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表达OVA和GFP的MC38细胞株构建及其肿瘤免疫评价初探
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作者 王宁 杨影 +3 位作者 田欣欣 庞丽云 张海玲 冷希岗 《生物医学工程与临床》 CAS 2019年第3期324-330,共7页
目的构建过表达肿瘤模式抗原--鸡卵白蛋白(OVA)和绿色荧光蛋白(GFP)的结肠癌细胞系OVA-GMC38及荷瘤小鼠模型,初步探索其在肿瘤免疫评价的应用。方法采用携带OVA和GFP双基因的慢病毒感染结肠癌细胞系MC38细胞,分别用荧光显微镜和流式细... 目的构建过表达肿瘤模式抗原--鸡卵白蛋白(OVA)和绿色荧光蛋白(GFP)的结肠癌细胞系OVA-GMC38及荷瘤小鼠模型,初步探索其在肿瘤免疫评价的应用。方法采用携带OVA和GFP双基因的慢病毒感染结肠癌细胞系MC38细胞,分别用荧光显微镜和流式细胞仪观察MC38细胞感染后GFP表达水平,并用定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和Western blot方法检测OVA表达水平。将6~8周雌性C57BL/6小鼠随机分为2组(MC38组、OVAGMC38组),每组9只,分别种植MC38和OVA-GMC38细胞观察致瘤率,评价基因转染对致瘤率的影响。6~8周雌性C57BL/6小鼠种植OVA-GMC38细胞,小鼠根据肿瘤大小平均分为2组[磷酸盐缓冲溶液(PBS)组、OVA免疫组],每组6只,荷瘤小鼠3周内用OVA免疫3次,记录各小鼠体质量、肿瘤体积变化及免疫后肿瘤的质量,评价OVA-GMC38荷瘤小鼠模型的肿瘤免疫效果;流式细胞仪检测被免疫的荷瘤小鼠脾脏中T细胞的比例,评价肿瘤模式抗原免疫对体内T细胞的影响。结果荧光显微镜和流式细胞仪观察结果表明,慢病毒成功感染95.1%MC38细胞。qRT-PCR结果显示OVA-GMC38细胞表达OVA mRNA水平显著高于MC38细胞。Western blot结果表明OVA-GMC38细胞有OVA表达(阳性对照光密度比值为0.71,OVA-GMC38光密度比值为1.11),而MC38细胞不表达。小鼠种植肿瘤结果表明OVAGMC38细胞与MC38相比,致瘤能力不受影响。荷瘤小鼠OVA免疫后肿瘤更小(t=3.590,P=0.004 9),说明免疫后肿瘤生长延缓。另外,PBS组与OVA免疫组小鼠体质量均无明显变化(t=1.796,P=0.102 7);OVA免疫组脾脏中CD8^+(t=7.218,P<0.000 1)和CD4^+(t=4.685,P<0.000 1)T细胞比例明显高于PBS组,差异有显著统计学意义。结论成功建立稳定表达OVA和GFP的OVA-GMC38细胞株,能够作为肿瘤特异抗原细胞模型来进行肿瘤免疫评价的研究。 展开更多
关键词 结直肠癌 肿瘤模式抗原 卵清白蛋白 免疫疗法 肿瘤模型
光动力疗法治疗胃肠疾病的研究进展
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作者 王佳雯 洪阁 刘天军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期9-20,共12页
综述了光动力疗法(PDT)在胃肠疾病治疗领域的应用。从体外研究、体内研究和临床实践三个角度归纳总结了国内外PDT的研究现状,探讨其对不同类型的胃肠疾病的治疗效果和应用前景,以期为PDT在胃肠疾病临床治疗领域的广泛应用提供必要的技... 综述了光动力疗法(PDT)在胃肠疾病治疗领域的应用。从体外研究、体内研究和临床实践三个角度归纳总结了国内外PDT的研究现状,探讨其对不同类型的胃肠疾病的治疗效果和应用前景,以期为PDT在胃肠疾病临床治疗领域的广泛应用提供必要的技术支持。 展开更多
关键词 医用光学 光动力疗法 胃肠疾病 体外研究 体内研究 临床实践
pH/还原双敏感性纳米载药系统的研究进展
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作者 张志明 黄晨露 +1 位作者 张琳华 朱敦皖 《国际生物医学工程杂志》 CAS 2019年第1期59-65,共7页
