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双目视觉系统精度分析及在经络可视化中的应用
为提高双目立体视觉测量系统的测量精度,采用三角法建立双目立体视觉测量系统的结构参数模型,分析系统结构参数对测量结果的影响.通过仿真得出各结构参数对测量结果的精度影响趋势,归纳出小误差的结构参数取值范围,并将分析结果应用于经络可视化研究中.通过在电极探针上粘贴定位标靶,利用标靶与电极探针的关系计算出探针的坐标,从而间接得出经络点的位置.通过对标靶中X角点的定位精度进行分析,得出实验操作的有效工作区域,为经络的准确定位奠定了良好的基础.后,根据理论与实验结果总结出提高系统精度的方法.
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鲜红斑痣组织光学模型构建的研究进展
鲜红斑痣(port wine stain,PWS)是真皮乳头层毛细血管扩张畸形的先天性疾病.光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)是目前治疗PWS为行之有效的方法.激光作为PDT治疗的三要素之一,其在PWS中的光分布情况对疗效有着直接的影响.利用数学仿真的方法可以对光在组织中的分布进行分析研究.然而,数学仿真需要建立能够反应PWS组织结构和光学特性的组织光学模型.因此,本文介绍了PWS组织的常用组织模型,同时分析了组织模型中测量组织结构和光学参数的常用方法.
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骨关节炎治疗中疗效观察指标的相关性分析
骨关节炎( OA)是严重危害人们健康的关节常见病。本课题组的前期研究表明,脉冲式关节机械加载可以抑制MMP-13等因子的表达从而减轻OA的炎症反应,但其对OA的疗效和保护机制尚不清楚。因此,我们提出脉冲式关节机械加载能否通过抑制异常的骨吸收,纠正异常骨重建、促进软骨的修复,从而治疗OA。本实验用C57 BL/6雌性小鼠30只,随机分为3组,假手术组、创伤性OA组、机械加载治疗组( n=10)。手术构建创伤性骨关节炎小鼠模型,以1N,5Hz的条件进行脉冲性关节机械加载,每天加载5min,共治疗2周。利用番红O、H&E及TRAP等染色分析骨的结构参数,评估OARSI评分与这些参数的相关性。结果显示：与假手术组相比,OA组OARSI评分显著增高(P<0.001),关节加载治疗组OARSI评分显著降低。经关节加载治疗后,OA小鼠钙化软骨与全层软骨比值显著减小,软骨下骨板的厚度显著增加,关节软骨下骨的骨小梁体积分数显著增加和阳性破骨细胞数目显著减少(均P<0.001)。相关性分析表明：软骨下骨板的厚度与OARSI评分成负相关(r=-0.818,P<0.001),软骨下骨的骨小梁体积分数与OARSI评分成负相关(r=-0.871,P<0.001),软骨下骨的破骨细胞活性与OARSI评分成正相关(r=0.901,P<0.001),软骨下骨的破骨细胞活性与骨小梁体积分数成负相关(r=-0.868,P<0.001)。本实验提示OA中病变部位破骨细胞异常活跃、骨吸收显著增强。而关节机械加载一方面可以抑制破骨细胞活性,减少骨吸收,纠正异常骨重建；另一方面促进病变关节软骨的修复来实现对骨关节炎的疗效。另外,在众多骨结构参数中,骨吸收与OA病变程度的关系为密切。本研究对骨关节炎治疗疗效观察的判断有重要的临床价值。
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不同类型髋部骨折骨密度和髋部结构变化
髋部脆性骨折是骨质疏松症的严重并发症之一，2000年全世界脆性髋部骨折人数约为150万，而据估计到2050年这一数字将达到626万，其中亚洲将占50％以上［1］。我国髋部骨折发病率呈上升趋势，2002至2006年髋部骨折发病率约每年增加10％［2］。由于患者高龄、常合并多种内科疾病和手术拖延，具有较高的病死率［3-4］。已知髋部骨折的危险因子有骨密度低下和髋部几何结构改变等，股骨颈骨密度每降低一个标准差，髋部骨折风险增加2.6倍。股骨近端结构的髋轴长、颈轴长、颈宽度、颈干角、皮质厚度与髋部骨折相关［5-7］。髋部骨折可分为股骨颈骨折和股骨转子间骨折，股骨颈位于关节囊内，转子间位于关节囊外，转子间具有比股骨颈多的松质骨，因此，股骨颈骨折和股骨转子间骨折可能具有不同的发生骨折机制。上述危险因素对不同类型的髋部骨折影响是否一样？本研究利用双能X线吸收测定法（ dual energy x-ray absorptiometry， DXA）髋关节结构分析系统（ hip structure analysis， HSA），对两种类型髋部骨折的骨密度与结构参数进行比较。
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救援机器人单纵臂式悬架设计与仿真
目的 现代战争区域环境复杂多变,地形适应能力不足制约了救援机器在火线的推广应用.针对这一问题,该文设计一种新型单纵臂式悬架机构,开展原理分析与仿真优化,有效提升轮式救援机器人的地形适应能力.方法 利用多体动力学分析软件ADAMS建立虚拟悬架模型,根据救援机器人参数指标与工作条件,设置合理的约束条件与目标函数,优化悬架杆长尺寸和弹簧刚度系数.结果 通过仿真实验优化出佳悬架结构参数,对比实验行程数据,发现此悬架可把螺旋弹簧减振器的小行程转化为轮胎运动的大行程.结论 单纵臂式悬架的机构设计与仿真研究对其物理样机的研发与螺旋弹簧减振器的选型有着重要意义,对小型轮式救援机器人的发展能起到一定的推动作用.
