首页期刊导航|生物医学工程学杂志
期刊信息/Journal information
生物医学工程学杂志
生物医学工程学杂志

陈槐卿

双月刊

1001-5515

swyxgcxzz@163.com，swyxgcxzz@yahoo.cn

028-85501507,85422073

610041

四川省成都市武候区外南国学巷37号 四川大学华西医院

生物医学工程学杂志/Journal Journal of Biomedical EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为中国生物医学核心期刊。被国内外多家著名检索系统收录。是国内外重点院校，从事生物医学工程领域科技工作者进行学术交流的主要场地。本刊的收录近况以2000年为例：自然科学刊登率为55.4%,Ei的收录率为55.7%.
正式出版
收录年代

    基于小尺度跨层融合模型的糖尿病视网膜病变分类方法

    郭莹李绍杰
    861-868页
    查看更多>>摘要：基于深度学习的糖尿病视网膜病变(DR)自动分类有助于提高辅助诊断的精准性和高效性.本文通过改进的残差网络来实现对五种不同病变程度的DR分类.首先,将原残差网络第一个卷积层中的7x7卷积替换为三个小尺度的3 x 3卷积来减少网络计算量;其次,针对不同病变等级间因差异过小而导致的分类不准确问题,引入混合注意力机制来使模型更关注重要的病变特征;最后,为充分提取DR图像中所包含的病变组织形态特征,采用了跨层融合卷积的方式来代替普通的残差结构.为验证改进模型的分类有效性,将它应用于Kaggle失明检测竞赛数据集APTOS2019,实验结果表明本文的改进模型对五种不同DR病变等级的分类准确率和Kappa值分别达到97.75％和0.971 7.与一些现有模型相比,该方法在分类精度和表现上具有明显优势.

    小尺度卷积注意力机制跨层融合糖尿病视网膜病变

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    颞下颌关节紊乱病智能诊断系统的研究与实现

    张明浩杨东李小囡张倩...
    869-877页
    查看更多>>摘要：颞下颌关节紊乱病(TMD)是一种常见的口腔颌面部疾病,前期症状不明显,不易被发现.本文提出了一种可用于边缘计算设备的TMD智能诊断系统,实现了在临床诊断中快速筛查TMD,以辅助临床对TMD进行早期干预.该系统首先对颞下颌关节各解剖部位进行自动化分割,然后对关节间隙进行定量测量,最后基于测量结果进行预测.在分割方面,本文利用半监督学习技术,实现了颞下颌关节部位的精确分割,平均戴斯系数(DC)达到了 0.846.本文还提出颞下颌关节三维(3D)间隙区域自动提取算法,建立了 TMD自动诊断模型,最终准确率达到83.87％.综上,本文开发了 TMD智能诊断系统,并将其部署在局域网内的边缘计算设备上,以期实现隐私保障下的TMD的快速筛查和智能诊断.

    颞下颌关节紊乱深度学习生成对抗网络半监督学习边缘计算

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于强化学习的B型主动脉夹层定位方法

    曾安林先扬赵靖亮潘丹...
    878-885页
    查看更多>>摘要：主动脉夹层分割中存在主动脉夹层与周围器官和血管的对比度低、夹层形态差异大以及背景噪声大等问题.针对以上问题,本文提出 一种基于强化学习的B型主动脉夹层定位方法,借助两阶段分割模型,使用深度强化学习执行第一阶段的主动脉定位任务,保证定位目标的完整性;在第二阶段,使用第一阶段的粗分割结果作为输入,得到精细的分割结果.为了提高一阶段分割结果的召回率(Recall),使定位结果更完整地包含分割目标,本文设计了基于Recall变化方向的强化学习奖励函数;同时,将定位窗口与视野窗口分离,减少分割目标缺失的情况.本文选取Unet、TransUnet、SwinUnet以及MT-Unet作为基准分割模型,通过实验验证,本文的两阶段分割流程结果中多数指标均优于基准结果,其中Dice指标分别提高1.34％、0.89％、27.66％和7.37％.综上,将本文的B型夹层定位方法加入分割流程,最终的分割精度较基准模型结果有所提升,对于分割效果较差的模型提升效果更显著.

