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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基于独立成分分析的双模态影像分类研究
本文运用信息极大化独立成分分析(ICA)分别提取结构磁共振成像(sMRI)和正电子发射断层影像(PET)的单模态特征,然后使用权重结合策略生成双模态影像特征,可提高阿尔茨海默病(AD)及轻度认知障碍(MCI)诊断准确度.AD患者与健康对照组(HC)的分类实验结果:准确度为93.75％、敏感度为100％、特异度为87.64％.MCI和HC组的实验结果:准确度为89.35％、敏感度为81.85％、特异度为99.36％.与单模态特征下的好实验结果相比,本文提出的双模态分析方法对分类结果有显著的提高.
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基于自整定模糊PI算法的磁耦合离心血泵控制研究
本文研究和设计了磁耦合离心血泵的控制系统,简要介绍了磁耦合离心血泵的结构和原理,分析了人体体循环模型.血泵性能的优劣不仅和结构材料有关,控制算法也对其有很大的影响.针对无刷直流电机,研究了电机电流双闭环控制算法;为了在不同的工作状态下算法能够自适应参数的变化,采用了自整定模糊PI控制算法,给出了模糊规则的设计方法.利用Matlab Simulink组件仿真电机控制系统检验算法的性能,并简要介绍了算法在硬件系统上的实现方法.后搭建硬件平台进行实验,证明了自整定模糊PI控制算法能大大改善血泵的动态和稳态性能,实现了电机转速和血泵流量的稳定和可调.
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基于血管弹性腔模型的脉搏波发生器的现场可编程门阵列设计与实现
脉搏波中包含着人体心血管系统的生理和病理信息,已有的脉搏波检测设备对心血管疾病的临床诊断与治疗有很大帮助.为实现对脉搏波检测设备性能指标的测试,需要获得准确的波形;然而,现有的信号发生器不能提供精确对应多种生理、病理状态的脉搏波输入信号.本文基于弹性腔理论设计了一种脉搏波发生器,对心血管系统进行建模,得到四种不同阻力条件下波形输出,同时添加噪声选择、设置信噪比(SNR)等功能.由于需要系统具有便携、动态响应好、可扩展性强、低功耗等特点,所以本文采用了现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件开发平台,在可编程片上系统(SOPC)开发流程下,完成了脉搏波生成算法设计、外围存储器及用户接口控制.通过液晶屏和触摸屏,用户可通过输入关键参数设定想要的脉搏波,在液晶屏上显示波形,同时输出低电压电压模拟信号.本文设计的脉搏波发生器结构简单,为脉搏波的教学与科研以及采集与诊断设备的检测提供了解决方案.
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自适应带宽均值漂移脑部磁共振成像肿瘤分割
为了得到均值漂移的自适应带宽并更精确地分割出脑部磁共振成像(MRI)的肿瘤,本文提出了一种改进的均值漂移方法.首先利用脑部图像的空间特征去除MRI图像中的头骨,消除头骨对分割的影响;然后根据脑部不同组织(包括肿瘤)在空间上集聚的特征,利用边界点得到优化的初始均值以及相应的自适应带宽,从而提高肿瘤分割的精度.实验结果表明,与固定带宽均值漂移算法相比,本文方法分割肿瘤更为精确.
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表面矿化修饰煅烧骨/P24活性多肽仿生骨材料对MC3T3-E1细胞黏附、增殖和向成骨方向分化的影响
本研究目的是评价表面矿化修饰煅烧骨/P24活性多肽复合仿生骨材料对小鼠MC3T3-E1细胞黏附、增殖和诱导成骨分化的影响.实验分三组:A组为表面矿化修饰煅烧骨加骨形态发生蛋白-2(BMP-2)活性多肽P24修饰的复合仿生骨材料,B组为表面矿化修饰煅烧骨材料,C组为单纯的煅烧骨材料.三组材料在细胞实验前行电镜扫描观察.然后将小鼠MC3T3-E1细胞分别种植在三种材料表面,测定细胞的黏附率,MTT法检测细胞体外增殖活性,同时通过碱性磷酸酶(ALP)染色和ALP活性检测,了解小鼠MC3T3-E1细胞成骨分化情况.电镜观察显示三组材料均保留了天然的孔隙结构,孔径为200～850 μm.细胞黏附率和MTT实验显示,A组MC3T3-E1细胞在材料表面的黏附性能和增殖能力明显高于B组和C组,B组则高于C组,组间差异均有统计学意义(P＜0.05).ALP染色和ALP活性检测显示:A组细胞ALP活性明显高于B组和C组,B组则高于C组,组间差异均有统计学意义(P＜0.05).研究表明表面矿化修饰煅烧骨/P24活性多肽仿生骨材料能促进小鼠MC3T3-E1细胞在骨基质材料表面的黏附、增殖与分化,并能较好地保持细胞的形态.
