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  • 综述
    刘帅1,许连成1,董国昭1,唐晓英1,廖洪恩2,范应威1
    中国医疗设备. 2024, 39(6): 143-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.06.023
    摘要 (160) PDF全文 (2359)   可视化   收藏
    消化道早癌微创治疗是当前研究热点。手术是目前消化道肿瘤有效的治疗方式,但因手术依赖医生经验、消化道 早癌术中智能刻画困难、治疗效应动态监测难等,急需先进的新型设备革新当前的诊疗模式,因此研发智能微创诊疗系统 成为需要迫切攻克的关键难题。针对消化道肿瘤等智能诊疗的核心问题,研制智能微创诊疗仪器具有重要的意义,能够为 解决当前肿瘤诊疗提供重要的解决方案。本文分别介绍面向消化道早癌的基于光学技术的成像方法、智能精准诊断方案、 图像引导手术治疗、机器人辅助智能治疗等方面的研究及临床应用情况,针对这些方面进行讨论和提出未来可能的发展方 向,以及指出未来拟研究的介入式智能多模态光学微创诊疗一体化关键问题,以期为从事消化道微创诊疗一体化关键问题 研究和智能诊疗仪器研制提供参考建议。
  • 综述
    程聪,陆马乘,张烨
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 153-159. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.09.025
    摘要 (196) PDF全文 (1802)   可视化   收藏
    腹腔镜手术机器人的出现,减轻了患者手术创伤,缩短了术后恢复期,促进了外科手术向着精准化、微创化发展。 但是其狭小的手术视野和匮乏的物理反馈,增加了手术的难度。近年来,随着增强现实(Augmented Reality,AR)技术的 发展,其在医疗领域中逐渐得到广泛的应用。由于其可视化特点,AR技术在外科手术(尤其腹腔镜手术)的术中导航中具 有独特优势。在腹腔镜机器人手术中,使用基于AR的术中导航系统可以显著增强外科医生对手术环境的感知能力,有助于 提高手术安全性和精准度。本文就当前AR技术的研究进展及其在腹腔镜机器人手术中的应用现状进行综述。
  • 综述
    王国杰
    中国医疗设备. 2024, 39(2): 171-178. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.02.029
    摘要 (212) PDF全文 (1674)   可视化   收藏
    随着MRI新技术的快速发展以及人们对中枢神经系统疾病的诊断、治疗和预后价值的进一步认识,特别是近些年, 扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)技术得到了广泛的研究和临床应用,临床医师越来越意识到MRI新技术的 重要性。本文首先阐述了DTI技术的优势与不足,然后重点总结了国内外DTI技术在创伤性颅脑损伤、中风、脑肿瘤、神经 退行性疾病、发育障碍、神经精神障碍、运动障碍和神经遗传发育障碍等方面的相关研究,对未来DTI技术在该领域的发 展进行了展望。
  • 综述
    宋美华,林锦淇,张景浩,刘冰冰,莫忠
    中国医疗设备. 2024, 39(2): 159-163. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.02.027
    摘要 (209) PDF全文 (1660)   可视化   收藏
    睡眠呼吸暂停低通气综合征(Sleep Apnea Hypopnea Syndrome,SAHS)是一种发病率高却鲜为人知的功能失调性疾 病,包括中枢型呼吸睡眠暂停综合征和阻塞型呼吸睡眠暂停低通气综合征。目前越来越多的专家学者尝试从不同角度进行 SAHS的检测研究,提出多种睡眠呼吸暂停检测算法,并通过算法简化多导睡眠监测(Polysomnography,PSG)的复杂程 度,研究出多种新型SAHS监护设备,减少对耗时的传统PSG的需要。本文综述了SAHS检测方法,阐明不同的监护装置应 用于SAHS检测的优势和局限性,分析了软件算法在睡眠呼吸暂停检测中的应用现状,并对其未来的研究发展提出展望。
  • 综述
    张晓1,张魁星2,李延军2
    中国医疗设备. 2024, 39(5): 162-168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.05.027
    摘要 (294) PDF全文 (1346)   可视化   收藏
    情绪是人对客观外界事物的态度的主观体验和相应的行为反应,反映的是主体需要和客观外界事物间的关系。脑电 图与大脑活动密切相关,因此可以通过脑电图信号判断受试者的情绪变化。与此同时,利用传统机器学习及深度学习算法进 行情绪识别的研究也在蓬勃发展。本文介绍了情绪识别研究中的情绪模型、数据集以及近年来常见的机器学习和深度学习算 法,对近些年的情绪识别研究进行总结,有助于初学者快速了解这一领域,并有望为后续研究提供参考。
  • 研究论著
    和陆兴,和树仁,何炳春,和秋遇,贺建林
    中国医疗设备. 2023, 38(11): 73-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.11.014
    摘要 (248) PDF全文 (1336)   可视化   收藏
