生物医学工程学杂志
Journal of Biomedical Engineering 생물의학공정학잡지
- 主管单位： 四川省科学技术协会
- 主办单位： 四川大学华西医院 四川省生物医学工程学会
- 影响因子： 0.43
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 1001-5515
- 国内刊号： 51-1258/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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RGD肽对天然瓣膜支架细胞黏附性能的影响
精-甘-天冬氨酸(RGD肽)是公认有效的促黏附分子.我们采用化学交联法,使含RGD序列短肽与去细胞瓣共价键合,以直接混合短肽组与单纯去细胞瓣组作为对照,种植大鼠主动脉肌成纤维细胞.MTT试验显示RGD肽固定促进细胞黏附,且12 h内黏附率随时间和肽浓度递增.沉淀法计数和HE染色、扫描电镜检测证明类似结果.因此,RGD肽表面修饰天然瓣膜支架,提高细胞黏附性能,有利于组织工程心脏瓣膜的构建.
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双路搭桥术的移植管直径对血液流动的影响
移植管直径对搭桥术的长期通畅率具有至关重要的作用.为了弄清楚移植管直径对双路搭桥术中血液流动的具体影响,利用数值仿真的方法对两个股动脉双路搭桥模型中的生理脉动流进行了研究.为便于比较,除移植管直径不同以外,两个模型均采用相同的几何参数来建模.我们将研究直径一小和一大两个模型.两个模型的流动仿真边界条件相同.峰值雷诺数为832.8,Wcmersley数为6.14.重点分析了下游缝合区流场.对速度场、上下游足尖的压力差、壁面切应力及其梯度、应力波动系数等血流动力学参数的时空分布进行了比较.研究表明,大直径移植管模型下游缝合区的纵向速度和二次流速度较为紊乱,而其足尖下游远端的轴向流动则具有较大而均匀的纵向速度.同时,大移植管模型具有较小的回流、较均匀的壁面切应力、较低的压力、较小的壁面切应力梯度等特点.然而在二次流分布和应力波动系数方面却没有优势.总之,大移植管模型在近壁部分具有更好、更均匀的血流动力学现象,可以有效地避免术后内膜增生和再狭窄的发生和发展.
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冠脉支架的长期加速腐蚀疲劳测试
目前,在我国对血管内支架体外的腐蚀疲劳测试还没有开展,本文在符合相关标准下,设计了一套针对冠脉支架的体外腐蚀疲劳的测试方法.测试条件近似模拟人体血管内环境:支架放置在乳胶管中,测试液体为37℃的NaCl溶液,径向应变接近人体自身血管内情况.整个测试在60 Hz的频率下,进行了4×个循环的加速疲劳试验,实验循环次数按70次/分的循环次数换算成人体时间相当于植入体内10年.并在此方法下,对12只不锈钢制球囊扩张冠脉支架进行腐蚀疲劳测试,首先初步验证了方法,其次在疲劳试验前和试验后分别用扫描电镜对支架的整体结构和表面特征进行检查,比较支架是否有因腐蚀疲劳试验而产生了结构损坏和表面损伤,从而展示了不锈钢冠脉支架抗腐蚀疲劳的性能,并对疲劳后损伤产生的原因进行了初步分析,后对血管内支架的发展提出了一点建议.
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一种基于经验模态分解的癫痫棘波检测方法
脑电癫痫特征波的自动提取对于患者的诊断以及减轻医生的繁重劳动都具有重要的意义.我们提出一种基于经验模态分解(EMD)的癫痫特征波检测方法,该方法首先经过EMD分解得到若干个固有模态函数(IMF),然后对其中的第一个IMF应用非线性能量算子(NBO)进行特征波提取,从而达到自动检测的效果.在对数值模拟的和真实的癫痫脑电信号(EEG)的仿真实验中,该方法都取得了较好的结果.
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基于大熵模型的蛋白质二级结构的预测
蛋白质二级结构预测是蛋白质功能预测中一个很重要的环节.我们综合考虑了蛋白质序列中对氨基酸二级结构具有影响的因素,采用大熵模型实现了对蛋白质二级结构的预测.将氨基酸之间的相互作用和氨基酸对于二级结构的倾向性作为特征函数,充分体现了蛋白质序列中氨基酸之间的短程和长程的相互作用的影响.大熵模型整合了这些多源的信息,形成一个单一的概率模型.与现有的单序列预测方法相比,本文的方法取得了较高的预测准确率,预测结果表明它是一种实用的预测方法.
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孤独症儿童多巴胺转运体脑内显像研究
通过单光子发射计算机断层扫描(SPECT)技术,对孤独症儿童组和对照组进行脑部SPECT扫描,观察孤独症儿童脑内多巴胺转运体(DAT)的分布,结果显示观察组和对照组纹状体中DAT分布有明显差别(P=0.017).使用SPECT技术对孤独症儿童脑内DAT分布进行监测,可达到早期发现,早期干预,并为寻求有效的药物治疗提供理论依据.
