中国生物医学工程学报杂志
Chinese Journal of Biomedical Engineering 중국생물의학공정학보
- 主管单位： 中国科学技术协会
- 主办单位： 中国生物医学工程学会
- 影响因子： 0.61
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 0258-8021
- 国内刊号： 11-2057/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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人颅骨粘弹性的分数阶模型研究
利用Riemann_Liouville的分数阶微积分算子及理论,将标准的整数阶St.Venant力学模型推广至它的分数阶形式;根据Boltzmann迭加原理,应用离散化求逆Laplace变换的方法以及H_Fox函数,得出了分数阶St.Venant模型的应力松弛函数和蠕变函数的解析表达式,并分别与现有的人颅骨粘弹性实验数据相拟合.结果表明,分数阶的St.Venant模型比标准的整数阶St.Venant模型能够更有效地刻画人颅骨的粘弹性的应力～应变本构特性.
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松质骨中两种纵波的传播特性分析
基于松质骨的层状模型,利用Schoenberg理论分析了松质骨中两种纵波(快纵波和慢纵波)的传播特性;并在理论和实验上详细分析了骨小梁方向与传播方向间的夹角对松质骨中快纵波和慢纵波传播特性的影响.分析结果表明,当超声波平行于骨小梁入射时,松质骨中两种纵波都传播,入射角度在60度附近时,松质骨中两种纵波的相速度曲线有一个转折点,入射角度在60度以上,角度越大时,骨髓和骨小梁耦合得越紧,因此阻止了慢纵波的传播,而只有快纵波传播.
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模拟股骨颈骨折外固定器固定结构模型三维有限元计算与应力分布实验研究
报道了模拟股骨颈骨折,以李治罡设计的股骨颈骨折外固定器进行外固定.模拟作用于股骨头不同方向的压力进行三维有限元分析.得出了肌骨颈、股骨干、外固定钢针等各节点的主应力σ1、σ3和位移值.还以应变电测技术与原理对模拟股骨颈骨折外固定器固定后进行应变电测量,测量了股骨干、外固定器钢针等各测点的应变、得出了各测点的应力值.计算与实验结果表明股骨颈骨折外固定器的设计符合生物力学原理,具有较好的强度、刚度和稳定性.
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拉伸基底加载成骨类细胞内应变张量分析
根据黏附在基底材料膜上成骨类细胞的形态学特征,从细胞固体模型和细胞液滴模型讨论了细胞应变张量的均匀性,导出了反映单、双轴拉伸加载下细胞的应变特征张量.引入标量场参数λ描述细胞应变的非均匀性,给出了非均匀范围与细胞黏附形态几何参数的定量关系.结果有一定的理论和实验意义.
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内骨架一体化小腿假肢的生物力学研究
一体化假肢是以聚合物为材料从接受腔到假腿一体成型的新型下肢假肢,它比传统型假肢更经济、美观、轻便,具有较大的应用前景.目前的相关研究主要集中在设计与制作及少量的临床研究方面.由于一体化假肢与传统型假肢在结构上的差异,有必要对其进行应力分析.本研究的目的是开展内骨架一体化假肢的生物力学研究,本研究基于内骨架一体化小腿假肢的真实几何构型,建立三维有限元模型,计算该模型在模拟Heel Off步态时相的载荷作用下的应力分布;在保持该模型的几何形状不变的情况下,建立了三个不同壁面厚度的一体化小腿假肢的有限元模型,分析壁面厚度对一体化小腿假肢应力分布的影响;通过分别赋予模型四种不同高分子聚合物的材料力学特性值,分析不同材料的一体化假肢的应力分布特点;分别对模型施加与正常步态的五个典型时相对应的载荷,分析一体化小腿假肢在各步态时相的应力分布特点.本研究结果对一体化假肢设计有指导价值.
