生物医学工程研究

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《生物医学工程研究》 关注(): 期刊周期：季刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：37-1413/R; 国际标准刊号：1672-6278; 主办单位：山东生物医学工程学会;山东省医疗器械研究所;山东省千佛山医院; 主管单位：山东省科学技术协会; 上一本期杂志：《现代生物医学进展》核心医学论文发表; 下一本期杂志：《国际病理科学与临床杂志》期刊论文发表

　　【杂志简介】

　　《生物医学工程研究》是山东生物医学工程学会等主办的，面向国内外公开发行的学术性期刊。主要刊登人口器官、生物材料、生物力学、生物效应、生物电阻抗、生物信息与控制、生物医学测量、心脏起博与电生理、医学超声、血液净化、中医药工程、人工智能、医学图像与成像、介入医学工程技术、康复工程、组织工程、生物芯片、传感器等领域的文章。该刊面向广大医生、生物医学工程工作者等。本刊除注重论文质量外，最大特点是注重时效性、出版周期短，刊出时间为三个月以内。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　是中国学术期刊、中国期刊网入编期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、中文科技期刊数据库收录期刊

　　【栏目设置】

　　主要栏目有研究论文、科研简报、文献综述、专题讲座、新产品评介、信息动态等。

　　期刊优秀范例参考;

　　压缩感知磁共振成像脉冲序列的设计与实现黄敏，林颖，陈军波，HUANG Min，LIN Ying，CHEN Junbo

　　基于红外检测乳腺肿瘤的多参数反演研究黄鉴，卢玫，李博汉，张涛，HUANG Jian，LU Mei，LI Bohan，ZHANG Tao

　　下颈椎 C3-C7活动节段三维有限元的建模和验证王晨曦，赵改平，柏磊磊，陈楠心，陈二云，赵庆华，蒋丽平，WANG Chenxi，ZHAO Gaiping，BAI Leilei，CHEN Nanxin，CHEN Eryun，ZHAO Qinghua，JIANG Liping

　　有限元法分析不同截肢术后胫腓骨远端的应力和位移变化宋登新，曹云，何小文，丁徐，易成腊，SONG Dengxin，CAO Yun，HE Xiaowen，DING Xu，YI Chengla

　　三螺旋人工腱索结构的力学性能仿真验证常丽南，宋成利，沈桐，梅举，戴黄栋，CHANG Linan，SONG Chengli，SHEN Tong，MEI Ju，DAI Huangdong

　　坐骨神经损伤的三维有限元分析李鹏，刘强，张继波，李正伟，马洪顺，LI Peng，LIU Qiang，ZHANG Jibo，LI Zhengwei，MA Hongshun

　　溶胶-凝胶法制备纳米双相磷酸钙生物陶瓷粉体的研究李亚东，杨为中，易勇，张虎军，LI Yadong，YANG Weizhong，YI Yong，ZHANG Hujun

　　新型淀粉基止血材料的制备及生物相容性研究王艳玲，刘光万，吴丽娟，曲洪媛，赵芳，杨光，吴昌琳，WANG Yanling，LIU Guangwan，WU Lijuan，QU Hongyuan，ZHAO Fang，YANG Guang，WU Changlin

　　生物可降解聚乳酸材料封端剂残留量的研究刘阳，马丽霞，王勤，王传栋，冯圣玉，LIU Yang，MA Lixia，WANG Qin，WANG Chuandong，FENG Shengyu

　　医学期刊投稿：舒缓照护的研究进展及思考

　　摘要舒缓疗护是对那些患无法治愈疾病的患者提供积极的、功能整体性的护理服务，本文对近年来舒缓疗护的理论研究、实践进展和评估标准等进行综述、并结合实际对上海舒缓疗护工作的开展提出设想和建议，供社区医护人员参考。

　　关键词医学期刊投稿,舒缓照护,故息护理,临终患者

　　在我国人口日益老年化、癌症患者成为人口死亡重要因素的国情之下，舒缓照护(palliative care)已经成为我国卫生保健体系自我完善的必然要求。舒缓照护通过提供缓解性照料、疼痛控制和症状处理来改善个人余寿的质量，将患者的尊严作为最重要的问题。近年来舒缓照护在中国已有了较大的发展，但是由于中国独特的文化背景和经济现状，其发展面临着诸多阻力和障碍。本文通过对舒缓照护国内外的进展进行综述，寻求国内外舒缓照护的差异，为我国今后开展舒缓照护服务，寻求有利于我国发展的“本土化”舒缓照护服务模式提供参考。

　　生物医学工程研究最新期刊目录

基于XResT网络的多标签心电分类算法————作者：张雨龙;韩澍泽;李钰雯;刘澄玉;

摘要：针对传统卷积神经网络在特征提取过程中，因尺度限制导致层级特征信息利用不足的问题，本研究基于残差卷积网络与Transformer编码器提出了深度特征融合的心电信号多标签分类模型XResT。首先，通过改进的ResNet101骨干网络实现心电信号多层次局部特征的深度挖掘；然后，采用Transformer编码器进行全局特征增强，并设计跨层注意力机制实现局部与全局特征的动态融合。在CPSC-2018公开数据...

