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全口义齿三维有限元建模方法的研究进展
无牙颌患者的义齿修复一直是口腔修复中的难点之一.常规修复方式为传统全口义齿,随着近几十年种植技术的发展为无牙颌患者修复提供了更多选择方案,如种植固定全口义齿、种植固位/支持式覆盖义齿及种植固定活动联合修复义齿等等.口腔生物力学为口腔疾病治疗方法的改进、修复材料的开发及使用器械的研究提供了力学基础.其中有限元法作为一种生物力学分析的方法在医学领域中应用极其广泛.三维有限元法特别适合用于分析形状复杂的物体如义齿应力分布等问题,而快速有效地建立三维有限元模型是进行有限元分析的第一步.本文将回顾相关文献,就建立全口义齿三维有限元模型的方法作一综述.
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对心血管系统建模的研究发展
机体生存重要的生理技能之一是血液循环,它是实现机体内环境相对恒定和新城代谢正常进行的重要保证.要实现血液循环就需以心脏为动力器官,以血管为运输血液的管道,而心脏和血管便构成心血管系统.随着时代科学技术的发展,人们为了获取更多的心血管知识,加强对生物系统的研究,心血管系统的建模便成为了不少学者研究的重点课题.因此,本文笔者就关于对心血系统建模的研究发展进行相关探讨.
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非独立离散型结局测量资料的logistic回归模型及其应用
探讨非独立离散型结局数据的logistic回归模型的基本原理和建模策略.采用SAS PROC GLIMMIX语句对农村中学生二手烟暴露情况及其影响因素研究实例进行两水平logistic回归模型拟合.在控制了组水平(班级)层级因素后,开展了控烟活动的班级二手烟暴露率较低(t=3.27,P=0.004 8);母亲学历越低、父亲吸烟越严重,学生二手烟暴露率越高(分别为t=3.53,P=0.000 4;t= 6.51,P＜0.000 1).多层logistic回归模型可以较好地拟合非独立离散型结局数据.
关键词： 层级数据 logistic回归模型 建模 -
基于喷雾形态的换热型空调新风系统湿度控制研究
文章概述了空调新风系统应用探究的必要性,并对空调系统中的子系统——温湿度耦合系统进行了详细的集成研究.为优化医院空调系统设计、改善医院建筑内部环境的空气质量、降低院内感染率提供了一种绿色低碳的无菌新风技术手段.
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疾病风险评估综合方法建模研究进展
健康风险评估(health risk appraisal,HRA)是对个人和(或)群体的健康状况及发病和(或)死亡危险性的定量评估技术,流行病学研究成果和统计学方法的进展为疾病风险评估提供了理论依据并使之成为可能.本文主要介绍针对既往大量散在的慢性病危险因素流行病学研究结果所进行的综合分析方法,所涉及的统计方法主要包括Meta分析和合成分析.
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脊柱侧凸有限元建模方法的应用进展
脊柱侧凸是一种由多种病因导致的三维复杂脊柱畸形,常合并胸廓畸形、肩失衡等并发症.由于其尸体标本难以获取以及动物模型制作困难,致使脊柱侧凸的生物力学研究受到限制.近年来,随着计算机技术、软件开发和图像处理的不断发展,应用有限元分析法建立人类脊柱有限元数字模型的技术日臻成熟,已为脊柱侧凸的病理机制、支具的设计及应用和手术方式的选择等研究提供了有力的支持,成为脊柱侧凸生物力学研究中不可缺少的工具.建立高质量的脊柱有限元数字模型是进行分析研究的基础,但有限元建模方法多样且过程复杂,因而如何根据研究目的选择合适的建模方法成为有限元研究者的首要任务.笔者在查阅近几年国内外相关文章后,对脊柱侧凸有限元建模过程包括脊柱侧凸数据的获取方式、几何模型的建立、各组织材料属性及参数设定、有限元模型的有效性验证等方面作一综述,以资参考.
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内丹三衍生功种的脑电功率谱特征与计算机评估
1 引言气功功种名目繁多,意念调控方式有所不同,即使同一功法各人领悟亦不同,所谓"只可意会不可言传"也说明了气功在教学或研究方面的复杂性.作为一个自发流行千百年且能有效健身的气功功种,有操作规律应该是起码的.练功是三调有机协调后的自我锻炼方法,调心方式不同、三调间协调方式不同,可能是形成不同功种、功效的关键所在.
