我们设计和装配了一款高信噪比的神经信号放大器,该放大器在实验中能记录到稳定且高信噪比的神经脉冲信号。

简介：开发了一种基于爬行运动的脊柱康复训练运动控制系统,该系统基于支撑床体机构和上下肢爬行训练支撑机构,控制系统由电机驱动控制电路、运动控制程序等组成。通过2个直流电机为爬行运动训练提供动力,1个步进电机为脊柱侧弯矫正训练提供动力,1个直线导杆电机控制床体旋转和2个步进电机控制腹部支撑上下、左右移动。上位机采用PCI-1240运动控制卡作为控制核心,实现爬行训练的距离、速度和运动时间等的控制;下位机使用单片机实现对训练位置和姿态的控制。试验结果表明,该运动控制系统能很好地控制脊柱康复训练仪各部分的协调动作,以满足脊柱患者康复训练的需求。

简介：目的通过CT断层扫描数据的三维重建模型对髋臼后柱形态特点进行解剖学测量，为术中钢板成型及髋臼后柱解剖型钢板开发提供依据。方法采集111位成人患者（男72例，女39例）骨盆CT数据，测量股骨头直径（D）；并分别通过CT断层扫描的三维反求技术重建人体骨盆解剖结构模型，测量髋臼后柱钢板放置路径中髋臼后壁、近端、远端的3段近似圆弧的曲率半径（R。、心和R，），以及反应三段圆弧相对位置关系的髋臼后壁圆弧展角a；对以上数据进行统计和相关性分析。结果成人股骨头直径（D）：47．4±3．7mm；其中女性为43．6±2．3mm，男性为49．5±2．5mm。Rl：48．0±7．8mm；＆：67．7±13．4mm；R3：9．8±0．4mm。α：51．4°±6．8°。统计分析结果显示反应髋臼后柱钢板路径中的R1、R2、R3和a与股骨头直径D和性别均无相关性。R]体现出相对独立性，其尺寸变化范围不大；而＆总体上随着Rl增大而增大（线性相关系数R=0．388），而髋臼后壁圆弧展角Q随着R1的增大而降低（线性相关系数R=0．735）。结论髋臼后柱的解剖结构存在很大的个体差异，这种差异与股骨头直径、性别无明显相关性。髋臼后壁的形态决定了髋臼近端以及远端骨盆形态。新型髋臼后柱解剖钢板的应用，能够与髋臼后柱相匹配，缩短术中钢板塑形时间。

简介：目的介绍胫骨中下段骨折微创手术器械的研发设计与应用。方法胫骨中下段骨折采用经皮微创钢板内固定术,术中选用适合胫骨中下段解剖特点的锁定加压钢板,结合自行设计的复位固定器及钢板置入器。结果随访X线片未出现骨折延迟愈合及不愈合,无畸形愈合,钢板螺钉无断裂及移位发生。结论术中利用微创器械,使骨折复位简单,钢板置入容易,缩短了手术时间,减少了手术创伤,更符合生物学钢板内固定术的概念。

简介：设计一款使用蓝牙无线传输数据的可穿戴的动态体温监测系统,具有无线、可穿戴、动态监测的特点,采用NTC传感器和蓝牙4.0协议,由体温监测终端、手机客户端及云服务平台三部分组成。体温监测终端通过蓝牙将数据实时发送至手机客户端,手机客户端通过无线网络将数据实时上传到云服务平台。该系统符合体温计国家标准（GB-T21416）,适用于医院及家庭。该系统准确稳定,能实时监测患者体温变化情况,及时发现异常;能减少医护人员与传染性疾病患者接触的次数,降低医护人员感染疾病的风险,可实现大规模的监测,提高医护人员的工作效率。

