脑机融合系统综述

脑机接口是生物脑与电脑或机器之间的一种直接连接通路。脑机融合计算系统是一种基于脑机接口技术,综合利用生物智能和机器智能的新型智能融合系统,其在医疗康复、生活娱乐和军事侦查等方面具有巨大的应用开发潜力。首先从信息传输的角度简述由脑机接口到脑机融合的发展趋势;其次重点阐述脑机融合系统的概念及其研究所面临的挑战,并分三个层次介绍当前若干典型相关工作;最后介绍吴朝晖课题组在脑机融合计算系统方面的相关工作。     

2023年脑机接口领域发展态势

脑机接口是人脑与计算机或其他电子设备之间建立的直接交流与控制通道。由于其战略重要性,脑机接口已经成为各国战略布局的重点。本文简要介绍了脑机接口领域的发展历程,重点从战略布局、科研进展与产业应用等角度系统梳理了2023年该领域的最新进展,并展望未来发展趋势。2023年,神经编解码算法、神经探针与芯片等脑机接口领域核心技术取得重要进展,功能性超声脑机接口等新型脑机接口不断涌现,应用领域已经从医疗扩展到科研、娱乐等领域,重要企业取得多项里程碑进展。未来,脑机接口硬件将向小型化、高通量、柔性化发展,编解码效率和质量将大幅度提升,促进脑机接口功能从替换和恢复向改善、补充和增强转变,应用领域将进一步拓展。随着脑机接口的广泛应用,其伦理安全问题将受到重视。     

国产中频大功率X线机的研制

本文简述中频Ｘ线机的原理,介绍国产中频大功率Ｘ线机的系统电路,主要技术指标及特点。     

神经工程与脑-机接口

神经工程是近年来在生物医学工程领域备受关注的学科发展新方向。它运用神经科学和工程学的方法来分析神经功能并为神经功能缺失与紊乱的修复提供新的解决问题的方案;而脑-机接口则是当前神经工程领域中最活跃的研究方向之一。脑-机接口是在脑与计算机或其他外部设备之间建立的直接的通信和交流通道。在脑-机接口系统中,具有特定模式的脑信号携带着受试者希望表达的意愿,计算机将接收到的脑信号转换成相应的控制命令,于是那些有运动障碍的残疾人就可以利用脑-机接口系统来实现与外界的交流与对外部设备的控制。在基于脑电信号的脑-机接口系统中,受试者产生的脑信号大致可以分为内源性（endogenous）和外源性（exogenous）两类。其中外源性的成分主要取决于外部物理刺激（视觉、听觉或触觉）的参数而与认知行为无关;而内源性成分则主要由认知行为产生而与外部的物理刺激无关。在许多情况下,脑－机接口中的瞬态诱发电位通常都同时包含着内源性和外源性两种成分。寻找新的脑－机接口模式使之能显著提升记录脑电信号中的内源性与外源性成分在脑－机接口研究中具有重要意义。本文中将介绍一种基于运动起始时刻（motion—onset）的新的脑-机接口实验范式。本文的最后还探讨了脑－机接口未来发展的趋势与展望。     

上球管遥控床的智能控制

介绍能隔室遥控操作的上球管遥控床的智能控制系统,包括用VB编制的上位机监控界面,基于AT90S8515的下位机的控制,以及上、下位机的串行通信。本系统具有友好的人机界面,性能良好,易于产品的升级、改进。     

数字X线探测器

现代科学和技术的发展,对医学成像领域产生了深刻的影响,近的来,随着计算机网络及远距离通信科术的发展,出现了ＰＡＣＳ（图像存档与通信系统）它是专门图像管理而设计的包括图像存档,检索,传送,显示,处理和拷贝的硬件和软件,它已经日益引起人们的重视,对于庞大的传统Ｘ线投影成像系统实现ＰＡＣＳ关键是先设法获取数字化的Ｘ线影像,本文中的我们针对数字Ｘ线机中用以来数字化的探测器技术进行了探讨。     

