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生物医学工程学

生物医学工程学杂志

Journal of Biomedical Engineering 생물의학공정학잡지

统计源期刊
  • 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
  • 发行周期: 双月刊
  • 邮发: 62-65
  • 曾用名:
  • 创刊时间: 1984
  • 语言: 英文
  • 编辑单位: 《生物医学工程学杂志》编辑部
  • 出版地区: 四川
  • 主编: 陈槐卿
  • 类 别: 生物医学工程
期刊荣誉:
  • 基于形态分量分析和集合经验模态分解的心电信号工频干扰消除法

    作者:赵伟;肖世校;张保灿;黄晓菁;游荣义

    针对心电信号(ECG)在采集和转换的过程中容易受到工频干扰(PLI)的问题,提出了一种基于形态分量分析(MCA)和集合经验模态分解(EEMD)的PLI消除新算法.首先根据ECG特征波形的形态差异性,利用MCA将其分解为突变成分、平滑成分和残余白噪声成分,然后对含PLI的平滑成分进行EEMD,再滤除PLI的本征模态函数(IMF),后重构ECG信号.文中采用噪声抑制率(NSR)和信号失真率(SDR)来评价算法的降噪效果.通过实验发现,该算法不仅能够有效地滤除工频干扰,而且SDR值较小,滤波效果优于改进的Levkov算法.

  • 特征交互lasso用于肝病分类

    作者:王金甲;卢阳

    针对肝病分类中存在的特征交互的问题,我们研究了一种分层交互lasso分类方法.首先对logistic模型添加lasso罚函数和分层凸约束,其次采用卡罗需-库恩-塔克条件与广义梯度下降法相结合的凸优化方法给出模型求解方法,后得到主效应特征系数与交互特征系数的稀疏解,实现模型分类.本文在两个肝病数据集上进行实验,证明了特征交互对肝病分类有贡献.实验结果证明了分层交互lasso方法可解释性强,效果、效率均优于lasso方法、全特征对lasso方法以及支持向量机、近邻和决策树等传统分类方法.

  • 基于多普勒方法的肿瘤患儿左心功能早期损害监测对比研究

    作者:刘颖;章浩伟;张航

    心功能早期损害监测与评估对肿瘤患儿治疗方案调整和预后评估有非常重要的意义.本文采用脉冲多普勒(PWD)和组织多普勒(TDI)方法对0.5~14岁儿童左心功能早期损害进行了监测,测定并比较了80例儿童的各项主要指标.研究表明化疗组肿瘤患儿的二、三尖瓣环血流频谱测值较对照组,具有显著差异.相比PWD,TDI方法能够更及时、客观、准确地实现儿童早期心功能损害监测评估的目标,可应用于肿瘤患儿心功能损害的早期识别.

  • cTnC-linker-TnⅠ(P)基因的构建、融合蛋白表达及冻干品的制备

    作者:宋晓丽;刘晓云;才蕾;武建伟;王继华

    从GenBank中检索人源心肌肌钙蛋白C亚基(cTnC)和心肌肌钙蛋白Ⅰ亚基(cTnⅠ)编码序列,合成cTnC和cTnⅠ第30至110氨基酸基因-cTnⅠ(P),并在两者之间合成一段由15个氨基酸(G4S)3组成的接头(linker)序列.构建原核表达载体pColdⅠ-cTnC-linker-TnⅠ (P),转化大肠杆菌BL21 (DE3),用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导融合蛋白表达,结果在大肠杆菌中成功实现了eTnC-linker-TnⅠ(P)融合蛋白的稳定可溶性高表达.经Ni2+柱纯化后得到纯度大于95%的cTnC-linker-TnⅠ(P)融合蛋白,制备冻干品并采用万孚飛测@心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)定量检测试剂盒检测其稳定性.cTnC-linker-TnⅠ(P)冻干品在37℃可稳定保存10 d以上,25℃、4℃稳定保存4个月以上.本研究获得的cTnC-linker-TnⅠ(P)融合蛋白活性高,冻干品稳定性好,为后续研究提供了稳定高效的生物原材料.