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基于Wolff法则的连续体拓扑优化方法及其在生物力学中的应用
将骨骼重建过程看作是一个优化过程,通过有限元分析模拟骨骼重建后的物质分布.用构造张量来描述松质骨的多孔性和弹性的各向异性,用构造张量的不变量表示设计域内物质点的有效体积分数或相对密度.对应地,算法中引人参考应变区间替代骨骼的应变死区,它对终物质分布的影响非常明显.算例包括:椎体冠状面的模拟、二维股骨头和三维股骨头的内部物质分布的预测.通过和其他文献的结果比较,验证了该方法的正确性及可行性.
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一种集嗓音与声门图像分析功能为一体的虚拟仪器系统设计初步
本系统是一个集嗓音声学分析、声门图像分析功能于一体的喉疾病辅助诊断系统.软件由虚拟仪器开发语言(LabWindows/CVI)编制而成的.通过仪器化的界面,实现各种操作与结果的显示.嗓音分析功能可进行声音信号的采集、存储、显示,并可提取基频(F0)、频率微扰商(FPQ)、振幅微扰商(APQ)、谐波噪声比(HNR)、频率颤动(JF)和振幅微扰(Shimmer)等声学参数及,还可进行三维声图分析;声门图像分析功能可进行声带振动图像的静相、动相显示或帧图像冻结显示;可任意截取具有临床诊断价值的图像进行观察和存储;并可对帧图像进行声门长度、声门面积、声带面积、病变大小等参数的提取分析.
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整型提升小波变换的块编码在医学图像压缩中的应用
提出一种基于整型提升小波变换的图像块压缩编码方法.整型提升小波变换具有计算快速、能实现任意图像尺寸的小波算法、能在当前位置完成小波变换、节省内存等特点,而且该提升算法能同时对图像进行有损或无损压缩,因而更适应于远程医疗系统和医学图像压缩系统.基于图像块压缩编码方法不仅可以实现比特率控制,还可以实现SNR(信噪比)可缩放性,支持图像的渐进传输.
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CTGF基因沉默对肺成纤维细胞增殖及表型转化的影响
近期研究表明,结缔组织生长因子(Connective tissue growth factor,CTGF)参与了肺成纤维细胞表型转化,与肺纤维化的形成关系密切.因此,本研究应用siRNA表达载体介导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术,将CTGF-siRNA表达质粒稳定转染人肺成纤维细胞MRC-5,并通过定量PCR、Western-blot、细胞生长曲线及群体倍增时间、免疫细胞化学测定等方法检测基因表达、细胞增殖及表型转化等变化.结果显示,与非特异对照Scrambled-siRNA质粒稳定转染的MRC-5细胞或未转染MRC-5细胞相比,CTGF-siRNA表达质粒稳定转染的MRC-5细胞的CTGF表达明显降低;细胞增殖能力明显降低,群体倍增时间延长,由24.63或25.05 h延长至31.14 h(P＜0.05);TGFβ1刺激24 h后,细胞内α-平滑肌肌动蛋白α-smooth muscle actin,α-SMA)、Ⅰ型胶原及纤维连接蛋白(fibronectin,FN)的表达均明显下降.本研究提示,通过RNA干扰使CTGF基因沉默后,在体外可明显抑制MRC-5肺成纤维细胞的增殖、表型转化及细胞外基质的合成,可为基因治疗肺纤维化提供实验依据.
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调强逆向治疗计划中使用简化剂量计算模型的影响及其改善方法
制定逆向放疗计划时往往使用计算效率较高的简化剂量计算模型来得到射束元剂量矩阵,但使用简化的剂量计算模型可能会对终调强计划的质量产生一定的影响.我们研究了在制定调强计划时使用简化剂量计算模型得到射束元剂量分布对终沉积剂量的影响及其改善方法.采用两个模拟实例,使用两种剂量计算模型:原射线剂量计算模型(不考虑散射线的影响)和微分卷积积分剂量计算模型(考虑散射线的影响).结果表明用原射线剂量计算模型得到射束元剂量矩阵作调强优化,可能导致靶区边缘剂量欠缺的情况,采用给靶区加扩展区的方法和平移叠野法可以改善靶区边缘的剂量分布情况.
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Rac1参与调节IL-8诱导的内皮细胞迁移
研究Rac1是否参与调节IL-8诱导的内皮细胞迁移.采用Transwell小室迁移率分析法,考察不同Matrigel稀释比例以及IL-8不同作用时间对内皮细胞迁移的影响;同时用RT-PCR法检测Rac1 mRNA的表达.结果表明,Matrigel稀释比例为1:2时与比例为1:3、1:8时细胞迁移数量有显著性差异,而比例为1:4、1:5和1:6时与其他各组没有显著性差异;故选用Matrigel稀释比例1:4进行后期实验,随着IL-8作用时间的增加,内皮细胞迁移数量也逐渐增加;IL-8作用6h后,Rac1 mRNA的表达较其他各时间组稍强.以上结果提示,Rac1参与调节IL-8诱导的内皮细胞迁移,本实验为进一步研究Rac1在IL-8诱导内皮细胞迁移中的作用奠定基础.