基于节律性脑电信号的脑-机接口

脑-机接口系统是一个不依靠外周神经和肌肉组织等而实现大脑和外界装置之间直接的交流和控制的通道。它为那些运动障碍的残疾人表达自己的意愿和实现对外部设备的控制提供了一种新的强大的技术支持。基于脑电的脑-机接口作为一种非侵入型的技术引起了该领域很多人的关注。基于脑电的脑-机接口采用了很多种类型的脑电信号。其中,振荡性的脑电图由于有较高的幅值和对噪声不敏感等特性而体现出极大的优势。也是由于这些原因,振荡性的脑电图变成了脑-机接口的应用中非常成功的设计之一。本文要介绍主要的基于脑电的脑-机接口中的两种,分别是稳态视觉诱发电位和基于运动本体感觉节律的脑-机接口。作者将详细的叙述该研究的生理背景、脑-机接口的参数,以及该系统的构造及信号处理的方法,并且会演示一些具有潜在应用价值的科研成果。     

国产KHJ型快速换片机与东芝850N型X线机接口方法

近年来我国很多医院引进了东芝850N型X线机。该机与国产快速换片机(以下简称KHJ)的配套接口技术却未得定型的解决。卖方一般又不轻易地提供。我们经过对该机线路分析,认为自制简易接口完全是可行的。以遥控床球管作透视插管定位,吊架球管与KHJ配套作快速换片摄影,经心血管造影三机联动,工作正常性良好。     

心理疲劳的研究进展

心理疲劳是指重复单一作业或从事紧张程度较大的工作,神经系统紧张程度过高,从而出现的心理不安和疲乏感。心理疲劳会造成个体各种心理疾病以及重大事故的出现,但至今心理疲劳的概念还未有统一的标准,病因病机不明确,本文意在探讨其研究进展。笔者对于心理疲劳的国内外研究进展进行了文献整理,从心理疲劳的定义、表现、病因病机以及检测方法四个方面论述,发现心理疲劳由工作强度与持续时间、心理负荷、工作方法和熟练程度、环境因素以及体质、健康和营养状况等原因引起不同脑区的神经系统的变化以及相应物质代谢产生的疲劳。目前对心理疲劳的研究方法和手段有待改进,可将脑磁图、正电子发射断层扫描技术、功能核磁共振成像技术大量应用到研究中,探索其神经生理机制,为预防和治疗心理疲劳提供思路和方法。     

高阶Boltzmann机的平均场理论学习算法

用统计力学中的平均场理论及模拟退火技术,将一般高阶神经网络及玻尔兹曼机的优点结合在一起,以不同于文献［２］的方法,推导出高阶玻尔兹曼机的驰豫动力学的确定性方程和平均场理论学习算法。二者皆便于ＶＬＳＩ实现,且学习算法省去很多ＣＰＵ时间,对二维镜像对称问题及Ｔ－问题的计算机仿真结果表明三阶玻尔兹曼机的平均场理论学习算法是正确的,且性能较二阶玻尔兹曼机好。     

基于运动捕捉残疾人计算机辅助系统的尝试

计算机在当代社会已经被普遍应用。为了帮助肢体残疾人使用计算机,本课题组进行了开发基于脑部跟踪的残疾人计算机辅助系统的尝试,初步制作成功了一种能通过三维脑部运动捕捉人脑运动轨迹、以此控制虚拟鼠标完成几个简单动作的残疾人计算机辅助系统,通过训练后可根据脑部的运动操纵计算机。本系统较之单纯利用脑电的脑-机接口有高得多的识别效率,理论上可基本消除误操作,是一项非常有价值的可望能应用于残疾人的计算机辅助系统的尝试。     

全自动口服摆药机模式下提高药品质量

目的:探讨全自动口服摆药机(AODDS)应用模式下的药品质量.方法:通过收集我院药品拆零备药表、AODDS内库存数据以及相同病区手工与AODDS摆药差错统计表等资料,分析在全自动口服摆药机应用模式下药品拆零、库存以及摆药差错管理等方面存在的问题,并提出相应改进措施.结果:AODDS摆药组中人工摆错差错数占总差错数的比例最高,为60.82％,依次为出现碎片或异物(27.84％)、药品串包(9.28％)和种类包错(2.06％).Ⅰ、Ⅱ类药品在采取措施后的AODDS内库存品种误差率显著低于采取措施前,差异有均有统计学意义(Ⅰ类药品:t=15.488,P=0.000;Ⅱ类药品:t=25.737,P=0.000).同时药品拆零以及摆药差错管理方面存在的问题在采取措施后均亦得到较好的解决.结论:规范药品管理制度能有效提高全自动口服摆药机的应用效率,同时保证了患者用药质量.     