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永磁微型磁共振成像仪的射频线圈及鼠成像实验
研发高质量的射频线圈,以提高永磁微型小动物用磁共振成像仪的成像质量.在分析各类线圈的基础上,认为对于永磁系统中的螺线管型线圈有独到的优越性,但直接应用不能满足成像需要.通过理论分析螺线管射频线圈磁场的特点,确定了进一步提高线圈磁场的均匀性、提高接收信号的灵敏度和信噪比为研究方向.借鉴了鸟笼型、马鞍型和相控阵线圈的优势,避开它们的不足,使用自己专利技术的合金材料设计并制作出适用于永磁微型磁共振成像仪的龙骨状、多线圈组合型、单通道整体射频接收线圈,并申请了专利.安装于25 mm孔径,主磁场强度0.5T、1.5T,以及50 mm孔径,主磁场强度0.48T的三种仪器上,进行小鼠、大鼠和荷瘤裸小鼠实验,结果表明该射频接收线圈完全适用于永磁型成像系统.
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基于选择性全变差约束的稀疏角度CT快速迭代重建算法
针对利用稀疏角度投影数据实现优质CT图像重建的问题,提出了一种改进的基于选择性图像全变差(TV)约束的快速迭代重建算法.该算法采用两相式重建策略,首先利用代数重建算法(ART)重建中间图像并进行非负性约束,然后采用选择性TV小化对上述图像进行优化修正,两步交替进行直到满足某一收敛准则.为了进一步提升算法效能,该算法在迭代过程中应用快速收敛技术加快算法收敛.应用该算法对仿真的Sheep-Logan体模进行重建,实验结果表明,该算法不仅提高了图像的重建质量,保护了图像的边缘信息,而且显著加快了迭代重建的收敛速度.
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利用荧光共振能量转移技术研究TGF-β/Smad3信号转导通路
转移生长因子-β1(TGF-β1)/Smad3信号转导通路与人类的多种生理病理发生机制相关,但是该信号通路中Smad3被磷酸化的时空信息仍然不完全清楚.为了动态观察活细胞生理状态下Smad3被磷酸化的过程,首先进行ECFP-Smad3-Citrine(Smad3 biosensor)融合蛋白表达载体的构建及鉴定;然后转染293T细胞并观察转染效率和融合蛋白表达情况.在荧光显微镜下,应用MetaFlour FRET 4.6软件测量TGF-β1刺激293T细胞前后Smad3 biosensor的荧光能量共振转移(FRET)的变化情况.结果显示,Smad3 biosensor转染效率达40％,融合蛋白表达成功.TGF-β1刺激293T细胞10 min后,监测到胞质内FRET值逐渐减小,青色荧光蛋白(CFP)减弱,黄色荧光蛋白变体(Citrine)增强,历时约300 s后逐渐恢复.应用FRET技术能使我们在活细胞生理状态下,实时动态监测TGF-β1/Smad3信号转导通路的过程.
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洗瓶机喷管参数的数值模拟及优化研究
根据立式超声波洗瓶机的工作原理,在分析竖壁上水滴相关参数的基础上,求得西林瓶内壁上小水滴所受的各个力的大小,并得到吹落水滴所需的小空气流动速度.通过GAMBIT建立7 mL西林瓶内壁模型并划分了精细的网格,运用Realizable k-epsilon两方程模型,利用FLUENT软件模拟了喷管气冲时瓶内的流场,得出了洗瓶机气冲时为吹落7 mL西林瓶内壁水滴所需的喷管佳位置、内径以及与之相对应的喷管中的小空气流速.
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上颌前牙段阻抗中心定位的有限元研究
在ANSYS13.0软件中建立6个上前牙及前颌骨的三维有限元模型,前牙以不锈钢唇弓和腭侧支架紧密固定.水平加载实验中,对其双侧牵引钩同一高度施加1.5N水平向后牵引力,施力点距中切牙切缘分别为7～21mm;垂直加载实验中,在腭侧支架中线上施加1.5N垂直压低力,施力点距中切牙切缘分别为4～16 mm.经求解得出各种工况下模型内各节点的三维位移和应力分布.水平加载中,牵引高度距中切牙切缘14 mm时,6个前牙的舌向位移和牙周膜的应力分布为均匀;垂直加载中,作用点距中切牙切缘12 mm时,6个前牙的压低位移和牙周膜的应力分布为均匀.本研究认为标准大小的上颌6个前牙的阻抗中心(CRe)位于中切牙切缘根方14 mm、腭侧12 mm处,可为正畸理论研究和临床实践提供指导.
