生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志最新期刊目錄

基于多分支雙向多尺度時間感知的雙模態(tài)情感識別研究————作者：薛珮蕓;汪思斌;白靜;強彥;

摘要：情感能夠反映人類心理與生理的健康程度，人類主要的情感表達(dá)方式為語音和面部表情，如何提取兩種模態(tài)的情感信息并有效融合是情感識別面臨的主要挑戰(zhàn)之一。對此，本文提出一種多分支雙向多尺度時間感知模型，該模型能夠?qū)�時間維度上的正向與反向語音梅爾頻率倒譜系數(shù)進行多尺度的情感感知；同時，該模型采用因果卷積獲取不同尺度特征之間的時間關(guān)聯(lián)性信息，并根據(jù)信息為其分配注意力圖譜，從而獲得多尺度融合的語音情感特征；其次，...

用于食道力電耦合檢測的球囊傳感器裝置開發(fā)研究————作者：冉鵬;鐘瑩;賴映兵;劉磊;朱彥行;朱煥濤;

摘要：針對生物食道動力障礙檢測中微應(yīng)變難以捕捉，以及現(xiàn)有高分辨率測壓法和功能性腔內(nèi)成像探針無法直接檢測食道組織電阻抗信息的問題，本研究提出了一種結(jié)合壓電薄膜組和分布式阻抗電極陣列的新型柔性球囊傳感器結(jié)構(gòu)，借助有限元計算軟件的電分析模塊進行食道電阻抗檢測正問題仿真，優(yōu)化激勵源參數(shù)，并制作實物。在電壓靈敏度達(dá)到2.059%的相對激勵模式下，分析了阻抗電極陣列在球囊充盈度線性變化下的電壓輸出特征，并結(jié)合壓電薄...

重復(fù)外周磁刺激對腦卒中上肢與下肢痙攣的改善效果研究進展————作者：徐麗娟;葉亮;賈杰;陳樹耿;

摘要：腦卒中后痙攣狀態(tài)是上運動神經(jīng)元病變的常見后遺癥，其引發(fā)的運動控制障礙和肌張力異常不僅降低了患者日常生活活動能力，還可能導(dǎo)致神經(jīng)可塑性的損害。重復(fù)外周磁刺激（rPMS）作為一種新型無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，通過靶向作用于外周神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)的電磁耦合效應(yīng)，展現(xiàn)出獨特的臨床干預(yù)價值。盡管當(dāng)前國際研究證實了rPMS對痙攣狀態(tài)的改善潛力，但在作用機制闡釋、參數(shù)優(yōu)化方案及療效評價體系方面仍存在顯著異質(zhì)性。本綜述創(chuàng)新性...

基于靜息態(tài)與面孔情緒詞任務(wù)的失語癥患者抑郁狀態(tài)腦電特征研究————作者：丁思元;朱燕;施暢;楊幫華;

摘要：卒中后失語癥患者的抑郁風(fēng)險顯著上升，但這一風(fēng)險增加是源于外部心理社會因素還是大腦結(jié)構(gòu)或功能變化目前尚不明確。本研究采集了12名失語抑郁患者、8名失語非抑郁患者以及12名健康志愿者在靜息態(tài)與面孔情緒詞任務(wù)下的64導(dǎo)聯(lián)濕電極腦電信號，并進行了抑郁量表評估。研究結(jié)合頻譜分析與微狀態(tài)分析方法，比較三組人群在不同任務(wù)條件下的腦區(qū)神經(jīng)活動模式。結(jié)果顯示，受試者的抑郁量表評分能夠負(fù)向解釋C類微狀態(tài)的發(fā)生率，正向...

基于功率譜及樣本熵的音樂治療對孤獨癥兒童腦功能狀態(tài)影響研究————作者：趙宇楠;賴世宣;呂薇;趙敏;李首鶴;張夢怡;齊金萍;

摘要：本文基于功率譜和樣本熵分析，從客觀角度探討古箏演奏訓(xùn)練對孤獨癥（ASD）兒童的腦功能狀態(tài)是否產(chǎn)生積極的影響效果。篩選8名ASD被試進行四個月的古箏演奏訓(xùn)練，一個月為周期，采集其腦電信號（EEG）和行為數(shù)據(jù)進行對比分析。結(jié)果顯示古箏演奏訓(xùn)練后ASD兒童枕葉alpha頻段相對功率升高，頂葉theta頻段相對功率降低，與正常（TD）兒童的差值縮小，且個別通道隨訓(xùn)練周期的延長呈現(xiàn)逐漸升高或降低趨勢；同時樣...