  • 聚乙二醇对LL-37与干扰素-α2a融合蛋白的修饰条件优化

    作者:张明杰

    聚乙二醇(PEG)修饰是延长蛋白药物体内半衰期和降低免疫原性的有效途径.经过单因素实验,探索了PEG对LL-37与干扰素(IFN)-α2a融合蛋白修饰的佳工艺条件,分别为:PEG分子量为5 000、融合蛋白浓度为0.6 mg/mL、蛋白与PEG5000的物质的量之比为1:10、反应温度为4℃、反应时间为4h、pH为9.0.经正交实验表明,3个主要因素对蛋白修饰率的影响顺序为融合蛋白浓度>蛋白mPEG5000-SS的物质量之比>pH,佳工艺条件为融合蛋白浓度为0.6 mg/mL、蛋白与mPEG5000-SS的物质的量之比为1:10、pH为8.8.在佳修饰条件下,三次平行实验的平均蛋白修饰率为86.98%.在佳修饰条件下,蛋白的修饰率可稳定达到85%以上,LL-37与IFN-α2a融合蛋白的干扰素活性保持率为58%以上,抗菌活性的保持率可达到97%以上.

  • 补充外源性神经生长因子对大鼠心肌梗死后延迟再灌注的影响

    作者:刘洋;张绍敏;孙春丽;吴锦晖

    探讨外源性神经生长因子(NGF)在大鼠心肌梗死后延迟再灌注治疗中的作用及机制.通过建立大鼠心梗延迟再灌注模型,构建重组腺病毒Ad-NGF基因并进行基因转染,使大鼠心梗延迟再灌注后体内NGF持续高表达.在术后第3、7、和/或14、28天检测NGF蛋白表达、微血管增生数量,观察心肌细胞凋亡情况、心脏结构及功能的变化.我们发现,给予NGF治疗的过表达组,NGF各时间点含量均高于对照组(P<0.01),凋亡率均低于模型对照组(P<0.01或P<0.05);过表达组新生微血管数量在第14天、28天明显高于模型对照组(P<0.01,P<0.05).超声心动图记录第28天时模型对照组左室舒张/收缩末期内径测值明显高于过表达组(P<0.05),左室舒张/收缩末期容积测值明显高于过表达组(P<0.01),即模型对照组心脏结构改变明显;第14天和第28天时过表达组左室射血分数、短轴缩短率均明显高于模型对照组(P<0.01),即过表达组心功能较模型对照组明显改善.因此我们认为,外源性NGF通过促进血管增生和抑制心肌细胞凋亡等途径改善了大鼠心肌重塑及心脏功能.

  • 不同角膜温度下人眼前房热传递的数值模拟

    作者:郭竞敏;张虹;王军明

    重建人眼前房三维模型,探究不同角膜温度对前房热传递过程的影响.基于正常志愿者的光学相干断层扫描影像,采用UG参数化造型的方法对人眼前房进行三维建模,并用有限体积分析方法对不同角膜温度下整个前节的热传递和房水流动过程进行数值模拟.结果显示角膜温度对前房热传递和房水流动有显著影响:前房温度呈线性分布,沿瞳孔轴对称,温差越大则对称性越差;房水在低温侧上浮,在高温侧下沉,呈涡流样流动,温差越大则流速越快;角膜、晶体和虹膜的热通量主要受房水流速影响,流速越快则上述壁面热通量绝对值越大.基于光学相干断层扫描影像的人眼前房数值模拟切实可行,研究结果有助于深入认识角膜温度差异在前房热传递和房水动力学中的重要作用.

  • 一种基于大Lyapunov指数的平衡站立能力评价方法

    作者:刘琨;王洪瑞;肖金壮;赵青

    为了科学评价人体站立平衡能力,本文基于混沌系统非线性分析理论,提出了一种新的评价方法.该方法利用运动平台对受试者足底施加前后方向正弦式运动刺激,采用三个加速度传感器固定于受试者肩、髋、膝,采集人体平衡调节的动态数据.通过重构系统的相空间,计算得到受试者不同体段动态数据的大Lyapunov指数(LLE),用LLE的差值平方和(SSDLLE)作为平衡能力的评价指标.后用该方法计算了20位受试者的平衡指标,并与传统评价方法的结果进行对比,结果表明SSDLLE较为符合受试者的平衡表现,可以在一定程度上用于评测人体的平衡能力.此外,结果还表明人体各个关节的协调能力决定了平衡能力的优劣;各体段的混沌特性的差异与个体的站立平衡能力是存在相关性的.

