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人机智能协同在医疗康复机器人领域的应用 被引量：33
1
作者 郑悦 景晓蓓 李光林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2373-2380,共8页
生物智能(人类智能)和人工智能(机器智能)各有所长,具有很强的互补性。借助各种人—机接口技术和方法,将生物智能和人工智能结合起来,使它们优势互补、协同工作,从而产生更强大的智能形态,并将孕育出重大的理论创新和技术方法突破。首... 生物智能(人类智能)和人工智能(机器智能)各有所长,具有很强的互补性。借助各种人—机接口技术和方法,将生物智能和人工智能结合起来,使它们优势互补、协同工作,从而产生更强大的智能形态,并将孕育出重大的理论创新和技术方法突破。首先介绍了人机智能协同的主要研究方向、关键科学问题和主要研究内容,之后对人机智能协同在服务、医疗和康复机器人领域的应用及推动作用做了进一步介绍,最后分析了应用存在的可能问题和挑战并做出总结。 展开更多
关键词 人工智能 生物智能 协同 机器人
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高密度表面肌电对青少年特发性脊柱侧凸患者竖脊肌协同活动的评估 被引量：5
2
作者 黄剑平 姜乃夫 +4 位作者 李沅衡 王玮 陈世雄 杨万章 李光林 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期502-509,519,共9页
目的:基于高密度表面肌电(surface electromyography,sEMG)技术,评估青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者竖脊肌在躯干运动中的协同活动。方法:将高密度sEMG电极阵列沿着脊柱规律分布于AIS患者与健康受试者... 目的:基于高密度表面肌电(surface electromyography,sEMG)技术,评估青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者竖脊肌在躯干运动中的协同活动。方法:将高密度sEMG电极阵列沿着脊柱规律分布于AIS患者与健康受试者腰背双侧,记录受试者完成对称动作(挺直站立与躯干前倾)时的sEMG,计算每个通道sEMG的均方根值(root mean square,RMS),经平滑后得到受试者背部sEMG地形图,通过对sEMG均方根值地形图的分析评估受试者竖脊肌的协同活动情况。结果:对称性躯干动作时,健康受试者sEMG均方根值地形图强活动区域左右对称,而AIS患者强活动区域缺乏左右对称性。挺直站立时,AIS患者凸侧地形图强活动区域能量和的平均强度为66.92±12.05μV,高于凹侧的23.77±4.04μV;躯干前倾时,凸侧强活动区域能量和的平均强度为192.25±87.62μV,高于凹侧的95.70±25.93μV。对称性躯干动作时,不同Cobb角的AIS患者凸侧sEMG能量不同,随着Cobb角的增加而提高,与凹侧sEMG能量差值亦随着Cobb角的增加而变大;不同Cobb角AIS患者凸、凹侧对称列sEMG能量比值差异最大的位置均在竖脊肌与腰背部肌群肌腹重叠的区域。结论:AIS患者竖脊肌与腰背部肌群在对称性躯干动作时的sEMG均方根值地形图凸侧强、凹侧弱,凸侧sEMG均方根值随着Cobb角的增大而加强。 展开更多
关键词 青少年特发性脊柱侧凸 高密度表面肌电 竖脊肌 协同活动
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基于脊柱骨肌系统仿真的手法治疗腰椎间盘突出症的机制研究 被引量：2
3
作者 王玮 王冬梅 +2 位作者 薛斌 李飞跃 李光林 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期438-438,共1页