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一种新的测试胫骨骨生物力学特性的三点弯曲方法
比较胫骨干骺端三点弯曲法与传统胫骨骨干三点弯曲法评价骨质疏松大鼠胫骨生物力学特性变化的差异与敏感性.6月龄未交配雌性SD大鼠20只,随机分为假手术组(Sham)和去卵巢组(OVX).术后相同环境饲养5个月,处死大鼠,取左侧胫骨,分别采用胫骨干骺端三点弯曲法和传统胫骨骨干三点弯曲法测定胫骨骨生物力学参数的变化.与相应的Sham组比较,胫骨干骺端三点弯曲法测得的大鼠胫骨骨破坏荷载、破坏应力、大荷载、大应力、弹性模量均明显降低(P＜0.05),而采用胫骨骨干三点弯曲测得上述骨生物力学参数均无明显变化(P＞0.05).在评价骨质疏松大鼠的胫骨的生物力学参数方面,胫骨干骺端三点弯曲法比胫骨骨干三点弯曲法更为敏感.
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表面改性及微沟槽技术对肌腱细胞生长与取向的影响
利用光刻技术制作微格式模板,微接触转印法制作微沟槽PDMS表面,微流道技术裱衬不同浓度的Ⅰ型胶原于微沟槽表面上,比较其对细胞生长形态及生长取向的影响.对照组为未裱衬胶原的微沟槽、平板PDMS及裱衬胶原的平板PDMS.种植SD大鼠肌腱细胞在材料上,于37℃孵箱中培养48 h.采用MTT比色法测定不同浓度的胶原对肌腱细胞的生长增殖的影响.通过倒置相差显微镜、扫描电镜、荧光显微镜观察细胞生长的形态,取向情况.结果显示:Ⅰ型胶原修饰的PDMS微沟槽材料比未裱衬胶原的对照组具有明显的促细胞生长的作用(P＜0.05),并且随着胶原浓度的增加作用越明显.有微沟槽表面的材料对细胞的生长形态和生长取向有明显影响.提示,Ⅰ型胶原修饰的微沟槽材料不仅能规范肌腱细胞的生长取向,而且能促进肌腱细胞的生长,从而得到理想的细胞生长形态,该结果对工程化肌腱的构建有重要的指导意义.
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基于大挠度理论的微创介入手术主动导管研究
提出了一种形状记忆合金驱动的用于微创介入手术的主动导管,外径为1.25 mm.为了获得预期的弯曲角度而不过多的增加外径,主动导管采用多个弯曲单元串联的结构.考虑到形状记忆合金驱动器的输出力决定了导管轴线的挠度曲线的具体形式,在大挠度理论的基础上,利用曲率的精确表达形式建立了挠度曲线的微分方程,通过积分变换推导得出导管前端在预期姿态下各个形状记忆合金驱动器的输出力和长度,给出了精确的关节中心位置坐标,并将导管轴线的挠度曲线方程表达成便于计算的形式.本文为主动导管在人体血管中的准确定位提供了有利参考,并在一定程度上完善了该类问题的设计理论.
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超声成像中投影初始化壁滤波器的设计及实现
壁滤波是彩色超声血流成像系统中的一项关键技术.如果不对来自静止和慢动组织的壁信号进行充分的滤除,低速血流很难被检测到,高速血流的估计也会有很大偏差,在各种壁滤波器中,基于投影初始化的无限冲击响应(IlR)壁滤波器具有过渡带窄和阻带衰减大等特性,性能优于其他的壁滤波器.然而目前对此类滤波器的研究仅限于理论层面,并没有发表切实可行的设计和实现方法.我们从实现和应用的角度,给出了一种新的投影初始化滤波器的设计和实现方案,将滤波器的实现转换为矩阵乘法操作,并在可编程逻辑器件上对其进行了实现.实验结果表明,这是一种简单有效的壁滤波器设计实现方法,性能优于传统的壁滤波器.
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黏着斑激酶反义寡核苷酸对肝星状细胞增殖及活化的影响
黏着斑激酶(Focal adhesion kinase,FAK)在肝星状细胞(Hepatic stellate cells,HSC)的激活过程中起重要作用.本文旨在研究FAK反义寡核苷酸(FAK antisense oligonucleotides,FAK-ASON)能否抑制体外培养的大鼠肝星状细胞的增殖及活化.用链霉蛋白酶-胶原酶原位灌注、Nycodenz密度梯度离心法分离大鼠HSC,并在体外培养使其激活后,将FAK-ASON转染至活化的HSC.应用MTT法观察HSC细胞增殖的变化,并用RT-PCR、Western blot观察HSC活化的标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)表达的变化.MTT结果显示FAK-ASON可明显抑制活化HSC的增殖;FAK-ASON处理48 h后,HSC α-SMA mRNA及蛋白的表达亦明显下降.结果进一步提示FAK在HSC激活过程中的作用,而FAK-ASON有可能成为潜在的抗肝纤维化治疗药物.
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基于骨骼自适应理论优化模型的骨重建数值模拟
我们根据骨重建的自适应理论以及结构优化方法,建立了骨重建数值模拟的反问题求解模型和算法.由材料密度分布描述骨内部重建,材料密度的变化通过优化方法求解.股骨、长骨干和腰椎体冠状面(外部形状和内部结构)重建模拟的计算结果,符合实际情况,反映了骨结构对荷载环境的自适应特征,表明本文方法是骨重建研究的一种有效数值方法.