  • 中间神经元前体细胞株GE6在不同分化条件下小RNA的表达

    作者:葛昕旭;刘倩;尹舒;李赫冬

    本研究通过分析小RNA(microRNAs)在大鼠大脑中间神经元前体细胞株GE6体外分化中的表达,筛选出在中间神经元前体细胞系分化成熟过程中特异性表达的小RNA,并预测分析其可能在此过程中的功能.实验中,将GE6在三种不同条件下培养,即:不加入任何其他生长因子,正常分化培养4天的GE6 (Ge6_4d);加入骨形态发生蛋白-2 (BMP2)后分化培养4天的GE6(Ge6_ bmp2);以及加入音猥因子(SHH)后分化培养4天的GE6(Ge6-shh).设阴性对照组为未分化的GE6(Ge6 u).四组GE6细胞进行细胞免疫荧光染色、qRT-PCR以及小RNA芯片检测分析.通过四组细胞的两两比较、筛选及分析发现,多种小RNA在GE6细胞的分化过程中含量有明显变化.miR-710、miR-290-5p和miR-3473等在加入分泌因子BMP2的GE6细胞中含量显著上调.这些小RNA可能对大鼠中间神经元分化起到重要的调控作用.

  • 三种T波终点检测算法的对比研究——小波变换法、累积积分面积法及梯形面积法

    作者:黎承涛;张永亮;何子军;叶骏;胡福松;马祖长;王敬志

    本研究通过选取QT数据库中20例共3 569个心拍的心电数据,对三种不单纯依赖阈值的T波终点检测算法(小波法、累积积分面积法、梯形面积法)的检测性能进行对比分析,评估出适宜于临床检测的T波终点检测算法.首先,基于小波变换的多尺度分析方法定位QRS波群及T波;然后,将T波区分为四种形态(正向、反向、双向:+-/-+),分别采用三种算法用于T波终点的检测;后,文中提出一种基于T波形态的自适应选择T波终点检测算法,并对其进行实验验证.结果表明:该自适应选择方法相比单一的T波终点检测算法,有着更好的检测性能,其灵敏度、阳性预测度和时间差分别为98.93%、99.11%和(-2.33±19.70)ms.因此,根据T波形态自适应选择T波终点的检测算法有助于提高T波终点的检测效率.

  • 实时心脏磁共振成像左心室功能分析研究

    作者:杨帆;何艳;张洁;吴垠

    实时自由呼吸心脏成像是一种重复性好、采集时间短且不需要屏气的磁共振成像方法.然而实时心脏成像进行左心室功能分析时,通常需要依靠人眼找出舒张末期和收缩末期图像,这个过程非常费时费力.为了节省处理时间,本文提出一种半自动定位舒张末期和收缩末期图像的方法.该方法主要通过对呼吸运动信号进行拟合,在拟合信号呼吸末期利用互相关系数确定舒张末期和收缩末期图像.整个过程采集了10名健康志愿者实时心脏磁共振图像,并同标准屏气稳态自由进动序列采集数据进行左心室功能分析比较.实验结果表明,所提方法能够正确检测出舒张末期和收缩末期图像.未来,这个方法可望在临床上进行快速地左心室功能分析.

  • 心率变异性分析评价疼痛对自主神经活动的影响

    作者:付庆彪;刘春林;张方;房怿;申岱;张健

    本研究旨在探讨辣椒素疼痛模型建立的可行性和心率变异性(HRV)分析用于疼痛评价的可能性,并对辣椒素致痛过程中志愿者的自主神经活动性的变化进行研究.本研究对30名健康志愿者进行辣椒素刺激,记录刺激后的视觉模拟量表(VAS)评分及其刺激前后的心电信号及HRV分析指标,包括时域分析指标、频域分析指标、非线性分析指标.实验结果表明辣椒素导致人体疼痛的过程中,志愿者的自主神经活性升高,其中交感神经活性升高明显,在HRV上有明显变化.由此可见,辣椒素疼痛模型的建立是可行的.在进一步的实验中HRV分析有望作为定量评价疼痛的参考指标之一.