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基于密度泛函理论的萜类化合物促进药物经人体皮肤吸收的定量构效关系模型研究
目的 主要以表征分子“反应活性”的结构参数为自变量,建立预测其经皮促渗活性的定量构效关系模型(QSAR).方法 采用DFT中的B3/LYP方法,在6-311++G(2d,p)基组上,对41种萜类化合物进行结构优化,计算其结构参数和热力学参数,用逐步线性回归中的后退法建立预测萜类化合物促进药物经人体皮肤吸收的定量构效关系模型.结果 得到复相关系数(r2)为0.655,交互检验系数的平方RCV2为0.654.模型表明,表面静电势(VS,ta VS,max,VS,min)、化学势(λ)、热容(Cp)、偶极矩(D)与萜类化合物的离体经皮促渗活性间具有良好的线性相关性.结论 由密度泛函量子化学理论获得的反应活性指标可更好地模拟促渗剂结构与其经皮促渗活性间的相关性,有利于定量构效关系模型的合理解释.
关键词： 结构参数 热力学参数 渗透活性 定量构效关系模型方程 密度泛函 -
黄酮类化合物舒血管作用与油水分配系数的关系
近年有不少关于黄酮类化合物舒血管活性与结构间关系的报道,但尚停留在定性构效关系研究阶段,其主要原因是找不到合适的结构参数.笔者以RP-HPLC法测定黄酮类化合物的油水分配系数(logP),以大鼠主动脉环张力测定法,测定该类化合物对苯肾上腺素(PE)预收缩血管的舒张作用,考察其舒血管活性与油水分配系数的关系,为该类化合物的舒血管作用机制研究以及抗高血压药物的设计提供参考.
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超声组织定征在心脏疾病诊断中的临床应用
超声组织定征(ultrasonic tissue characterization, UTC)是指探讨组织声学特性与超声表现之间相互关系的基础与临床研究.它着重生物体本身的声学参数及结构参数与组织状态间的相互关系,寻求有效手段从超声信号中分离出能反应组织状态的参数,以其作为区别不同组织及鉴别病变性质的依据,是目前很重要的研究方向.UTC应用范围十分广泛,现就其在心脏方面的应用作一简要综述.
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双源CT对骨质疏松患者骨小梁结构的形态学研究
骨质疏松症本质上是骨量的减少和骨组织微结构的破坏，从而导致骨强度下降、骨脆性增加、骨折危险性增高的一组全身性的骨骼系统疾病。骨质疏松要经历骨量减少、骨质疏松症和骨质疏松性骨折的病理过程［1-4］，其中骨量减少是基本的病理改变，因此，选择一种恰当的检测手段早期检出骨质疏松或骨量减少来预测骨折的发生成为当前医学界的一个重要问题。本研究通过对绝经后伴骨质疏松的妇女及健康组的第3腰椎椎体进行双源CT（DSCT）成像来显示骨小梁结构，通过骨小梁结构参数统计学分析来预测骨的生物力学特性、早期预测骨质疏松性骨折，为临床早期诊断骨质疏松症及评价其疗效提供一种可靠的检测手段。
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显微CT分辨率对松质骨微观结构及生物力学测量的影响
目的:探究不同分辨率对显微CT测量腰椎松质骨显微结构及显微有限元分析松质骨生物力学参数精确性的影响.方法:以人腰椎L5椎体标本为对象,通过显微CT扫描得到松质骨显微CT数据,扫描分辨率为14μm,通过对合并像素点将分辨率降低至28 μm～224 μm等,分别测量不同分辨率下,松质骨标本的结构参数;利用不同分辨率下的显微CT数据建立显微有限元模型,计算各正交异性的弹性模量,应用统计学分析比较结构参数和力学参数的在不同分辨率下的差异.结果:各参数与分辨率间相关性不尽相同,BV/TV(骨体积分数)和Tb.Th(平均骨小梁厚度)的数值大小随着分辨率的降低呈增高趋势,Conn.D(骨小梁连接度),BS/BV(骨表面积体积比),Tb.N(平均骨小梁密度)和Tb.Sp(平均骨小梁间距)随着分辨率的降低呈降低趋势.分辨率的改变对SMI(结构模型指数)和DA(骨小梁各向异性度)没有显著影响.在三个轴向上,弹性模量均随着分辨率的降低呈增高趋势,当分辨率大于126 μm时,该分辨率下的弹性模量和对照组存在显著性差异(P＜0.05).结论:该实验证实了不同分辨率对显微CT测量腰椎松质骨显微结构和生物力学参数有显著影响.提示在研究腰椎松质骨显微结构和生物力学参数时,采用126 μm以上分辨率,可以在不降低准确度的情况下提高运算效率.