基于无监督跨域自适应的抑郁症识别算法研究————作者：王辰雨;李翔;魏本征;

摘要：为解决多站点静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)数据的域间特征分布不一致，本研究提出了一种基于无监督跨域自适应的抑郁症识别算法，以充分利用多尺度下的时序信息，平衡多站点rs-fMRI数据的源域与目标域间的特征分布差异。首先，通过生成对抗网络减少域间分布差异，利用统计特性匹配与对抗学习互补的域对齐机制，在两个域之间实现无监督的跨域特征对齐；然后，设计注意力引导的多尺度时空图卷积模块，实现多尺度特征...

可穿戴柔性超声动脉自识别与直径监测系统的设计与实现————作者：刘建强;卢赛虎;闫梦雪;王蓓蓓;陈贤祥;方震;杜利东;

摘要：为准确监测动脉直径参数，本研究设计了一种基于柔性超声技术的可穿戴动脉自识别与直径监测系统。首先，基于回波能量方差乘积(EVP)特征结合动脉搏动过程中前后壁的运动规律，从单帧超声回波中自动探测动脉壁，并测量其直径；然后，基于换能器位置概率分布模型，利用由阵列中心到外周的分层扫描方法，快速自动定位动脉中心，以降低贴片粘贴时对操作精度的要求。体模测试结果表明，该系统在模拟血管直径检测中的平均误差低于5....

基于时间序列和KA-Transformer 模型的早期脓毒症预测————作者：朱宇;张天逸;张立;程云章;

摘要：为实现对脓毒症的提前预测，本研究设计了一种基于时间序列数据的预测模型KA-Transformer。通过在KA-Transformer中引入核注意力机制，以改善训练样本有限、参数众多及样本分布不均等问题。将连续的时间序列数据输入模型，结果显示：在脓毒症发生前1、6和12 h的3个预测时间点，模型预测脓毒症的受试者工作特征曲线下面积分别为0.962、0.944和0.984,准确率分别为92.3%、93...

多尺度特征融合的胰腺及其肿瘤影像分割算法————作者：吴树材;王苹苹;许万博;于欣悦;苏童;张盼;徐云峰;魏本征;

摘要：针对胰腺及其肿瘤结构复杂，切片间差异较大、切片内位置变异，目标区域微小和边界模糊等问题，本研究提出了一种用于分割胰腺及其肿瘤的多尺度特征融合网络MSFSTnet。首先，采用多尺度特征选择模块提取多尺度特征，并使用注意力机制自动对特征赋予权重，使网络更加关注边界等微小特征。然后，将Transformer模块引入瓶颈层进行特征编码，用于捕捉长依赖关系并融合局部和全局特征，实现特征间交互及网络跨切片定位...

基于深度相机的非接触式心肺复苏质量监测设备研制————作者：薛纪航;王鹏;李振锋;赵皓楠;张浩;方震;

摘要：为持续监测并反馈心肺复苏(CPR)中的胸外按压参数，本研究设计并制造了一种基于深度相机的非接触式CPR质量监测设备，可在不接触急救患者的前提下，基于深度相机和卷积神经网络，获取按压者手部的深度信息。此外，通过坐标变换和峰值搜索算法可得到按压深度及频率等参数。为验证设备性能，本研究搭建了一个实验平台，测量采集的模拟胸外按压实验数据。结果显示，设备按压深度的绝对平均误差为2.0 mm,按压频率的绝对平...

多点注射Fe₃O₄辅助肝组织微波消融的有限元分析————作者：乔永琴;南群;

摘要：为探究多点注射Fe₃O₄纳米颗粒对消融结果的影响，本研究利用COMSOL Multiphysics 6.1软件构建了Fe₃O₄纳米颗粒辅助肝组织微波消融（MWA）的数学模型。首先，在注射量固定时，研究注射域数量（2～7个）对MWA后消融区的影响；然后，在注射域数量固定时，研究不同注射半径（1～4.62 mm）对...