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癫痫大鼠脑电信号的除趋势涨落分析
除趋势涨落分析(Detrended fluctuation analysis,DFA)是一种较新的非稳态时间序列长时程暂态相关(Long-range temporal correlation,LRTC)结构特征分析方法,人们已将它初步应用于正常脑电信号和疾病脑电信号的相关性分析之中,取得了一些有意义的结论.我们用DFA方法分析了匹罗卡品痫样放电大鼠模型的不同脑区和不同脑功能状态下脑电演化行为的参数--标度指数,结果表明:癫痫大鼠从无痫样放电到连续痫样放电再到周期痫样放电的过程转变中,4个脑区(左皮层、右皮层,左海马、右海马)的标度因子分别从约0.97到0.82再到0.94变化,配对样本T检验表明,同一脑区不同脑功能状态间的标度因子有显著性差异(P＜0.05),提示这三种脑功能状态的局部神经网络动力学可能不同.对三种不同的脑功能状态,标度因子在不同脑区上没有显著性差异(P＞0.05).
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基于小波变换的血管内超声图像血流斑点噪声抑制研究
血管内超声成像已经越来越广泛地应用到冠心病的诊断和介入治疗中.为了提高图像分辨率必须增加超声频率,使得血流斑点噪声也显著增强,降低了管腔和管壁的对比度,增加了识别管壁与周围组织的难度,给病情的诊断和治疗带来了不便.本研究结合小波变换域软阈值滤波法和半软阈值滤波法,并设计了一种局部阈值来实现血流斑点噪声抑制.实验结果表明该方法在抑制斑点噪声的同时保留了图像的边缘,增强了管腔和管壁的哪对比度,有助于识别管壁和周围组织.
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基于高光谱成像技术的中医舌象辅助诊断系统
中医舌诊是传统中医的一种重要诊断方法.由于舌诊是一种定性的、主观的和基于经验的诊断方法,从而制约了中医舌诊在临床医学上的广泛应用.针对中医舌诊现代化中存在的问题,开发研制了一种基于高光谱成像技术的舌象辅助诊断系统.这一系统包括高光谱舌图像采集、图像存储、特征提取和辅助诊断几部分.系统使用高光谱成像技术代替通常使用的数码相机进行舌图像采集,并对高光谱舌图像进行了图像和光谱特征提取,然后使用贝页斯分类器初步建立起了舌象特征与病症之间的联系,后通过初步试验证明了这一系统的有效性.
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基于支持向量机算法的ECG分类策略
心电信号(ECG)对医生诊断心脏疾病极为重要.现存许多ECG分类技术存在实现困难,处理时间长和只能对2～3类的ECG进行分类的不足.我们提出了一类基于SVM的ECG分类的崭新的方法,阐明了SVM对ECG分类的基本思想.与传统的神经网络分类相比,在理论上该方法优于神经网络,因为支持向量机考虑的是测试样本的小化而不是训练样本的小化.
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近红外光断层成像逆问题的优化算法
我们给出了近红外光断层成像逆问题的求解方法,建模和仿真可以获得生物组织的光学系数分布.根据有限元求解玻尔兹曼方程的正向问题方法,利用有限元方法多物理场耦合分析软件包(Femlab)进行建模和正向问题的求解,将此结果作为优化仿真时的数据;把成像逆问题的求解转化为一个优化问题来处理.通过仪器测量数据与理论数据构造标准差优化函数进行光学参数的优化,多参数无约束优化算法主要采用了多种编码的多群体遗传算法.后给出了利用Femlab和遗传算法求解近红外光断层成像逆同题的完整步骤和仿真结果,验证了本文的方法准确地解决了近红外光断层成像的逆问题.
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血管支架有限元优化设计
血管支架植入术是目前治疗冠心病的流行手段,但现行支架较高的再狭窄率成为其进一步发展的大障碍.通过对血管支架进行结构优化设计,改变其安放时的膨胀行为则是一个能够减少支架在植入时对血管内膜的损伤,从而降低支架内再狭窄率的有效途径之一.我们利用有限元技术,系统地模拟分析了支架不同环状支撑体宽度以及整体的非对称设计对其瞬时膨胀行为的影响.结果显示,在支架的结构参数中环状支撑体的宽度对支架膨胀压影响显著,在设计血管支架时,其环状支撑体结构的非对称设计,即环状支撑体的宽度从中部到端部依次逐渐递减变化,可以有效抑制了球囊伎架系统在瞬时膨胀过程中的"狗骨头"现象,从而达到减小对血管壁急性损伤的目的.
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穿戴式呼吸感应体积描记用于睡眠呼吸事件检测
可穿戴式呼吸感应体积描记(背心式RIP)系统是我们根据呼吸感应体积描记技术的基本原理研发的一种可穿戴、低负荷的呼吸监测系统.在实现通气量无创测量的基础上,我们将该系统用于睡眠期呼吸事件检测,将该系统与多导睡眠图仪(PSG)对9例疑似睡眠呼吸暂停低通气综合症(SAHS)病人和7名健康男性志愿者进行同步对照检测与分析.通过对比实验,根据背心式RIP系统发生呼吸事件的特征性变化,提出了背心式RIP系统判别呼吸事件的规则.依据该规则,所有经背心式RIP系统诊断为SAHS患者的结果与PSG的诊断结果完全一致,背心式RIP系统检测呼吸事件的敏感性为97.8%,特异性为95.8%,实验结果表明背心式RIP系统能够可靠地检测出睡眠呼吸事件.由于其低生理、心理负荷特性,不需要佩带口鼻气流传感器,可用于家庭环境下、自然睡眠过程的睡眠呼吸紊乱性疾病的诊断.