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驱避剂的构效关系和驱避机理研究
构效关系(SAR)研究主要是定性地阐述化合物理化或结构参数与生物活性之间的关系.定量构效关系(QSAR) 研究是由SAR 发展而来,是指按照严格的要求得到系统的化合物及其活性数据后,再使用一系列计算化学软件和数学统计软件进行计算分析,建立二者的定量关系模型.定量构效关系的研究可以为活性预测和分子设计提供帮助,也有助于作用机理等方面的研究.
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阳离子抗菌肽溶血性的研究进展
阳离子抗菌肽是一类小分子多肽,具有抗细菌、抗真菌、病毒等微生物感染以及杀伤恶性肿瘤细胞等多种生物学功能,具有发展为新型抗菌、抗癌药物的重要应用前景.然而,抗菌肽的溶血毒性仍然是阻碍抗菌肽应用的关键因素.该文主要从螺旋度、两亲性、疏水性、电荷等阳离子抗菌肽自身的结构参数以及膜脂、膜蛋白、糖分子等红细胞膜的结构组分两方面对抗菌肽溶血机制的研究进展进行了综述,并简述了降低溶血性的研究进展,期望能有助于设计治疗潜力的抗菌肽应用于临床.
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剥脱性开角型青光眼与原发性开角型青光眼眼前节结构参数的比较
目的:比较剥脱性开角型青光眼(PXOAG)与原发性开角型青光眼(POAG)眼前节结构参数的差异.方法:病例对照研究.选取2012年12月至2016年12月住院治疗的连续PXOAG病例54例(54眼)作为PXOAG组,平均眼压为(28.8±7.9)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa).选取性别、年龄及眼压相匹配的POAG病例53例(53眼)作为POAG组,平均眼压为(26.3±7.4) mmHg.测定2组患者角膜厚度、角膜内皮细胞密度、六角型细胞比例、前房深度及晶状体厚度等眼前节参数,并采用独立样本t检验进行数据分析.结果:POAG组角膜厚度、角膜内皮细胞密度、六角型细胞比例、前房深度及晶状体厚度分别为(535±36) μm、(2 538±356)/mm2、(52±12)％、(2.89±0.36) mm和(4.96±0.41)mm;PXOAG组相应参数分别为(523±41) μm、(2 323±451)/mm2、(52±14)％、(2.79±0.60)mm和(4.98±0.42)mm.2组患者角膜厚度、六角型细胞比例、前房深度及晶状体厚度比较差异无统计学意义(t=1.57、0.18、1.11、0.26,P＞0.05),而角膜内皮细胞密度比较差异有统计学意义(t=2.78,P=0.01).结论:PXOAG与POAG相比,角膜内皮细胞密度较低,提示在临床治疗过程中应更加注意对角膜内皮的保护.
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18β-甘草次酸结构的量子化学计算
甘草次酸是中药甘草中的活性成分之一,尤其是其衍生物具有广泛的药理活性.为了给甘草次酸的结构修饰提供依据,采用量子化学理论,在密度泛涵理论(DFT-B3 LYP/6-31 G)和HF/6-31 G基组下分别计算了18β-甘草次酸的结构参数,结果 表明两种基组下所得的结果 间无显著的差异.同时在DFT-B3 LYP/6-31 G基组下优化了其空间构型,并计算了其单点能、前线轨道能量和Mulliken电荷布局分布,结果 表明计算得到的分子几何优化结构和计算方法 可靠,计算结果 满意.