基于声光电刺激的老年认知康复训练技术研究进展————作者：徐鑫瑞;丛朝阳;董全;李建清;刘澄玉;

摘要：随着社会老龄化加剧，老年人群体中认知功能衰退问题日益严重。脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默症等神经退行性疾病的患病率不断上升，给患者及其家庭带来了巨大压力。认知康复训练技术作为一种有效的治疗方法，已成为缓解和改善老年人认知障碍的一个重要研究领域。声光电刺激技术可通过声音、光照和电流等刺激手段，调节大脑神经活动，促进认知功能的恢复。基于此，本文详细讨论了声、光、电刺激在认知康复中的应用和研究进展，以期为...

纳米酶级联催化系统的合理设计及其癌症治疗应用————作者：贾修娜;魏绪华;李敬;汪尔康;

摘要：纳米酶可催化肿瘤相关物质转化为有毒的活性氧(ROS),诱导氧化应激并促进癌细胞死亡；然而，在复杂的肿瘤微环境中，纳米酶的设计、活性、反应底物及微环境本身均会影响ROS的生成效率。为解决上述挑战，相关研究聚焦优化活性因素并开发纳米酶级联催化系统，在肿瘤内触发多个级联过程，以高效稳定地生成更多治疗物质，同时最小化副作用。本文综述了纳米酶级联催化系统设计的有效策略，阐述了癌症治疗中级联催化系统的代表性案...

基于多模态融合策略和注意力机制的睡眠自动分期模型————作者：陈丽娟;王磊;沙宪政;常世杰;陈勇;

摘要：针对现有睡眠分期研究仅围绕单通道脑电(EEG)数据，无法有效利用睡眠状态转换规则的问题，本研究基于多模态融合策略与注意力机制，提出了一种自动睡眠分期模型。首先，构建表征学习模块捕捉多模态睡眠信号特征，挖掘特征通道间的关系；然后，设计多通道融合策略加强对特征的校准学习，并融合多模态信号间的互补信息；最后，将融合后的特征输入上下文通道依赖学习模块，利用注意力机制学习睡眠信号的上下文关系，以获得精准的睡...

基于生物阻抗的可穿戴尿量充盈监测装置————作者：王思锐;杨建涛;唐易;石萍;

摘要：针对膀胱神经功能障碍患者无法感知膀胱充盈，导致排尿不及时的问题，本研究设计了基于生物阻抗的可穿戴实时尿量充盈监测装置。该装置由可穿戴生物阻抗采集硬件和移动终端组成：4个电极和传感器通过纺织布带固定于膀胱映射腹部表面。其中：一对为刺激电极，可产生840μA的50 kHz正弦激励电流；另一对为采集电极，每500 ms进行一次数据采集。本研究首先将采集电极获得的阻抗数据通过蓝牙发送至移动终端进行预处理，...

一种可穿戴的多生理参数及运动姿态监测系统设计————作者：刘磊;潘艺凤;汪健;郭佳;邓林红;

摘要：针对目前大多数生理参数监测设备存在体积大、价格高、功能单一等问题，本研究设计了一种既可采集血氧饱和度、心率、血压等多生理指标，又可采集运动姿态信号的可穿戴监测系统。系统以Arduino集成环境为开发平台，采用MAX30102光学传感器和MPU6050惯性传感器实现多生理参数及运动姿态的监测。经实验验证，该系统采集的生理指标数据与标定值相比，最大误差均在3.00%以内，表明系统可准确、稳定地采集人体...

融合级联Transformer和YOLOv8的膝关节多类别囊肿检测方法研究————作者：张丽媛;张驰;蒋振刚;唐雄风;

摘要：针对膝关节囊肿磁共振(MR)影像中囊肿与关节内积液及其他组织特征相似性高，边界模糊的问题，本研究提出了一种膝关节囊肿病变检测模型YOLO-Cyst。首先，在骨干网络部分采用级联Vision Transformer模块获取长距离上下文信息，提高囊肿检测的准确性；其次，在YOLOv8的跨阶段部分连接与双融合模块中引入可变形大核注意力模块，增强模型的局部特征提取能力。实验结果表明：与YOLOv8相比，Y...