恶性肿瘤是仅次于心脑血管疾病致人死亡的第二大因素。化学治疗的方法中治疗肿瘤的药物通常有很强的毒副作用。常用的解决方法是利用纳米药物载体进行药物的递送,使药物到达肿瘤组织,从而杀伤肿瘤细胞;但是目前的多数药物载体在到达患... 恶性肿瘤是仅次于心脑血管疾病致人死亡的第二大因素。化学治疗的方法中治疗肿瘤的药物通常有很强的毒副作用。常用的解决方法是利用纳米药物载体进行药物的递送,使药物到达肿瘤组织,从而杀伤肿瘤细胞;但是目前的多数药物载体在到达患处之前药物流失比较严重,难以实现药物的可控释放。多重刺激响应性纳米载药系统能很好地克服这些缺陷,使得药物的释放变得可控。对pH/还原双敏感性纳米载药系统研究是目前的一个热门领域。就近年来pH/还原双敏感性纳米载药系统的研究进展作一综述,以期为今后的相关研究提供借鉴。 展开更多
关键词 肿瘤 pH/还原敏感 纳米载药
刺激响应型介孔硅纳米药物递送系统在肿瘤治疗中的研究进展
4
作者 黄晨露 朱敦皖 张琳华 《国际生物医学工程杂志》 CAS 2019年第1期66-70,共5页
近年来,介孔硅纳米粒子(MSNs)因其独特的优良性能而被广泛应用于构建各种智能型药物递送系统。这种基于介孔硅纳米粒子的各种刺激响应型药物递送系统能有效负载抗癌药物,并将其靶向运输到肿瘤部位且内化进入肿瘤细胞,然后在特异性刺激... 近年来,介孔硅纳米粒子(MSNs)因其独特的优良性能而被广泛应用于构建各种智能型药物递送系统。这种基于介孔硅纳米粒子的各种刺激响应型药物递送系统能有效负载抗癌药物,并将其靶向运输到肿瘤部位且内化进入肿瘤细胞,然后在特异性刺激信号的作用下响应性释放抗癌药物。这种将抗癌药物特异性递送至靶位点的方式,不仅能极大程度上发挥药物疗效,还能有效降低抗癌药物对健康组织器官的毒副作用,从而提高抗癌药物在肿瘤治疗中的优势。对多种刺激响应型介孔硅纳米药物递送系统在肿瘤治疗中的应用及发展作一综述。 展开更多
关键词 介孔硅纳米粒子 刺激响应型 控制释放 肿瘤治疗
机器人辅助经颅磁刺激线圈定位的导航路径规划与避障算法研究 预览
5
作者 王贺 王欣 +3 位作者 靳静娜 李颖 刘志朋 殷涛 《医疗卫生装备》 CAS 2019年第6期1-7,共7页
目的:研究一种用于经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)的机器人导航路径规划与避障算法,以保证TMS机器人在刺激靶点定位和切换过程中的安全性。方法:应用机器人避障技术,基于TMS线圈的形状和TMS机器人的工作特点,提出用... 目的:研究一种用于经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)的机器人导航路径规划与避障算法,以保证TMS机器人在刺激靶点定位和切换过程中的安全性。方法:应用机器人避障技术,基于TMS线圈的形状和TMS机器人的工作特点,提出用于TMS的机器人导航路径规划与避障算法。基于搭建的TMS机器人实验系统,设定4个刺激靶点,使用机器人引导刺激线圈依次定位4个刺激靶点,验证算法的可行性。结果:在线圈沿导航路径行进的过程中未发现线圈和头部模型产生接触。第一个刺激靶点的定位时间为(13.6±3.65)s,全部4个刺激靶点的定位时间为(59.1±3.64)s。结论:提出的TMS机器人导航路径规划与避障算法可以安全有效地控制机器人完成刺激靶点的定位和切换。 展开更多
关键词 TMS 机器人 路径规划 安全性 避障算法
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经颅磁声刺激与经颅超声刺激诱发肌电运动阈值的对比研究 预览
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作者 王会琴 周晓青 +2 位作者 刘世坤 刘志朋 殷涛 《医疗卫生装备》 CAS 2019年第1期14-19,共6页
目的:通过对经颅磁声刺激(transcranial magneto-acoustic stimulation,TMAS)与经颅超声刺激(transcranial ultrasound stimulation,TUS)诱发的小鼠肌电信号(electromyography,EMG)的采集与分析,对比小鼠的TMAS与TUS运动阈值,进而评估... 目的:通过对经颅磁声刺激(transcranial magneto-acoustic stimulation,TMAS)与经颅超声刺激(transcranial ultrasound stimulation,TUS)诱发的小鼠肌电信号(electromyography,EMG)的采集与分析,对比小鼠的TMAS与TUS运动阈值,进而评估相对于TUS,TMAS对运动皮层的作用效果及潜在作用机制。