    目的 提出基于表面特征点的CT-MRI 3D/3D刚性配准(方法一)和基于表面轮廓点云的CT-MRI 3D/3D刚性配准方法 (方法二),为头部肿瘤靶区勾画等临床所需的图像融合场景提供必要基础。方法 利用开源图形应用函数库Visualization Toolkit(VTK)对CT和MRI图像序列进行三维面绘制重建后,拾取人脸特征点,并基于迭代最近点算法对三维特征点集进 行配准。为减少拾取特征点的人为干扰,进一步提出提取2D图像人脸轮廓线后再重建得到人脸特征点云,并对配准区间 进行限定,比较两种配准方法的效果。结果 经多个角度进行评估,方法一由于人工拾取特征点的误差,Dice评分低于方法 二;与其他配准方法相比,两种配准方法均方根误差值均较低,且方法二表现更突出。两种方法在配准精度、鲁棒性、逆 一致性及配准速度等方面均有很好的表现。结论 方法一的优势主要体现在配准速度上,方法二的优势主要体现在配准精度 上,在鲁棒性、逆一致性等方面两种方法均有较好的表现,均能得到较好的配准结果,对头部肿瘤准确的诊断或制定出合 适的治疗方案有很大的积极价值。
  • 综述
    孙雪峰1,王一丹1,刘平1,施聪聪2,张红石1
    中国医疗设备. 2024, 39(2): 154-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.02.026
    摘要 (385) PDF全文 (1321)   可视化   收藏
    脑机接口技术(Brain-Computer Interface Technology,BCIT)是一种多学科交叉融合的新型人机交互技术,其在肢 体功能康复、精神状态监测、识别等方面均取得重大研究进展。但当前的脑机接口康复系统仍处于实验应用阶段,在神经 机理、理论技术、硬件设备、交互设计等方面仍存有瓶颈。本文阐述BCIT基本原理及其分类,总结BCIT的国内外现状, 归纳BCIT在康复领域中诊断、治疗、评估3方面的具体应用。将康复、脑机接口、护理进行交叉融合,对BCIT在临床应用 中具有的优势及面临的挑战进行整理和评述,以期促进BCIT的临床应用、实践设计等研究。
  • 综述
    王海旭
    中国医疗设备. 2024, 39(1): 161-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.01.028
    摘要 (315) PDF全文 (1275)   可视化   收藏
    脑电的研究正在不断突破并取得成果,在情绪识别领域,包含脑电信号采集、数据预处理、提取时频特征、构建脑 网络特征和分类识别等步骤。本文综述了脑电特征计算方法的现状,脑电情绪识别的步骤、方法,归纳总结了应用方式并 对今后的发展进行展望。脑电情绪识别的应用展现出巨大的潜力,如心理健康评估、情绪感知计算和人机交互。随着机器 学习和人工智能的进步,以及脑电图信号处理的改进,有望进一步提高基于脑电图的情绪识别的准确性和可靠性。本文对 脑电情绪识别特征计算方法,情绪识别的步骤和临床应用方面的具体事例进行了阐述,并对未来的方向进行了展望,对于 研究人员系统地了解脑电情绪识别具有积极意义。
  • 研究论著
    陈敬伟1,贾真2,张翼1,王靖2,邓华1,刘杨3
    中国医疗设备. 2023, 38(10): 20-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.10.004
    摘要 (117) PDF全文 (1142)   可视化   收藏
    目的 阐述面向临床的便携式膝关节康复检测系统的设计过程。方法 系统由支具、信号采集模块以及人机交互模块 组成,根据设计要求确定柔顺性、阻力可变性、量程与精度等特性,设置系统变阻力测量模式以测量膝关节活动度(Range of Motion,ROM)和肌力等关键功能数据,选取4名健康受试者参与系统性能测试实验和计算系统精度。结果 模拟测试 现场结果表明,通常3个周期内动作获取稳定的ROM。系统性能测试结果表明,4名受试者膝关节ROM测量Rmae≤0.6°, Rme<1.5°;Tmae<0.15 Nm,Tme<0.4 Nm;3 d内受试者组内重测信度为0.8988~0.9511。系统ROM量程95°,肌力量程28.4 Nm;系统所用弹簧刚度0.2989 Nm/°,系统包括三级阻力模式,对应量程分别是16.89、24.38、28.40 Nm。结论 本研究提出 的测试方案具备有效的ROM测试效果,便携式膝关节康复检测系统可为患者提供安全、舒适的膝关节术后早期康复所需测 量环境,有效降低下肢与支具间随机绑缚造成的活动度测量误差,满足膝关节术后康复的检测要求,符合临床对康复进展 跟踪和康复方案评估的需求。
  • 综述
    廖中凡,罗源,杨音,庄华
    中国医疗设备. 2023, 38(8): 161-167. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.08.028
    摘要 (117) PDF全文 (1029)   可视化   收藏
    术前准确预测局部进展期直肠癌患者新辅助放化疗(Neoadjuvant Chemoradiotherapy,NCRT)后肿瘤退缩分级 (Tumor Regression Grade,TRG)有助于为患者提供个体化治疗方案。影像学方法是预测TRG的主要手段,但常规影像学 方法的预测效能不佳。造影、功能成像在内的多种影像学新技术的发展提供了新的手段,影像组学在海量图像中,利用计 算机识别深层次的信息,能够对临床关注的疗效、预后及治疗决策等提供更客观的依据。本文针对影像学预测NCRT后直 肠癌的TRG的大量应用研究进行综述,以期了解其最新进展。
  • 综述
    孔令敏,刘恰,姜廷帅,卫娜,田越,崔骊,云庆辉
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 166-174. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.09.027
    病原微生物导致的传染病严重威胁人类健康。目前有多种微生物的分析方法,如酶联免疫吸附试验、聚合酶链式反 应以及基于显微镜的形态学检测,其中形态学检测方法具有成本低和准确性高的特点。随着计算机技术的发展以及人工智 能(Artificial Intelligence,AI)在生物医学领域应用的不断探索,使显微镜下微生物图像的自动形态识别成为可能。本文 旨在对近年来国内外基于AI的形态学诊断技术在病毒、细菌、寄生虫和真菌的应用进行了分析,讨论了现有研究存在的不 足和挑战,并进一步提出了新的研究思路:利用AI、微型化、自动控制等技术实现全自动便携化高致病微生物分析仪的研 发,该设备将用于病原微生物实时检测,对生物安全预警具有重要意义。