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烤瓷固定桥支架的计算机辅助设计与制造
对烤瓷固定桥支架的计算机辅助设计与加工方法进行探讨和研究.以下颌第一磨牙缺失为例,首先使用ATOS Ⅱ光学测量仪进行桥基牙表面数据采集,利用所得数据设计两侧内冠;其次从标准桥体数据库中调入相应的标准桥体,先对其做变形设计,再利用基于约束线和约束面的定位方法将桥体自动定位;后采用基于面积驱动的算法设计连接体把内冠和桥体连接起来.设计完成后利用3轴数控精雕机床进行铣削编程加工.经检测,加工出的烤瓷固定桥支架能够与桥基牙紧密贴合,连接体强度及整体设计精度均符合临床要求.采用计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)方法制作烤瓷固定桥支架具有高效、准确、稳定等优点,具有临床实用价值,为国产口腔修复CAD系统的研制提供了第一手的资料.
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陡脉冲治疗卵巢癌中组织因子的变化
电脉冲因其微创,靶向性强,无明显禁忌而逐渐成为肿瘤治疗研究的热点.其对肿瘤治疗的有效性研究已取得一系列肯定的结果,但其治疗机制仍旧没有得到完全的研究证实.为明确陡脉冲对肿瘤的治疗机制,本实验采用能量可控陡脉冲(Energy controllable steep pulse,ECSP)治疗荷瘤裸鼠,检测既是凝血系统重要启动因子、又是肿瘤浸润和转移指标--组织因子(Tissue factor,TF)在ECSP治疗前后的变化,分析ECSP,肿瘤凝血状态及肿瘤浸润、转移之间的相互作用,浅析ECSP对肿瘤的治疗机理.实验中将裸鼠卵巢癌皮下移植瘤完全随机分为治疗组和未治疗组,ECSP对治疗组作用后,光镜从形态学观察血栓形成,免疫组织化学SP法、RT-PCR对TF进行定位和定量检测.结果显示,ECSP作用后肿瘤血栓明显形成,TF在肿瘤治疗组表达明显降低.结果表明,ECSP促血栓形成,消耗TF,改变肿瘤组织高凝状态;同时TF在卵巢癌组织表达减少,提示ECSP与卵巢癌的侵袭和转移受抑制有关.
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人外周血单个核细胞在裸鼠缺血心肌中的分化
我们旨在探讨人外周血单个核细胞(human peripheral derived mononuclear cells,hMNCs)能否向心肌细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞分化.分离出hMNCs,将其经尾静脉回输到裸鼠心肌梗死模型中,2-12w后获取裸鼠心脏制备冰冻切片.用免疫双染判断移植细胞是否分别向以上三种细胞分化.免疫荧光分析的结果显示回输hMNCs后,在其心肌缺血区发现有部分细胞能同时表达人类特异的人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)和心肌特异的TNT(troponin T)抗原、HLA和平滑肌细胞特异的平滑肌α-肌动蛋白(α-smooth muscle actin)抗原、HLA和血管内皮细胞特异的Ⅷ因子vWF(Von Willebrand factor)抗原.从而推断hMNCs通过分化参与梗死后心脏组织的再生修复过程.
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一种用CT值评估大鼠股骨骨量的方法
为建立一种基于CT值(Hounsfield unit,HU)的骨量评估方法,HU体积均值(HUm)被定义用来描述骨量,用于失重骨丢失的研究.尾部悬吊实验中10根大鼠股骨用于CT扫描,基于这些CT数据计算了股骨整体、近端、中段和远端的HUm,并和相应部位用DXA测量的骨密度(BMD)进行了回归分析.当HU阈值为400时,BMD和HUm的相关性股骨整体好(R=0.887,P＜0.001),股骨近端的相关性(R=0.833,P＜0.01)好于股骨中段(R=0.683,P＜0.05)和远端(R=0.744,P＜0.05)的相关性.HU体积均值与BMD具有良好的线性关系,能够精确的描述骨量,可以用于评估大鼠尾部悬吊实验结果.
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建立cDNA微矩阵基因芯片技术并分析食管癌细胞系Eca109基因表达谱
为筛选食管癌相关基因,建立并应用cDNA微矩阵技术分析了食管癌细胞系ECa109基因表达谱.结果显示,在886条基因中,ECa109细胞系与正常食管上皮细胞间存在显著差异表达的基因有107条(12.08%),其中表达上调的51条(5.76%),表达下调的56条(6.32%).定量RT-PCR验证其中2个基因的表达水平,结果一致.建立T7 RNA聚合酶扩增技术,并对比分析了无扩增样品的基因表达谱,两者表现了较好的吻合性,这为cDNA微阵技术分析原发性食管癌微量肿瘤细胞的基因差异表达谱提供了方法学.食管癌细胞株ECa109基因表达谱的分析也使我们对食管癌病变机制有了一个初步的了解.