    主动脉夹层两阶段分割强化学习奖励函数

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于多分辨率特征融合与上下文信息的胃癌复发预测方法

    周泓宇陶海波薛飞跃王彬...
    886-894页
    查看更多>>摘要：胃癌病理图像是胃癌诊断的金标准,然而其复发预测任务面临病灶组织形态特征不显著、多级分辨率特征融合不足、无法有效利用上下文信息等问题.为此,提出了一种基于胃癌病理图像分析的三阶段复发预测方法.在第一阶段,利用自监督学习框架SimCLR对低分辨率下的补丁图像进行训练以降低不同组织图像的耦合度,从而获得解耦后的增强特征.在第二阶段,将获取的低分辨率增强特征与对应高分辨率未增强特征进行融合,实现不同分辨率下的特征互补.在第三阶段,针对补丁图像数量差异较大导致位置编码困难的问题,利用多尺度的局部邻域进行位置编码并利用自注意力机制获得具有上下文信息的特征,随后与卷积神经网络所提取的局部特征进行融合.通过在临床收集的数据上进行评估,与同类方法最佳性能相比,本文所提出的网络模型在准确率、曲线下面积(AUC)指标上取得了最佳性能,分别提高了 7.63％、4.51％,证明了该方法对胃癌复发预测的有效性.

    胃癌病理图像复发预测深度学习特征融合上下文信息

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于轻量级神经网络的特发性肌炎超声图像分类

    谭浩郎恂王涛何冰冰...
    895-902页
    查看更多>>摘要：现有肌炎超声图像的分类方法存在分类性能差或计算成本高的问题.针对上述问题,本文提出了一种基于软阈值注意力机制的轻量级神经网络.该网络的主干采用深度可分离卷积与常规卷积搭建,通过软阈值注意力机制自适应去除冗余特征,有效捕获关键特征,从而提高分类表现.与目前分类正确率最高的双分支特征融合肌炎分类网络相比,本文提出网络的分类正确率提高了 5.9％,达到了 96.1％,且其计算量仅为现有方法的0.25％.因此,该网络能以较低的存储与计算成本为医生提供更准确的辅助诊断结果,具有较强的实用价值.

    特发性肌炎注意力机制轻量级神经网络超声图像

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于改进YOLOv8n的儿童肠套叠B型超声图像特征检测

    刘晨雨徐健李轲王璐...
    903-910页
    查看更多>>摘要：为辅助基层超声科医生从儿童腹部超声图像中准确且快速地检测出肠套叠病灶,本文提出了一种基于改进YOLOv8n的儿童肠套叠检测算法EMC-YOLOv8n.首先,采用具有级联分组注意力模块的EfficientViT网络作为主干网络,以提高目标检测速度.其次,利用改进后的C2fMBC模块替换颈部网络中的C2f模块,降低网络复杂度,并在每个C2fMBC模块之后引入坐标注意力机制模块,以增强对位置信息的关注度.最后,在自建的儿童肠套叠数据集上进行实验.结果表明,EMC-YOLOv8n算法的召回率(Recall)、平均检测精度(mAP@0.5)及精确度(Precision)相较基线算法分别提高了 3.9％、2.1％及0.9％.尽管网络参数量及计算量略微增加,但检测精度得到显著提升,能够高效完成检测任务,极具经济及社会价值.

    肠套叠病灶EMC-YOLOv8nEfficientViTC2fMBC坐标注意力机制模块

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于多尺度多层次特征融合和轻量化卷积神经网络的结直肠息肉检测

    李奕扬赵佳漪余若伊刘辉翔...
    911-918页
    查看更多>>摘要：结直肠息肉的早期诊断和治疗对于预防结直肠癌至关重要.本文提出一种用于结直肠息肉自动检测与辅助诊断的轻量化卷积神经网络,首先基于53层卷积层骨干网络,引入空间金字塔池化模块,实现具有不同感受野大小的特征提取.然后,采用特征金字塔网络对骨干网络中不同尺度的特征图进行交叉融合,利用空间注意力模块提高对息肉图像边界和细节的感知能力.再进一步通过位置模式注意力模块,在不同层级的特征图中自动挖掘关键特征并整合,以实现快速高效准确的结直肠息肉自动检测.本文基于临床数据集对所提模型进行评估,其精度达到0.998 2,召回率达到0.998 8,F1分数达到0.998 4,平均精度(mAP)在交并比(IOU)为0.5时达到0.995 3,帧率74帧/s,参数量9.08 M.相较于现有主流方法,本文所提出方法具有轻量化、运行配置要求低、高检测速度、高精度等特点,可为结直肠癌的早期检测和诊断提供可行的技术方法和重要工具.