方法:搭建针对小鼠的TUS与TMAS系统,设置不同超声强度的TUS与TMAS刺激参数,分别对TMAS与TUS诱发的小鼠EMG进行采集与分析,检测小鼠的TMAS与TUS运动阈值。结果:当刺激靶点处的空间峰值时间平均声强(Ispta)>144 mW/cm2时,TUS与TMAS均能检测到小鼠的运动阈值,但TMAS能引起较稳定的运动反馈;当25 mW/cm2<Ispta<144 mW/cm2时,仅TMAS能检测到小鼠的运动阈值;当Ispta<25 mW/cm2时,TUS与TMAS均未能检测到小鼠的运动阈值。结论:相对于TUS,TMAS能在更低的超声强度(Ispta)作用下兴奋小鼠的运动皮层,诱发小鼠EMG并获得运动阈值。TMAS较TUS具有更有效的运动皮层调控能力。TMAS实际上是一种结合了磁声耦合电场与声场的复合刺激,同步的声场与磁声耦合电场形成了对小鼠脑运动皮层的协同调控。 展开更多
关键词 经颅磁声刺激 经颅超声刺激 肌电信号 运动阈值
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高磁导率高电导率介质影响H1型线圈颅内感应电场分布的仿真研究 预览
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作者 王腾飞 王欣 +2 位作者 王会琴 刘志朋 殷涛 《医疗卫生装备》 CAS 2019年第4期1-5,共5页
目的:探究在高磁导率、高电导率介质影响下,H1型线圈在真实头部电导率分布模型中产生的感应电场分布发生的变化。方法:建立包含头皮组织和边缘系统的真实头部电导率分析模型、H1型线圈模型,并分别在H1型线圈前额回路部分和底座部分建立... 目的:探究在高磁导率、高电导率介质影响下,H1型线圈在真实头部电导率分布模型中产生的感应电场分布发生的变化。方法:建立包含头皮组织和边缘系统的真实头部电导率分析模型、H1型线圈模型,并分别在H1型线圈前额回路部分和底座部分建立高导磁块和高导电块模型。运用有限元方法进行H1型线圈颅内感应电场分布仿真分析。结果:增加高导磁块模型后,头皮和边缘系统处的感应电场强度峰值分别增加了30.28%和22.73%,头皮处的聚焦体积减小了40.39%,表现出更好的刺激强度和聚焦性。增加高导电块模型后,头皮和边缘系统的感应电场强度峰值均降低,但在头皮处聚焦体积缩小了71.73%,聚焦性明显增加。增加高导磁块、高导电块后,评价参数q(边缘系统电场强度峰值和聚焦体积的乘积与头皮电场强度峰值和聚焦体积的乘积之比)均得到提升,H1型线圈表现出更好的深度特性。结论:增加高导磁块、高导电块可在一定程度上调控H1型线圈的聚焦特性和深度特性,为H1型线圈固定条件下的颅内电场调控提供帮助。 展开更多
关键词 H1型线圈 导磁块 导电块 边缘系统 颅内感应电场 有限元分析
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经颅磁刺激联合经颅直流电刺激在大脑皮层电场分布的研究 预览
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作者 王贺 王欣 +3 位作者 靳静娜 李颖 刘志朋 殷涛 《生物医学工程研究》 2019年第1期11-15,共5页
经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)和经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)均可用于调控大脑皮层的兴奋性。此前两种技术很少被用于同时刺激大脑皮层的两个不同区域,近期研究表明,同时刺激... 经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)和经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)均可用于调控大脑皮层的兴奋性。此前两种技术很少被用于同时刺激大脑皮层的两个不同区域,近期研究表明,同时刺激大脑皮层两个相互连接的区域可以提高刺激效果。为了确保应用安全性并给出实验指导,本研究使用SimNibs进行仿真计算,研究同时应用TMS和tDCS时在大脑皮层产生的两个电场之间的相互作用。结果表明,同时应用TMS和tDCS是安全的,且TMS和tDCS之间的相互作用受线圈和电极之间相对位置的影响。 展开更多
关键词 经颅磁刺激 经颅直流电刺激 电场分布 仿真 SimNibs