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近红外光谱在药品监督中的应用
由于有机类药品的近红外光谱都具有高度的特征性,而且,近红外光谱仪,操作简单,若用正确的方法指导应用,定会为药品监督检验工作带来革命性的发展,为保卫人民群众用药的安全有效做出更大的贡献.
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基于CT数据的人体L3-L4腰椎节段的三维有限元建模和分析
目的 建立一个精确的人体L3-L4腰椎节段有限元模型,用于腰椎生物力学的研究.方法 基于可视人计划(visible human project,VHP)男性冷冻CT数据,通过Marchingcubes算法三维重建L3和L4椎骨的几何模型并转换为有限元网格,然后结合椎间盘和韧带的网格建立L3-L4节段的有限元网格.根据CT值设定材料特性建立有限元模型,施加压缩的边界条件进行有限元分析,并和参考模型的结果比较分析.结果 基于CT的L3-L4节段有限元模型比参考模型更符合腰椎的解剖结构.结论 基于CT的L3-L4节段有限元模型能够精确的描述腰椎解剖结构,保证有限元分析的准确性.
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900MHz电磁场作用下大鼠头部建模与仿真
目的 手机的电磁辐射对人体的影响愈加受到关注.由于可能存在的潜在危害,常用大鼠作为实验对象.本文拟了解实验中电磁场在大鼠头部的分布情况,便于更好地设计大鼠辐照实验.方法 首先建立手机天线和大鼠头部模型,利用HFSS电磁场仿真软件对电磁场在大鼠头部的分布进行仿真分析,计算出大鼠脑部各区域的比吸收率(specific absorption rate,SAR).结果 大部分电磁场被靠近天线一侧的头皮和头骨吸收,到达颅内的电场强度约为总电场强度的1/4.SAR分布与电场相似,随着脑区与天线距离的增大,其SAR值减小,颅内的SAR值约为头骨部分的1/4.结论 文中建立的大鼠头部模型和仿真计算方法有助于了解手机电磁场在大鼠脑内的具体分布.
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超导磁体大梯度强磁场中抗磁性物质表观重力分析
目的 超导磁体产生的大梯度强磁场(large gradient high magnetic field,LGHMF)可实现变重力环境的模拟,其中利用超导磁体实现的抗磁悬浮技术是目前悬浮生物体、水等抗磁性物质的主要手段.为准确定位超导磁体中的抗磁悬浮或其他表观重力水平位点,建立了大梯度强磁场中抗磁性物质(尤其针对于生物体)的表观重力水平分析模型,可用于磁生物学、电磁医疗领域的研究.方法 模型通过采集磁体内磁感应强度数据,应用中心差分算法计算场强梯度积,并计算出抗磁性物质的表观重力数值.此外,通过MATLAB软件的图形模块进行了实际表观重力水平整体分布仿真,同时结合软件数据拟合磁体纵向方向的连续表观重力水平函数.结果 模型可准确分析出物质在磁场内各处的受力情况及磁体内所有表观重力水平的位点.仿真很好地反映出超导磁体强磁模拟重力环境下抗磁性物质表观重力水平的变化趋势,与原始出厂时的表观重力水平理论分布基本一致.结论 该模型对磁体设备的二次开发及磁体实验的设计和分析有重要意义.
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基于影像特征的经皮椎体成形术及其建模与仿真方法
经皮椎体成形术是一种微侵害,在X线影像的导引下将骨水泥注射到结构弱化的椎体以增强其生物力学稳定性的介入治疗方法.本文综述了基于影像特征的经皮椎体成形术建模和仿真计算的临床意义和研究现状以及相关进展,并对其进行了分析和评价.在此基础上提出了进一步研究的初步设想并进行了预期分析.
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手指解剖结构的三维建模及临床意义
目的:应用计算机辅助模拟技术(CAD)建立手指解剖结构的三维模型.在计算机上实现手指解剖结构的三维演示.方法:根据手部解剖图谱及相关资料,应用3ds max的放样、多边形等算法建立三维模型.结果:应用上述方法成功地建立了手指解剖结构及指固有动脉逆行岛状瓣的三维模型.该模型可在电脑屏幕上自由旋转,隐藏不感兴趣结构.结论:应用三维建模软件进行手指解剖结构的三维演示是可行的,它有助于人们更好的理解和记忆解剖结构,进行手指手术设计.