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行走过程中不同背包重量对人体生理参数的影响研究
本文采用志愿者试验方法研究长时间背包负重行走对躯体姿势、背部主要肌肉疲劳程度和心率血压的影响.研究以肌电(EMG)测量系统和三维运动捕捉系统进行测量,10名健康受试者分别负载占自身体重(BW)的0％、10％、15％和20％的背包,在跑步机上以1.1 m/s的速度行走30 min,记录行走前和行走后躯体姿势、肌肉疲劳程度和心率血压的变化以及停止行走后0、5、10和15 min时EMG参数变化情况.结果显示随着背包负重的增加,人体躯体与头部前倾角、肌肉疲劳程度和心率血压均呈上升趋势.负重为20％BW时,头部前倾角和肌肉疲劳程度显著性增加,收缩压也显著升高.心率和舒张压整体有上升趋势,但无显著性差异.移除背包后15 min,肌肉疲劳逐渐缓解,负重20％BW的恢复相比0％BW、1o％BW和15％BW的平缓.通过肌肉疲劳程度和头部前倾角测量数值显示,本文涉及年龄段的人负重行走背包重量安全界限在15％BW～20％BW之间,并建议行走时间超过30 min时,背包重量不宜超过15％BW,避免造成不可逆的肌肉疲劳性损伤.
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基于正弦图的正电子发射成像呼吸运动弹性配准校正
在患者胸部正电子发射成像(PET)过程中,呼吸运动会造成成像质量下降.本文使用三层网格B-样条弹性配准的方法修正重组和降噪后的正弦图来进行呼吸运动校正.使用GATE仿真NCAT呼吸运动体模数据进行实验,结果显示图像质量得到了很大地提高,运动伪影和结构信息得到了修复,表明本文的方法是有效的.
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重组肌氨酸氧化酶的制备和鉴定
测定血清中肌酐的浓度是临床上诊断肾功能的一项重要指标.在利用偶联酶法测定的过程中,一种关键酶——肌氨酸氧化酶(SOX)(EC 1.5.3.1)的质量控制是我们首先要解决的一个重要问题.本文利用乳糖诱导重组肌氨酸氧化酶(r-SOX)基因在E.coli中高效表达,经300 L发酵罐发酵培养,菌体终密度达到OD600值22,菌体湿重达30 g/L,湿菌体含活性20 U/g.重组肌氨酸氧化酶表达量占菌体可溶性蛋白的25％左右.菌体破碎液经55℃选择性热变性处理和Ni-Sepharose FF层析二步纯化,经十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析酶的纯度达97％以上,比活力达25 U/mg,纯化倍数为14.4,活性收率为92.4％.纯化的酶经SDS-PAGE和分子筛层析法测定,其分子量分别为53 kD和55 kD,提示该酶结构为单一肽链.纯化的酶液和冻干粉均呈黄色,经三氯乙酸和热变性处理,发现其与核黄素以共价键的方式结合.此外,对该酶的稳定性和其中的干扰酶过氧化氢酶也做了进一步的考察.以上所取得的研究结果为此酶的开发和利用奠定了基础.
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一种改进的超声骨密度仪软件设计
为了更好地满足现代超声骨密度测量的要求,从软件方面提出并实现改进测量骨密度精度和速度的方案.采用高速USB接口芯片FT232H,配合高速AD转换芯片,通过PC软件处理计算超声声速(SOS)与宽带超声衰减(BUA)等骨密度参数.该方案提高了测量数据的精度,减少了测量时间,提高了图像显示质量.本设计通过高速USB接口技术和软件处理技术可以有效提高骨密度测量数据的精度和传输速度.
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枢轴距离对机械瓣膜性能的影响分析
通过分析枢轴距离对机械瓣膜(MHV)的启闭运动、瓣膜装配及流场特性的影响关系,建立起枢轴距离的取值约束条件,采用有限元手段进行了模拟验证并明确了枢轴距离的合理值.结果表明,对于不同规格的瓣膜,随着枢轴距离与瓣膜内孔直径比值的增大,瓣膜中心流特性增强,但瓣膜装配时易塑性变形.瓣膜性能实验结果证实,不同规格瓣膜可按照相同的枢轴距离与瓣膜内孔直径的比值设计.
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健康人手部不同动作的脑电-肌电相干性分析
运动皮层和肌肉之间的功能连接直接关系到上肢功能障碍者的康复,神经肌肉的活动状态可以通过脑电肌电(EEG-EMG)相干性来分析.本文通过在进行手抓、握及手腕屈、伸4组动作时,采集皮层运动区的9导联EEG信号和前臂4导联的EMG信号,进行相干性分析处理.结果表明在β频段,右手做屈指、伸指动作时相应的右前臂指屈肌(FD)、指伸肌(ED)与大脑左侧C3导联相干系数值较大(P＜0.05);右手做屈腕、伸腕动作时相应的尺侧腕屈肌(FCU)、桡侧腕伸肌(ECR)与大脑左侧C3导联相干系数值较大(P＜0.01).研究结果为探索基于皮层肌肉相干性(CMC)的手部运动信息解码提供了依据.