  • 鼻咽癌自动调强放疗计划设计的可行性

    作者:何垠波;张隆彬;肖江洪;段宝凤

    鼻咽癌调强放疗计划十分复杂,计划质量通常与治疗剂量师的经验密切相关.本研究纳入了10例不同分期的鼻咽癌患者,基于Pinnacle3 9.2治疗计划系统脚本,运用计算机程序设置计划的基本参数、目标参数等,终自动完成鼻咽癌调强放疗计划.然后,对自动和手动调强放疗计划进行统计学比较和临床评估.结果显示两种计划中大多数靶区和危及器官剂量学参数的差异无统计学意义.本文所述的鼻咽癌自动调强放疗计划能够满足临床放疗要求,显著减少计划时间,同时避免因为经验不足等人为因素对计划质量造成的影响.

  • 基于血管内超声的动脉血管壁应变分布的计算流体力学仿真

    作者:孙正;刘存

    估算动脉血管壁所受的应力以及产生的应变,对于评估血管壁的弹性和预测斑块的发展趋势具有重要的临床参考价值.本文利用计算流体力学(CFD)数值模拟技术,对从动脉血管内超声(IVUS)图像序列中重建出的三维血管及血液模型进行单向流固耦合模拟,得到用伪彩编码表示应变分布情况的三维血管模型,直观地展示血管的三维形态结构和三维应变分量及其分布情况.

  • 厌恶与悲伤情境图片诱发负性情绪的脑电机制差异探索

    作者:王欣;靳静娜;李松;刘志朋;殷涛

    进化心理学认为消极情境可能危及生存,常引发回避动机,对人体机能与心理素质皆有重要影响.厌恶与悲伤情境均能够诱发出负性情绪,但对两者诱发负性情绪过程中的注意力捕获和情绪认知差异尚缺乏了解.本研究选用典型悲伤、厌恶情境图片,设计了两组负性情绪诱发实验,并采集了15位青年学生(7男8女,年龄27岁±3岁)观看情境图片时的32导头皮脑电数据,提取了各导联事件相关电位(ERP)信号.通过对厌恶和悲伤情境图片所诱发ERP信号进行配对样本t检验,得到两种图片下ERP信号有统计学差异的时段;并根据两ERP信号在差异时段内均方根差值绘制脑地形图,得到差异空间分布.结果显示:悲伤与厌恶情境图片所诱发ERP差异主要体现在前中期T1 (120~450 ms)和晚期T2(800~1 000 ms)两个时段;悲伤图片在T1时段主要激活了枕叶,反映了注意力的获取,而厌恶图片在T1时段不仅激活了枕叶,也高度激活了前额叶,反映出明显的情绪感知;厌恶与悲伤图片在T2时段都激活了前额叶,但厌恶图片所诱发ERP不仅在前额叶,也在顶叶表现出更强的情绪感知力.以上研究结果将对加深负性情绪认识以及探索负性情绪诱发的深层认知神经学机制有所启示.

  • 低场三维超短回波时间磁共振成像的优化

    作者:黄预立;杜一平

    传统磁共振序列回波时间至少为1 ms,能够形成良好的软组织对比度.然而一些短T2组织由于衰减太快,在传统磁共振图像中呈现暗信号.近年来,超短回波时间序列因其对短T2组织的成像能力成为了磁共振领域的研究热点,绝大多数研究是在高场下进行的,但在发展中国家仍有大量的低场磁共振系统在使用.本文在0.35T永磁磁共振系统中实现了三维超短回波时间序列,研究采样与读出梯度间的延时、参与计算R2*图像的回波时间和欠采样率对结果的影响.通过改变成像和重建参数发现,采样与读出梯度间的微小延时会对原始图像产生较大的影响;用不同时刻的回波图像计算出的R2*图像也有较大的差别;而过度的欠采样会直接影响对短T2组织的显示.上述结果显示了在低场下进行三维超短回波时间成像时选择合适成像参数的重要性,通过选择适当的参数,短T2组织可以在低场下得到成像.