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应用HMM和加权距离判别法的真核基因识别程序研究
根据现代科学对基因的认识,应用了隐马尔科夫模型(HMM)的算法,以大量核酸序列为信息来源,通过计算机计算来寻找未知基因的大体位置;再通过基因的固有结构特征及密码子使用的偏向性,使用加权距离判别法来准确地定位基因,以图形及文本的形式输出,从而极大地方便了实验室的研究工作.考虑到基因的许多特征还不为人们所了解,而且不同物种之间基因结构又有一定的差异,所以还开发了程序自学习功能,不断地存储已知的基因,再据此改变一些已有固有数据,以便更好地适应和了解不同生物基因结构的特异性,更加准确地寻找未知基因的位置.
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高分辨脑电图的理论研究
高分辨脑电图是一种由头皮测量到的电位估算出皮层电位分布的方法,本研究对这一方法进行了较详细的理论分析.首先证明了当整个头部的外表面电位分布都己知时,在介质电导率各向同性头模型下,由于皮层和头皮之间的区域是无源区,因此皮层电位是惟一确定的.其次,考虑到在实际中只能够测量到头皮上有限个电极上的电位,本研究提供了一种方法来寻找电位从皮层表面到头部外表面的空间传递系数,并根据它来判断利用高分辨率脑电估算出的皮层电位可信度比较高的区域.后,本研究在三层各向同性同心球模型下,推算出皮层的点电位传递到头部外表面电位的空间传递函数的解析表达式.
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基于GMDH型神经网络的EEG分类研究
为了提高对不同认知状态下脑电信号(EEG)的分类正确率,提出一种GMDH型神经网络及改进的训练算法.此网络结构在演化中生成,分类规则由简单多项式表示,训练算法可防止出现过拟合.此网络用于区分算术运算和休息状态下的脑电信号,正确率达到84.5%,与标准前向型神经网络(FNN)比较,显示了较好的分类效果.
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空间模型对单次运动相关脑电的分析
本研究提出一种从单次试验的多导EEG信号中提取运动相关去同步化和同步化电位特征的空间模型,区分左右手想象运动,作为一种新的通讯手段对外界设备进行控制.此模型根据各电极对分类的重要性自动获得其权值,并将EEG信号沿适合分类的几个方向投影,沿投影方向计算一连续时间段内的方差,作为线性分类器的特征输入.对8名被试者左右手想象运动时59导EEG进行分类,正确率均在70%以上,与用多通道AR模型提取特征、神经网络做分类器的方法相比,效果好、速度快.
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电子耳蜗CIS方案与特征提取相组合的语音处理方法
本研究提出了一种改进的电子耳蜗语音信号处理策略,它将电子耳蜗连续交替取样波形策略(CIS策略)和特征提取策略相结合,既克服了CIS信号处理方案合成语音个性特征不明显的缺点,又消除了单独特征提取策略抗噪能力差的缺陷,使仿真后的电子耳蜗语音识别性能有了较好的改善.
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概率密度函数法研究重构吸引子并检测心动过速和心室纤颤
提出概率密度函数法(Probability Density Function,PDF)研究重构吸引子的结构,PDF包含了重构吸引子相点空间分布的重要信息.发现延时τ较小时,PDF不对称分布,而τ较大时,PDF满足高斯分布.定义概率密度函数曲线p(r,m,τ)峰值对应的r值为rpmax.分别对100段室性心动过速(VT)、心室纤颤(VF)和正常窦性节律(NSR)信号进行分析,证明特征量rpmax能精确检测VT、VF和NSR,且计算rpmax所需数据少,时间少.结果表明,PDF法是一种很有前途的研究重构吸引子结构的数值方法,特征量rpmax可望成为新的无损伤检测VT/VF的手段.
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聚乳酸多孔支架制备及细胞实验
以冰粒子作为致孔剂,采用冷冻干燥-粒子滤出复合法制备了块状聚乳酸多孔支架.将聚乳酸溶于氯仿溶液后加入冰粒子,在液氮中冷冻后冷冻干燥获得多孔支架.对支架孔隙结构分析表明,该工艺制备的多孔支架无致孔剂残留,其孔隙大小由加入的冰粒子大小决定.细胞实验表明该多孔支架具有较好的生物相容性并且无细胞毒性.
