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仿人机器人在残障人生活起居中的应用分析
本文在仿人机器人与残障人的基础上,进一步从应用需求、应用可行性、应用范围、应用现状、应用前景、发展趋势等方面,分析研究了仿人机器人在残障人生活起居中的应用可能性、必要性、科学性及未来发展趋势.
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仿生光学人工鼻及其呼吸气体检测的实验研究
针对呼吸气体诊断的需要,介绍了一种新型的具有仿生特点的光学人工鼻实验系统,用于探索通过呼吸气味诊断疾病的可行性.该系统由气敏光纤传感器阵列和信号处理系统组成,利用光纤传感器易与多种聚合物敏感材料相结合和其对气味的响应快、精度高以及易获得嗅觉动态信息的特点,通过计算化学方法,实现了多种聚合物敏感材料与荧光试剂的定量配制,研究了具有不同选择性的气味光纤传感器阵列.此外,将生物嗅觉机理模型用于人工鼻系统的设计过程,采用模拟生物嗅觉的感受器-嗅球-线性延迟神经网络算法,实现了从光纤传感器阵列的响应数据中同时分离出混合气味的成分和浓度信息.实现结果表明,该光学人工鼻传感器实验系统具有一定的仿生特性和应用前景.
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基于医学图像的人工骨三维仿生设计
基于医学图像的人工骨三维仿生设计,包括两方面内容:在对医学图像数字化处理分析的基础上进行的人工骨外部结构三维重建和内部微观结构仿生设计.由此能够设计出具有仿生微孔内部结构并与人体实际骨外部形状极其相似的人工骨.本文同时提出了一种基于人工骨三维仿生模型的多材料快速成型加工方法,用于制造具有生物活性的人工骨.
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从临床效果来审视颈椎融合术与非融合术
颈椎前路减压融合手术(ACDF)是Smith-Robinson及Cloward开始于20世纪50年代;颈椎人工椎间盘置换(CADR)的初次尝试是Reitz等开始于1964年;ACDF+钢板固定(ACDFP)反而稍晚,在1967年由Bohler首次开展.此后二者的命运不太相同,ACDFP在20世纪90年代已经开始普及,而CADR显然开始并不成功,只是到了2000年,由于新兴科技的仿生设计才得以重新开始在临床上逐渐应用.CADR主要的设计理念在于保留手术节段活动,保持置换节段的生物力学环境,从而减少邻近节段退变发生.但是在ACDF(P)取得良好临床疗效很多年以后,很多医生不禁要问CADR有必要吗?
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无支架心包组织工程二尖瓣的研制与临床应用
我国心脏瓣膜疾病发病人数达200万,瓣膜病变严重者须行人工心脏瓣膜替换.生物瓣具有血流动力学性能优秀,不需终生抗凝,没有机械噪音的烦扰及生活质量较高等优点,但其耐久性尚不如机械瓣.戊二醛鞣制的传统有支架生物瓣因瓣膜钙化或胶原纤维劳损断裂致瓣衰坏失功,是再次手术的常见原因.本研究目的为改进生物瓣鞣制方法,仿生设计降低瓣叶应力,生物材料脱细胞,宿主成纤维细胞及内皮细胞组织工程重建,实现体外人工内皮化,以延长生物瓣的使用寿命.
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仿生嗅觉神经芯片的研究进展
嗅觉神经芯片是在电子鼻和细胞传感器研究的基础上,在芯片表面培养嗅觉感受神经元所构成的一种神经芯片.该技术是通过用微电极阵列等芯片技术记录气体分子作用于神经元膜表面嗅觉受体产生的动作电位而达到气体检测的一种更具仿生意义的生物电子鼻技术.在嗅觉生物学研究的基础上对嗅觉芯片的研究进行了综合论述,重点介绍了嗅觉细胞的培养和神经芯片技术等嗅觉芯片相关技术的研究进展.并对该领域的应用前景进行了展望.
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比较三代人工踝关节的改进和疗效
1 第一、二代踝假体仿生设计、骨水泥固定与高失败率迄今世界上已有20余种仿生设计全踝假体相继放弃使用、限制应用或仅予有限试用.如早Smith和Oregon仿踝穴形态的仿生设计,由于增加了关节的限制性和活动剪切应力,易引起假体松动而于8~11年后放弃.Waugh假体、Mayo假体、伦敦帝国医学院的ICLH假体、TPR假体等,普遍采用金属弧弯胫骨板覆盖在距骨顶的下盖,有的采用高密度聚乙烯的凹面直接衬垫胫骨下端切骨面,用骨水泥固定,1~3年后高失败率阻碍了它的发展.
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关节软骨的仿生设计
人体滑膜关节中,天然关节软骨具有多重不可替代的特殊功能和重要作用.本研究从仿生学的视角,综述关节软骨的生物化学、组织形态学、病理学特征,以及生物材料学、生物力学和生物摩擦学性质;从结构、材料、功能三个方面对关节软骨进行宏、微观层次的仿生设计,建立关节软骨仿生设计模型;为带有"软垫轴承"的新型人工关节,以及仿生人工软骨的创新设计与制造,提供理论和实践基础.