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利用线性回归诊断分析芳香族化合物结构参数和大鼠LD50构效关系
为分析芳香族化合物结构参数和大鼠LD50构效关系，利用主成分分析和变量代换的方法消除自变量间的多重共线性并满足方差齐性条件。结果显示芳香族化合物中化合物毒性主要与结构学参数有关，分子越大，半数致死量LD50越高，分子毒性越小。
关键词： 线性回归 芳香族 结构参数 构效关系 半数致死量(LD50) -
影响眼底断层扫描检查结果的因素与对策
我科自2003年12月至2004年12月,运用HRT-Ⅱ(HeidbryretinatomograohyⅡ)系统测定青光眼眼底视盘结构参数,为405例青光眼患者进行了随访观察,目的是给予临床的诊疗提供准确数据.通过对检查过程中出现的影响因素进行分析与排除,使检查达到满意效果,现将影响因素分析如下.
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原发性青光眼早期诊断新进展
青光眼是一种以视神经损害和视野缺损为特征的眼病,是位列全球第二的不可逆致肓性眼病.至2000年,各类青光眼患者的患病率约为0.21%～1.7%[1],全球约有6 680万人患原发性开角型青光眼或原发性闭角型青光眼,600万患者患继发性青光眼,其中约有670万患者因青光眼致肓,占肓人总数的8.8%[2].对于许多类型的青光眼,至今尚无预防方法,也无恢复晚期青光眼视功能的有效措施.但对早期病例,只要进行合理的治疗,一般都可以保存有用的视功能.所以,防治青光眼的关键在于早期诊断.随着科技的发展,青光眼的检查手段越来越先进,所获得的结构参数也越来越多,逐步由定性评估向定量分析发展.本文就原发性青光眼的早期诊断方法及其进展作一综述.
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血管性痴呆大鼠的记忆行为改变与突触结构参数的关系
目的研究大鼠在慢性脑灌注不足状态下的记忆行为改变以及大脑皮层和海马的突触结构参数改变,探讨记忆行为改变和突触结构参数的关系.方法采用老年大鼠持久双侧颈总动脉结扎造成慢性脑缺血动物模型,分为正常对照组、缺血2月组、缺血4月组.电脑控制穿梭箱系统观察大鼠记忆行为改变.电镜下观察突触超微结构改变,应用体视学方法和图像分析,对突触结构参数(突触数密度、突触活性带长度、圆盘面积、表面密度)进行分析.并分析两者关系.结果电脑控制穿梭箱系统观察大鼠主动回避反应(AAR)及被动回避反应(PAR)在缺血2月及4月组均下降.皮层及海马在缺血2月组、缺血4月组突触数密度(Nv)均明显下降.海马在缺血2月组、缺血4月组突触活性带长度(L)、突触连接带圆盘面积(S)及突触表面密度(Sv)均下降;皮层在缺血2月组、缺血4月组未见明显改变.结论在慢性脑灌注不足状态下的突触数密度下降、突触活性带长度减小与记忆行为改变有关.
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血管性痴呆大鼠的突触超微结构改变及结构参数分析
目的研究血管性痴呆时大脑的皮层、海马的突触超微结构和结构参数改变,探讨血管性痴呆的病理机制.方法采用老年大鼠持久双侧颈总动脉结扎造成慢性脑缺血动物模型.分为正常对照组、缺血2、4月组.电镜下观察突触超微结构改变,应用体视学方法和图像分析,对突触数密度、突触活性带长度、圆盘面积、表面密度和三种突触弯曲型比率进行分析.结果皮层及海马在缺血2、4月组突触数密度(Nv)均明显下降,而缺血2与4月组之间无显著性差异.海马在缺血2、4月组突触活性带长度(L)、突触连接带圆盘面积(S)及突触表面密度(Sv)均下降,缺血2与4月组之间无显著性差异;皮层在缺血2、4月组未见明显改变.三种突触弯曲型比率在缺血后未见明显改变.结论血管性痴呆的突触数密度、突触活性带长度减小可能与血管性痴呆的神经递质紊乱有关.
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磁感应断层成像中激励线圈参数的选取
磁感应断层成像(MIT)是一种新的生物组织电特性成像方法.在MIT系统中,激励线圈的设计直接影响了线性检测范围和检测灵敏度.为了改善涡流感应区域磁场分布,在不同的MIT激励线圈半径、匝数、线径情况下,建立三维四层同心球头模型,进行三维瞬态有限元计算,并分析其对成像区域轴向磁感应强度和检测线圈感应电压的影响.研究结果表明,当增大激励线圈半径,增大线径及减少匝数时,检测线圈附近的轴向磁感应强度增加,线性检测范围扩大,检测深度增大.该研究对MIT系统设计具有重要的指导意义.
