为了减小在剧烈环境中脉搏波信号产生的运动伪迹, 采用mimic数据库中由光子器件构成的光电传感器采集的脉搏信号, 通过陀螺仪信号和三轴加速度互补滤波来矫正三轴加速度的角度, 运用奇异谱分析将矫正后的三轴加速度信号分组为不同频率成分的信号, 作为三级快速横向递归最小二乘(FTRLS)算法的参考信号自适应消除运动伪迹。结果表明, 与最小均方算法、递归最小二乘法相比, 信噪比分别提升了12.2%、6.7%, 均方根误差分别减少了30%, 11%, 并且提高了计算速度。该研究对去除频域上脉搏波的运动干扰谱峰, 保留重博波信息是有帮助的。

为了探讨蓝激光眩目效应量效关系, 利用视网膜电流图研究456nm半导体蓝激光照射兔眼的眩目效应, 通过视网膜电流图b波振幅恢复时间评价蓝激光致眩效果, 绘制剂量-恢复时间曲线, 并通过眼底照相机观察激光辐照后的视网膜损伤情况。结果表明, 456nm蓝激光眩目效果明显, 视网膜电流图b波振幅的恢复时间随蓝激光辐照剂量的增加而延长, 恢复时间与剂量间呈良好的线性关系, 辐照后即刻和辐照24h后观察眼底未见损伤。本研究将为蓝激光的眩目应用提供了参考。

为了解决人工镜检白细胞识别效率低下的问题, 采用计算机显微视觉平台进行了白细胞自动识别研究。白细胞图像分割方面, 筛选图像颜色模型之后采用区域生长算法实现白细胞与图像背景的精确剥离; 并利用大津法(即灰度直方图波谷阈值分割方法)实现了白细胞细胞核和细胞浆的提取; 根据细胞的形态、颜色及纹理特征用人工神经网络分类器对大样本量的白细胞进行了识别分类。结果表明,采用白细胞图像分割和智能辨识算法具有较高的精度和效率, 最终准确度能够达到95.6%。该系统满足临床医学显微视觉白细胞自动检测的需求。

皮下组织血氧参量是反映皮瓣移植术后皮瓣存活状况的重要依据。为了无创、连续、实时地监测皮肤组织氧饱和度, 采用近红外光谱法进行了理论分析和实验验证, 提出了一种电流-电压（I-V）转换思路并搭建了测量系统。利用该系统进行了稳定性验证实验、前臂静脉阻断模拟皮瓣血管栓塞实验。结果表明, 不同人体、不同部位的组织氧饱和度存在微小差异, 差异幅度均在0.05左右; 静脉阻断下系统组织氧参量发生显著改变, 最大降幅0.25。该系统具有较高灵敏度, 能够连续测量组织氧饱和度参量、反映组织氧变化趋势, 可以为临床检测术后皮瓣血氧运输状态提供重要参考。

为了解决血细胞图像中白细胞与其它细胞色彩接近、亮度不均匀等问题, 采用了一种基于C-Y颜色空间的白细胞分割方法, 将原来的RGB图像转化为C-Y图像, 分离C-Y图像获得包含全部信息的B-Y颜色分量图像, 再根据连通域面积筛选、开运算、像素点操作得到完整的白细胞图像; 提取对比度拉伸后的G图像, 阈值分割得到细胞核的大概位置, 再用连通域面积筛选、开运算方法分割出完整的细胞核图像。结果表明, 本文中的算法对嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞和嗜中性粒细胞图像都具有较好的分割精度, 分别取得了94.33%, 91.60%, 97.72%, 98.66%的准确率。本文中的算法能较完整地分割出白细胞, 为后续分类研究奠定了基础。

为了探究光纤微秒激光加工中关键工艺参量对心血管支架重铸层和热影响区的形成机理及变化趋势, 采用了基于不同单因素参量下光纤微秒激光切割316L医用不锈钢的实验方法。通过进行理论分析和实验验证, 得到了单因素参量下316L心血管支架的实物模型及其热影响区及重铸层的检测数据。结果表明, 重铸层厚度主要受脉冲宽度及激光功率影响, 随脉冲宽度和脉冲功率的增大而增大, 当脉宽为20μs时, 最小重铸层厚度为3.0μm; 热影响区厚度与脉冲宽度、脉冲频率、激光功率、切割速率有关, 即随脉冲宽度及脉冲频率的增大而增大,随功率的增大先增大后减小,随切割速率的增大先减小后增大, 当脉冲频率为5000Hz时,最小热影响区厚度为0.2μm。通过研究316L心血管支架重铸层及热影响区的形成机理及变化趋势, 为后续的正交实验及抛光实验奠定了基础。

为了实现小动物光声断层信号的高速采集和实时高质量图像的重建, 采用了覆盖角度为270°的128阵元弧形聚焦超声换能器、4个32通道的NI公司数据采集模块和可调谐脉冲激光器以及正则化优化的基于模型的光声断层重建算法。结果表明, 系统的空间分辨率可以达到180μm;此系统可以在1ms内完成光声断层数据的采集, 在40s以内获得高质量的重建图像。该系统可以用于开展小动物在体的多光谱光声断层成像实验研究。

为了探讨不同缺血时间的大鼠脑组织在0.4THz～0.95THz频段内的吸收特征，采用线栓法制备大鼠脑缺血模型，利用透射式太赫兹时域光谱仪对缺血大鼠脑组织进行检测，并进行了理论分析和实验验证，取得了缺血大鼠脑组织在0.4THz～0.95THz频段内吸收系数。结果表明，缺血时间不同的脑组织对太赫兹波呈现出各异的吸收特性，这是由缺血所致脑损伤级联反应中的兴奋性氨基酸、无氧呼吸所产生的乳酸等中间产物以及钙离子超载导致一氧化氮大量合成所造成的。这一结果对于研究缺血脑损伤的病理机制具有一定的指导作用和应用价值。

为了研究材料表面微结构对其抗凝血性能的影响，利用纳秒激光在人工心脏瓣膜材料热解碳的表面进行微加工的方法，产生了具有周期性的微坑、微光栅阵列结构。通过扫描电镜、X射线衍射仪和接触角测量仪对样品结构、表面成分、表面能进行表征，并测试了改性后热解碳表面的抗凝血性。结果表明，激光加工后的微结构表面和光滑表面化学成分相同，且微结构表面具有超疏水性，表面能很小; 与光滑表面相比，微结构表面粘附较少的血小板，而且较少团簇及变形，表现出较好的抗凝血性能。这一结果对人工心脏瓣膜进行表面改性以提高其抗血栓性能具有很大的帮助。

为了探讨脐带血红细胞和先天性心脏病患儿红细胞的内容物的改变情况及其变化机理，为先天性心脏病的产前诊断提供有用信息，采用激光光镊喇曼光谱系统，测定了脐带血红细胞与先天性心脏病患儿红细胞的喇曼光谱，通过对两者喇曼光谱进行比较分析，发现脐带血红细胞与先天性心脏病患儿红细胞的光镊喇曼光谱有较大的差异。与脐带血红细胞相比，先天性心脏病患儿红细胞的整体谱线偏弱，部分的特征谱线发生位移。该研究结果将为提高胎儿先天性心脏病的检出率提供一种新的、快速简便的光谱分析手段，为临床诊断提供有力的实验依据。