简介：分析自主研发的新型＂X＂形弹性脊柱内固定器术后的应力分布。建立＂X＂形弹性脊柱内固定器术后有限元模型,分析其在压缩、前屈、后伸、侧屈、旋转载荷下的受力特点。＂X＂形弹性脊柱内固定系统各构件于压缩状态应力小于其它各状态载荷,受力峰值均位于＂X＂形连接棒上。＂X＂形弹性内固定器能分担螺钉应力,可减少术后应力集中的情况,是一种较好的脊柱内固定装置。

简介：智能电外科设备通过功率控制,实现作用于不同组织时保持输出功率特性不变,从而保护组织不被烧伤,以达到良好的手术效果,其中输出功率反馈控制模块是其核心技术之一。我们设计的反馈控制模块由输出电压、电流检测电路以及单片机控制电路组成,与开关电源模块和射频功率放大器模块构成闭环反馈回路,通过实时检测表征负载上的电压、电流信号,结合单片机内部嵌入的PID控制算法,能够自动控制射频能量工作在不同模式;实验结果表明,PID控制算法中被控量从零输出到满量程输出所需时间在25.0ms以内,实际输出值与预设值误差在±5%以内,并且能够根据负载阻抗变化自动调节输出工作在不同模式。该模块能够快速、准确且稳定地控制输出达到预设值,从而实现自适应功率控制方式,为开发智能电外科设备提供核心技术基础。

简介：目的通过SCT的断层扫描及三维重建模型对骶髂关节形态特点进行解剖学测量,为新型骶髂关节前方的弧形解剖锁定钢板的设计开发提供依据。方法采集68位成人患者(男性36例,女性32例)骨盆SCT数据测量,测量骶髂关节弧形板放置路径中的骶髂关节线(AB、BC)及AB与BC的夹角、骶髂耳状面的连线(DE、DF)及DE及DF的夹角,重建人体骨盆解剖结构模型;对上述数据进行统计和相关性分析。结果成人骶髂关节线男性AB:(24.65±6.37)mm、BC:(28.64±8.18)mm1为133.18°,女性AB:(19.54±4.58)mm、BC:(31.29±8.84)mm2为131.38°;男性DE:(22.26±4.82)mm、DF:(19.08±3.39)mm1为63°女性:DE:(18.94±5.20)mm、DF:(21.27±3.65)mm2为63.3°;平卧位时骶骨的侧部呈与水平面平行,这种关系减少了CT影像测量与实体测量的误差。结论骶髂关节的解剖结构存在很大的个体差异,这种差异与骶髂关节线及性别具有的相关性,与左右无明显的相关性,骶髂关节形态决定骨盆形态及承受力的稳定性作用。新型弧形锁定解剖钢板的应用,能够与骶髂关节相匹配,缩短术中钢板塑行时间,增加力学的稳定性。

简介：目的观察正交设计法在热致分相法（TIPS）制备生物可吸收储存式多孔药物载体中的应用。方法采用热致分相法（TIPS）制备生物可吸收储存式多孔药物载体,并以正交设计法优化生物可吸收储存式多孔药物载体的制备条件。结果用TIPS制备生物可吸收储存式多孔药物载体的孔隙率为68%-86%、相对密度为0.58-0.76g/cm3,弯曲强度和弹性模量分别为2.3MPa和51MPa以上。通过正交试验并综合分析优化实验结果为：影响生物可吸收储存式多孔药物载体成型的主要因素顺序是成型温度〉浓度〉冷冻时间;最佳成型条件为：体积（1,4-二氧六环）/质量（PDLLA/Col）比为10、成型温度为-70℃及冷冻时间为0.5小时。结论在使用热致分相法制备储存式载体材料过程中,通过正交试验予以优化,可使材料性能更加稳定,成型效率更高。