  • 综述
    刘伟1,赵潇2,傅扬1
    中国医疗设备. 2023, 38(12): 170-175. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.12.030
    医疗机器人技术是开展现代临床治疗与术后康复的有效手段,对现代医疗的快速发展起到了不可替代的推动作用, 目前在工业、军事以及医学等领域得到广泛运用。本文对医疗机器人技术研究的基础及其在临床运用过程中的研究和应用 现状进行综述,并分析医疗机器人在实际应用中的优势、局限性以及未来的发展方向,以期为从事医疗行业或开展相关研 究的人员提供一定的理论依据和参考。
  • 综述
    齐妙1,刘君怡1,周解平2,陈志1,裴曦3,徐榭1,2
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 142-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.09.023
    术中放疗(Intra-Operative Radiation Therapy,IORT)是指在手术中对患者瘤床、可见肿瘤或易复发转移部位进行单 次大剂量照射的放射治疗。鉴于IORT在临床使用中的优势,其在国内外多种癌症的治疗中呈现快速发展的趋势,但国内尚 缺乏对现有IORT设备的系统性研究。本文就目前IORT主要厂家的设备和技术在临床应用中的问题进行详细分析和介绍,为 各医院和研发单位未来的采购和研发提供建议,推进IORT领域临床和医用设备的进一步发展。
  • 综述
    秦天1,梁保辉1,王梦廷1,王静2,王帆3
    中国医疗设备. 2024, 39(5): 155-161. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.05.026
    能谱CT以其独特的能谱分析工具为临床疾病的影像学检查提供了更为丰富的信息。基于各种能谱CT的原理和性能存 在差异,本文对各种能谱CT的辐射剂量、图像质量及两者之间的关系,及其在临床应用的差异,如碘基图定量分析、去金 属及硬化伪影、物质成分的分离与鉴别、微细结构的显示和虚拟平扫等进行综述,以期为临床影像工作者针对不同的临床需 求选择能谱CT提供参考,以求临床效益最大化。
  • 研究论著
    陈玉俊
    中国医疗设备. 2023, 38(8): 58-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.08.012
    目的 提出一种植入式人体通信芯片的设计实现方案,通过植入芯片到人体中,以实现人与外部设备之间的无线通 信。方法 首先,提出一个小型化、低功耗的通信芯片,该芯片集成了通信模块、处理器、模拟电源、数字电源等功能模 块,并采用了高度集成的硅片制造工艺,以满足植入式应用的需求;其次,提出一种有效的能量供给方案,通过远距离无 线充电技术为芯片提供能量,从而延长其使用寿命;最后,通过仿真和测试,验证植入式人体通信芯片设计的正确性和可 行性。结果 仿真实验证明,该植入式人体通信芯片可以稳定地与外部设备进行通信,并能够实现数据传输和接收的功能。 同时该芯片具有小型化、低功耗和高度集成的特点,可以在人体内部稳定地工作,并能通过无线充电技术获得所需的能 量。芯片的回片测试显示,功能测试符合设计的预期。结论 本文成功设计并实现了一种植入式人体通信芯片,为人与外部 设备之间的无线通信提供了新的解决方案,对于医疗领域、生物监测和人机交互等应用具有重要的意义,有望为未来植入 式人体通信技术的发展提供新的思路。
  • 综述
    楚俊昆,赵倩,杨毅宁
    中国医疗设备. 2023, 38(12): 158-164. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.12.028
    可穿戴心电设备是一类非侵入式微型医疗监护仪器。随着移动通信、传感技术、微电子材料、人工智能等技术的迅 猛发展,可穿戴心电设备在心血管疾病的监测诊疗、心血管危重症急救、心血管疾病慢病管理、心脏康复等领域展现其独 特优势。本文对近年来可穿戴心电设备在心血管领域的临床应用、最新关键技术进展进行综述,并探讨其局限性、存在的 问题及未来发展趋势,旨在让更多的人了解这一新型医疗设备,最终让广大民众从可穿戴心电设备中受益,可穿戴心电设 备有望推动心血管疾病的诊疗进入“移动智能医疗新时代”。
  • 专论
    吴明娥1a,1b,2,周古翔1a,1b,1c,2,李振宇3a,李艳1a,1b,2,张雨驰1a,1b,2,3b, 袁力蓉1a,1b,2,吴荣谦1a,1b,2,吕毅1a,1b,1c,2
    中国医疗设备. 2024, 39(2): 10-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.02.002
    作为一种新型非抗生素治疗方法,波长范围为100~400 nm的紫外线已被证明具有一定的抗菌特性。不同波长紫外线 的灭活效果存在差异,生物安全性也不尽相同。近年在这个领域涌现一批研究报道,尤其是波长范围为200~280 nm的C波段 紫外线(Ultraviolet C,UVC)成为研究热点。本文对这一波长范围的研究新发现进行了综述,包括UVC灭活不同病原微生 物的作用机制、影响因素及灭活效果,分析UVC技术的生物安全性,并简要归纳UVC技术设备在临床应用的研究进展,以 期为相关研究提供参考。
  • 专家共识
    中华医学会医学工程学分会
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 1-11.