基于小波变换与随机森林算法的针刺手法脑电分类研究————作者：张可;姚勇;徐刚;杨华元;

摘要：为探究不同针刺手法对脑电(EEG)信号的特异性，本研究基于小波变换和随机森林算法对针刺曲池穴后的EEG信号进行了分类研究。首先，对18名健康志愿者分别进行3种针刺曲池穴手法(补法、泻法、平补平泻法)干预，记录针刺过程中100 s的头皮EEG信号，并以2 s为单位进行分段；其次，利用小波变换提取δ、θ、α、β、γ波的平均能量和小波熵构建特征集；最后，通过最大相关最小冗余算法进行特征排序，结合随机森林...

基于光生物调节的睡眠调制效果研究————作者：宋范蕾;周璐;娄亚君;王雪靖;徐凡尧;钱志余;

摘要：为探究光生物调节对睡眠调节效果的影响，本研究采用了不同频率(40、70、110 Hz)的860 nm近红外光诱发睡眠。首先，采集脑电(EEG)信号，对其进行预处理、重心频率计算和时频分析；其次，对比不同频率EEG信号的重心频率以及频段能量并进行统计学分析。结果表明，光生物调节使大脑重心频率下移，EEG信号的α、θ、δ波段功率显著增强，睡眠相关脑区的重心频率变化具有显著性，有利于人体进入睡眠状态。本...

基于边缘计算的实时睡眠监测系统的设计与实现————作者：赵皓楠;薛纪航;王鹏;杜利东;李振锋;陈贤祥;方震;

摘要：针对现有睡眠监测系统依赖网络和高性能计算机的情况，本研究设计了一种基于边缘计算的实时睡眠监测系统，该系统由可穿戴前端采集设备和便携式接收终端组成，无需网络与高性能计算机支持即可实现对睡眠状态的实时、稳定监测。其中，便携式接收终端可通过基于U²-Net和ECA-Net的睡眠分期算法进行睡眠监测。实验结果表明：本研究提出的睡眠分期算法在Sleep-EDFx数据集上的准确率、平均F...

基于默里定律的微血管网络芯片中的血栓行为研究————作者：张亚磊;常丽芸;耿晋发;陶玲;李韪韬;杨雅敏;

摘要：为研究不同流动条件下，微血管栓塞的形成、演变及其对血流分布的影响，本研究基于默里定律设计并制备了一种微血管芯片。首先，利用微流控技术模拟体内动态血流环境；其次，结合激光散斑衬比成像技术实时获取流场分布；最后，分析微血管栓塞过程中栓子的动态行为及其对血流分布的影响，结合血流动力学仿真结果，揭示血流动力学因素对栓塞形成的作用。结果表明：微血管分叉顶点处由于血流速度变化，壁面剪切应力降低，容易促成栓子的...

超声波监测贴片换能器及血压动力学模型研究————作者：孙丰龙;李晓兵;杨钊萍;徐智阳;申春华;周长江;罗亚辉;聂生东;

摘要：血压监测对心血管疾病的早期预防和评估手术治疗效果具有重要作用。本研究采用超声技术探究了动脉直径与压力间的关系，设计并制备了厚度为2 mm的超声贴片换能器用于血压监测。该换能器的中心频率为10.4 MHz,插入损耗为6.3 dB。通过猪动脉离体实验，获得动脉直径与压力的相关数据。为描述动脉直径和血压之间的关系，基于Levenberg-Marquardt算法，建立了关于动脉直径的动力学模型。结果表明，...

基于轻量级卷积神经网络的心脏杂音分级方法————作者：黄昭涵;何培宇;李世龙;李莉;赵启军;潘帆;

摘要：针对人工听诊存在经验依赖和主观性问题，本研究提出了一种基于轻量级卷积神经网络的心脏杂音分级方法。首先，采用滑动窗口和Gammatone滤波器组对心音信号进行预处理，将心音片段的对数耳蜗谱图作为网络的输入；其次，设计初始卷积模块和选择性卷积模块捕获全局特征和多尺度特征，并使用深度可分离卷积降低网络参数量；最后，基于提出的决策规则对多个听诊区的预测结果进行综合判断，得到患者的心脏杂音等级。本研究在Ci...

基于ALBERT-LDA模型的康复训练方案推荐系统研究————作者：祝晓状;徐钱钱;高诺;

摘要：为解决传统康复训练方案因忽略了身体评价中上下文语义信息与潜在语义，导致语义表达不准确、训练方案推荐精确率较低的问题，本研究提出一种融合ALBERT和潜在狄利克雷分布(latent Dirichlet allocation, LDA)的深度学习网络模型(ALBERT-LDA),并基于该模型构建了肢体运动康复训练方案推荐系统。首先，该系统利用LDA主题模型和ALBERT模型分别获得文档级的主题信息和词...

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