北京生物医学工程杂志
Beijing Biomedical Engineering 북경생물의학공정
- 主管单位： 北京市卫生健康委员会
- 主办单位： 北京市心肺血管疾病研究所
- 影响因子： 0.47
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 1002-3208
- 国内刊号： 11-2261/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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老年人左、右手喝水动作的运动特性研究
目的 通过采集和分析人体三维运动数据,研究老年人左、右手喝水动作的运动学特性.分析左、右手动作的差异,为镜像康复设备的设计和精准康复训练方案的制定提供数据支持和理论基础.方法 选取16名右利手的老年人为实验对象,实验对象分别用左、右手完成喝水动作.应用运动捕捉系统采集实验者上肢的三维运动轨迹,分析实验对象在喝水动作中,左、右肩、肘、腕关节的三维运动角度和角速度的相关性.结果 左、右手在肩关节的矢状轴角度、肘关节的屈伸角度、肩关节的旋内旋外角度、肘关节旋内旋外的角度上具有高度相关性(相关系数| r|＞0.8);在肩关节冠状轴的角度、腕关节掌屈背伸的角速度上具有低度相关性(0.3＜| r|＜0.5);在肩关节冠状轴的角速度上具有微弱相关性(0.1＜| r |＜0.3);在其余上肢的关节角度和角速度上具有显著相关性(0.5＜|r|＜0.8).结论 健康老年人在完成喝水动作中,主要利用肩关节的旋内旋外活动和肘关节的屈伸、旋内旋外活动.右手在关节屈伸角度的运动幅度上大于左手,而在关节旋内旋外角度的运动幅度方面小于左手.在镜像康复机器人设计和康复轨迹规划中,应尊重左、右手的差异,实现精准康复的目的.
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基于MR图像纹理特征的阿尔茨海默病分类模型
目的 基于MR图像,提取脑部海马区域纹理特征参数建立阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)的早期分类预测模型.方法 研究数据来源于美国国立老年研究所ADNI数据库,收集研究对象的磁共振(magnetic resonance,MR)脑图像,分别基于左、右和双侧海马图像,通过区域增长法和Contourlet变换提取纹理特征参数,结合研究对象的基本信息作为特征变量采用高斯过程分类方法建立AD患者和健康对照的诊断模型以及轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者转变为AD的预测模型,并评价模型的灵敏度、特异度以及ROC曲线下面积.结果 研究共纳入420例研究对象.基于AD和健康对照两组构建的分类模型,双侧海马区的灵敏度、特异度以及ROC曲线下面积分别为92.7％、87.1％和0.922,均大于基于左侧或右侧海马区图像建立的模型.基于MCI数据建立的AD早期预测模型中,灵敏度高为82.4％,ROC曲线下面积高为0.836.结论 基于脑部海马区的Contourlet纹理特征构建预测模型,可以识别AD早期的病变情况,这将有助于早期监测MCI进展为AD,为减缓和治疗AD发病提供依据.
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融合基因表达差异的生物代谢变化预测
目的 当前存在许多基于约束的优化建模方法利用全基因组的代谢网络来预测生物代谢流量分布,而几乎所有的这些建模方法都需要代谢物的摄取和分泌速率以及生物先验知识的信息,比如假设生物量或者ATP产量大.但是由于多细胞生物代谢物的摄取和分泌速率的测量很困难,并且多细胞高等生物的不同组织通常有不同的代谢目标,所以很难确定一个合理的代谢目标来建模研究高等生物的代谢.本文利用基因表达的差异信息和代谢网络,能够预测单细胞或多细胞生物代谢流量的变化,不需要生物的先验知识和代谢物分泌或摄取速率的信息.方法 模型假设在两点状态下,如果编码酶的基因表达量存在显著变化,则酶催化的反应的代谢流量也应该存在显著变化.利用微阵列基因组学数据和生物全基因组的代谢网络,通过使生物代谢流量的变化与基因表达的变化尽可能一致来建立优化模型,预测生物显著差异的代谢流量分布.结果 模型利用在有氧恒化器中以不同稀释速率生长的大肠杆菌的基因表达数据,预测的代谢流量与实验中实际测量的代谢流量一致.结论 本文提出的基于约束的建模方法可以简单准确地定性预测低等生物的代谢流量变化,为研究高等生物的代谢变化提供了有效途径.