  • 综述
    邬苗1,2,冯庆敏1,刘胜林1,陆雪松2
    中国医疗设备. 2024, 39(1): 156-160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.01.027
    超声手术刀作为一种广泛应用的高效精准的能量器械,具有同时切割止血、较小热损伤、几乎无烟雾、自净能力强 等优势,但是由于现有超声手术刀结构的约束,其运动自由度少,限制了其应用在机器人操作中的灵活性。经过科研人员在 结构方面的不断优化和改进,在原有刚性超声手术刀的基础上,加入柔性结构,衍生出更加灵活的多自由度柔性超声手术 刀。本文综述了刚性超声手术刀的发展以及柔性超声手术刀现有的设计方案,对于刚性超声刀的研究主要集中在结构的轻 便以及工作性能的提高,对于柔性超声刀的设计分为将微型化的超声换能器放置在手柄端和放置在执行末端两类,分别分 析这2种设计方案的具体结构,并讨论其优势和局限性。最后,对微创外科多自由度柔性超声刀未来的发展趋势提出展望。
  • 综述
    张乙鹏1,2,陈扶明1 ,孙文慧1,2,李川涛3,李楠1
    中国医疗设备. 2023, 38(11): 155-160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.11.027
    肺部疾病对人类健康和生命安全有重大的影响,肺部出现异常是肺部疾病的直接反应,对肺音的研究在临床诊断中 有重要的意义。随着电子听诊技术的不断发展,现代肺音的特征提取和分类技术也得到进一步研究。目前,肺音分类的研 究是将信号分析和深度学习算法相结合,以提升辅助电子听诊器的实际应用。本文旨在对肺音的概念进行阐述,并分析肺 音分类的发展现状以及肺音分类技术存在的不足,以期对肺音分类技术未来的研究方向和应用发展趋势进行展望。
  • 综述
    周楠,花立春,刘杰,边传振
    中国医疗设备. 2023, 38(12): 165-169. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.12.029
    得益于计算机技术和精密算法的高速发展,深度学习图像重建法已经逐步应用于MRI重建。相对于常规MRI重建法 而言,深度学习重建法能够有效去除图像噪声及伪影,还能大幅缩短扫描时间和重建时间。目前,该重建算法已在人体颅 脑、关节、腹部等MRI中得到应用,并取得良好效果。本文对深度学习图像重建法在不同部位MRI检查的应用现状及研究 进展进行综述,以期该算法能够进一步推广,提高临床应用价值。
  • 研究论著
    祝鹤龄,杨波,祝起禛,梁永广,杨景茹,王贝,王嘉欣,邱杰
    中国医疗设备. 2024, 39(1): 29-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.01.006
    目的 探讨基于国产联影URT-Linac 506c加速器的容积弧形调强放射治疗(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)计划复杂度参数与患者计划质量保证(Patient Specific Quality Assurance,PSQA)间的关系,并建立机器学习模型 对PSQA结果进行评估和预测。方法 随机选取150例在URT-Linac 506c加速器上行VMAT治疗计划的患者为研究对象,在该 加速器上对所有计划进行基于机载电子射野影像系统探测器的PSQA剂量验证。对剂量验证结果进行阈值为10%、标准为 2%/2 mm的伽马通过率分析。同时对每个计划基于多叶准直器位置和跳数,提取其中的11个复杂度参数。分析复杂度参数 和PSQA结果间的关系,并建立机器学习模型对PSQA结果进行预测。结果 计划复杂度参数与PSQA结果的相关性分析表明 二者并不严格呈线性相关,但计划的复杂程度越高,PSQA通过率相对越低。梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)模型和随机森林(Random Forest,RF)模型对基于复杂度参数的PSQA结果预测水平相当,GBDT模型和RF 模型的平均预测误差分别为0.55%和0.54%。由于PSQA结果分布严重不平衡,更改过权重后的模型对低通过率部分的预测 能力有所提升。结论 对于国产加速器URT-Linac 506c,这2种基于决策树结构的机器学习模型对PSQA结果的预测可提供一 定的帮助,建立更精准的模型需要进一步完善采集患者的样本量。
  • 专论
    沈文娟,徐昶,林嘉希,许春芳,陆建英,朱锦舟
    中国医疗设备. 2023, 38(11): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.11.003
