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神经工程实验室 
 
 

 

 

神经工程研究室密切结合神经生物学、电生理学、计算机科学和现代工程学,主要探索神经系统的生物学组织结构及其深层次工作机理、神经系统的复杂性与非线性动态行为、神经电生理在正常和病态的生理与病理表现、以及各种神经性疾病诊疗技术的工程学研究,神经工程还关注以神经网络为基础的人工智能研究。 

神经工程实验室研究方向主要围绕神经功能与康复展开,主要包含以下内容:

1脊髓损伤的术中监护和智能判别  是目前神经工程领域具有挑战性的研究,脊柱外科手术是一种高风险手术。在脊柱外科手术中, 常会由于脊髓缺血或机械牵拉/压迫,造成脊髓损伤, 进行无创、快速、有效的术中脊髓神经功能监护是十分必要的快速提取诱发电位(EP的方法,可以提早预防脊髓神经损害,防止不可逆神经功能损伤的发生,避免截瘫等严重并发症。

2视网膜人工假体 它涉及眼科学、生物工程学种经生理学等多学科的最新技术和知识,通过人工装置替代病变的光感受器细胞的功能,实现重建眼内视觉传导通路和恢复视力的目的。通过对高密度视网膜微电极的优化设计和人工假体系统的构建,使视网膜人工假体提供比较详细的图像信息,解决盲人复明问题。

3脑-机接口技术 脑-机接口(Brain-Machine InterfaceBCI)和功能电刺激Functional Electrical StimulationFES技术相结合,将提供一种全新的以人-机交互控制为基本策略的医疗模式。利用患者的高级皮层活动作为控制信号,用BCI提供前馈控制所需要的信息,达到使患者对FES系统实现直接、灵活控制目的。对于目前在医学上尚无有效的治疗方法的脑外伤、脑血管意外、脊髓损伤等中枢神经系统疾病导致的运动残疾,提供有效地康复治疗方法。

4多通道脑电信息处理及建模 利用多通道感觉信息同时采集、处理的方法,分析大脑的功能,弥补单一感觉通道信息单一和无法整合其他感觉信息的局限。研究筛选高信息含量的跨感觉刺激诱发模式与信号的高效提取方法,为揭示大脑高级功能机制原理及治疗各类神经疾病提供理论依据。

 

具有代表性的论文

[1] Hongyan Cui, Keith DieKit Luk, Yong Hu. Effects of Physiological Parameters on Intraoperative Somatosensory Evoked Potential Monitoring: Results from a Multifactor Analysis. Medical Science monitor, 2009, 15(5): 226-230.(SCI IF1.553)

[2] Wang W. Y., Hu L., Valentini E., Xie XB, Cui HY, Hu Y*. Dynamic characteristics of multisensory facilitation and inhibition. Cogn Neurodyn. In press (IF:1.625.)

[3] Liu H, Huang X, Xie X, Xu S, Luk K, Hu Y*. One-unit Second Order Blind Identification (SOBI) with Reference for Short Transient Signals. Information sciences. In press ( IF: 3.291.)

[4] Chongfei Shen, Hongtao Liu, XB Xie, Keith DK Luk, Yong Hu. Selection of floating-point or fixed-point for adaptive noise canceller in somatosensory evoked potential measurement. The 29th Annual International Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Lyon, France, 2007, August 23-26. (EI)

[5] Hu, Yong, Pang, L.Y.; Xie, X.B.; Li, X.H.; Luk, K.D.K.Automated leakage current measurement for medical equipment safety. Proceedings of the 2005 27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society, IEEE-EMBS 2005, 2005, p 440-442. (EI: 070710424236)

[6] Hu, Yong; Li, X.H.; Xie, X.B.; Pang, L.Y.; Cao, Yuzhen; Luk, K.D.K. Applying independent component analysis on ECG cancellation technique for the surface recording of trunk electromyography. Proceedings of the 2005 27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society, IEEE-EMBS 2005, 2005, p 3647-3649. (EI: 070710425066)

[7] Hu, Yong; Xie, X.B.; Pang, L.Y.; Li, X.H.; Luk, K.D.K. Current density distribution under surface electrode on posterior tibial nerve electrical stimulation. Proceedings of the 2005 27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society, IEEE-EMBS 2005, 2005, p3650-3652. (EI: 070710425067)