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中介素与高血压合并房颤患者心房纤维化的关系
观察中介素(IMD)在高血压合并房颤患者的变化及与心房纤维化的关系.从2010年6月～2011年6月在四川大学华西医院心内科门诊随访的患者中,筛选出符合要求的受试者150例参加研究.其中包括单纯高血压组(50例),高血压合并阵发性房颤组(48例),高血压合并持续性房颤组(52例).对受试者完善病史收集及体格检查,进行心脏彩超检查,酶联免疫吸附法测定血浆IMD和转化生长因子β-1(TGF-β1)水平.试验结果显示:①血浆IMD、TGF-β1、左房直径(LAD)水平在三组间比较,差异有统计学意义且分布趋势一致,均是高血压合并房颤组高于单纯高血压组,且持续性房颤组高于阵发性房颤组.②相关性研究结果显示IMD与TGF-β1呈正相关(r=0.51,P＜0.001),IMD与LAD呈正相关(r=0.59,P＜0.001),TGF-β1与LAD呈正相关(r=0.57,P＜0.001);偏回归分析显示IMD与TGF-β1呈正相关(标准系数β＝0.31,P＜0.001),IMD与LAD呈正相关(标准系数β=0.40,P＜0.001),TGF-β1与LAD呈正相关(标准系数β＝0.31,P＜0.001).结果提示,随房颤进展心房结构纤维化逐渐加重,IMD可能抑制了心房肌纤维化的病理生理过程.
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基于青年人足底压力测试的步态实验研究
通过对青年人足底压力中心线变化规律的研究,找到足底压力中心线与步态稳定性、平衡性之间的关联性.本文分析了基于足印帧技术的足底压力分布几何中心和压力中心的测试原理和计算方法,并推导了二者在和两个方向的计算公式.同时我们利用该测试原理采集了131名青年人正常速度行走时的足底压力,并重点分析了其中14人的足底压力中心线和几何中心线,为建立青年人正常行走步态的时间、空间和力学参数等数据库提供了参考数据,得到了行走时测试对象足底的几何中心线和压力中心线变化规律,分析认为正常人行走时几何中心线和压力中心线间存在差异.压力中心轨迹揭示足运动稳定性,足底压力中心线的长度变化和横向变化可用于各类人群的足底压力研究、临床足疾诊断与和手术效果评判.
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基于时-频-空间域的运动想象脑电信号特征提取方法研究
脑机接口(BCI)是在人或动物脑与外部设备间建立的直接连接通路,信号分析功能模块是其核心部分,其中特征提取算法的效果如何是脑电图(EEG)信号分析算法的关键.EEG信号本身信噪比低,传统的EEG特征提取方法存在着缺少空间信息,需要的特征量个数较多,分类正确率低等不足.针对以上问题,本文提出了一种基于小波和独立分量分析(ICA)的时间-频率-空间EEG特征的提取方法,分别用离散小波变换(DWT)和ICA提取时频域特征和空域特征.并用支持向量机(SVM)和遗传算法(GA)相结合的方法对提取的特征进行分类.实验对比结果表明,所提出的方法有效地克服了传统的时频特征提取方法空间信息描述不足等问题,对于2003年BCI竞赛数据datasetⅢ分析,高分类正确率为90.71％.
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稳定沉默Beclin1的人成神经瘤SH-SY5Y细胞系的构建
为了构建pGenesil-1-Beclin1真核表达载体,并建立Beclin1稳定沉默的人成神经瘤SH-SY5Y细胞系,将合成的shRNA片段连接pGenesil-1质粒,构建成重组质粒pGenesil-1-Beclin1,转化其至感受态大肠杆菌JM109,挑取阳性克隆进行双酶切和DNA测序鉴定.常规培养SH-SY5Y细胞,将重组质粒pGenesil-1-Beclin1和空白对照质粒pGenesil-1转染SH-SY5Y细胞,G418抗性筛选,在荧光显微镜下挑取单细胞克隆并扩大培养至稳定细胞株,经RT-PCR和Western blot检测Beclin1基因的表达.经酶切和DNA测序鉴定重组真核表达载体构建正确,成功筛选出两株细胞系.和对照组转染pGenesil-1的细胞系相比,转染pGenesil-1-Beclin1细胞系的Beclin1 mRNA表达下降71.28％±1.45％ (P＜0.05),Beclin1蛋白表达下降75.50％±2.63％ (P＜0.05).提示已经成功构建pGenesil-1-Beclin1真核表达载体并建立了Beclin1基因稳定沉默的SH-SY5Y细胞系,为研究Beclin1功能提供了细胞模型.
