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分时段预约挂号模式下门诊候诊排队系统仿真研究
目的 运用上海某综合性医院门诊数据,建立该院心血管内科普通门诊实行分时段预约挂号时不同叫号规则下候诊排队仿真模型,分析不同队列的特点.方法 通过HIS系统提取心血管内科某月普通门诊相关数据确定排队模型参数,利用Matlab建立仿真模型,制定混合队列和分立队列两种候诊叫号方案,观察分析不同出诊医生数量、单位时段内不同预约数量时各类型患者的候诊时间变化.结果 以周一上午为例,在两种不同的候诊叫号规则、不同出诊医生数量、单位时段不同预约数量等情况下,模拟预约就诊患者和非预约就诊患者的候诊时间.结论 实行分时段预约挂号,可以有效缩短各类患者的候诊时间；应根据科室的具体情况采用不同的候诊排队方案；仿真模型需在实践中进一步验证和优化.
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医学电阻抗断层成像线电极与复合电极的仿真比较研究
本研究采用强制等势点有限元模型和改进的适用于复合电极的强制等势点模型,对使用线电极和复合电极的EIT系统进行了仿真正向计算和图像重建研究,比较了两种电极不同的结构参数组合对EIT系统检测灵敏度和成像质量的影响,并提出了电极结构优化方案.
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研究揭示疾病新机制
研究人员对血管内皮细胞结构和功能超过四十多年的研究表明，这一复杂组织具有复杂的功能，血管内皮细胞参与了血管内平衡和病理过程的所有方面。近期，迪肯迪斯医学中心血管生物学研究中心的研究人员在血管仿真研究中对内皮细胞行为有了重要发现，对包括肿瘤和视网膜病变在内的各种病理学过程中都可以见到的扩大血管作出了创新性的解释。研究人员表示，了解内皮细胞在何时、因何种原因、以何种方式决定进行与动态组织环境信号相关的形状改变，是理解正常和异常的血管生长的关键所在，构建能够进行包括移动、形状改变和信号转导等各种行为的仿真内皮细胞对研究很有帮助。
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叶轮泵的溶血作用及离心力场中红细胞分布模拟初探
血泵对血细胞的损伤有可能通过计算机仿真研究,确定血细胞在离心力场中的分布是基础模拟.理想气体在重力场中的压力和密度分布可作为离心力场中红细胞分布的一个参考模型.基于波尔滋曼分布律的重力场中理想气体压力和密度分布方程有其局限性.作者提出改良分布公式: P(z)=P0exp(-ψmgz/kT).式中ψ为有效碰撞分子的修正系数,介于0-1之间.这一理论预测可由实验观察确定.在仿真模拟红细胞离心力场的分布方式时更实用.
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机动手术舱室内气流组织与温度分布仿真研究
目的:具有超压防护功能的机动手术舱室通过过滤污染空气、建立稳定超压和合理组织气流等方式减少生化污染物的危害,为患者和医生提供安全的舱室环境.方法:利用计算流体动力学方法,对具有超压防护功能的机动手术舱室内的气流运动形式和温度分布进行了仿真研究.分析了在超压防护系统作用下机动手术舱室内的气流组织形式和温度分布规律.结果:在超压防护系统作用下,在人员活动的绝大部分区域内气流速度较低,气流速度分布在0.5m/s以下,气流速度分布较均匀:整个舱室内在垂直方向上不存在明显的温度梯度,在人员活动的绝大区域内温度分布均匀性较好,温度分布在27℃左右.温差在2℃左右.结论:舱室内人员的舒适性较好.舱室内环境能够满足手术作业要求.
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主动模拟肺的运动及控制部分仿真研究
目的:对于基于主动模拟肺的呼吸机测试平台的运动及控制部分进行分析与仿真研究,为进一步研究和功能扩展打下基础.方法:对步进电动机、丝枉滑台和活塞摩擦力的数学模型进行分析,在SjmuLink内建立仿真模型,采用PID控制方法实现步进电动机控制,使用纤维肺的呼吸数据进行模拟,对控制和运动模型进行分析.结果:经过初步的仿真模拟,所设计的控制及运动模型能够实现较为准确的控制,实现初步的呼吸运动仿真.结论:所建立的主动模拟肺的运动和控制部分的数学模型及仿真模型能够较真实地反映控制及运动规律,基于这一仿真模型可以实现主动模拟肺的运动及控制模拟,同时为下一步各种呼吸模型的建立提供良好的分析平台.