[8] Hongyan Cui   Chongfei Shen   Xiaobo Xie   Yong Hu   Luk, K.D.  Study on Adaptive Noise Canceller Based on Fixed-Point Algorithm for Real-Time Somatosensory Evoked Potential Monitoring. The 2nd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, ICBBE 2008, 2008, p2213-2216(EI :083711531960)

[9] Xiaobo Xie   Liyun Pang   Hongyan Cui   Xiaohong Li   Xiannong Chen   Chengduan Qu   Yong Hu   A Method of Amplitude Analysis of EMG Interference Pattern. The 2nd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, ICBBE 2008. 2008, p697-701(EI: 083711531270 )

[10]     Yingyao Zhang; Xiaobo Xie; Hongyan Cui; Yong Hu. Automatic Tracking Measurement System on Human Lumbar Vertebral Motion. VECIMS 2009 and IEEE CIMSA 2009 (EI: 20094312396387)

[11]     Yuqi Zhang, Hongyan Cui, Zhiguo Zhang, Xiaobo Xie, Yong Hu. Real-Time Somatosensory Evoked Potential Monitoring using FPGA-based Adaptive Filter. 31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBC'09(EI )

[12]     Xiaobo Xie, Li Hu, Hongyan Cui, Yong Hu. Somatosensory Evoked Potential Compotents With and Without Contact Cold Stimulus. 31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBC'09 (EI )

[13]     沈冲飞,谢小波,陆瓞骥,胡  .复合自适应滤波器用于体感诱发电位信噪比的提高.生物医学工程研究,2007, 26(3)222-227.

[14]     刘洪涛,曹玉珍,谢小波,胡勇.表面肌电信号的时变AR模型参数评估肌疲劳程度的研究. 中国生物医学工程学报,2007, 26(4)493-497.

[15]     谢小波 胡勇 庞丽云等,脉冲电磁场防治骨质疏松的动物实验装置研制及实验观察. 生物医学工程与临床,2008, 12(3): 185-188.

[16]     崔红岩,谢小波,胡  . 脊髓硬膜外电刺激的数学模型. 中国医学科学院学报,2008, 27(1):61-68, 75.

[17]       帆,谢小波,胡  勇,陆瓞骥. 脊柱侧弯手术中正常体感诱发电位时频特征分析. 生物医学工程与临床, 2007, 11(6): 453-457.

[18]     崔红岩,谢小波,胡勇 直接脊髓电刺激下的电场分布模型. 天津市生物医学工程学会第29届学术年会 生物医学工程与临床, 2009, 13(Suppl)

[19]     张莺耀,谢小波,崔红岩,胡勇. 基于粒子滤波算法的腰椎椎体运动分析. 生物医学工程研究,2009, 28(2)91-95.

[20]     张宇奇,沈冲飞,谢小波,崔红岩 陆瓞骥,胡  . 定点数自适应滤波器用于体感诱发电位检测. 医疗卫生装备,2009, 30(5)29-31.

[21]     崔红岩,胡  勇, 庞丽云,李小红,谢小波. 用于细胞培养的均匀电磁场的数学模型. 国际生物医学工程杂志, 2009, 32(4)206-208

[22]     崔红岩,陆瓞骥,谢小波,胡  . 影响术中脊髓监护的生理参数分析. 生物医学工程与临床,2007,11(Suppl): 42.

[23]     沈冲飞,谢小波,胡  .用于体感诱发电位提取的自适应减法器.生物医学工程与临床,2007,11(Suppl)41.

[24]      张莺耀,谢小波,崔红岩,胡勇. 腰椎动态X光自动检测系统的研制. 2009中国生物医学工程联合学术年会(CBME'09)

[25]      崔红岩,谢小波,胡勇直接脊髓电刺激下的电场分布模型. 天津市生物医学工程学会第29届学术年会 生物医学工程与临床, 2009, 13(Suppl): 39.

[26]      谢小波 庞丽云 崔红岩 李小红 胡勇 脉冲电磁场辅助骨细胞培养装置的设计 天津市生物医学工程学会第29届学术年会 生物医学工程与临床, 2009, 13(Suppl): 77.

 

发明专利

[1] 胡 勇、沈冲飞基于FPGA设计的快速自适应消噪模块(专利号ZL2006100015693.7

[2] 胡勇沈冲飞崔红岩谢小波 基于FPGA设计的串行自适应消噪模块专利号ZL200810052143.1

[3] 王悟夷,胡勇,谢小波,崔红岩  视、听、体感跨感觉通道同时刺激和记录系统 (申请号:201110086107

 

 

 

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