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基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口无线智能家居系统研究
脑-机接口(BCI)系统是通过脑电(EEG)信号实现人和计算机等设备之间的交流和控制的系统.本文阐述了基于BCI技术的无线智能家居系统的工作原理,利用单片机、LED灯组成视觉刺激器诱发得到稳态视觉诱发电位(SSVEP),再利用在LabVIEW平台上的功率谱变换方法实时处理不同频率刺激下产生的EEG信号,将其转化为不同的指令,由无线射频设备收发控制命令,实现家居设备的实时智能控制.实验结果表明,10名受试者的正确率均达到100％,单个设备的平均控制时间为4 s,实现了家居设备的智能控制.
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中风康复运动中脑电-肌电相干性分析
本文针对中风康复患者运动功能障碍相关的神经肌肉功能评价问题,研究有效的脑电(EEG)信号与肌电(EMG)信号相干性分析及相干显著性判断方法,探索运动功能障碍患者的脑、肌电相干差异性表现.提出一种基于小波分解的脑、肌电相干性分析方法,定义了相干显著性指标定量描述EEG、EMG信号在某频域内的相似性和锁相活动.通过对中风患者和健康人膝关节“屈”、“伸”运动中脑、肌电相干性分析实验,得到以下结论:在相同运动模式下患者健侧的脑、肌电相干性与正常人无明显差异,患者患侧的脑、肌电相干性在gamma频段存在明显缺失;但随着运动功能的康复,患者患侧的脑、肌电相干性与健侧gamma频带脑、肌电相干性的差异会逐渐减小.
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原子力显微镜压痕曲线分析方法的比较研究
为了比较两种基于赫兹模型的原子力显微镜(AFM)力-距离分析方法,本研究使用AFM获取Hela和MCF-7两种细胞的力-距离曲线.在获得接触点的基础上,采用斜率法和两点法分别分析计算得到不同压痕深度下细胞的弹性模量.结果显示,Hela细胞的杨氏模量高于MCF-7细胞,这与两种细胞的微丝分布情况一致.研究还发现两种细胞的弹性模量随着压痕深度的增加而减少,但斜率法曲线的变化趋势平缓,提示斜率法能减少由于接触点判断错误引起的杨氏模量计算误差.本研究为AFM力-距离曲线分析方法的选择提供了参考依据.
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原发性高血压所致肾脏早期改变的3.0T功能磁共振研究
为研究3.0T肾脏功能磁共振成像(fMRI)在原发性高血压所致肾脏早期改变方面的应用,对26名原发性高血压患者(高血压组)和33名正常志愿者(对照组)进行磁共振成像(MRI)常规及功能序列扫描,包括血氧水平依赖(BOLD)成像、弥散加权成像(DWI)及弥散张量成像(DTI).测量肾脏皮质、实质厚度,皮、髓质R2*值、表观弥散系数(ADC)以及各项异性分数(FA),计算皮质/实质厚度比.与对照组相比,高血压组皮质厚度、皮质/实质厚度比增大(P＜0.01),皮、髓质R2*值增高(P＜0.01),髓质FA值降低(P＜0.05).总之,3.0T肾脏功能磁共振成像有助于临床发现原发性高血压患者肾脏早期改变.
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超声引导星状神经节阻滞对老年患者术中脑氧代谢及术后认知功能的影响
观察术前超声引导星状神经节阻滞对老年患者术中脑氧代谢及术后认知功能的影响.我们纳入80名择期行体外循环下冠状动脉旁路移植术的老年患者,采用简易精神状况量表(MMSE)测验认知功能,采用桡动脉-颈内静脉球部血氧含量差、脑氧摄取率评价脑氧代谢水平.结果发现老年患者术中存在脑氧代谢失衡,对术后认知功能有一定损害,术前行超声引导星状神经节阻滞可减少老年患者术后认知功能障碍的发生,其机制可能与改善脑氧代谢有关.
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RNA二级结构预测方法研究
本文提出一种结合多序列比较,基于碱基对思想将RNA序列进行预处理,并利用动态规划法寻找特征值进行子序列划分,运用小自由能原理进行结构预测的新方法.本文从公共数据库选取数据,对算法的准确性进行验证,用碱基对距离、爬山距离及形态学距离对新方法运算结果实行评估,同时将评估结果与多种预测工具的预测效果相比较,分析新方法的优势及改进方向.
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新型赝复体用硅橡胶材料的体外细胞毒性评价
本文对自制赝复体用硅橡胶材料的体外细胞毒性进行测定与评价,为后期临床应用提供依据.参照国标GB/T16886.5-2003,采用CCK-8法检测新型硅橡胶对小鼠成纤维细胞L929的细胞毒性,计算细胞相对增殖率,通过倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞形态.结果表明新型硅橡胶材料的细胞相对增殖率为91.65％(24 h)、87.03％(48 h)和87.30％(72 h),细胞毒性1级,存在轻微细胞毒性.电镜观察24、48和72 h的细胞均呈现典型的长梭形、长三角形形态,细胞生长良好.结果显示,新型硅橡胶材料在细胞毒性方面,符合生物医学材料要求.