    目的 基于深度学习算法构建内镜肠道准备评分的计算机视觉模型。方法 收集苏州大学附属第一医院消化内镜中 心(600张)及HyperKvasir数据库(1794张)的内镜图片共2394张,根据Boston肠道准备量表完成肠道清洁度评分 (0~3分,四分类),按 6∶2∶2 随机分为训练集(1439张)、验证集(478张)和测试集(477张)。选取3种深度学习 网络(DenseNet169、DenseNet121、EfficientNet B3),利用迁移学习方式训练肠道准备分类模型,并采用测试集的混淆 矩阵等指标评价模型分类能力,与高、低年资医师的分类能力进行对比。结果 成功构建3个基于深度学习的肠道准备分 类模型。各模型的分类准确度均较高,平均分类准确度为0.897,近似于低年资内镜医师(0.914),低于高年资内镜医师 (0.941)的分类表现。其中,DenseNet169模型表现最好,分类准确度(0.914)及平均精确度(0.892)均为最高。此外, 采用梯度加权分类激活映射算法,用热力图形式对模型的分类推理进行可视化呈现。结论 运用深度学习算法构建的内镜肠 道准备分类模型具有可行性,可通过多中心研究扩大样本来源进一步提高模型的分类及泛化能力。
  • 研究论著
    姚洁,伍国林,吴水才
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 25-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.09.003
    目的 为提高传统肝肿瘤消融治疗手术成功率,降低辐射暴露时间,基于电磁定位装置设计一套肝肿瘤热消融穿刺电 磁导航系统。方法 根据电磁导航坐标系与三维影像坐标系对应标记点的坐标信息,使用奇异值分解完成肝肿瘤热消融穿 刺电磁导航系统的空间配准。利用电磁定位仪等硬件辅助设备,设计肝肿瘤热消融穿刺电磁导航系统,实现肝肿瘤经皮穿 刺路径规划以及实时交互式进针。对空间点集的配准和穿刺电磁导航系统的精度进行实验测试。结果 依据每次实验中获 取体膜的6个标记点在三维影像坐标系与经转换求得三维影像坐标系下的坐标计算得到均方根误差,实验中最大均方根误 差不超过1.5 mm,平均目标位置均方根误差为1.262 mm。获取穿刺消融针的空间位置,肝肿瘤热消融穿刺电磁导航系统 最大目标位置误差不超过5.00 mm,平均目标位置误差为3.10 mm。结论 基于奇异值分解配准算法的肝肿瘤热消融穿刺电 磁导航系统实现了CT数据的读取和可视化、穿刺路径规划以及基于电磁定位实时反馈消融针的空间位姿,能够有效辅助 医生进行手术操作。
  • 综述
    易鼎力1,叶川2,蓝奉军1,杨杰3,刘炯1,3
    中国医疗设备. 2023, 38(10): 147-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.10.026
    膝关节前交叉韧带重建术(Anterior Cruciate Ligament Reconstruction,ACLR)是治疗前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament,ACL)损伤的首要治疗措施,膝关节前外侧结构重建术(Anterolateral Structure Reconstruction,ALSR)是运用 于ACLR不能解决的具有高度轴移的ACL损伤患者。近年来较多的研究表明,ALSR可以减少单纯ACLR后膝关节残留轴移 并维持其旋转稳定性。为进一步了解ALSR的研究进展,本文旨在总结前外侧结构的解剖结构、生物力学特征、ALSR的手 术指征、临床效果和手术方式,以期指导临床诊疗。
  • 研究论著
    刘铮,陈甜甜,谭菲菲,付丽,郝鹏飞,柴蕊,张克,裴晓娟
    中国医疗设备. 2023, 38(8): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.08.001
    目的 通过比较基于柔性电子技术的一次性心电干电极(柔性心电干电极)与普通心电电极(普通电极)之间的性 能参数,探讨柔性心电干电极的特点和发展前景。方法 选取柔性心电干电极和普通电极分别进行YY/T 0196-2005《一次性 使用心电电极》标准中的性能检测,包括交流阻抗、直流失调电压、复合失调不稳定性和内部噪声、除颤过载恢复和偏置 电流耐受度,比较两种电极的试验结果。结果 通过对比试验可知,柔性心电干电极交流阻抗和除颤过载恢复不符合 YY/T 0196-2005中的要求,与普通电极差异较大,其他性能则均符合YY/T 0196-2005中的要求。结论 柔性心电干电极与普 通电极在电性能上有较大差异,需要多种样品对检测方法进行研究,并制定针对柔性心电干电极的检测方法进行进一步验证。
  • 研究论著
    赵婉琳,杜孟新,郑怡然,吴达远
    中国医疗设备. 2023, 38(8): 105-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.08.019
    随着人工智能、物联网、新材料、先进传感器等关键技术的突破和应用领域扩展,加速了医疗机器人的应用与推 广。其中手术机器人得益于运动灵活、作业精准等优势,被用于精密手术、微创手术、远程手术等复杂场景。本文通过对 手术机器人的知识产权进行检索、统计、分析,归纳出总体发展趋势、关键技术构成以及国内外现状,揭示手术机器人技 术发展的态势,为手术机器人行业的发展提供数据支撑,并提出了相关创新发展的建议。
  • 研究论著
    朱兴广1a,白丽娟1a,贾梦帆1a,王昊1b,杜彬2,王晓安1c
    中国医疗设备. 2024, 39(1): 97-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.01.017