目的当今社会,以腰椎间盘突出症(LDH)为代表的脊柱疾病发病率呈不断增长的趋势,但其诱发因素(如椎关节负荷)尚缺乏无创且精准的分析方法,同时常用的治疗手段如整脊手法也存在作用机理不明确的问题。通过先进的生物力学仿真方法探究整脊... 目的当今社会,以腰椎间盘突出症(LDH)为代表的脊柱疾病发病率呈不断增长的趋势,但其诱发因素(如椎关节负荷)尚缺乏无创且精准的分析方法,同时常用的治疗手段如整脊手法也存在作用机理不明确的问题。通过先进的生物力学仿真方法探究整脊手法对LDH患者脊柱骨肌系统的作用机理。方法建立一套基于动态优化的脊柱骨肌系统仿真方法。 展开更多
关键词 骨肌系统 脊柱疾病 整脊手法 手法治疗 腰椎间盘突出症 治疗手段 诱发因素 动态优化
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基于手机视频运动捕捉技术的脑卒中患者下肢运动学及肢体协调性分析
4
作者 彭迎虎 王玮 +3 位作者 陈瑱贤 方鹏 李海 李光林 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期129-129,共1页
目的本研究旨在通过基于双手机视频的运动捕捉方法,分析偏瘫步态和健康步态的下肢关节运动学和肢体协调性之间的差异。方法招募了17名中风患者和20名健康受试者,收集他们进行步态行走时的双手机视频数据。通过预处理视频数据得到受试者... 目的本研究旨在通过基于双手机视频的运动捕捉方法,分析偏瘫步态和健康步态的下肢关节运动学和肢体协调性之间的差异。方法招募了17名中风患者和20名健康受试者,收集他们进行步态行走时的双手机视频数据。通过预处理视频数据得到受试者的骨架模型和骨标志点数据,进而输入到肌骨模型中获取下肢关节角度。采用统计参数映射方法和连续相对相位分析研究偏瘫侧、非偏瘫侧和健康肢体的肢体间协调和关节运动学。结果研究发现对照组肢体在41%~55%步态中的髋关节伸展角度显著高于偏瘫侧和非偏瘫侧(P<0.05),而在64%~90%时的髋关节屈曲角度也最高。偏瘫侧膝关节在站立相末期和摆动前期的屈曲角度明显低于非偏瘫侧和对照组(P<0.05)。此外,偏瘫侧距下关节在整个步态周期中呈现内翻趋势。在肢体协调性方面,偏瘫侧大腿-小腿在摆动相期间的连续相对相位角度低于其他两组(P<0.05)。结论偏瘫患者的下肢关节角度整体小于健康受试者,且偏瘫侧肢体在摆动相期间的肢体协调性较差。本研究采用便携的运动捕捉方法研究了偏瘫步态模式,有助于评估偏瘫步态并改进康复方案。 展开更多
关键词 健康受试者 摆动相 偏瘫步态 中风患者 偏瘫患者 下肢运动 康复方案 距下关节
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人体测量参数通过回归分析预测亚洲超重和肥胖柔韧性扁平足女性人群的人体动力学数据的研究
5
作者 魏琳娟 张国新 +3 位作者 陈林威 王岩 彭迎虎 张明 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期485-485,共1页
目的肥胖和超重会损害人体肌肉骨骼系统的功能,尤其是对于患有柔韧性扁平足的女性。动力学数据反映了柔韧性扁平足患者活动过程中的关节内部受力,肌肉激活情况等。这些数据在柔韧性扁平足患者的治疗决策中至关重要。但是,目前明显缺乏... 目的肥胖和超重会损害人体肌肉骨骼系统的功能,尤其是对于患有柔韧性扁平足的女性。动力学数据反映了柔韧性扁平足患者活动过程中的关节内部受力,肌肉激活情况等。这些数据在柔韧性扁平足患者的治疗决策中至关重要。但是,目前明显缺乏获得动力学数据的简单、高效且具有经济效益的方法。本研究的目的是使用回归分析通过人体的基本测量参数来预测动力学数据。本研究的人群是特患有柔韧性扁平足的超重或肥胖女性受试者。方法本研究招募了16名患有柔韧性扁平足的超重或肥胖女性受试者。收集了来自动作捕捉系统的步行数据和手动的人体测量参数的数据。通过建立肌肉骨骼模型计算了下肢关节力。采用回归分析的方式研究了人体测量参数同动力学数据的关系,并建立了回归模型。结果基于人体测量参数和动力学数据建立的回归模型中,膝关节接触力和地面反作用力的第2个峰值表现出显著的拟合效果。可以拟合但拟合效果不显著的动力学参数包括髋关节、膝关节和髌股关节接触力的第一个峰值,踝关节接触力的峰值。结论综上所述,人体测量学数据可通过回归分析对动力学参数进行预测。本研究中提出的方法可以快速估计动力学数据,因此可以潜在地促进扁平足的治疗。 展开更多