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纳米羟基磷灰石的制备及其抗肿瘤活性的研究
采用溶胶凝胶法合成了含CO32-的纳米羟基磷灰石,研究了热处理温度对羟基磷灰石结晶性能、粒子大小和形貌的影响.并采用体外细胞培养的方法对含CO32-纳米羟基磷灰石的抗肿瘤活性进行了初步的探索.结果表明:以Ca(NO3)2*4H2O和PO(CH3O)3为原料,采用溶胶凝胶法,600℃处理可得到结晶性能良好、分散均匀、50nm左右大小的含CO32-的羟基磷灰石粉体.MTT比色法研究结果表明纳米HAP粒子对正常肝细胞L-02的抑制率较小,而对BEL-7402肝癌细胞有明显的抑制作用,且呈现明显的浓度和时间依赖性.荧光显微照片显示纳米HAP粒子能够诱导BEL-7402肝癌细胞的凋亡.
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壳聚糖与硫酸软骨素共混膜性质的研究
以壳聚糖和硫酸软骨素按一定比例制备出共混膜,研究了膜片的透光性、含水量、渗透性、力学性质、表面结构、生物降解性、生物相容性等性质.结果表明该共混膜具有较好的透光性、通透性、生物降解性和生物相容性,膜表面较粗糙.以此共混膜为载体培养兔角膜基质细胞,发现细胞在此共混膜上生长良好.制备膜片随着加入CaSO4量的增加,膜的通透性也随之增加.
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PLGA微囊促进树突细胞抗原提呈作用的体外观察
本研究在体外将含卵清蛋白(OVA)的PLGA微囊与小鼠骨髓诱导的树突细胞(BM-DC)相互作用,然后用卵清蛋白特异性杂交瘤T细胞检测OVA抗原在BM-DC表面的表达,结果显示:PLGA微囊可以在体外显著促进BM-DC对OVA抗原的呈递.
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新型LDL-吸附剂对血脂影响的实验研究
高脂血症是动脉粥样硬化的主要危险因素之一,其中sLDL是动脉粥样硬化的独立的危险因素,较1LDL具有更强的致动脉粥样硬化作用.对于难治性特别是家族性高脂血症,药物治疗少有疗效,血液灌流吸附治疗是目前推荐的治疗方法.为此,本研究以纤维素为载体,以磺酸基+胆固醇的双亲基团为配基首次合成了双亲型吸附剂,分别经体外吸附和体内动物灌流实验,检测吸附剂的吸附量.结果显示:双亲纤维素-5吸附剂对LDL、TC、TG有较好的清除作用,对HDL无明显的影响,而且可以改变LDL的分布谱,降低sLDL的百分含量,具有良好的选择性.
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再生丝素膜对鼠胚真皮层成纤维细胞遗传特性的影响
目的:研究再生丝素膜(WL组,HY组,SD组)对大鼠鼠胚成纤维细胞的遗传物质的影响.方法:采用浸提液法在体外培养鼠胚成纤维细胞,计算细胞的微核率(MNF)和染色体畸变率(CAF),用单细胞电泳法(SCGE assay)检测基因组DNA的损伤程度.结果:WL组、SD组再生丝素膜和空白对照组的细胞微核率(MNF)和染色体畸变率(CAF)无显著性差异(P＞0.05),无明显彗星现象;而HY组再生丝素膜与阴性对照比较有显著差异(P＜0.01).结论:WL组和SD组再生丝素膜对种子细胞的遗传学特性无明显影响,优于HY组.