  • 基于足底压力和步态参数分析的水平行走遇滑失稳的自适应平衡反应研究

    作者:李洋;张峻霞;司莹

    目前国内外对于步态失稳现象已开展了大量研究,但尚不清楚平衡调节过程中足底压力与步态参数间的关系.本文利用足底压力与步态分析手段,研究分析人体水平地面行走时遇滑移扰动后激发的自适应平衡反应.本文募集10名健康男性受试者,统一着鞋,于干燥和油介质水平地面进行对比行走试验,并采集分析了时-空步态参数、足底压力参数和垂直地面的反作用力(VGRF)等参数的变化规律.研究结果表明,水平地面行走时遇滑移扰动后自适应平衡反应主要包括:足跟触地更轻、足趾离地时抓地更紧,人体采用更低的步速、更短的跨步长,并增加站立相时间来维持或恢复平衡.本文研究结果将为防止滑跌损伤、康复训练设计及行走辅具的研发等领域开拓新的思路并提供一定参考价值.

  • 脑电信号共空间模式模糊融合的研究

    作者:徐鲁强;肖光灿;黎茂锋

    共空间模式(CSP)是脑电信号特征提取的主要方法,但它存在较严重的过拟合问题.本文提出对多通道脑电数据划分多个区域,分别用CSP算法提取各区域的脑电数据特征,对得到的各特征分别进行线性分类,用Cho-quet模糊积分融合各线性分类结果,有助于克服脑电信号处理的过拟合问题和提高脑电信号识别准确度,从而给出了脑电数据处理的一种新框架.采用2005年国际脑机接口(BCI)竞赛数据验证该处理框架,获得的识别准确率显著提高,并且在一定程度上解决了CSP的过拟合问题,显示了本框架处理脑电信息的有效性.

  • 虚拟手术中基于遗传算法的质点弹簧模型参数确定

    作者:陈颖;胡序一;朱奇光

    质点弹簧模型是虚拟手术中常用模型之一,但由于其模型参数无明确物理意义,参数设定上存在诸多不便.由此提出基于遗传算法确定质点弹簧模型参数的方法.采用计算机辅助断层扫描数据(CAT data)确定质点质量值;弹簧弹性系数及阻尼系数通过遗传算法计算获得;并利用参考形变同模拟形变间差异大小作为适应度函数求得模型参数近似优解.实验结果证明该方法能在较低计算成本的前提下获得弹簧参数的近似优解,能够使虚拟模型较准确地再现实际模型形变效果.

  • 心血管系统电网络模型的脉动信号仿真分析

    作者:刘莹;殷艳飞;章德发;王梦洪;毕勇强

    脉搏波蕴含了人体丰富的生理病理信息,研究脉搏波与心血管系统生理参数的关系不但有利于心血管疾病的临床诊断与治疗,而且有助于新型医疗设备的开发.本文在经典双弹腔模型的基础上,采用电网络模型法建立了人体心血管仿真系统,对动脉内血压与血流的变化规律进行仿真,分析了外周阻力与血管顺应性对血流分布的影响,并将仿真结果与临床监测结果进行对比分析,以预测人体的生理病理状态.结果表明,血压与血流的仿真波形于第二个心动周期后逐渐趋于稳定;随着外周阻力的增大,动脉的收缩压增大,舒张压保持不变,而脉压逐渐增大;随着血管顺应性的减小,血管的弹性变差,脉压相应地增大;仿真结果与临床监测结果一致.外周阻力增大和血管顺应性减小预示了高血压和动脉粥样硬化等疾病的发生率增大.

  • 中央驱动式上肢康复机器人运动学建模与分析

    作者:易金花;喻洪流;张颖;胡鑫;石萍

    为在结构上减小机械臂的体积,同时还减小电机噪音、辐射等不良因素对上肢功能障碍患者的影响,本文提出了上肢康复机器人的中央驱动式传动结构.利用Denavit-Hartenberg (D-H)表示法对中央驱动式上肢康复机器人进行运动学建模,得到了其正、逆运动学方程.使用SolidWorks三维建模软件进行三维建模,并让其在预设康复轨迹下进行运动仿真实验,得到了各关节的角度-时间曲线及机械臂手柄的位置-时间曲线.实验结果表明,机械臂手柄能在设定的康复轨迹下运动,验证了中央驱动式结构设计的合理性.同时,由机械臂手柄位置信息通过逆运动学方程计算得到的各关节的角度-时间曲线与从实验中得到的曲线大误差不到3.,验证了所得运动学方程的有效性.