关键词 扁平足 肌肉骨骼系统 动力学数据 髌股关节 女性人群 人体测量学 回归分析预测 接触力
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自动驾驶汽车场景测试研究进展综述 被引量：26
6
作者 蒋拯民 党少博 +1 位作者 李慧云 潘毅 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期10-22,共13页
论述了当前自动驾驶测试技术的研究现状,就测试内容、测试场景、测试方法等主题展开了深入分析梳理。研究表明,场景挖掘已经成为自动驾驶汽车测试的核心技术,但是高维复杂环境下的稀疏小概率风险事件的抽象和建模研究尚处于起步阶段。此... 论述了当前自动驾驶测试技术的研究现状,就测试内容、测试场景、测试方法等主题展开了深入分析梳理。研究表明,场景挖掘已经成为自动驾驶汽车测试的核心技术,但是高维复杂环境下的稀疏小概率风险事件的抽象和建模研究尚处于起步阶段。此外,现有测试方法的区分不清晰,其中虚拟仿真技术的测试置信度不足。未来,业界需要进一步研究理论建模与数据驱动相结合的场景生成方法,推动建立测试场景的定义与规范,并加强场景库建设,此外还应当深入研究随机动态交通流对虚拟仿真的影响,并进一步协调发挥各类测试方法的互补优势。 展开更多
关键词 自动驾驶汽车 测试场景 测试内容 测试方法
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基于多尺度区域与类不确定性理论的局部阈值分割方法 被引量：8
7
作者 周力凯 江雨洋 +3 位作者 冯亚春 梁国远 吴新宇 王琼 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第S02期66-72,共7页
医学图像受成像原理的限制,存在图像灰度分布不均匀、噪声大、组织间边界模糊等问题,传统的阈值分割方法通常难以获得精准的分割结果。针对这一问题,提出一种基于多尺度区域与类不确定性理论的阈值分割方法。首先,利用多层金字塔结构将... 医学图像受成像原理的限制,存在图像灰度分布不均匀、噪声大、组织间边界模糊等问题,传统的阈值分割方法通常难以获得精准的分割结果。针对这一问题,提出一种基于多尺度区域与类不确定性理论的阈值分割方法。首先,利用多层金字塔结构将原始图像分割成一组不同尺度的子区域;然后,基于类不确定性与区域均匀性度量构建带不等式约束的能量函数,并逐层迭代求解各子区域的最优局部阈值;最终,得到局部最优阈值掩膜,从而实现图像分割。通过仿真实验可得所提方法能有效克服噪声、局部灰度分布不均匀以及模糊边界等因素的干扰,算法性能显著优于经典的基于受限的目标灰度频率范围求解最优分割阈值方法(RCOtsu)和基于类不确定性及区域均匀性的能量最小化(MHUE)方法以及近年来提出的一些基于阈值分割方法。所提方法分割结果平均误分率(ME)为1.1%,与上述对比算法的平均误分率相比下降了2.1%;峰值信噪比(PSNR)为17.1 dB,比对比算法的平均指标下降了2.7 dB。实验结果表明,所提方法可以稳定、清晰地分割灰度不均和高噪声图像。 展开更多
关键词 图像分割 局部阈值 类不确定性 医学影像 区域均匀性
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柔性超声传感结构健康监测技术现状与展望 被引量：8
8
作者 郭师峰 李叶海 +1 位作者 李振 冯伟 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期427-436,620,共11页