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基于DSP的自适应胎儿心电图仪研究
介绍了一种自适应胎儿心电图仪的研究与实现方法.研制了TMS320LF2407A数字信号处理芯片为核心的嵌入式系统.根据自适应噪声抵消(Adaptive noise cancelling,ANC)原理,研究与实现了自适应噪声抵消软件算法,无创无损提取胎儿心电信号,并通过通讯接口送至上位机实时显示,分析和记录处理结果.实验表明该仪器设计合理,性能良好.
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纳米羟基磷灰石/脂肪族聚酯酰胺复合材料
在本实验中,水热合成的纳米羟基磷灰石(n-HA)作为无机相与新型的可降解的脂肪族聚酯酰胺(PEA)按不同比例复合.PEA及其复合材料的结构、性能通过透射电镜、红外光谱、X线衍射、扫描电镜及原子能谱等检测表征.结果表明,形貌尺寸相似于天然骨组织磷灰石结晶的纳米羟基磷灰石晶体均匀分散于PEA有机基质中,复合材料的两相间存在分子间作用力,提高了复合材料的力学性能.同时体外细胞学实验表明该材料具有良好的细胞相容性,显示了该复合生物材料在组织工程支架材料方面的应用前景.
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摩擦对兔皮肤损伤的研究
利用摩擦学、组织学和动物实验等手段模拟人体假肢接受腔对残肢皮肤的摩擦,研究摩擦对皮肤的损伤.应用成年健康兔作为动物模型,选取兔背部皮肤备毛后模拟残肢皮肤作为实验区,在往复滑动皮肤摩擦试验机上模拟假肢行走过程中不同压力、频率工况对皮肤表面损伤程度的影响.对损伤的兔皮肤组织切片进行HE染色,在光镜下观察受损细胞形态,在10倍物镜下测量损伤皮肤表面形成的痂皮厚度,在20倍物镜下计算一定视野内组织的炎性细胞数量,并对不同参数下得到的痂皮厚度和炎性细胞数量进行显著性分析,得到了不同摩擦工况对皮肤组织病理性变化规律的影响.结果表明:施加在兔皮肤表面法向压力和往复滑动频率越大,在相同时间内对兔皮肤造成的损伤就越严重,组织内出现炎性细胞的数量就越多.这些分析结果为假肢的舒适性设计和截肢患者的步态分析提供了理论依据.
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基于二次有理Bezier曲线拟合的颅骨识别技术研究
颅骨识别技术是生物特征识别技术的新发展.我们提出采用二次有理Bezier曲线进行颅骨曲线拟合,用表达式准确描述颅骨特征,提出了基于拟合颅顶曲线的颅骨识别算法,并基于颅骨X线照片实现了颅骨识别.
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一种基于自适应小模糊熵的CT图像分割方法
为了从CT图像中提取到多个组织的解剖特征,解决运算速度的提高与运算结果不稳定的矛盾,我们提出了一种基于自适应小模糊熵的图像分割算法.为了找到分割灰度图像的佳阈值.首先利用迭代公式以及图像的直方图来计算出每个模糊子集的隶属函数中指数参数的值以及阈值的搜索范围,然后在已确定的搜索范围内用穷举法搜索出能使模糊熵小的佳阈值.实验表明该方法能较好的完成CT图像的分割.此算法运算速度较快;与用遗传算法、模拟退火算法相比较,运算结果稳定,重复性更好,得到的图像细节成分要更多些.
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韧带和跖腱膜在足部有限元分析中的力学作用
目前通过建立足部三维有限元系统模型进行足部生物力学仿真已经逐渐被应用,而在大多数足部三维有限元模型的静态分析中,韧带和跖腱膜等软组织是通过直接连接骨骼上相应的附着点形成的索单元来模拟,而关节软骨把相邻的骨骼直接固连在一起.这种用关节软骨固连的方式代替真实的骨骼间的滑动摩擦,增强了骨骼间的结构强度,可能会造成原本由韧带等起到维持骨骼间相互作用却完全由关节软骨代替,即在有限元模型中,可能韧带等组织对仿真不起力学作用.本文的研究目的是在双足站立、静态载荷,关节采用固连方式时,分析足部三维有限元模型中有无韧带和跖腱膜对足部各种组织应力分布以及组织结构形态变化等的影响.
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计算机辅助医学知识发现系统研究——糖尿病并发症流行病学数据挖掘
针对流行病学研究的特点,我们提出计算机辅助医学数据挖掘系统构架,以糖尿病并发症为研究实例,探讨医学数据的冗余性消除、规范化储存、知识归纳及可视化表达等问题.以天津总医院3 022例普查数据为研究对象,尝试解决用计算机实现糖尿病并发症这类定性数据的定量化数据挖掘和知识发现.通过对于43种并发症的定性数据挖掘,可以发现诸如高血脂、冠心病、高血压和脑血管病等具有明显并发倾向的知识规则18条.同时,采用知识树方式和决策树等方法实现知识规则的可视化表达.基于数据挖掘和知识发现计算机辅助医学数据挖掘系统能够对现有病历数据库中数据进行自动分析并且提供有价值医学知识,特别适合流行病学分析和全民健康评估,因此与社区医疗和医院HIS系统结合是未来一个非常现实的发展方向.