    目的 基于技术支持视角设计开发医疗设备维修智能管理系统,探索以需求为驱动,以数据为中心的设备维修管理 信息化、智能化解决方案。方法 基于MySQL数据库,完成数据库规范化、标准化设计;后端应用程序编程接口服务使用 Python语言,基于异步网络库Tornado框架进行开发;APP端使用DART语言,基于跨平台的移动应用框架Flutter进行开发, 最终构建一套医疗设备维修管理和技术支持的维修管理系统。结果 系统应用后,故障现场排除率由(78.28%±6.07%) 上升至(88.18%±5.92%),临床服务满意度评分由(85.93±7.27)分提升至(91.97±4.77)分,故障平均修复天数由 (1.47±1.28)d降低至(1.16±0.58)d,且差异均有显著统计学意义(P<0.05)。结论 该系统可以有效为工程师提供技术 支持服务,提高医疗设备维修效率,并为后续实现基于大数据的辅助决策,实现设备维修管理精准化、智能化打下基础。
  • 综述
    黄黎银a,张颖a,曹治东a,成孟芹b
    中国医疗设备. 2023, 38(11): 167-172. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.11.029
    患者发生跌倒或坠床事件会给自身和社会带来沉重负担。近年来,“物联网+医疗”深度融合,迅速发展。物联网 技术被应用于监测和预警患者跌倒事件。本文从患者跌倒物联网监测预警系统的技术设备、分类及应用等方面进行综述, 旨在总结出物联网技术应用于监测和预警患者跌倒坠床事件的相关经验和不足,为后续研究提供参考。
  • 专论
    杨晰雅a,b,魏嘉丽a,b,吕毅a,b,吴荣谦a,b,宋承华a,b
    中国医疗设备. 2024, 39(2): 1-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.02.001
    近年来杀菌消毒装置的需求激增,紫外光杀菌作为医疗卫生系统最常用的一种杀菌消毒方式已较为普及,不同发射 紫外光光源装置的研发、光学材料和器件也获得了极大的关注。本文调研了临床用紫外光装备,最终聚焦于发射C波段紫 外线(Ultraviolet C,UVC)光的不同光源发生设备的发展现状及其光生物效应研究的相关进展,对汞蒸气紫外灯、UVCLED 紫外灯、准分子紫外灯、微波等离子体紫外灯以及激光紫外发射器5种可发射UVC光的光源发生设备的构造、发光原 理、优缺点、可发射波长、光生物效应进行了汇总并对其潜在医用前景进行分析。
  • 设备维修
    翁飞1,朱泾2,田靓1,杨明1,朱玉坤1,程时栋1
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 175-180. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.09.028
    目的 基于维修成本控制对发生故障的VELA呼吸机进行维修,旨在为临床工程师提供维修思路。方法 通过查阅 VELA呼吸机的使用说明书、维修手册以及相关文献资料,对故障呼吸机进行故障判断与分析,从报废的同型号呼吸机上 拆解可利用的配件对故障呼吸机进行故障排查和维修。 结果 故障呼吸机的蓄电池、主板的数模转换器发生故障,氧气压力 调节阀漏气,更换呼吸机的蓄电池、主板加涡轮控制小板、报警扬声器及相应的控制板,调节氧气压力调节阀,呼吸机的 故障报警解除,使用FLUKE 900A的气流分析仪对修复后的呼吸机做质量检测,结果正常。 结论 定期做好呼吸机的维护保 养以及质量检测工作,主动发现并解决潜在问题,可降低设备维修成本,为临床医疗服务的顺利开展提供有力保障。
  • 研究论著
    王猛a,王玲a,周翠红b,李环a
    中国医疗设备. 2023, 38(8): 48-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.08.010
    目的 对双能X射线骨密度仪(Dual-Energy X-Ray Absorptiometry,DXA)进行质量控制检测,探讨DXA设备的质量 控制检测与质量管理方法。方法 使用美国GE-Lunar公司生产的DXA设备质量保证(Quality Assurance,QA)模块和脊椎 模型,对DXA设备进行准确度误差和精确度误差的质量控制检测,并使用Minitab质量管理统计软件进行质量管理。 结果 DXA设备检测QA模块高、中、低骨密度(Bone Mineral Density,BMD)的准确度误差绝对值分别为0.10%、0.10%、 0.40%,精确度误差分别为0.70%、0.70%、0.80%;DXA设备检测QA模块高、中、低BMD的休哈特(Shewhart)质量控制 图上各检测点均在基线附近随机波动,均未偏离Shewhart法则;DXA设备检测脊椎模体L1~L4:BMD、骨矿物质含量、面 积的累积和质量控制图上各标绘点均在中心线附近随机波动,且所有累积和线均在上下控制界限内。结论 通过对DXA设备 进行定期质量控制检测和质量管理,可实时掌握设备的工作状态,为临床及科研工作提供准确、可靠的检测结果。
  • 研究论著
    马宪礼,徐道亮,郑瑞强,仲辉,张勤,高小坤,成定胜,李真,蔡滨