气道内微量雾化机对质粒DNA完整性和基因转染效率的影响

目的:探索新型气道内微量雾化机对质粒DNA(pDNA)完整性和整体动物基因转染效率的影响。方法:首先,研究新型气道内微量雾化机对pDNA破坏程度。分别向新型气道内微量雾化机和目前临床普遍使用的机械喷射式雾化机的加药池内加入2ml pDNA(20μg/ml),在开始雾化后第1min、3min、5min分别收集两种雾化机嘴处的雾化液滴,用琼脂糖凝胶电泳观察比较质粒的完整性。其次,研究整新型气道内微量雾化机在整体动物上对基因转染效率的影响。分别用新型气道内微量雾化机和目前临床普遍使用的机械喷射式雾化机,给大鼠雾化经多聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)修饰的相同量的绿色荧光蛋白质粒(plasmid DNA of green fluorescent protein gene, pEGFP)3.3μg(PEI/pEGFP),24h后提取动物肺组织进行反转录,用real time PCR及琼脂糖凝胶电泳观察分析绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)的mRNA表达情况。结果:新型气道内微量雾化机在雾化第1min、第3min、第5min后完整的质粒比例分别为(99.6±0.7)%、(100±1.2)%、(99.6±0.7)%,与未雾化对照相比(P>0.05,n=3),无统计学差异,新型雾化机对质粒破坏性可以忽略。临床常用的喷射式雾化机在相同时间段内完整的质粒比例分别为(70.3±1.5)%、(49.3±1.5)%、(32.7±0.6)%。与未雾化对照相比(P<0.05,n=3)有统计学差异,并且随雾化时间增加临床常用的喷射式雾化机对质粒的完整性破坏程度逐渐增加;新型气道内微量雾化机的基因转染效率高于临床普遍使用的机械喷射式雾化机转染效率的(382.1±101.1)倍(P<0.01,n=3)。结论:新型气道内微量雾化机对质粒没有破坏性,能显著增加雾化吸入基因转染效率。为雾化基因治疗提供了一种合适的工具。     

机械通气新生儿撤机失败的危险因素分析及预防对策探讨

摘要 目的：分析机械通气新生儿撤机失败的危险因素,并探讨预防对策。方法：回顾性选取2018年4月~2021年3月在我院接受机械通气治疗的256例新生儿的临床资料。根据是否发生撤机失败将患儿分为撤机成功组与撤机失败组。撤机失败的影响因素采用单因素及多因素Logistic回归分析,并探讨预防对策。结果：256例接受机械通气的新生儿中,有29例发生撤机失败,撤机失败率为11.33%。单因素分析结果显示：撤机成功组与撤机失败组在胎龄、出生体重、Apgar评分、产伤情况、呼吸机相关性肺炎、多脏器功能损害、肺部感染、败血症、营养支持、撤机时血氧分压（PO₂）、撤机时心率、撤机时二氧化碳分压（PCO₂）方面对比差异有统计学意义（P<0.05）。多因素Logistic回归分析结果显示：撤机时PO₂偏低、撤机时心率较高、撤机时PCO₂较高、多脏器功能损害、无营养支持、伴有肺部感染、发生呼吸机相关性肺炎、胎龄＜37周是导致机械通气新生儿撤机失败的危险因素（P<0.05）。结论：导致机械通气新生儿撤机失败的危险因素较多,临床应针对危险因素进行干预,并在撤机前进行充分评估以减少撤机失败率。     

机插水稻高产栽培关键技术的适宜值

在大田栽培条件下,以武香粳14为材料,对机插水稻的育秧、移栽、肥料运筹等高产栽培技术适宜值进行研究.结果表明,芽谷播量以每盘（1624 cm²）150～180g为最佳;壮秧剂处理的秧苗质量与机插质量均好于其它复合肥处理,复合肥处理苗床的用量以N∶P₂O₅∶K₂O=10∶10∶5及150 g·m^-2复合肥较好;双膜育秧的秧苗须在播后21 d内机插大田;小棵密植（取秧面积1.26 cm²、株距11.7 cm、行距30 cm）有利于提高机插水稻的个体质量及群体水平;大田施N量为315 kg·hm^-2、基蘖肥∶穗肥=6∶4的处理产量最高.单位面积总颖花量的显著提高是机插水稻产量增加的主要原因.     