  • 医院门户网站门诊专家信息的抽取研究

    作者:张远鹏;董建成;钱旦敏;耿兴云;吴辉群;王理

    门诊专家信息可以为需要就诊的居民提供一定的参考,通常这类信息分布于各个医院的门户网站,而且大多数需要通过查询才能获取.为了自动抽取医院门户网站的门诊专家信息,首先要解决查询接口判别的问题.针对此问题,根据查询接口的属性特征,构建了一种树状结构的领域模型,用于对查询接口进行分类判别,并进行领域关键词的填写.其次,对于返回的网页,需要进行噪声过滤,本文针对此问题,提出了分块重要度模型.实验结果表明,基于领域模型的查询接口判别方法比基于规则方法的准确率提高了10.83%,分块重要度模型的F1值比XPath方法提高了10.5%.

  • 数字化大鼠综合训练跑台控制系统设计与测试

    作者:徐秀林;马关坡;赵俊;胡秀枋

    本研究开发了一种用于大鼠运动训练的实验跑台.由6个跑道组成,其中2个常规平面跑道,2个左右摆动跑道,2个前后摆动跑道,每个跑道的后端均安装有电刺激装置.通过6台交流调速电机为跑道提供动力,采用MSP430F149作为控制核心以调节跑道的摆动频率和电刺激强度,采用IAR for MSP430设计系统软件;实现了平面跑道速度在0~30 m/min范围内独立可调,前后摆动跑道的摆动频率为3~ 25次/min,左右摆动跑道的摆动频率为3~32次/min,每个跑道具有强、中、弱三档电击强度.该数字化大鼠综合训练跑台可实现大鼠不同跑步训练的要求,可为人类疾病的治疗机制研究提供相关实验数据.

  • 动脉粥样硬化分子互作网络的构建及生物学通路分析

    作者:李趣欢;顾珊珊;李娜;李圳阳;赖文龙;曾杨

    动脉粥样硬化是由脂质在血管壁积累造成的一种复杂疾病,受多种遗传因素和环境因素影响.本文为了更好地理解动脉粥样硬化的分子调控机制,构建了与动脉粥样硬化相关的蛋白质互作网络.首先从核酸数据库和生物分子对象网络数据库(BOND)中下载相关的基因数据以及互作信息,将数据导人Cytoscape软件构建蛋白质互作网络,利用度分布挖掘Hub蛋白,借助KOBAS 2.0在线服务器来识别显著相关的通路和疾病,后构建出与疾病相关的生物学通路网络.总之,本文挖掘出了一系列与动脉粥样硬化相关的关键分子,这些关键分子有可能成为有效预防动脉粥样硬化或相关治疗药物的新靶标.

  • 多孔支架在肌肉组织工程中的应用

    作者:孙妍;邹玲

    支架是组织工程的关键要素之一.在肌肉组织工程中,多孔支架具备独特的优势,包括利于细胞的存活、成肌分化及血管长入等,应用潜力巨大.多孔支架的性能与材料的性质密切相关,此外支架的孔径大小及孔隙率等直接影响细胞黏附、增殖与分化.本文就肌肉组织工程中常用多孔支架的种类、应用及优势等作一综述.

  • 钙磷涂层中掺入锌对成骨的影响及其潜在生物学机制

    作者:罗雯静;赵静辉;孟星;马珊珊;孙千月;郭天奇;王玉峰

    种植体表面涂层改性可提高其骨诱导性,其中单纯钙磷涂层已被广泛研究,但其促骨整合速率慢、抗菌性低,其他金属离子如纳米锌离子的加入可弥补这些缺陷.本文阐述了该改良涂层中纳米锌的掺入形式、对材料理化性能的影响以及抑菌性,同时归纳了钙离子、锌离子和无机磷赋予材料的生物学性能主要集中于三种无机离子对成骨细胞增殖分化、蛋白合成及基质矿化等方面的作用,以全面阐述纳米掺锌钙磷涂层对骨形成的促进作用.

  • 自体荧光诊断技术的研究进展及发展方向

    作者:刘刚

    自体荧光检测技术是目前新兴的癌症诊断技术,它与传统白光内窥镜相比,在癌前病变和早期癌症的诊断上有很大的优势.本文总结了国内外关于自体荧光检测技术的研究现状和进展,重点阐述了生物组织的内源性荧光分子、正常和异常生物组织荧光信号差异的来源、荧光激发光光源和波长的选择,以及荧光图像和光谱信号的处理方法.后,本文分析并讨论了自体荧光成像与光谱技术在癌前病变和早期癌症诊断中的不足和发展方向.