    中国医疗设备. 2024, 39(1): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.01.020
    目的 通过构建SPD供应链管理模式下医用耗材精细化管理模式,并在某三级公立医院予以实践应用,探讨其应 用实践与具体成效。方法 基于SPD模式的构建,从单台手术耗材消耗量、中心库盘点时间、临床科室耗材领用与盘点时 间、高值耗材计费异常情况等方面分析模式应用前后的效果。结果 某三级公立医院应用SPD模式后,单台手术耗材消耗 均值从(13520.83±1182.14)元下降至(12328.91±1366.50)元,单台手术成本降低,且结果具有统计学意义(t=5.661, P=0.030);中心库盘点时间大大减少,临床科室耗材库存周转天数从平均10天/次下降至2天/次,耗材领用与盘点用时减 少,工作效率得到提升(P<0.05);应用SPD模式后,高值耗材计费异常情况得到显著改善(P<0.001)。结论 SPD模式 是一种契合科技、医改政策以及医院高质量发展的高效管理模式,可有效提升公立医院医用耗材精细化管理水平。
  • 研究论著
    王朵a,孙俊斐a,李林b,齐湘杰b
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 99-104. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.09.016
    目的 为提升医院常态化践行三级医院评审标准指导日常工作的能力,促进医院提高自我管理水平,构建医院标准化 评审管理信息系统并探讨其应用实践效果。方法 基于《三级医院评审标准(2020年版)实施细则》,梳理各部门日常工作 标准项目,设计项目信息化流程,建成质量控制、培训考核、评审管理、档案管理(知识库)、指标平台五大模块。结果 相 较于传统人工模式,信息化管理信息系统在质量控制、培训及考核管理项目中的耗时大大降低,且差异有统计学意义 (P<0.001);抗菌药物治疗前病原送检率及环境物体表面污染物清除率改善明显,且差异有统计学意义(P<0.001); 档案管理可以随时更新及查阅,并降低了办公耗材成本。结论 通过构建医院标准化评审信息化流程,实现日常工作与评审 模式自动切换、紧密连接,降低了管理成本,提升了管理效能,促进了公立医院高质量发展。
  • 研究论著
    陈蕾1,2,唐华南1,傅玉川1,李长虎1,韩纪锋2
    中国医疗设备. 2023, 38(9): 64-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.09.010
    目的 探究Varian 6 MV光子束非均整模式(Flattening Filter Free,FFF)下相空间文件(Phase Space File,PSF)对同 类加速器的通用性。方法 基于我院的Varian Edge加速器头中的组件参数,利用EGSnrc/BEAMnrc分别模拟了完整的加速器 头模型(完整FFF模型)和使用Varian提供的6 MV FFF模式PSF输入源的部分加速器头模型(部分FFF模型),使用EGSnrc/ DOSXYZnrc模拟两种模型条件下水模体中的剂量分布,得到百分深度剂量(Percentage Dose Depth,PDD)和横向剂量离 轴比(Off Axis Ratio,OAR),并与测量数据进行比较,同时对在射野大小10 cm×10 cm下二者在离开加速器头后获得的 PSF进行能谱和能量注量的分析。结果 Varian提供的6 MV FFF的PSF存在对入射能量和离轴平均能量的低估倾向,从而使其 PDD相对测量数据偏低,在OAR跌落区存在较大的偏差。完整FFF模型和部分FFF模型之间存在差异。通过比较两个模型的 PDD和OAR数据,发现部分FFF模型的结果略差于完整FFF模型。此外,能谱分析也表明,部分FFF模型的较低入射电子能 量会对低能光子占比和离轴平均能量产生影响。结论 本研究使用蒙特卡洛软件对利用Varian提供的TrueBeam的6 MV FFF的 PSF构建部分FFF模型和完整FFF模型进行模拟,得到的不同射野下水模体的三维剂量分布,结果表明,采用PSF构建的模 型存在PDD偏低、OAR偏差大、离轴平均能量低估等问题,建议采用该PSF时,应与实际的水箱测量数据进行对比验证, 同时采取具体的措施降低不确定度,若差异较大时,应构建完整的加速器机头模拟参数以适应不同的研究内容。
  • 研究论著
    谢薇a,陈涛b,罗国婷a,c,王寒箫a,舒炀a,刘娟a,郑涛d,孙怀强a,c
    中国医疗设备. 2024, 39(2): 45-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.02.008