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不同刺激模式对神经传导阻断影响的仿真研究
目的 为减少长期电刺激导致的神经疲劳,提高治疗效率,本研究比较多种刺激模式在神经传导阻断中的阻断阈值,为动物实验选择好的刺激模式.方法 以有限长单根有髓神经为研究对象,采用有髓神经纤维Frankenhaeuser-Huxley(F-H)模型进行仿真,比较双向对称方波、正弦波、双向对称方波簇的阻断阈值以及叠加不同信噪比的双向对称方波阻断阈值.结果 在刺激频率范围内,对称方波的阻断波形低于正弦波和方波簇的刺激阻断阈值.对于叠加噪声的对称方波,叠加-50 dB的高斯白噪声能够降低方波的阻断阈值.结论 方波的阻断阈值低于正弦波和方波簇.在相同的条件下,叠加高斯白噪声对方波阻断阈值的影响明显,尤其是叠加-50 dB的噪声.
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基于Jensen熵的运动想象脑电信号稳态子空间分析
目的 虽然稳态子空间分析(stationary subspace analysis,SSA)算法在脑电研究领域取得了一定的成效,但目前该算法还不够完善,脑电数据分类误差还比较大,因此要想更好地研究脑电信号,就必须进一步加强算法优化,减少分类误差.本文提出了一种基于Jensen熵(Jensen-Shannon divergence,JSD)的稳态子空间分析算法,并将改进后的算法应用到二类和四类运动想象脑电信号中.方法 将JSD代替原SSA算法中的KL散度(Kullback-Leibler divergence,KLD),对改进后的算法(以下简称为JSSA算法)进行模拟仿真,然后将SSA算法和JSSA算法应用到二类和四类运动想象脑电信号中,对Graz2003和Graz2008数据集进行分类提取,并用t检验方法考量SSA算法和JSSA算法所得到的分类准确率是否有显著提高.结果 相比于普通算法,SSA算法可以提高运动想象脑电数据的分类准确率,而且基于JSSA算法比基于SSA算法能使运动想象脑电信号分类效果更加准确.结论 基于Jensen熵的运动想象脑电信号稳态子空间分析算法相比于SSA算法准确率更好,从而可以使运动想象脑电分类准确率更高.
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扁桃体切除后伤口缝合方式对睡眠呼吸暂停患者咽腔结构影响的有限元方法研究
目的 腭咽是阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)患者中为常见的阻塞部位,该类患者手术治疗多采用保留悬雍垂腭咽成形术(Han-uvulopalatopharyngoplasty,H-UPPP),切除扁桃体是该手术的重要组成部分,其目的是扩大咽腔,改善气道通气性能.手术后切口缝合时会引起组织中应力重新分布,从而直接影响术后咽腔壁的几何形态和手术效果.但目前尚无有效方法评估切口缝合方式对手术效果的影响.本研究提出利用有限元分析模型探究扁桃体窝不同缝合方式对咽腔结构的影响,以此对H-UPPP术式操作的选择提供理论依据.方法 基于OSA患者头颈部磁共振图像,构建具有真实解剖结构的气道及周边组织的三维有限元模型.通过收缩扁桃体组织体积和限定其组织表面位移来模拟扁桃体切除手术及三种缝合方式.利用ADINA软件进行数值模拟,通过观察气道小横截面面积和咽腔空间的变化等探讨不同缝合方式对咽腔尺度的影响.结果 利用三维有限元模型模拟了对位、前拉、后拉三种缝合方式.数值模拟结果显示,前拉缝合扁桃体窝时气道狭窄处横截面积变化为显著,扩大了27.82％.而对位缝合和后拉缝合扁桃体窝的情况,该处横截面积增加量分别为24.76％和27.11％.对于对位和后拉缝合,悬雍垂游离端附近的咽腔横截面积变化更为明显,其平均值约为手术前的5倍.相比之下,前拉缝合后相同区域平均咽腔横截面积值约为手术前的4.3倍.结论 腭咽成形术改良术式的伤口缝合方式会对周边软组织中应力分布和气道截面几何形态产生重要影响.本研究建立的方法可用于针对不同患者的个性化模拟,对于本研究所涉的患者上气道解剖结构类型,模型显示前拉缝合对改善患者咽腔狭窄部位结构更为有利.