  • 促凋亡新基因PNAS-4在基因治疗领域的研究进展及其分子机制假说

    作者:周斌

    PNAS-4是新近发现的一个促凋亡的新基因.近年来PNAS-4在肿瘤基因治疗基础研究有大量的报道,PNAS-4基因治疗及联合化学药物治疗或放疗显示了较好的应用前景,但PNAS-4促凋亡的分子机制尚不完全清楚.本文综述了近年来PNAS-4在肿瘤基因治疗领域的研究进展,并着重对PNAS-4促凋亡的分子机制的现有假说进行概括.根据PNAS-4新发现的结构域特征,笔者提出PNAS-4可能是作为一种新的去SUMO化异肽酶,通过去蛋白SUMO化来调节某些与凋亡相关的靶蛋白的功能,从而发挥促凋亡的功能.

  • 丝素蛋白作为药物载体材料的研究进展

    作者:吉立静;柯靖;贾兰;郭丽

    近年来药物载体材料的研究已成为医学领域研究的热点.选择适宜的载体材料是获得良好给药系统的关键.丝素蛋白是一种天然蛋白质,具有良好的生物相容性和机械性能,可生物降解,无毒,易于加工制备,因而是一种优良的药物载体材料.本文基于丝素蛋白的结构和特点,综述了它作为药物载体材料的新研究进展.

  • 水凝胶的性能及其在生物医学中的应用

    作者:葛丽;刘立伟;蒋丽娜

    水凝胶是一种能够在体外模拟细胞外基质的新型高分子聚合生物材料.水凝胶本身具有生物惰性,通过对其理化性质和生物学特性进行精确设计,能够在体外为细胞生长和新生组织形成提供机械支持和发育引导.本文主要介绍了水凝胶的设计、性能及其在组织工程与再生医学、药物递送、干细胞培养与细胞疗法方面的应用.

  • 青霉素生产菌——产黄青霉的蛋白质组学研究进展

    作者:王顺;王培红;张楠

    青霉素是世界上早应用于临床治疗的β-内酰胺类药物,目前仍被广泛应用.产黄青霉(P.Chrysogenum)是青霉素的生产菌,其合成和调控机制已经研究得比较完善,但在其蛋白质组学方面的研究起步较晚且相对较少.本文综述了青霉素的合成与应用,以及产黄青霉的改造及其蛋白质组学的研究进展.在此基础上,重点介绍了蛋白质组学对于研究菌株蛋白表达的优势.

  • 质子转移反应质谱在呼气检测领域的研究进展

    作者:赵学玒;李维康;杜康;孙运;杨文

    人体呼出的气体携带有重要的生理信息,而呼出气体检测技术具有采样无损、操作便利等优点,是医疗检测领域的研究热点.质子转移反应质谱(PTR-MS)因灵敏度高、响应速度快、特异性好等优点,在呼出气体检测领域发挥着不可替代的作用.本文介绍了PTR-MS的基本原理,综述了PTR-MS在呼出气体检测领域的研究进展,分析了影响测量结果的主要因素,并对其发展方向进行了展望.

  • 血糖近红外光谱分析中奇异样本去除方法研究

    作者:林永忠;李丽娜;林添良

    血糖浓度的近红外光谱分析中,奇异样本的存在会影响多元校正模型的精度.本研究建立了基于蒙特卡洛交互验证法(MCCV)的奇异样本去除方法,通过人体离体血浆实验和人体在体试验,验证了该方法在血糖近红外光谱分析中的应用效果,并与基于改进的无信息变量消除的无信息样本去除方法(MUVE-USE)进行了比较研究.实验结果表明,基于MCCV的奇异样本去除方法,除了与MUVE-USE一样可去除由于粗大误差(如样品损坏)或系统误差(如仪器漂移)产生的奇异样本外,还能同时去除对模型精度有影响的由于不确定原因产生的随机误差等奇异样本.去除多种奇异样本后建立的多元校正模型的精度明显提高.