简介：为提高对婴儿健康监护的质量,本研究提出在育婴箱中增加婴儿哭声识别功能,该系统主要以TI公司的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320DM643和多媒体音频编解码芯片TLC320AIC23B为硬件核心,设计一套实时的婴儿哭声识别系统。本系统使用拾音器采集婴儿哭声,音频解码芯片对声音信号进行处理,然后发送给DSP芯片,DSP芯片对声音信号进行预处理,然后用优化的自相关函数算法提取特征参数-线性预测系数(LPC),使用动态时间规整(DTW)识别算法,实现对婴儿的哭声准确识别,并经串口向上位机发送识别结果。该系统在实际测试后表明,婴儿啼哭状态识别准确率可达97.1%,在婴儿护理领域具有重要意义。

简介：针对视觉假体关键部件视网膜微电极阵列的结构特点和植入要求,我们设计制作了基于Parylene-C柔性直径为200μm的圆形视网膜金电极,用于视网膜表层刺激微电极,用三电极测试系统对微电极阵列进行体外电化学阻抗谱测试和眼内植入的柔韧性测试。结果表明,本研究采用的微电极,在降低成本、简化工艺的基础上,无论柔韧性还是电学特性均符合视网膜植入的要求,可用作动物实验的视网膜植入电极。

简介：基于开源软件建立PACS与三维医学成像系统,可为医院提供一种低成本PACS/RIS实施方案,或者作为现有医疗信息系统的有益补充。我们将三种开源软件DCM4CHEE、Oviyam、Osirix等在异构操作系统网络上进行集成,建立了一套网页化PACS与三维影像处理系统,并对包括MDCT、MRI等大型数据集在内的多模态影像数据的网络传送与查看进行了验证,结果证明系统的实时性与稳定性能够满足医学教育、科研与统计等工作需求。

简介：目的探讨USB接口技术在多参数监护仪的设计中的应用。方法根据USB接口可即插即用并能提供一定电流的特点,应用高集成数据采集芯片ADμC812和数字化技术,设计高性价比、小型化、低功耗的监护参数信号采集和数据处理功能模块;采用USB转UART的单芯片桥接器技术CP2101,硬件实现USB,把所有检测模块的数据实时传送到PC主机。软件整体设计采用C＋＋面向对象的编程及复用技术,充分利用MFC的框架,控制USB接口并从USB接收数据,利用PC强大的计算和数据存储功能及良好的人机界面,实现监护参数的实时采集、连续显示及波形分析。结果多参数监护系统具有监护心电、呼吸、血氧饱和度和体温等生理参数的功能。测量模块集成了心电、血氧饱和度、呼吸、体温测量电路,实现了参数的数值采集、控制和通讯功能。模块小型低功耗设计,满足USB供电不大于500mA的要求,实现即插即用。用户程序自动识别测量模块、发出测量启动命令并接收USB接口传来的数据,测量数据以波形和数值的形式在计算机上显示出来,形成监护功能。系统具有病人信息和监护参数设置功能,可存储监护数据,可打印心电、血氧饱和度、呼吸的波形和心率、血氧饱和度、体温、呼吸率的趋势图,具有静态和动态回放、演示等功能。结论测量模块体积小,质量轻,非常便于携带,既适合医生出诊使用,也适用于手术室或重症监护。无需外接电源,插入计算机的USB接口,直接使用,实现了即插即用的功能。软件系统的可移植性,增加了监护仪应用的灵活性。由于监护系统具有数据存储与实时回放功能,所以也可用于临床分析与研究工作。