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基于山谷特征的重叠蛋白质点分离算法
针对二维凝胶电泳(2-DE)图像蛋白质点重叠和堆聚问题,本文提出了一种基于山谷特征的重叠蛋白质点自动分离算法.首先,采用内外标记分水岭法进行粗检测,提取目标区域的初始轮廓;然后,采用中轴变换和分层剪枝算法提取目标区域主骨架,确定蛋白质点重叠方向;后,在重叠方向各法平面上,采用分层扫描三维目标区域的方法,提取山谷特征,并利用验证模型构造分离线.结果表明:通过对两组真实扫描凝胶图像进行检测实验,重叠蛋白质点的正确分离率分别为78.95％和85.71％,明显高于现有方法,可用于工程实际.
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人肝癌细胞电阻抗特性的实验研究
在0.01～100 MHz频率内,使用Agilent 4294A阻抗分析仪测量了人肝癌SMMC-7721细胞的交流阻抗,通过电阻抗谱、Bode图、Nyquist图和Nichols图观察了细胞体积分数(CVF)对肝癌细胞电阻抗特性的影响.结果表明:①频率依赖性:电阻抗实部增量、虚部增量(△Z'、△Z'')、幅模增量(△|Z*|)和相位角增量(△θ)皆随频率发生变化;②CVF依赖性:当CVF增加时,低频极限增量值(△Z′0、△| Z*|0)、峰值(△Z''p、△θp)、曲线面积和半径(Nyquist图、Nichols图)均随之增大;③存在两个特征频率:第一特征频率(fC1)和第二特征频率(fc2),分别来源于细胞膜与细胞外液、细胞质交界面的极化作用.结论:电阻抗谱方法能够观察人肝癌细胞电特性,可用于探讨肝癌细胞电生理机制变化,为进一步筛选抗肿瘤药物提供研究手段和观测指标,具有重要的理论价值和潜在的应用前景.
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纳米羟基磷灰石/聚酰胺66椎间融合器用于腰椎退行性疾病手术治疗的初期临床疗效
为研究纳米羟基磷灰石/聚酰胺66椎间融合器(n-HA/PA66 cage)用于腰椎退行性疾病椎间融合术后的初期疗效,回顾性选取2010年8月～2012年1月行后路减压或复位,并植入n-HA/PA66 cage融合内固定的腰椎退行性变患者27例,对比术前、术后1周、末次随访时的Oswestry功能障碍指数(ODI)、腰腿痛视觉模拟评分(VAS)及椎间隙高度,并在末次随访时评估骨性融合情况.随访12～24月(平均19月),ODI术后1周(7.74％±1.65％)和末次随访(7.26％±1.97％)较术前(51.93％±13.62％)有明显改善(P＜0.05).VAS术后1周[(3.11±1.05)分]和末次随访[(2.96±1.06)分]较术前[(7.07±2.09)分]也明显改善(P＜0.05).椎间隙高度术后1周[(10.09±1.17) mm]和末次随访[(9.50±0.91) mm]较术前[(7.51±0.56) mmn]明显改善(P＜0.05).但各指标两次术后随访资料比较差异无统计学意义(P＞0.05).末次随访时用Brantigan的标准评估融合情况,5级融合19例,4级融合8例,无1～3级融合,融合率100％.无cage移位及内固定断裂发生.这些结果表明n-HA/PA66 cage用于腰椎退行性疾病的腰后路椎间植骨融合内固定术治疗,是一种较理想的生物材料,可有效维持椎间隙高度,植骨融合率高,早期临床疗效满意.
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医学数据挖掘技术与应用研究
计算机技术的发展,促进医疗数据由传统的纸质模式发展成电子模式,信息化后的医疗数据的有效利用将带动医疗事业的发展.本文首先阐述医学数据挖掘现状与特点,然后从分类、聚类与预测三个方面论述了医学数据挖掘的关键方法,并介绍了决策树、聚类分析、关联规则、智能算法及混合算法在内的五类算法在医学数据挖掘中的应用及评价,后对数据挖掘技术在医学领域的应用前景进行了展望.
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心脏瓣膜力学特性研究方法的现状与趋势
心脏瓣膜力学特性的研究可为心脏瓣膜修复手术的研究和人工瓣膜材料的研制提供重要理论基础.本文对心脏瓣膜力学特性研究方法的现状进行介绍,阐述了心脏瓣膜一维拉伸实验、二维拉伸实验的方法和特殊要求,讨论了几种心脏瓣膜本构模型的建立方法,后展望了心脏瓣膜力学研究的发展方向.