现有硬质传感器因黏接耦合到待测结构所带来的检测结果可靠性差、附加质量重及体积大等局限,难以在实际工程结构中全面应用。针对此问题,新型柔性传感技术利用聚合物等柔性材料,结合新型制备工艺,可将整个传感网络直接制备于待测结构,... 现有硬质传感器因黏接耦合到待测结构所带来的检测结果可靠性差、附加质量重及体积大等局限,难以在实际工程结构中全面应用。针对此问题,新型柔性传感技术利用聚合物等柔性材料,结合新型制备工艺,可将整个传感网络直接制备于待测结构,灵活布置于复杂形廓位置,具有检测灵敏度高、重量轻、柔性好和可设计等优点。针对主流的基于超声技术的结构健康监测方法,柔性传感单元可形成大面积、高密度的完备传感网络,并且具备信号调制能力,能够完成多种形式的主被动监测任务,为结构健康监测技术在航空航天、轨道交通和石油管道等工程结构的应用提供关键的技术保障。 展开更多
关键词 柔性传感器 传感网络 超声波 健康监测
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靶向神经分布重建技术研究进展
9
作者 邓永兰 张苡榕 +2 位作者 唐春霄 王萍 杨琳 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 北大核心 2023年第3期371-374,共4页
靶向肌肉神经分布重建(Targeted Muscle Reinnervation,TMR)技术已成为临床上广泛运用的外科术式,该技术是将已截断的外周神经重新定向转移(或种植)到肢体残存的肌肉(或神经)中,重建肢体的运动或感觉功能,帮助残疾人实现对假肢的精确直... 靶向肌肉神经分布重建(Targeted Muscle Reinnervation,TMR)技术已成为临床上广泛运用的外科术式,该技术是将已截断的外周神经重新定向转移(或种植)到肢体残存的肌肉(或神经)中,重建肢体的运动或感觉功能,帮助残疾人实现对假肢的精确直觉控制。2007年美国芝加哥康复研究院首次报道基于TMR技术的临床应用案例,受试者是一位双上肢高位(经肩关节)截肢的男性患者[1,2];2016年我国学者也报道了,利用TMR技术为一名肘部以上截肢男性患者实现操控多自由度肌电假肢[3]。研究者们将TMR与表面肌电信号(Surface Electromyography,sEMG)相结合,为残疾人精准直觉的控制肌电假肢提供了一种可行有效的操控模式,结合TMR技术,提升残疾人对多功能上肢和动力型神经假腿的控制效果。在残疾人体表获取肌电信号易受电极、皮肤组织差异等因素的影响,从而不能精准识别患者的运动意图,且在肌电假肢并行控制患者肢体多关节同步运动意图识别与肢体适配性等问题逐步深入研究。同时,TMR技术已作为一种预防神经瘤发生,干预幻肢痛或解决术后神经痛的临床新方法[4]。本文将对TMR在临床应用效果和解决术后神经瘤疼痛的应用进行概述。 展开更多
关键词 靶向肌肉神经分布重建 肌电信号 神经瘤 幻肢痛
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基于雪崩级联电路控制激光照明源的水下激光选通成像 被引量：3
10
作者 何为 谈宇光 +3 位作者 章逸舟 陈良培 于广文 陈巍 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期830-838,共9页
基于雪崩级联原理研发了用于水下激光选通成像的MARX级联电路激光照明源。相对于普通激光驱动器,该MARX级联电路有输出脉冲窄、峰值高、上升沿短、重复频率高、成本低、体积小、质量轻等优点。采用级联电路研发的脉冲激光照明光源在实... 基于雪崩级联原理研发了用于水下激光选通成像的MARX级联电路激光照明源。相对于普通激光驱动器,该MARX级联电路有输出脉冲窄、峰值高、上升沿短、重复频率高、成本低、体积小、质量轻等优点。采用级联电路研发的脉冲激光照明光源在实现ns量级脉冲宽度性能的基础上保持了照光源系统体积的小型化。该脉冲照明源结合激光整形及匀化光学技术进行了水下选通成像验证实验,在10 ns的脉冲宽度下,实现水下7倍衰减长度范围内的选通成像。该文涉及的电路、光学方面的改进对降低激光选通成像系统的体积、成本及实际应用具有重要意义。 展开更多
关键词 水下激光选通成像 雪崩级联 脉冲激光光源 激光整形
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