基于CAM-Net模型的中文詞語言語想象腦電解碼研究————作者：劉曉龍;楊幫華;甘安安;張捷;

摘要：言語想象是一種新型的腦機接口范式，具有為言語障礙患者提供有效交流方式的潛力。為研究中文詞語言語想象腦電信號的解碼與分類，本文選取臨床場景下的詞語“幫幫我”“坐起來”“翻身”作為三類任務(wù)設(shè)計了中文言語想象范式，并基于此范式采集了15名健康受試者的腦電數(shù)據(jù)。基于采集的數(shù)據(jù)，本文提出了一種通道注意力多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CAM-Net）解碼算法，融合多尺度時間卷積與不對稱空間卷積來提取詞語腦電的多維特征，...

融合接收加權(quán)鍵值架構(gòu)和球面幾何特征的甲狀腺結(jié)節(jié)分割方法————作者：朱麗程;魏國輝;

摘要：針對超聲甲狀腺結(jié)節(jié)圖像分割中轉(zhuǎn)換器（Transformer）計算復(fù)雜度高，以及傳統(tǒng)圖像采樣技術(shù)在處理高分辨率、復(fù)雜紋理或密度不均的二維超聲圖像時造成的圖像細(xì)節(jié)損失或關(guān)鍵空間信息遺漏等問題，本文提出了一種融合接收加權(quán)鍵值架構(gòu)（RWKV）和球面幾何特征（SGF）采樣技術(shù)的甲狀腺結(jié)節(jié)分割方法。該方法通過二維偏移預(yù)測和像素級采樣位置調(diào)整，有效捕捉鄰近區(qū)域細(xì)節(jié)，實現(xiàn)精確分割。同時，本研究引入了區(qū)塊注意力模塊...

人工智能醫(yī)療器械全球科研競爭格局分析————作者：陳娟;潘黎姿;龍俊羽;楊楠;劉菲;盧巖;歐陽昭連;

摘要：本文旨在采用科學(xué)數(shù)據(jù)繪制人工智能（AI）醫(yī)療器械領(lǐng)域的全球科研競爭格局。在Web of Science核心集合中檢索AI醫(yī)療器械論文，采用文獻計量學(xué)方法對全球科研競爭格局進行分析。結(jié)果顯示，截止到2023年底，全球論文共計55 147篇，其中2018年至2024年占76.6%，研究聚焦于AI輔助醫(yī)學(xué)圖像和生理信號分析。國家層面，中國（17 991篇）和美國（14 032篇）發(fā)文量絕對領(lǐng)先。中國發(fā)文...

人工智能醫(yī)療器械領(lǐng)域的發(fā)明專利態(tài)勢分析————作者：張婷;陳娟;盧巖;徐東紫;嚴(yán)舒;歐陽昭連;

摘要：新一代人工智能技術(shù)為醫(yī)療領(lǐng)域帶來遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能護理等多方面的創(chuàng)新。然而，目前人工智能醫(yī)療器械領(lǐng)域仍面臨數(shù)據(jù)隱私保護、算法可靠性等諸多挑戰(zhàn)。本研究基于發(fā)明專利分析，從專利申請時間趨勢、熱點領(lǐng)域、區(qū)域分布和創(chuàng)新主體等方面揭示了人工智能醫(yī)療器械領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢。結(jié)果表明，全球發(fā)明專利申請持續(xù)活躍。技術(shù)創(chuàng)新聚焦于醫(yī)學(xué)圖像處理、生理信號處理、手術(shù)機器人、腦機接口、智能生理參數(shù)監(jiān)測技術(shù)等方向。中美兩國發(fā)明專...

基于擴散生成對抗網(wǎng)絡(luò)的核磁共振圖像與計算機斷層掃描圖像跨模態(tài)轉(zhuǎn)換————作者：邵虹;荊一烜;崔文成;

摘要：針對醫(yī)學(xué)圖像跨模態(tài)轉(zhuǎn)換中解剖結(jié)構(gòu)難以保留、生成圖像真實度低以及高頻圖像信息丟失等問題，本文提出了一種基于擴散生成對抗網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)學(xué)圖像跨模態(tài)轉(zhuǎn)換方法。首先，利用無監(jiān)督轉(zhuǎn)換模塊將核磁共振成像（MRI）轉(zhuǎn)化為偽計算機斷層掃描（CT）圖像，接著通過非線性頻率分解模塊提取高頻CT圖像，最后將偽CT圖像輸入前向過程，高頻CT圖像作為條件引導(dǎo)反向過程，生成最終的CT圖像。本文在用于放療計劃的CT圖像生成2023挑...