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分形及其理论在医学中的新研究进展
分形是一个数学概念,用来描述具有自相似性和标度不变性的图像.研究发现,机体内大脑皮层表面、视网膜血管网络、心血管、肿瘤血管网络及轮廓和骨小梁等都具有分形特征;分形理论参数可以反映机体内一些疾病发生发展过程中重要因素的变化.对临床疾病分形理论的研究,有助于疾病初期的诊断和治疗,减轻患者的痛苦.此外,研究证实仿生分形表面可以改善体外培养细胞的三维立体结构.因此,对现有仿生分形表面的制备及其在医学领域的应用和分形理论在医学诊断中的价值进行回顾总结颇具意义.本文结合课题组实验室的研究成果,对分形及其理论在医学中的应用作一综述.
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肺结节计算机辅助检测技术研究概述
肺结节计算机辅助检测(CAD)技术能有效辅助放射科医生提高肺结节的检测效率和正确率,从而为肺癌的早期诊断奠定基础.为了给CAD研究领域的学者提供借鉴与参考,推动CAD技术的发展,本文对近年来国内外基于CT图像的肺结节计算机辅助检测技术的研究文献进行综述,介绍了肺结节CAD相关算法、流程及技术,分析了目前研究所存在的问题和不足,并提出了弥补这些不足的思路.近年来的研究表明,肺结节计算机辅助检测技术仍有很大发展空间,针对CAD的每一个环节进行算法和流程的优化设计,对进一步提高CAD的检测性能仍然具有重要科学价值.
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骨骼肌卫星细胞自我更新的分子调节
骨骼肌拥有良好的再生和损伤后修复能力,这种自我更新的能力依赖于骨骼肌卫星细胞.当肌肉损伤后,骨骼肌卫星细胞从静息状态被激活并开始增殖,进而形成肌前体细胞或成肌母细胞,终分化成肌细胞,并与原有肌纤维融合修复损伤的肌肉.本文就骨骼肌卫星细胞自我更新的分子调节机制作一综述.
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细胞膜片技术在组织工程和再生医学领域的应用
细胞膜片技术是通过物理的方法将扩增融合的细胞从培养皿底壁分离,获得膜片状细胞结构的一种技术.与传统胰酶消化收集细胞的方法相比,运用该技术收集到的细胞保留了体外培养过程中分泌的胞外基质、建立的细胞-基质连接以及细胞间连接等结构.本文综述了细胞膜片技术在构建包括软组织(角膜、黏膜、心肌、血管、胰岛、肝组织、膀胱、皮肤)和硬组织(骨、软骨、牙根)等组织再生领域的相关应用,以期为组织工程和再生医学的发展提供新思路,并提出今后可在提高该技术的操作性及构建大块组织可行性方面进行深入研究.
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肝纤维化的功能磁共振研究进展
肝纤维化早期诊断及准确分期对指导临床治疗及疗效评估具有重要意义.功能磁共振成像(fMRI)作为一种无创、有效的探测技术,在肝纤维化诊断及分期方面发挥着重要作用.本文就近年来功能磁共振成像技术在评价肝纤维化方面的应用研究进展予以综述.
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基于奇异系统的中枢疲劳脑电信号分析
本文提出利用奇异值分解提取大主分量贡献率和累积贡献率95％所需的主分量个数,作为疲劳脑电图(EEG)的特征指标,研究它们在不同中枢疲劳状态下的变化规律.结果表明,随着中枢疲劳程度的加深,前额叶、额叶和中央区EEG信号的大主分量贡献率显著增加(P＜0.05),累积贡献率95％所需的主分量个数显著减少(P＜0.05).EEG信号奇异系统分解参数作为评价中枢疲劳的一种有效特征,在中枢疲劳研究中具有较大的应用价值.
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基于遗传算法的心肺复苏术仿真模型下肢参数优化研究
心脏骤停是所有急症中危重的临床综合征之一,而对于心脏骤停患者来说,必须采取的救治方法就是对其施行心肺复苏术(CPR).为了更好地仿真双泵复苏术下人体血流动力学效果,即辅以体外反搏和吸气阻力阀的主动按压/放松CPR,并能更详细地研究人体下肢各部分的生理参数变化,我们对Babbs建立的CPR仿真模型进行了细化,将下肢部分细分成了髂部、大腿和小腿,其中包含15个生理参数.然后,利用遗传算法对这15个生理参数进行了优化研究,得到了较为理想的仿真结果.
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眼底图像增强及评价
针对视网膜眼底图像的特点,提出一种新的增强方法.首先进行形态学高帽变换以弱化背景、校正非均匀光照,然后运用有限对比度自适应直方图均衡化(CLAHE)拉伸对比度,增强灰度动态范围,后使用二维匹配滤波增强图像中有重要临床诊断意义的细节并抑制噪声.在DIARETDB0数据库中进行实验,并利用一种新的无参考图像评价方法对多种增强效果进行客观比较.结果表明,该方法对正常和病变图像都能有效地弱化背景,增强对比度,对视网膜眼底图像的细节增强效果也同样显著,大大提高了图像质量.