    结直肠息肉结直肠癌目标检测计算机辅助诊断深度学习

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    柔性尖端耦合气泡的高稳定性增强型超声微流控结构

    刘跃周玉莹张文昌陈少华...
    919-925,934页
    查看更多>>摘要：超声微流控技术是一种将高频超声激励耦合至微流控芯片的技术.针对常规超声微流控器件柔性尖端结构扰动效果差以及气泡易受热变形等问题,提出一种柔性尖端耦合气泡的增强型超声微流道结构,提高流场扰动效果以及结构稳定时长.首先,利用有限元分析方法对超声激励下柔性尖端、气泡、耦合三种结构的流场分布特性进行仿真,得到速度场稳态分布特性.然后,设计并制备三种结构的超声微流控芯片,利用2.8 μm聚苯乙烯微球作为示踪粒子对流场扰动特性进行分析.此外,对贴壁气泡和耦合结构中气泡尺寸及生长速度进行分析.最后,利用人血红细胞(RBCs)对耦合结构的生物样本适用性进行验证.实验结果表明:相比于柔性尖端及贴壁气泡结构,耦合结构的流场扰动范围分别提高439.53％和133.48％;气泡生长速率可由14.4％降低至3.3％.本文提出的增强型超声微流控结构有望在微米尺度流场扰动及颗粒操控方面广泛应用.

    超声微流控芯片尖端耦合气泡结构有限元分析流场扰动特性分析

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    脑缺血再灌注小鼠海马齿状回神经兴奋性分析

    朱俞灿于洪丽赵秀芝王春方...
    926-934页
    查看更多>>摘要：缺血性卒中常会引起认知功能障碍,从而延缓了患者的康复进程,然而,其发病机制尚未明确.本文以脑缺血再灌注模型为实验对象,以海马齿状回(DG)为目标脑区,TTC染色评估脑梗死程度,采集神经元膜电位和局部场电位(LFPs)信号,旨在探究脑缺血再灌注小鼠认知功能的损伤机制.结果发现,模型组小鼠大脑右侧梗死区呈白色;该模型小鼠海马DG神经元静息膜电位、动作电位放电个数、后超极化电位和最大上升斜率显著低于对照组(P＜0.01),动作电位达峰时间、半波宽、阈值和最大下降斜率均显著高于对照组(P＜0.01).缺血和缺血再灌注组小鼠在θ和γ频段的LFPs信号时频能量值显著降低(P＜0.01),但缺血再灌注组比缺血组明显提高(P＜0.01);缺血及缺血再灌注组的LFPs信号复杂度显著降低(P＜0.05),但缺血再灌注组与缺血组相比信号复杂度明显增加(P＜0.05).综上所述,脑缺血再灌注使小鼠海马DG区神经元兴奋性降低;脑缺血使神经元放电活动和信号复杂度降低,经再灌注后电生理指标有所恢复,但实验周期内没能恢复到正常水平.

    脑缺血再灌注神经兴奋性局部场电位时频分析多尺度样本熵

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    不同频率重复脉冲与短阵快速脉冲经颅磁刺激对小鼠记忆功能和神经元兴奋性影响的对比分析

    付蕊朱海军丁冲徐桂芝...
    935-944页
    查看更多>>摘要：经颅磁刺激(TMS)作为一种无创的神经调控技术现已用于神经和精神类疾病的临床治疗,但不同频率与模式TMS的刺激效果及其神经调控机制尚未明确.本文从神经电生理角度探究不同频率重复TMS(rTMS)和短阵快速脉冲TMS(bTMS)对小鼠学习记忆和神经元兴奋性的影响.本文实验采用8周的昆明小鼠42只,随机分为伪刺激组和刺激组;刺激组包括:不同频率(1、5、10Hz)的rTMS刺激组;不同频率(1、5、10 Hz)的bTMS刺激组.其中,刺激组接受连续14 d的刺激.刺激结束后,小鼠进行新物体识别与跳台实验以检测小鼠记忆能力;随后进行脑片膜片钳实验分析小鼠海马齿状回(DG)颗粒细胞兴奋性.结果表明,与伪刺激组相比,高频(5、10 Hz)的rTMS与bTMS能提高小鼠记忆能力和神经元兴奋性,而低频(1 Hz)的rTMS与bTMS则无显著效果;同频率下两种刺激模式对小鼠记忆功能与神经元兴奋性的影响无明显差别.本文研究结果提示,高频TMS可通过提高海马DG颗粒神经元兴奋性来提高小鼠记忆功能.本文为TMS改善认知功能的机制研究和临床应用提供实验和理论依据.

    经颅磁刺激新物体识别跳台实验颗粒细胞脑片膜片钳实验神经元兴奋性

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普