全球人工智能醫(yī)療器械臨床試驗注冊現(xiàn)狀分析————作者：盧巖;陳娟;張婷;嚴(yán)舒;徐東紫;歐陽昭連;

摘要：人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展推動著醫(yī)療實踐的深刻變革，在醫(yī)療器械的應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)得尤其明顯。本文基于美國臨床試驗數(shù)據(jù)庫，分析全球人工智能醫(yī)療器械臨床試驗的注冊現(xiàn)狀，旨在為其臨床研究及應(yīng)用提供參考。全球人工智能醫(yī)療器械臨床試驗共2 494項，有66個國家/地區(qū)參與開展，其中美國908項，而包括我國在內(nèi)的其他國家/地區(qū)均不足300項，德國、美國和比利時等處于國際合作的中心位置。申辦者中，63.96%是高校/醫(yī)院...

基于深度學(xué)習(xí)的低劑量錐形束計算機斷層掃描圖像重建方法研究進展————作者：施江媛;宋瑩;李光俊;柏森;

摘要：錐形束計算機斷層掃描（CBCT）在牙科、外科、放射治療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但反復(fù)CBCT掃描會給患者帶來額外的輻射劑量，增加繼發(fā)性惡性腫瘤的發(fā)病風(fēng)險。低劑量CBCT圖像重建技術(shù)通過先進算法在減少輻射劑量的同時提升圖像質(zhì)量，成為近年研究熱點。本文系統(tǒng)綜述了基于深度學(xué)習(xí)的低劑量CBCT重建方法，從圖像域、投影域及圖像-投影域協(xié)同三個方向，對比分析不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在噪聲抑制、偽影消除、細(xì)節(jié)保留及計算效率等方面的...

青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸腰椎在步態(tài)周期中的生物力學(xué)研究————作者：王云鑫;許平;王迎松;劉應(yīng)良;許世森;趙智;李鴻飛;陳曉明;

摘要：為了探究青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸（AIS）腰椎段在步態(tài)周期中的力學(xué)響應(yīng)，本研究基于AIS患者計算機斷層掃描（CT）數(shù)據(jù)，分別構(gòu)建左支撐相模型（ML）和右支撐相模型（MR）。首先，設(shè)置材料屬性、邊界條件、載荷加載，對腰椎-骨盆模型進行仿真分析；然后，基于應(yīng)力及位移云圖，比較ML和MR中腰椎應(yīng)力及位移的差異。結(jié)果表明，ML中腰椎應(yīng)力多分布于凸側(cè)，MR中則多分布于凹側(cè)，兩者的應(yīng)力多聚集于椎弓板附近；隨著步態(tài)...

面向意識障礙患者的腦機接口技術(shù)及其應(yīng)用————作者：潘家輝;張志航;張源霖;王斐;肖君;

摘要：隨著神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，臨床研究發(fā)現(xiàn)意識障礙（DoC）患者可能存在認(rèn)知運動分離現(xiàn)象，這一突破性發(fā)現(xiàn)為腦機接口（BCI）在臨床中的開發(fā)與應(yīng)用注入了新的動力。當(dāng)前，BCI作為評估和輔助行為無反應(yīng)患者的重要工具，已在DoC患者中得到廣泛應(yīng)用。本文綜述了BCI在DoC患者中的應(yīng)用現(xiàn)狀，包括意識檢測、輔助診斷、預(yù)后評估和康復(fù)治療四個主要方面，重點分析了各方面具有代表性的范式設(shè)計、腦信號解碼及反饋機制等...

腦機接口技術(shù)在腦卒中患者上肢運動功能康復(fù)領(lǐng)域的腦機制研究進展————作者：吳何必;陳樹耿;賈杰;

摘要：腦卒中，會引起大腦生理功能和肢體運動功能異常。腦機接口（BCI）技術(shù)通過將患者的主動意識與外部康復(fù)設(shè)備連接，以實現(xiàn)肢體運動功能的提高。既往研究初步證實了BCI康復(fù)訓(xùn)練在腦卒中上肢運動功能改善中的作用，但其腦機制尚不明確。本文以腦卒中上肢運動功能障礙的腦機制以及BCI技術(shù)對腦卒中患者腦功能的促進為主題進行綜述，以進一步探究BCI促進腦卒中上肢運動功能康復(fù)的腦機制。本文研究結(jié)果顯示，在影像學(xué)和電生理學(xué)...