简介：目的测量并掌握一种用于C2前方重建的新型异形钛网设计相关的6组解剖学参数。方法取19具尸体的寰椎标本,男性11例,女性8例,直接测量：①寰椎前弓前后直径、②寰椎前弓高度、③寰椎前弓横径;取得37人颈椎正中矢状位层面CT影像,男性22例,女性15例,用软件测量：④C1前弓下缘到C3上终板垂直距离、⑤C3椎体高度、⑥C3椎体前后直径,分析数据,包括男女性数据间的检验以及人口学参数和测量参数之间线性相关性分析。结果19具尸体标本平均年龄57.58±14.77岁,尸长1635.53±83.12mm,37例CT研究对象平均年龄51.32±10.89岁,身高1685.97±59.54mm,体重70.65±7.01kg;参数①~⑥的测量平均值分别为7.34±1.23、10.92±1.51、15.30±1.07、27.33±1.97、13.23±1.31、16.44±1.09mm。尸体标本测量中男女性的尸长和参数①结果具有统计差异,尸长与参数①~③均呈线性相关性;而在CT测量中男女性在身高和参数④上的差异有统计意义,身高与参数④~⑥呈线性关联,体重仅与参数④具有相关性。结论男女性在寰椎前弓前后径和C1前弓下缘到C3上终板垂直距离参数上具有差异;获得了相关解剖学数据,其测量和分析结果对C2前方重建钛网的设计、修剪、制造及专利申请奠定了理论基础。

简介：目的改良设计股骨带锁髓内钉钉尾扩孔器，降低股骨髓内钉内固定手术难度，缩短手术时间，减少医源性损伤。方法本课题组于2007年逐步改进股骨带锁髓内钉钉尾扩孔器的设计，于2008年申请并获得国家实用新型专利。2007年7月至2008年12月间用于治疗股骨干骨折21例，平均随访16个月。结果术中应用获得专利的带有限深套管的髓内钉钉尾扩孔器，所有21例手术都顺利完成，手术时间缩短至45～55min，平均为48min。随访5～22个月，平均随访16个月。术后患者均达到临床愈合，骨折愈合时间最短4个月，最长7个月，平均6个月。无一例在术中及随访期间发生因钉尾扩孔不理想及髓内钉位置偏移而导致的术中医源性骨折、髓内钉钉插入困难、术后股骨颈骨折、股骨头坏死等并发症。结论通过新型股骨带锁髓内钉钉尾扩孔器装置的改良可以提高手术效率，使手术操作简便，缩短手术时间，减少并发症。

简介：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)以呼吸受限和反复暂停为主要症状,目前最佳的治疗方式是通过家用睡眠呼吸机对用户上气道施加持续的正压通气(CPAP)。但呼吸机面罩若设计不当,可能导致局部“高浓度”CO2的反复吸入,长期对用户的健康不利。本研究以全脸式呼吸机面罩为研究对象,通过计算流体动力学(CFD)的方法分析面罩内CO2的残留状况及流场特征变化,并以此为依据开展优化设计。结果表明呼气末时刻鼻孔附近CO2的残留浓度约为3%,且会被反复吸入,长期将影响用户健康;若将排气孔设计在面罩前端,鼻孔附近CO2的残留浓度将降低到2%,即CO2的反复吸入量减少33.3%。本研究为家用睡眠呼吸机面罩基于空气动力学的个体化优化设计提供了重要的理论指导。

简介：针对儿童多生理参数检测及情绪分析的需要,我们设计了一种处理多维生理参数的嵌入式系统,所处理的数据主要为心电信号、皮肤电阻以及体表温度。本系统旨在通过对这三个前端数据的特征提取,为后端分类器判别情绪提供数据基础。

简介：目的基于CT三维重建个性化设计猪股骨髋关节假体与骨髓腔接触率的定量研究。方法选择猪股骨,拍摄实验前正侧位,双斜位片,再运用CT进行横断面扫描,获得CT数据后三维重建。基于CT三维重建数据,运用机器人磨削个性化假体,使其成为与髓腔完全匹配的定制假体。匹配后,拍摄实验后正侧位片,计算定制假体与髓腔接触的骨皮质或者骨松质的表面积以及接触率。结果通过计算,个性化假体近端表面与骨髓腔直接接触率为90.8%,与医疗机器人辅助扩髓组获得的假体表面与骨髓腔直接接触率相近,远较传统手工扩髓组获得的假体近端表面与骨髓腔直接接触率高。结论基于CT三维重建个性化股骨假体与猪股骨髓腔初始固定直接接触率为90.8%,可获得良好的接触率。