  • 一种基于五声音阶和混沌的耳鸣康复音生成方法

    作者:陈杰梅;何培宇;潘帆

    耳鸣是一种常见临床症状,发病率很高,严重影响患者生活质量.科学研究表明,利用某些相似不重复的音乐可缓解耳鸣.通过混沌系统直接映射合成的音乐虽整体符合相似不重复特性,但其音乐内部仍会出现同一音调连续重复多次或音调突变情况.针对这一问题,本文基于五声音阶、混沌理论,借助乐器数字接口(MIDI)技术,提出了一种新的耳鸣康复音生成方法.试听结果表明,这种方法生成的耳鸣康复音不仅具有自相似性,在可控范围内不会完全重复;并且音乐内部不会有较大的音调突变,因此将其应用于耳鸣治疗具有一定参考价值.

  • 心脏起搏器非接触供电的混沌控制研究

    作者:周成虎;黄明明;李松涛

    为了提高心脏起博器非接触供电技术的可靠性,本文提出了一种新颖的应用无线反馈稳压技术调节心脏病患者内置供电滤波电路输出电压、电流的控制方法,使其输出电压保持稳定,从而确保超级电容和心脏起搏器得到稳定的供电电源.要实时地实施精确的电压控制,考虑原、副边线圈电感耦合系数变化、外置供电电源电压和负载的变化,需要实时、准确检测整流滤波后的输出电压、电流值.因此,在基于混沌控制理论的基础上,本文采用快速观测整流滤波后的电压和电流的双涡卷相图算法,可有效提高电路的检测时间.所提出的控制方法其相图可分解成8段,得到7个零极值点,当检测到这些零极值点时,根据零极值点的瞬时值得到对应的电压、电流平均值.仿真与实验结果表明,采用上述控制方法,可使开关器件的响应时间缩短为不超过1/2开关周期,从而验证了所提出检测算法的可行性与有效性.

  • 基于现场可编程门阵列的Hodgkin-Huxley模型神经元动作电位的数值模拟功能实现

    作者:王金龙;逯迈;胡延文;陈小强;潘强强

    神经元是构成生物体神经系统的基本单位.在神经元的电生理特性描述上,Hodgkin-Huxley(H H)模型接近于生物学实际.硬件实现神经元可为临床脊髓损伤治疗、仿生学、人工智能等方面提供新的研究思路.本文以HH模型神经元为研究对象,采用DSP Builder技术,在现场可编程门阵列(FPGA)上完成了单个HH模型神经元的硬件实现.对FPGA实现的神经元施加了不同类型的电流刺激,分析研究其动作电位响应特性,并与相同参数刺激下的数值模拟结果进行了相关系数的计算分析.结果表明,FPGA实现的神经元动作电位响应与数值模拟结果高度一致,为后续通过硬件构建神经元网络奠定了基础.

  • 改进的磁共振回顾式呼吸导航门控技术

    作者:史中强;杜一平

    腹部成像是磁共振成像(MRI)的一个重要应用领域,但呼吸运动导致的伪影依然是其面临的主要问题.回顾式呼吸导航门控技术可以有效地抑制呼吸运动伪影,然而过长的扫描时间和很低的信噪比效率严重制约了这种技术的临床应用.本文提出了一种改进的回顾式呼吸导航数据采集和重建方法,该方法采用了变过采集率的数据采集方法和加权平均的重建算法.水模和7名志愿者的成像结果表明,相同的扫描时间,改进方法和传统方法相比,可以有效提高图像的信噪比以及减少图像伪影.该方法也可在不影响图像质量的前提下减少扫描时间.

  • 一种基于一维和二维相机的混合光学定位方法

    作者:吴剑;李昂

    光学空间定位系统在诸多领域都有着广泛应用.本文提出了一种结合使用线阵相机和面阵相机的方法来进行空间定位.线阵相机的一维数据可以快速处理,提取出目标点的坐标.利用这个坐标来辅助面阵相机上的数据处理,减少面阵相机上目标的搜索量和计算量,同时还可以对多目标点定位的匹配过程提供帮助,进而达到加快计算速度的目的.通过本方法可以达到1.608 mm的定位精度,约为测量范围的千分之一;而且可以同时对多目标点进行定位,即使在目标点之间并没有几何约束的条件下,该方法对4目标点的定位时间也可达23.87 ms,即为41.9 fps.

生物医学工程学分期目录
期数
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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
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1998 03

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