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镍钛记忆合金表面处理与骨髓间充质干细胞体外培养的生物相容性评价
目的:评价镍钛记忆合金表面不同方法处理后的生物相容性.方法:镍钛形态记忆合金表面氮化钛、类金刚石处理后,选择不同方法表面处理试验片60个(10mm×5mm×1mm),与骨髓间充质干细胞体外共同培养,观察1d、5d、8d培养液中镍离子的释放量、培养液中的羟脯氨酸和碱性磷酸酶含量,观察细胞生长情况,并进行组织免疫学染色观察细胞内蛋白质含量.结果:细胞计数第1d各组间无明显差异,第5d、8d类金刚石及氮化钛组细胞数较镍钛合金组明显增多(P<0.05).镍离子释放浓度氮化钛组、类金刚石组与与镍钛记忆合金组之间有差异(P<0.01).细胞内嗜银蛋白染色光镜下观察类金刚石及氮化钛组核内黑色颗粒较镍钛合金组多并且颗粒较大,与镍钛合金组有显著性差异(p<0.05).镍钛合金组与类金刚石组细胞培养液中羟脯氨酸含量在第5d、8d明显较第1d降低,但氮化钛组羟脯氨酸含量逐渐增高,与其他两组比较有差异(p<0.05).第5d、8d碱性磷酸酶水平明显下降,但氮化钛组与其他组比较有统计学差异(p<0.05).第1d、5d、8d的细胞爬片行转化生长因子-β1免疫组织化学染色光镜下细胞胞浆出现棕色颗粒,图像分析仪测灰度值,各组间无明显差异(p>0.05).结论:氮化钛表面处理后镍钛记忆合金具有良好的生物相容性,对骨髓间充质干细胞培养的代谢和生长无不良影响.
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基于小波变换与基于短时傅立叶变换的超声多普勒血流信号时频分布比较研究
本研究讨论了一种改进的Morlet(MMORL)小波变换在分析超声多普勒血流信号时的优点.用小波变换和短时傅立叶变换计算得出时频分布与理论的时频分布进行了比较.结果得出小波变换能提供较好的时频分辨率的折中效果,能产生更精确的平均频率和带宽.
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剪切力对脐静脉内皮细胞凋亡的影响
内皮细胞的炎症反应和凋亡是动脉粥样硬化过程中的关键环节,因此通过建立HUVEC(人脐静脉内皮细胞)体外培养模型,以LPS(脂多糖)刺激,观察其损伤效应.并在此基础上施加两种大小剪切力,以探讨流体动力学对血管内皮细胞凋亡的影响.同时,观察此过程中IL-6及IL-8的变化.结果显示,LPS加入细胞培养中可明显诱导HUVEC的凋亡,并随着作用时间的延长,细胞凋亡率也相应增加.在此基础上,将两种大小剪切力与LPS共同作用于细胞,发现剪切力(15dyn/cm2)可以抑制LPS诱导凋亡,而剪切力(4dyn/cm2)效果则不明显.同时,剪切力与LPS这两种均能单独诱导IL-6及IL-8分泌的刺激因素并不能协同作用,剪切力会抑制LPS诱导的IL-6分泌.且剪切力(15dyn/cm2)比剪切力(4dyn/cm2)时的抑制作用要强.
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基于多边界特征神经元网络的肾小球区域分割方法
本研究针对肾组织切片图像的复杂特点,提出了一种融合两类边界特征提取肾小球的分割方法,克服了单一边界定义下边界大量缺损而导致的肾小球区域提取不全或只能通过拟合处理得到近似区域的困难.本方法在给出特殊边界定义的前提下,用神经元网络构造非线性阈值面,对图像进行二值化处理,利用二值目标的融合,获得闭合的边界,从而提取出完整的肾小球区域.实验结果表明,本方法对送检样本及染色条件具有很强的适应性.
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基于WRI曲线图的截瘫FES行走稳定性评估新方法
本研究介绍了利用步行器倾翻指数(WRI)曲线图来评估截瘫功能性电刺激(FES)行走稳定性的新方法.其主要构件是一套基于标准步行器的测试系统,该系统可以实时获得三维上肢支撑力数据,进而转化成行走过程中的纵向和侧向WRI曲线图来显示量化的行走稳定性水平.有关实验校准和临床测试结果均表明新方法在稳定性评估方面有很好的临床应用前景,并有望在截瘫FES设计及康复训练中发挥作用.