雙向閉環(huán)運動想象腦機接口主動康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)的康復(fù)功效評價方法————作者：潘鶴;丁鵬;王帆;李天文;趙磊;南文雅;龔安民;伏云發(fā);

摘要：雙向閉環(huán)運動想象腦機接口（MI-BCI）是一種新型的運動功能障礙主動康復(fù)訓(xùn)練方法，已在實驗室和臨床環(huán)境下廣泛開展了康復(fù)療效測試。然而，迄今為止尚無統(tǒng)一的康復(fù)功效評價方法，且少有文獻對此進行評述。為促進雙向閉環(huán)MI-BCI主動康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)向臨床實際應(yīng)用轉(zhuǎn)化，本文首先闡述該系統(tǒng)，然后評述其康復(fù)訓(xùn)練周期與康復(fù)功效評價方法，接著概述了該系統(tǒng)的可用性、用戶滿意度和使用情況評價方法。最后，探討了系統(tǒng)康復(fù)功效評...

基于前額腦電漸近層次融合網(wǎng)絡(luò)的疲勞駕駛檢測方法————作者：孫家政;李衛(wèi)民;張寧玲;陳財;王圣哲;彭福來;

摘要：疲勞駕駛是造成交通事故的主要原因之一，給駕駛員和道路安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。當(dāng)前的方法大多數(shù)都是對于全腦多通道的腦電信號進行研究，通道數(shù)較多，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜且穿戴設(shè)備繁瑣。為了解決這一問題，本文提出了基于前額腦電通道信號的疲勞檢測方法，構(gòu)建了基于漸近層次融合網(wǎng)絡(luò)的疲勞駕駛檢測模型。采用漸近層次融合策略，在多層次卷積模塊中引入注意力機制模塊，利用交叉注意力機制和自注意力機制融合功率譜密度（PSD）和微分...

可穿戴式穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位腦機接口在現(xiàn)實場景下的性能評估————作者：李曉東;曹翔;王俊霖;朱偉杰;黃涌;萬峰;胡勇;

摘要：腦機接口在醫(yī)療健康領(lǐng)域具有很高應(yīng)用價值。但在實際臨床應(yīng)用中，腦機接口的使用需考慮其使用便利性和系統(tǒng)性能表現(xiàn)。可穿戴式腦機接口有助于提高使用便利性，但在現(xiàn)實場景下的性能仍需進行評估。本研究提出了一個配置小型腦電采集器和高性能無訓(xùn)練解碼算法的可穿戴式穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位腦機接口系統(tǒng)，并招募10位健康受試者在簡化實驗準(zhǔn)備的現(xiàn)實場景下進行該系統(tǒng)的性能測試。結(jié)果表明，該系統(tǒng)在40目標(biāo)下的平均分類準(zhǔn)確率為94.1...

靜息態(tài)自發(fā)腦電與任務(wù)態(tài)誘發(fā)腦電的作用關(guān)系研究————作者：何歡;肖曉琳;岳瑨;許敏鵬;明東;

摘要：近年來，探究靜息態(tài)自發(fā)腦電與任務(wù)態(tài)誘發(fā)腦電的模式特征、功能意義以及二者間的交互機制等，成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的新方向。本文介紹了自發(fā)腦電與誘發(fā)腦電的基本特征，概括了自發(fā)腦電在塑造神經(jīng)系統(tǒng)適應(yīng)性中的核心作用。重點探討了自發(fā)腦電如何在任務(wù)處理過程中與誘發(fā)腦電相互作用，強調(diào)自發(fā)腦電通過調(diào)控神經(jīng)活動、預(yù)測外界刺激等處理方式，顯著影響感知、認(rèn)知和運動等任務(wù)表現(xiàn)。這些研究為深入理解靜息與任務(wù)狀態(tài)下大腦信息處理的原理...

動作捕捉數(shù)據(jù)驅(qū)動的神經(jīng)退行性疾病運動評估研究進展————作者：吳均浪;郭威;羅可欣;何玲;楊觀賜;

摘要：神經(jīng)退行性疾病（NDDs）是一組異質(zhì)性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)或外周神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元的進行性損失，繼而造成肢體運動能力的下降。動作捕捉作為一種高精度、高分辨率采集人體運動數(shù)據(jù)的技術(shù)，其驅(qū)動的NDDs運動評估可以有效提取運動特征，進而評估患者運動能力或疾病嚴(yán)重程度。本文圍繞動作捕捉數(shù)據(jù)驅(qū)動的NDDs運動評估最新研究進展，在扼要介紹NDDs運動評估數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上，根據(jù)特征提取和處理的方式將評估...

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