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动态固定位置对腰椎稳定性影响的实验研究
目的 腰椎棘突间动态稳定装置Coflex是一种临床上腰椎退行性疾病手术治疗的器械,在置入时其U形底部与硬脊膜之间的距离是手术的关键,Coflex置入不同深度后对手术节段的影响是本文关注的问题.本文通过体外实验评估Coflex的U形底部与硬脊膜的距离对术后腰椎稳定性的影响.方法 选取成年新鲜尸体腰椎(L1-L5)标本6具.每个标本按照实验过程分为6组模型:完整组(A组)、失稳组(B组)、10 mm安装组(C组)、5 mm安装组(D组)、0 mm安装组(E组)、融合组(F组).对模型进行前屈/后伸、左右侧弯、左右旋转6个方向的运动测试,通过观察手术节段的运动角度和关节活动度(range of motion,ROM)来分析其稳定性.结果 各实验组手术节段运动角度与完整组的相似性为E组＞D组＞C组＞B组＞F组;ROM的计算结果显示,E组的ROM值比其他组相对较小,刚度较大.结论 前屈后伸、左右侧弯、左右旋转6种方向运动时,棘突间动态稳定装置Coflex置入位置距脊柱较近时,术后手术节段性能更加接近正常腰椎.
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裸鼠胃癌模型的相位衬度微血管成像
目的 肿瘤血管生成与肿瘤的发生、发展等各个环节密切相关,并显著影响肿瘤的生物学行为和预后.本研究的目的在于使用相位衬度成像技术三维地、全面地观察肿瘤微血管形态.方法 使用原位接种肿瘤组织块方法,建立裸鼠胃癌原位模型.实验样本分为正常组和肿瘤组.对得到的相位衬度图像进行增强、血管分割、三维重建,并且计算三维微血管密度参数.结果 相位衬度成像可显示胃癌组织的微血管形态.对照组微血管密度低于胃癌组的肿瘤表面区域(P＜0.001),证明肿瘤微血管更加丰富.结论 相位衬度成像可以更全面地显示肿瘤微血管的生成情况,有助于对胃癌的恶性程度、转移潜力等进行评估,并对治疗方案的选择、判断预后和评估抗肿瘤血管药物疗效具有重要意义.
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1800 MHz长期电磁辐射对NIH/3T3细胞增殖能力的影响
目的 探讨长期1800 MHz电磁辐射对NIH/3T3细胞增殖能力的影响.方法 采用1800MHz电磁辐射,SAR值2 W/kg,间断暴露方式(5 min on/10 min off),5 h/d.对暴露60 d和138 d的细胞,进行平板克隆和软琼脂克隆实验,并采用ELISA法检测端粒酶的表达.结果 平板克隆实验中,60 d暴露组细胞的克隆形成率显著低于假暴露组(P＜0.05),而138 d暴露组细胞的克隆形成率与假暴露组无明显差异.软琼脂克隆实验中,60 d暴露组和假暴露组细胞均未见克隆形成,而138 d暴露组克隆形成率显著高于假暴露细胞.端粒酶检测结果,60 d暴露组细胞的端粒酶表达量与假暴露组无显著差异,而138 d暴露组细胞的端粒酶表达量显著高于假暴露组(P＜0.05).结论 1800 MHz电磁辐射长期暴露至60 d,有损NIH/3T3细胞的增殖能力,而更长期的暴露后(138 d)细胞转化增殖能力增强.
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基于体外阻抗测量的恶性胶质瘤介电特性
目的 研究脑胶质瘤生物电阻抗特性,探索出恶性胶质瘤组织与正常脑组织的特征性电参数,为区分恶性胶质瘤与正常脑组织提供依据.方法 基于四电极法阻抗测量设计了一种体外阻抗测量传感器,利用普林斯顿阻抗分析仪VersaSTAT3对10例裸鼠脑胶质瘤和脑组织进行阻抗测量,并对20Hz～ 250 kHz范围内阻抗频谱特性曲线进行定量分析;结合生物阻抗谱理论,建立体外脑胶质瘤等效电路模型,并利用ZSimpWin对等效阻抗电路进行拟合仿真,以探讨脑胶质瘤在阻抗电路中的特性.结果 胶质瘤的阻抗模值在20 Hz～ 250 kHz范围内随频率的增大而减小,幅值曲线在200 Hz和50 kHz附近各存在一个斜坡,这两个斜坡的斜度都小于对应的正常鼠脑组织的斜度.10组裸鼠体外实验中,胶质瘤和脑组织的虚部-实部图中有两个时间环节,可以用两个时间常数的等效电路代替,并且电路元件中的参数R1对于胶质瘤和脑组织差异明显.结论 体外鼠脑胶质瘤与正常脑组织可以用阻抗特性曲线的斜坡值进行定量区别.此外,等效电路电参数中的R1也可以作为一个区分胶质瘤和脑组织的指标,这为临床检测和区分胶质瘤组织开拓了新的研究思路.