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齿根阻尼特性的测量方法
引言在医生给牙病患者做牙桥体固定时,发现由于牙齿的咀嚼力的大小和牙齿在咀嚼时位移量的离散性很大,紧固在健康牙齿或种植牙上的牙桥体两端的紧固环扣容易损坏,从而影响了牙桥体的使用寿命.若能掌握牙齿咀嚼时的运动规律,深入研究齿根与齿槽之间的阻尼特性,就能做出相应经久耐用的紧固环扣,从而延长牙桥体的使用寿命.
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汽车驾驶员瞌睡状态脑电波特征提取的研究
采用KT98-2000A动态脑电仪记录健康汽车驾驶员驾车行驶时的脑电波,对采集的信号进行多种功率谱密度估计及计算,得到驾驶员清醒时起步、换档、转向等各种情况下脑电波不同频带的平均功率谱密度比值,并与驾驶员瞌睡时的脑电波平均功率谱密度比值对比,从而论证了用α波和δ波的平均功率谱密度之比G(α/δ)及用α波和θ波的平均功率谱密度之比G(α/θ)作为驾驶员瞌睡判定指标的合理性.
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新型颈动脉滤器脑保护装置对颈动脉血流影响的动物模型研究
本实验以动物模型研究一种新型颈动脉滤器脑保护装置对颈动脉血流的影响.选择与人颈动脉血流比较接近的中华小型猪为动物模型,在猪颈动脉内置入滤器前后分别应用脉冲多普勒超声在体表采集颈动脉血流频谱,并进一步计算颈动脉内平均血流速度,研究颈动脉滤器置入对血流的影响.结果发现,颈动脉滤器置入可以使颈动脉血流量减少3%～30%,血流速度减慢约40%.此新型颈动脉滤器虽然能保持颈动脉前向血流,但仍将对血流产生一定影响.
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一种基于改进零树小波算法的选择性医学图像压缩技术
针对传统零树编码的三个不足,利用游程编码结合人眼视觉特性,对其进行了改进,在此基础上根据医学图像压缩的特点,探讨了选择性医学图像压缩技术,并将其和小波压缩算法结合.实验结果表明,改进方法减少了编码比特率和编码时间,达到了较好的压缩效果.
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不同理论模型下猪肌肉组织的光学特性参数
利用单积分球技术测定了在He-Ne激光漫照射和准直照射下猪肌肉组织的反射率和透射率,并分别利用Kubelka-Munk理论和Inverse Adding-doubling方法获得了离体猪肌肉组织的光学特性参数.计算表明,两组实验结果与应用漫射理论和Monte Carlo方法的部分结论所获得块状猪肌肉组织的光学特性参数基本一致.这种测量技术也适用于人体组织的光学特性参数测量,从而可以为确定激光临床应用中的光剂量提供理论依据.
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DICOM医学图像扩展模型的研究
医学图像存档和通讯系统PACS(Picture Archiving and Communication System)促进了医学图像的共享,但是该系统只能提供基于关键字的医学图像检索,不能进行基于语义内容检索,本研究在现有图像处理、分析和理解技术的基础上对医学图像的内容信息进行了划分,并对PACS系统的医学成像和通讯标准DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)信息模型进行了扩充,增加有关图像内容的信息,提出了DICOM信息模型的扩展模型.通过该模型来组织医学信息的存储和检索可以满足基于关键词和基于图像语义内容检索的需要,后在该模型的框架下实现了超声心动图像基于形状特征的检索.
| 年 | 期数 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2016 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2015 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2003 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2002 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2001 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2000 | 01 02 03 04 |
| 1999 | 01 02 |
| 1998 | 01 02 |
| 1994 | 04 |