结合支持向量机和贝叶斯方法进行蛋白质二级结构预测

组建一个分两个阶段的分类器来进行蛋白质二级结构预测。第一阶段由支持向量机分类器组成,在第二阶段中使用第一阶段已预测的结果来进行贝叶斯判别。预测性能的改进表明了结合支持向量机和贝叶斯方法预测性能优越于单独使用支持向量机的预测性能。同时也证明残基在形成二级结构时是相互影响的。     

从"诸躁狂越，皆属于火"谈甲亢的中医药治疗

"诸躁狂越,皆属于火"是《黄帝内经》中病机十九条其中的一条,至今仍是分析疾病病机的重要依据。甲状腺功能亢进症(甲亢)是临床上常见的甲状腺疾病,其病机与脏腑之火密切相关,使用"诸躁狂越,皆属于火"的理论指导辩证论治甲亢在临床上广泛使用。脏腑气机不疏、情志不遂,内火遂生,可导致狂、躁等症状,火热日久可耗伤气阴,并可产生痰热、瘀血,但贯穿疾病始终的仍为火热,是疾病的起始因素,临床上从火论治甲亢,使用清热法、清热药治疗甲亢,在临床及动物实验方面均取得了明显的效果,再次证明了从"诸躁狂越,皆属于火"治疗甲亢的有效性。     

微阵列计划(MICROARRAY PROJECT,μAP)

随着人类基因组(测序)计划(HGP)的完成,探明人类全部基因的结构功能及其表达调控已成为后基因组(功能基因组)时代的主要目标,DNA微阵列(又称基因芯片)技术的出现为此提供了光辉的前景。美国国立卫生研究院(NIH)不失时机地提出了微阵列计划(MicroarrayProject),率先运用微阵列技术进行人类功能基因组的研究。目前介绍微阵列制作原理、杂交信号检测原理及微阵列技术应用的文献已有不少,但涉及微阵列技术的实验操作、阵列机和阅读机的结构和性能、阵列图像分析及软件和数据库的设计开发的文献较少。本文分五个部分介绍了微阵列计划的最新的主要成果,分别是:微阵列计划简介、实验操作、阵列机和阅读机的结构和性能、图像分析及数据库设计和开发。     

机插秧水稻物质生产与养分积累特性研究

为明确机插水稻的物质生产与养分积累特性,该研究以早季和晚季水稻常规品种(珍桂矮和新香粘)为材料进行大田试验,设置机插秧(行距30 cm×株距12 cm)、手插秧(行距30 cm×株距12 cm)、手抛秧(27.75万蔸·hm~(-2))三种栽培方式。在水稻抽穗期测定各处理叶面积指数,在分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期分别测定各处理干物质积累量,氮、磷、钾养分积累量及成熟期稻谷产量。结果表明:在同一单位面积栽植密度条件下,早晚两季、机插秧水稻在抽穗期的叶面积指数与手插秧水稻、手抛秧水稻间并无显著差异,机插秧水稻成熟期干物质,氮、磷、钾养分积累量等方面与手插秧、手抛秧水稻无显著差异,但其前期积累的干物质及养分积累量较少,后期积累量较大。早晚两季机插秧水稻、手插秧水稻和手抛秧水稻的产量分别是7.73、7.62、6.70 t·hm~(-2)和5.91、5.97、5.90 t·hm~(-2),都未表现出显著差异。这表明机插秧水稻的产量潜力、干物质和养分积累潜力与手插秧、手抛秧水稻的差异较小,但其物质积累过程与手插秧、手抛秧水稻存在明显差异。     

一种基于支持向量机技术的癫痫脑电棘尖波识别方法

支持向量机是一种基于统计学习理论的新型学习机。文章提出一种基于支持向量机的癫痫脑电特征提取与识别方法,充分发挥其泛化能力强的特点,在与神经网络方法的比较中,表现出较低的漏检率和较好的鲁棒性,有深入研究的价值和良好的应用前景。