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基于DTI的胶质瘤患者手术前后脑网络特性分析
目的 利用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术构建胶质瘤患者手术前后全脑结构网络和半脑结构网络,基于图论知识对脑网络参数进行定量研究及对比分析,探究胶质瘤及肿瘤切除手术对患者脑网络拓扑特性的影响.方法 构建健康对照组、胶质瘤患者组手术前后全脑和半脑结构网络,定量分析两组大脑结构网络拓扑特性及网络参数,比较分析手术对患者全脑及半脑网络特性的影响.结果 从全脑角度看,患者术后各全局网络参数较正常人均有所降低,但是小世界特性却有所增强,患者各全局参数在术前术后均无显著差异,患者术后的全脑局部参数明显低于术前;在半脑结构网络中,手术前后半脑全局参数无明显差异,而术后半脑全局参数明显低于术前.结论 手术使得脑结构网络的局部脑区发生损伤,但并未对患者全脑及半脑全局参数造成显著影响,研究证实了人类大脑的代偿机制以及功能重组.该研究方法可对胶质瘤患者术后的疾病发展状况以及手术治疗效果评价提供帮助.
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基于Meta分析的CPAP联合常规降压药物对OSAHS合并高血压患者的综合疗效分析
目的 利用Meta分析评价持续气道正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)联合常规降压药物对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)合并高血压患者的综合疗效,为临床治疗提供参考.方法 计算机检索中国生物医学文献数据库(Chinese BioMedical Literature Database,CBM)、Cochrane Library、PubMed、中国学术期刊全文数据库(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)、万方数据知识服务平台,维普中文期刊服务平台等电子数据库并手工检索相关期刊,查找CPAP治疗对OSAHS合并高血压患者综合疗效影响的临床随机对照试验(randomized controlled trial,RCT),对符合条件的RCT,逐一评价纳入研究的质量,提取入选文献资料,采用RevMan5.3软件进行Meta分析,以Meta分析中的合并效应统计参数探讨CPAP联合常规降压药物的治疗效果.结果 共纳入13篇文献.Meta分析数据显示:各项指标差异均具有统计学意义[AHI:WMD=-25.19,95％ CI(-34.05,-16.33),P＜0.00001;LSaO2:WMD=17.57,95％ CI(11.16,23.98),P＜0.00001.白天平均收缩压:WMD=-8.26,95％CI(-11.18,-5.34),P＜0.00001;白天平均舒张压:WMD=-6.42,95％ CI(-8.25,-4.60),P＜0.00001;夜间平均收缩压:WMD=-12.92,95％ CI(-19.65,-6.19),P＜0.0002;夜间平均舒张压:WMD=-6.31,95％CI(-8.53,-4.09),P＜0.00001;24h平均收缩压:WMD=-10.28,95％CI(-14.08,-6.48),P＜0.00001;24h平均舒张压:WMD=-6.99,95％ CI(-8.88,-5.09),P＜0.00001].分析数据提示CPAP联合常规降压药物治疗后OSAHS合并高血压患者各项指标改善程度较对照组(常规药物治疗)均有明显提升.漏斗图基本对称,存在发表偏倚可能性小.结论 CPAP联合常规降压药物治疗对我国OSAHS合并高血压患者有确切的疗效.
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有氧运动在血压控制中的作用
高血压作为一种常见慢性病,是心血管疾病的主要危险因素之一.大量研究表明有氧运动能够降低血压,改善高血压的风险因素,特别是对于血压正常高值人群和高血压患者.本文首先综述了有氧运动对高血压的有益效果和作用机制,即有氧运动能够改善外周血压、中心动脉压和心脏功能,并且对动脉硬化、内皮功能和交感神经系统活动产生有益影响.然后,介绍了高血压患者运动处方的制定规则,及其在不同特征人群中的差异性,如性别、年龄、血压基础值等,并且讨论了过量运动带来的风险和规避方法.后,针对精准医疗的需求,结合安全性考虑,提出了为制定个性化运动处方需要开展的研究方向.
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日本东芝ULTIMAX多功能胃肠机3例逆变和高压故障分析及维修方案
日本东芝的ULTIMAX多功能胃肠机是一款高度专业化的多功能一体机,较好地兼容了大型DSA和数字胃肠机临床应用的几乎所有功能,并且能够完成很多大型DSA和数字胃肠机无法完成的特殊位置造影和治疗,在临床上适合心内、消化、肿瘤、妇科等科室的应用,具备广泛的使用范围.以下介绍3例该设备的逆变和高压故障及维修方案以供交流.
| 年 | 期数 |
| 2019 | 01 |
| 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 |
| 2003 | 01 02 03 04 |
| 2002 | 01 02 03 04 |
| 2001 | 01 02 03 04 |
| 2000 | 01 02 03 04 |
| 1999 | 01 02 03 04 |