    目的 建立基于高分辨率增强CT影像和自动机器学习技术的原发性醛固酮增多症(Primary Aldosteronism,PA)亚型 术前预测模型。方法 回顾性研究经肾上腺静脉取血(Adrenal Venous Sampling,AVS)结果亚型诊断的PA患者312例,其 中,207例诊断为单侧优势(AVS-右∶AVS-左=93∶114),105例诊断为双侧优势。纳入患者初诊CT影像,基于薄层静脉 期图像提取双侧肾上腺影像组学特征,并定义影像组学商值特征为双侧肾上腺对应影像组学特征的比值,再将特征向量输 入自动机器学习进行模型训练。结果 根据自动模型筛选,随机森林分类器在预测AVS结果方面取得了较好的整体性能,其 中准确度为0.7500,召回率为0.7466,受试者工作特征曲线下面积为0.8792。结论 本系统在预测PA患者的AVS结果方面展 示出了一定的潜力,因此,机器学习模型可以在常规临床实践中辅助预测PA的亚型诊断。
  • 研究论著
    董桂青,范医鲁
    中国医疗设备. 2023, 38(10): 113-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.10.020
    目的 分析我院医用耗材不良事件监测报告及管理现状,为医用耗材不良事件的监测和防范提供参考和思路。 方法 采取完善医疗器械不良事件管理架构与管理制度、优化上报流程、升级上报平台、采用SPD器械管理系统、加强监 测员及监测队伍管理等措施对不良事件加强监管,对我院2020—2021年强化监管前后医疗器械管理类别分布、不良事件严 重度分布、上报者职业分布及不良事件报告表必填项缺失情况进行对比分析。结果 2020—2021年全院医用耗材类不良事 件共上报503份,其中2020年273份、2021年230份。不良事件发生概率最高的是“14 注输、护理和防护器械”,占总报告 数的47.91%;发生数量最多的是一次性使用输液器-带针,共计113份。强化管理后,2021年Ⅲ类医用耗材不良事件占比为 63.04%,较2020年显著下降(P<0.05);轻、中度和重度及以上不良事件占比为53.91%,较2020年显著下降(P<0.05);上 报者职业中,医师及技师占比较2020年明显提升(P<0.05);不良事件报告表中,产品批号、生产日期、有效期至、注册 证号、原因分析、器械故障表现填写缺失率较2020年显著下降(P<0.05)。结论 通过制定和完善医用耗材不良事件的管 理办法,鼓励人员上报不良事件,建立常态化的监督监管机制,可降低医疗风险,减少不良事件的发生。
  • 研究论著
    高健云1,2,刘颖颖3,戴依蓝2,李澍1
    中国医疗设备. 2024, 39(1): 12-17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.01.003
    目的 基于机器学习方法中的随机森林和决策树模型,实现在医疗与健康应用场景下的恶意流量检测。方法 以CICIDS2017 样本集作为模型的训练集与验证集,对将该样本集通过Python预处理后的共1708979条数据进行模型训练。预处理 后的样本集中训练集占比80%(1367183条),验证集占比20%(341795条),在sklearn中进行随机森林和决策树模型参 数调整训练,再将在医疗与健康应用场景下捕获到的500条网络流量作为测试集进行模型泛化能力评估。结果 由决 策树和随机森林混淆矩阵图可知,决策树模型对于慢速拒绝服务攻击以及跨站脚本攻击的预测准确率为95%,尤其是决策 树模型对慢速拒绝服务攻击进行预测时,会将其与跨站脚本攻击混淆。随机森林模型对于慢速拒绝服务攻击预测准确率为 99%,能够正确预测大多数慢速拒绝服务攻击。随机森林模型在医疗与健康应用场景下整体表现良好。结论 两种模型对于 在医疗与健康应用场景下的恶意流量检测准确率效果较好,但传统的决策树模型准确率低于随机森林模型。随机森林模型 更适合在医疗健康场景下的恶意流量检测,可为医疗健康应用场景中的网络安全研究提供参考。
  • 综述
    马雯
    中国医疗设备. 2024, 39(6): 173-177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2024.06.027
    动态心电图机在心血管疾病前期诊断中有着重要的数据支撑作用,在我国应用几十年来,在信息技术和医学推动 下,其外型、采集方式及心电分析技术经历了深远的变化,动态心电技术的应用领域不断拓展。本文介绍了动态心电图机 的工作原理、技术发展和应用领域,总结了动态心电图机的不足,对发展前景进行展望,未来将有多种形式的动态心电监 测设备得到研发和推广应用,在心血管疾病的临床诊断、健康监测和康复养老等领域发挥更大的作用。
  • 研究论著
    王医成1,贺康1,唐博2,胡斌3,谭志荣1
    中国医疗设备. 2023, 38(11): 105-110. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-1633.2023.11.019
    目的 构建并分析基于微服务架构的生物样本库信息管理系统的应用价值。方法 采用Spring Cloud微服务框架,将业 务功能拆分成微服务单元以集群方式部署,结合高级加密标准动态算法保障数据安全,设计研发生物样本库信息管理系统,并统 计应用效果。结果 系统实现了生物样本从采集、储存、出入库、盘点、销毁、监控等过程的全生命周期零差错管理,通过 系统管理,样本查询、出库、统计等管理工作时效显著提升,耗时分别下降了54%、31%、73%,且差异有统计学意义 (P<0.05)。结论 基于微服务架构的生物样本库信息管理系统可提高样本信息准确性和样本管理的效率,促进工作过程 的标准化和法规依从性。