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基于缺陷投影的稀疏角度数据CT图像迭代重建仿真研究
目的:提出一种基于缺陷投影的稀疏角度数据源CT图像迭代重建方法.方法:考虑CT系统中探测器存在缺陷探测元的情况,结合经典迭代重建算法,根据缺陷探测元损坏的位置,确定是否做插值处理并参与迭代计算,同时考虑投影数据中空气路径数据特点,对待重建CT图像中的空气区域进行快速重建.结果:改进算法可以有效解决探测器中缺陷探测元的位置不同造成经典重建算法鲁棒性不强的问题,实现图像优质重建,提高重建效率.结论:该算法可较有效解决稀疏角度投影数据采集模式下的CT图像优质重建问题,有利于影像医生后续图像处理和量化分析.
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医学EIT复合电极结构参数优化设计
目的 探索医学EIT复合电极结构参数变化对系统性能的影响.方法 采用笔者建立的EIT电极结构及参数优化设计方法对复合电极进行了仿真研究,研究了位于成像区域不同位置的成像目标,复合电极各结构参数改变对成像质量和系统检测灵敏度影响的规律.结果 和结论各结构参数的影响错综复杂,采用多参数仿真实验的方法是一种有效的方法.
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社区卫生服务未来发展趋势的建模与仿真研究
目的 探索社区卫生服务的未来发展规律和变化趋势. 方法 本研究围绕社区卫生服务功能的提升,根据社区卫生服务的特点及发展情况, 运用系统动力学仿真理论和方法, 确定社区卫生服务系统发展中的核心变量,从系统内部结构着手建立政策模拟的仿真模型及变量方程, 采用系统动力学仿真软件Vensim, 对社区卫生服务的未来发展趋势进行模拟和预测. 结果 确立社区卫生服务正常运行中的医疗服务、 人力资源、 医疗设备及经济状况四个子系统, 确定诊疗人数与住院人数为医疗服务子系统的核心变量, 卫生技术人员数为人力资源子系统的核心变量, 万元以上设备价值总额为医疗设备子系统的核心变量, 机构收支差为经济状况子系统的核心变量. 终得到2020年诊疗人数、 住院人数、 卫生技术人员数、 万元以上设备总价值、 收支差的预测值分别为222 711.0万人次、 1 397.6万人次、728 185.0万人、 9 470 150万元、 -197 499万元. 结论 未来社区卫生服务机构的诊疗人数、 住院人数、 卫生技术人员数、 万元以上设备总价值呈逐步上升的趋势; 收支差有波动, 但是波动幅度不是很大, 保持着收支平衡的客观规律.
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基于梯度误差电阻抗断层成像技术的图像评价
国内目前的电阻抗断层成像技术工作重点是针对确定应用目标的实用化应用基础研究,电阻抗断层成像技术系统评价方法是从方法学基础向应用基础和临床应用研究过渡必须解决的关键问题之一.文章通过引入结构偏离度,提出了一种基于梯度误差的电阻抗断层成像技术图像重建评价函数.评价实验基于直径10 cm的16电极盐水槽装置,采用相邻激励、相邻测量模式,由等位线反投影算法重建图像,在实验室建立的电阻抗断层成像仿真实验系统研究平台上进行.采用传统评价参数图像清晰度和交叉熵,与结构偏离度的对比仿真评价结果表明,结构偏离度参数比传统的图像评价参数更具优势.文章提出的基于Sobel算子的梯度误差评价方法,能很好地反映图像的边缘变化和组织纹理结构信息,具有很好的电阻抗断层成像技术图像质量评价性能,可以更有效地反映电阻抗断层成像图像重建效果.
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正颌手术前后颜面软组织变形的三维有限元仿真研究近况
关于正颌手术前后病人面型变化的研究一直是正颌外科领域里的难题.传统的方法是通过模型-模板外科在手术前预测病人手术后的颜面软组织变化;近几年随着计算机技术的快速发展,应用计算机技术模拟面部软组织变形的研究越来越多,其中三维有限元的方法被应用的多.这种方法可以精确地建立面部软硬组织的几何和物理模型,并在该模型上模拟手术过程及术后软组织变形.