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脑梗死早期血流动力学模型的研究
脑梗死发病早期,血管闭塞直接造成了脑血流动力学的变化.为定量研究梗死发生后缺血脑组织残余血流变化和多种变量间的关系,本文使用血流动力学的相关原理,依据脑血流自动调节机制,在理论上建立影响残余血流的数学模型,并结合临床对该模型进行讨论和研究.
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改进型五阶集总参数心血管循环系统的建模与仿真
为更好地研究人体心衰的工作机制,为临床诊断与治疗提供理论依据与仿真工具,根据电网络模型法建立了一个改进型五阶集总参数心血管循环系统模型.应用Matlab软件进行仿真.结果表明:该模型简单有效,可模拟健康状态血液动力学特性,模拟得到CO(心输出量)为5.12 L/min,并可通过调节心率、心力、心室前负荷、心室后负荷模拟静息、轻度运动、中度运动、重度运动时的健康血液循环状态,模拟得出CO逐渐增大分别为5.09 L/min、8.86 L/min、10.74 L/min、14.7 L/min；也可以模拟Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级心衰的血流动力学特性,模拟得出CO逐渐减小分别为5 L/min、4.4 L/min、3.8 L/min、3.2 L/min,仿真结果与实际生理状态及文献中的试验数据相符,对诊断和治疗心衰疾病具有重要意义.
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基于支持向量机的足月胎儿体重预测新方法
支持向量机回归估计的性能往往依赖于核函数及其参数、不敏感系数和惩罚因子的确定.支持向量机中参数的确定是一个较为困难的问题,以往通常采用交叉验证的方法确定参数.本研究提出了自适应参数调整支持向量回归估计方法(A-SVM),给出了自适应参数调整算法.并已成功地应用于足月胎儿体重的建模,且经与径向基网-偏小二乘回归方法(RBFN-PLSR)建立的模型比较,A-SVM方法拟合精度和预测能力均比RBFN-PLSR方法好.
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两种新生儿缺血缺氧性脑病模型建模方法的比较
目的比较两种新生儿缺血缺氧性脑病(HIE)模型建模方法的差异,探讨麻醉和动物缺血缺氧间期对HIE动物模型的影响.方法采用7 d龄SD乳鼠建立HIE模型.传统组动物乙醚麻醉后结扎左侧颈总动脉,休息2～3 h,同时入37 ℃水溶闭缺氧箱,持续充以8%氧+92%氮的混合气体,气流量1 L/min,维持2.5 h.改进组动物动脉结扎手术前动物不予麻醉,且术后动物不作休息立即进行缺氧.比较建模过程中两组动物的存活情况;光镜下观察建模后3 d两组动物左侧大脑半球的病理变化情况,并比较两组动物病理总评分的差异.结果改进组建模过程中所有动物未见死亡,传统组建模过程中6只动物死亡(P<0.025).建模后3 d,改进组动物脑组织变性、坏死显著,病理总评分550分,传统组大部分动物脑组织未见明显病变,总评分130分(P<0.01).结论传统HIE建模方法动物在建模过程中死亡率高,而存活的模型动物病理变化却不确切.改进的HIE建模方法模型动物个体之间均衡性好,脑部病变确切,建模过程中动物死亡率低,值得推广.
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非线性可扩展骨骼肌理论模型的建立
目的探讨骨骼肌生物力学模型建立方法.方法以形变系统分析方法为基本出发点,借助拉格朗日多项式,实现非线性可扩展骨骼肌理论模型.结果和结论建立了骨骼肌生物力学模型.根据模型编制程序,可计算特定初态、形变参数下的相应节点位置信息.
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基于统一建模语言的远程康复软件系统建模
目的介绍基于统一建模语言(UML)及Rose开发的远程康复及其软件系统.方法以远程评定子系统为例,对用例图、合作框图和类图进行详细说明.结果和结论开发出了基于UML的远程康复软件系统模型.
关键词： 远程康复 统一建模语言(UML) Rose 建模 -
三维可视化仿真技术与灾害虚拟表现
针对工程科研和设计领域中3D可视化和VR技术研究和应用,首先综合分析了3D可视化仿真的基本技术及其国内外的发展现状,并且通过介绍一个真实灾难发生过程的虚拟表现实例,具体说明目前国际可视化仿真新发展成果和采用几何函数方法制作动画的技术.这对虚拟仿真系统开发具有重要参考意义,将具有良好的应用前景.