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基于小波包变换的肌电信号去噪研究
肌电信号的检测与分析对临床诊断以及康复医学具有重要意义.肌电信号的特点是强噪声背景下的生物信号,对肌电信号的检测和提取具有一定的难度.我们针对肌电信号的特点以及与噪声的关系,采用小波包变换的方法进行去噪研究.通过仿真以及在自主开发的便携肌电诱发电位测量系统中的应用,说明该方法对肌电信号的去噪是有效的.
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基于信号处理的脑电相位同步性分析方法研究
脑电同步被认为是脑功能区域整合的表现.我们从脑电同步产生的生理机制出发,阐述了同步的检测过程及量化方法研究.从信号分析方法着手,系统研究了如何把时域分析、频域分析、希尔伯特变换等方法应用到脑电同步研究领域,重点提出了小波分析衡量信号同步程度的处理过程.应用仿真数据和真实数据分别证明了以上方法在脑电同步分析中的可行性和有效性,并比较了各个方法的特点.从终的结果可以看到,通过希尔伯特变换进行的同步性量化,更能反映数据的真实性,更符合生物信号的特性.
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用自动分割和动态三维重建实现右心室功能定量评价
我们首先引入区域生长算法成功地实现了超声心脏图像的右心室轮廓分割.然后在采用旋转扫描插值算法重建右心室三维数据场的基础上,提出了一种基于逐行、逐层和逐体素的扫描算法,有效地计算了右心室的容积.后,通过对一个心动周期内不同时刻的右心室容积计算,量化了右心室舒张末期容积(End-diastolic volume,EDV)、收缩末期容积(End-systolic volume,ESV)和右心室射血分数(Right ventrieular ejection fraction,RVEF)等右心室功能参数,并绘制了一个心动周期内右心室容积的变化曲线.通过与Tomtec医学图像工作站的处理结果的对比,证实了本方法的合理性和有效性.
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内皮祖细胞在血管组织工程的应用
内皮祖细胞是一群具有游走特性,能进一步增殖分化成为成熟内皮细胞的幼稚内皮细胞.内皮祖细胞参与了出生后缺血组织的血管发生和血管损伤后的修复.内皮祖细胞的发现为血管组织工程种子细胞增添了一个新来源.本文重点介绍成体内皮祖细胞的来源、鉴定、生物学特性、功能以及在血管组织工程中的应用.
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脑电信号伪迹去除的研究进展
脑电(EEG)是一种反映大脑活动的生物电信号,由于它具有很高的时变敏感性,在采集时极易受到外界的干扰.如眼球运动、眨眼、心电、肌电等都会给真实的脑电信号加入噪声(伪迹).这些噪声给脑电信号的分析处理带来了很大的困难.从剔除EEG中的各种伪迹到去除噪声的效果评估研究者们都提出了很多方法.本文回顾了近些年提出的去除各种脑电信号伪迹的方法,包括回归方法、伪迹减法、主成分分析、独立变量分析和小波变换等,同时总结了各种方法的应用前提及各自的优点和不足,并对脑电信号的伪迹去除方法进行了展望.＃
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基因治疗在肿瘤过继性免疫治疗中的应用
过继性输注肿瘤浸润性淋巴细胞(TILs)能可靠地治疗转移性黑色素瘤,并使其有效率稳定在50%左右.但由于受TIL来源的限制,大多数非黑色素瘤病人无法使用过继性免疫治疗.使用抗肿瘤抗原TCR修饰的T淋巴细胞成功用于黑色素瘤病人的治疗为非黑色素瘤癌症病人的过继性免疫治疗提供了方向.本综述介绍了近几年来肿瘤特异性过继免疫治疗的进展,重点介绍基因修饰的T淋巴细胞的应用及存在的问题,并展望了发展前景.
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基于核磁共振技术的生物阻抗成像研究进展
我们对新发展的阻抗成像方法--核磁共振电阻抗成像(Magnetic resonance electrical impedance tomography,MREIT)技术进行了综述,简要介绍了CT(Computerized tomography,CT)和MRI(Magnetic resonance imaging,MRI)成像技术的基本原理,详述了MREIT技术基本理论和目前MREIT算法的发展状况,并就MREIT的发展前景及目前存在的问题进行了分析.
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人工视网膜材料的研究进展
人工视网膜将成为治疗视网膜变性疾病的一种有效途径,其中材料的研究是人工视网膜研究成功与否的关键部分.本文对人工视网膜材料的研究进展做一概述.
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组织工程相关生物材料与巨噬细胞相互作用研究进展
宿主的炎症反应是组织对损伤和异物的正常应答,炎症的强度和持久性影响生物材料在体内的生物相容性和稳定性.巨噬细胞是调控宿主免疫和炎症反应的重要细胞.因此它对生物材料的响应性在对认知材料-宿主反应中有重要作用.本文综述了组织工程相关生物材料与巨噬细胞相互作用的研究进展.通过设计材料的物理化学结构和表面特性,可以调控巨噬细胞在材料表面的黏附、激活、融合、凋亡等行为以及材料在动物体内引发的宿主反应,从而提高生物材料的生物相容性.