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超极化激活起搏电流对窦房结自律性影响的仿真研究
目的 动态观察超极化激活起搏电流(If)对窦房结自律性的影响,揭示传导阻滞与心律失常的关系.方法 以Zhang等构建的完整兔子心脏模型为研究对象,通过计算机仿真模拟,探讨If异常对窦房结功能紊乱的影响以及通过上调If提高窦房结的自律性.结果 模拟发现,一方面,If异常与窦房结功能紊乱密切相关.增大If可诱发窦性心动过速,甚至出现心脏猝死现象;If对细胞外钾离子非常敏感,如心肌缺血时,If增大可改变心肌兴奋性.而抑制If可减慢窦房结细胞的自律活动.如刺激迷走神经或施加乙酰胆碱(ACh)到心脏,诱发心律过缓和窦性心律不齐等心律失常病态现象则可能是通过抑制If而实现.另一方面,通过上调If可提高窦房结细胞的自律性,以缓解慢性心律失常等现象.结论 上述结果表明If对窦房结细胞自律性有重要影响和调控作用,这将有助于揭示临床医学上心律失常的生物起搏器治疗的内在机制,为进一步进行心律异常的实验研究与临床诊断和预防提供一定的科学依据.
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LQT2模型中早期后除极的产生与中层心肌细胞的岛形分布有关
背景尖端扭转性室性心动过速(Torsade de points,TdP)是一种与异常心脏复极密切相关并可能危及生命的心律失常.在长QT综合征(LQTS)中,早期后除极(EAD)可能是局部触发活动和多形性室性心动过速的起始激动.但在整体心室壁中,心室复极异质性与EAD发生的关系、EAD如何启动TdP以及TdP的维持机制仍有待阐明.本文用二维虚拟心肌组织的计算机仿真研究方法,探讨LQT2模型中EAD的产生与中层心肌(M)细胞岛形分布的关系.
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心肌细胞的数学模型和心律失常的计算机仿真
心脏电生理的仿真研究已成为一门新兴的学科,并且发挥着不可替代的作用,可更为清晰的、定量化的解释和预测心律失常的发生、类型及严重程度等.
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医疗保险政策空间仿真研究
利用2007年某统筹基金单位全部医疗保险住院信息,将医疗保险政策参数化,在不同政策组合下进行仿真研究分析,就如何在医疗保险政策调整中逐步缓解这一矛盾,从政策层面进行了探讨,并提出了一种医疗保险政策管理的研究思路和方法.
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电阻抗断层成像线电极的仿真研究
在电阻抗断层成像(Electrical impedance tomography,EIT)的线电极强制等势点模型的基础上,建立了电极结构参数优化设计仿真研究平台,采用作者建立的EIT电极结构及参数优化设计方法,研究了由于电极间距改变而引起的系统性能变化规律,确定了与不同深度目标对应的优电极结构参数.
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用于每搏心输出量计算的Kubicek电极配置结构的三维有限元仿真研究
本文作者从Kubicek模型三维有限元仿真的角度对用于每搏输出量(SV)测定的Kubicek恒流式环形四电极法的电极配置结构进行了三维有限元的仿真研究.Kubicek三维有限元模型采用非均匀介质双圆柱模型来描述.该模型长为46.36 cm,外圆半径为13.0 cm,内圆半径为1.1 cm,不等间隔地分为19层.每层的剖分按六个圆环划分(R1=1.1 cm或1.2 cm,R2=2.5 cm,R3=4.5 cm,R4=7.5 cm,R5=11.5 cm,R6=13.0 cm),共66个单元,73个结点,并采用12个附加单元来仿真每一个电压检测电极带,其电阻率设为0.1,(Ω.cm),厚度为0.5 cm.
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多层球状物角度稀疏投影CT重建仿真研究
本文主要针对高密度差多层球状物体的角度稀疏投影CT重建问题,进行基于FBP算法的仿真研究.参考特殊工件材料结构特征设计建立检测对象模型,采用C++语言开发完成平行束圆周扫描FBP重建仿真软件平台.分别采用直接补零和紧邻填充两种方法补全缺失的稀疏投影数据,并进行仿真重建和比较分析.对重建图像进行了有针对性地基于边缘和区域的增强处理方法研究,使缺陷特征得以凸显.本文的研究内容和方法可为具有类似特征的CT无损检测提供技术参考.