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心脏二尖瓣动态追踪技术
二尖瓣疾病是多发的心脏瓣膜疾病之一.瓣膜结构的精确定位和显示是二尖瓣微创手术的前提.本文提出了一种针对三维超声图像的多解析度弹性匹配方法来计算运动场函数,运动场函数通过三次B样条函数构造得到,而待优化的目标函数通过基于超声斑点噪声的大似然方法获得.该算法被应用于匹配三维超声图像中的二尖瓣结构体素点.计算结果充分证明了算法的有效性.
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自由变形算法在快速骨重建中的应用
本文在传统自由变形算法的基础上,提出了一种应用在人体骨骼快速三维重建的单位自由变形(FFD)算法.文中以股骨为例,依据单位自由变形算法实现利用两张X线片对股骨进行快速三维模型重建的工作.利用专业C臂机上获取两张正交方向拍摄的X线片,并保留拍摄参数;借助X线片提供的轮廓信息对标准模型进行个性化三维重建.文中通过点配对算法建立了X线片外轮廓与三维标准模型外轮廓之间的对应关系,将传统自由变形算法进行简化设计,利用单位自由变形控制格对标准模型进行重建,终使得X线片外轮廓与标准模型外轮廓一致,从而获得个性化的股骨三维模型.选取35例尸体股骨样本设计外形精度、鲁棒性和重建速度实验,终得到全骨的二维点配对平均时间为20 s,平均重建时间为112 s;三维模型的外形平均误差为0.52 mm,且精度和速度均保持稳定,具有良好的鲁棒性.本研究将传统自由变形算法简化应用到重建模型算法中,使得重建时间减少,重建精度达到传统方法要求,同时具备良好的可重复性,在临床应用和相关科学研究中具有很好的应用前景.
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基于V4L2的超声波鼻炎治疗仪可视化研究
本文研究并开发了一种带有鼻内镜功能的新型超声波鼻炎治疗仪可视化系统.在Linux平台下,用视频采集卡采集鼻内镜视频数据,借助操作系统提供的视频应用程序接口Vide04 Linux2(V4 L2)获取视频采集卡数据,并利用Qt实时显示视频图像,实现了新型超声波鼻炎治疗仪的可视化功能,解决了当前超声波鼻炎治疗仪依赖庞大且昂贵的鼻内窥镜成像设备的问题,简化了医生的操作,满足了治疗时监控鼻腔的需求,大大降低了治疗成本,有利于该仪器的推广.经过测试,鼻内镜图像清晰流畅,完全满足超声波治疗鼻炎的临床需求.
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传统声学特征和非线性特征用于病态嗓音的比较研究
本文通过分析嗓音的发音机制,提取正常与病态嗓音的传统声学参数[基频、Mel倒谱系数(MFCC)、线性预测系数(LPCC)、频率微扰、振幅微扰]与非线性动力学特征参数[熵(样本熵、模糊熵、多尺度熵)、计盒维数、计维截距和Hurst参数],作为病态嗓音识别的特征矢量集.应用支持向量机(SVM)对/a/音的78例正常嗓音与73例病态嗓音和/i/音的78例正常嗓音与80例病态嗓音进行建模与识别.结果表明,相对于传统的声学特征参数,非线性特征参数能更好地区分正常与病态嗓音;实验提取的所有参数中,除了多尺度熵,/a/音的正常与病态嗓音的识别率均高于/i/音,因此为了达到识别病态嗓音的目的,国内外相关研究大多采用/a/音数据;多尺度熵特征对/i/音的正常与病态嗓音的识别率较/a/音高,它或能为评价声带代偿功能状态的研究提供有益的启发.
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计算机辅助诊断在数字化胸片肺结节早期检出中的应用
本文旨在研究计算机辅助诊断系统(CAD)对数字化胸片肺结节早期检出的临床应用价值.从四川大学华西医院影像传输与存储系统(PACS)数据库中随机抽取直径5～20 mm的肺结节患者数字化胸片(DR) 100例作为受检组,另外抽取200例正常胸片作为对照组,所有病例均经CT检查证实.由我科5名不同年资医师先不用CAD系统辅助进行诊断,三个月后再用CAD系统辅助重新诊断.对照两次诊断结果,以CT结果为金标准,分析CAD系统对肺部小结节检测的敏感性、特异性等指标的提高情况.结果显示,使用CAD系统对数字化胸片肺结节检出的敏感性和特异性等都有一定的影响,特别是有提高特异性的趋势,但差异未显示统计学意义.
| 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 |