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磷脂自组装膜的原子力显微镜研究进展
利用磷脂自组装膜在分子水平上研究生物分子的结构和性能,在生物学和仿生学方面有重要研究意义.以原子力显微镜(AFM)为重要的研究工具,综述了磷脂自组装膜的表面形貌、生长动力学的研究进展以及磷脂自组装膜在生物大分子如蛋白质、DNA和酶等的高分辨率AFM成像中的应用.
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新型生物人工肝支持系统的控制与实现
本研究阐述了生物型人工肝支持系统中用于肝细胞培养的生物反应器的控制原理和工程实现.针对肝细胞生长过程中的各种特殊环境要求,设计了以关联控制为核心的控制算法,结合比例、积分、微分(PID)技术、预测控制、先进过程控制(APC)等方法,实现了对各种指标的稳定控制.实验中使用HepG2细胞连续培养60 h,温度(T)控制在37℃±0.2℃,溶解氧(DO)含量控制在95%±10%,酸碱度(pH)控制在7.3±0.2,用以验证生物反应器的实际效果.细胞在连续培养24 h和60 h时取样,经镜检并进行细胞计数.实验结果表明:细胞生长过程中的各项主要物理指标控制稳定,细胞在该反应器中生长状态良好,生长速度明显优于对照组.
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乙肝电化学免疫传感器阵列电极的研制
研制了以乙肝表面抗原为检测对象的电化学免疫传感器阵列,采用微电子平面加工技术制备了八通道金电极阵列,在金电极表面自组装半胱胺分子,戊二醛进行醛基化,后通过竞争组装同时固定乙肝抗体和硫堇,以硫堇的还原峰电流的下降百分比对乙肝表面抗原进行定性和定量的检测.该传感器阵列可同步检测乙肝表面抗原,大大提高了检测的准确度和可靠性.应用于临床血清样品的检测,其结果与ELISA法相一致.
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计算机辅助口腔种植手术实时导航系统的研究与实现
讨论了计算机辅助口腔种植手术实时导航系统IGOIS的几大关键技术,包括采用Marching Cubes算法与大规模三角网格简化算法实现医学图像三维重建;采用计算机图形图像学技术开发口腔种植手术规划软件模块;制作聚丙烯树脂模板,并采用ICP算法实现点对点转换的无创配准功能;采用Visual C++及VTK为开发工具开发完成IGOIS实时导航软件系统等.后以一例患者的快速原型模型为实验对象,完成了口腔种植手术导航实验,结果表明该系统可指导临床医生在复杂条件下植入种植体,对于提高种植手术质量与精度,具有重要意义.
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频率信息对混叠语音环境下电子耳蜗患者汉语普通话识别效果的影响研究
多通道电子耳蜗产品在安静环境下取得了很好的言语识别效果,然而在混叠语音条件下,使用电子耳蜗患者的言语识别能力快速下降.通过在混叠语音条件下的听觉仿真试验,研究了不同算法对声音信息的传递效果,得出了频率信息对于混叠语音识别效果的重要影响,并借此提出要研究更有效的电子耳蜗语音处理算法.
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一种用于体部精确放射治疗的新型机械定位系统
上世纪末放射治疗技术出现了质的飞跃,这体现在以下三项新技术中,即立体定向放射外科、三维适形放射治疗和逆向计划调强放射治疗.而上述新技术的实现都与肿瘤精确定位密切相关,尤其对体部立体定向精确放射治疗而言,其体部机械定位系统是保证治疗精确性的核心.本文介绍了一种用于体部精确放射治疗的新型定位系统,它以分离结构替代原整体结构,提高了易用性,采用单段Z形定位标记杆保证定位精度.该新系统具有调节方便、移动轻巧、拆卸容易和定位准确的特点,为有效的肿瘤放射治疗提供了良好的条件,值得临床推广.
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神经元干细胞序列图像中分裂子细胞的精确分割算法
针对神经元干细胞序列图像中存在的细胞分裂现象,为了实现对于分裂子细胞的特征提取、识别和跟踪,对于分裂出的微小目标--子细胞,提出了一种能够精确保留其形状特征的分割算法.采用了基于大熵的模糊阅值分割方法,应用遗传算法确定大模糊熵准则下的优参数.利用加权距离变换、区域标注和形态学运算,实现了对分割结果中的干扰区域的吞没,以及对于分割图中欠分割目标的分离.仿真结果通过与硬分割比较,表明该算法在序列图像的追踪处理中对于需要特征提取的特定目标,能够实现大限度保留该目标形状特征的精确分割.
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口腔粘接新型材料——磷酸二氢(甲基丙烯酰氧癸)酯的合成与应用
以甲基丙烯酸、1,10-癸二醇和三氯氧磷为主要原料合成出了磷酸二氢(甲基丙烯酰氧癸)酯.用1HNMR、MS和31P-NMR对产物结构进行了表征确认.通过剪切强度的测试评价了磷酸二氢(甲基丙烯酰氧癸)酯对复合树脂与牙釉质、牙本质、钛合金、钴铬合金和高含金合金之间的粘接性能的影响.结果表明磷酸二氢(甲基丙烯酰氧癸)酯能够促进复合树脂与牙釉质、牙本质、钛合金、钴铬合金的粘接,剪切强度分别达到13.5、11.2、16.2和18.1 MPa.
| 年 | 期数 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 |
| 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 z1 |
| 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 Z1 |
| 1998 | 03 |