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2018年脑机接口研发热点回眸
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作者 陈小刚 王毅军 张丹 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期173-179,共7页
脑机接口提供了人脑与外部设备之间的直接通信通道,它的独特之处是不依赖于外周神经和肌肉组织。近年来,脑机接口领域发展迅速,脑机接口研究正在不断扩展,其应用范围也在不断扩大。本文综述了2018年脑机接口领域在系统应用与关键技术方... 脑机接口提供了人脑与外部设备之间的直接通信通道,它的独特之处是不依赖于外周神经和肌肉组织。近年来,脑机接口领域发展迅速,脑机接口研究正在不断扩展,其应用范围也在不断扩大。本文综述了2018年脑机接口领域在系统应用与关键技术方面所取得的重要研究进展,展望了脑机接口智能化、移动化的发展新趋势,并提出脑机接口伦理风险的新思考。 展开更多
关键词 脑机接口 脑磁图 脑-脑接口
脐带间充质干细胞对颅脑创伤患者免疫微环境及血管重建的影响
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作者 彭定伟 张博 +4 位作者 王西 王磊 程虎 董化江 张赛 《国际生物医学工程杂志》 CAS 2019年第3期205-210,共6页
目的探讨脐带间充质干细胞(UCMSCs)对颅脑创伤患者免疫微环境及血管再生重建的影响.方法脑脊液样本分为4组:正常人组、颅脑创伤患者组、颅脑创伤+UCMSCs治疗组和颅脑创伤+常规治疗组,每组6例样本.采用液质联用技术检测脑脊液样本,数据... 目的探讨脐带间充质干细胞(UCMSCs)对颅脑创伤患者免疫微环境及血管再生重建的影响.方法脑脊液样本分为4组:正常人组、颅脑创伤患者组、颅脑创伤+UCMSCs治疗组和颅脑创伤+常规治疗组,每组6例样本.采用液质联用技术检测脑脊液样本,数据非依赖采集(DIA)技术采集数据,经生物信息学处理筛选出差异蛋白,并对差异蛋白进行基因本体论(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析.结果在脑脊液样本中共鉴定出688种蛋白,并对其进行了可靠的定量分析.经UCMSCs治疗后颅脑创伤患者脑脊液中共有38种差异蛋白,其中上调蛋白20种,下调蛋白18种.GO分析和KEGG分析结果显示,差异蛋白主要为免疫调节功能相关蛋白、血管再生重建相关蛋白以及各类连接蛋白等.结论 UCMSCs治疗颅脑创伤的主要可能作用机制为调节体内免疫微环境的稳定以及促进损伤脑组织的血管再生与重建. 展开更多
关键词 颅脑损伤 间质干细胞移植 脐带 脑血管重建 免疫微环境
发光二极管光源的生物学效应及临床研究新进展
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作者 胡甜甜 吴金鹏 +2 位作者 阴慧娟 杨勤劳 王军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第12期11-21,共11页
发光二极管(LED)是一种具有一定带宽的非相干光源,LED光源生物学效应的发现促进了其在生物医学领域的应用。基于不同波长LED光源照射组织深度的差别,分别介绍了各个波段LED光源的靶组织特异性及生物学效应,梳理了每个波段LED光源在临床... 发光二极管(LED)是一种具有一定带宽的非相干光源,LED光源生物学效应的发现促进了其在生物医学领域的应用。基于不同波长LED光源照射组织深度的差别,分别介绍了各个波段LED光源的靶组织特异性及生物学效应,梳理了每个波段LED光源在临床优势病种中的应用现状,并对LED光源在生物医学领域的应用进行了展望,可为指导临床应用及仪器研发提供参考。 展开更多
关键词 生物光学 发光二极管 光生物调节 光动力疗法
主动和被动拉伸对韧带及肌肉组织血氧影响的近红外光谱技术评价 预览
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作者 胡甜甜 吴金鹏 +2 位作者 岳萍 杨勤劳 王军 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2019年第20期3176-3181,共6页
背景:目前虽有众多对不同拉伸方法比如静力性和动力性拉伸效果的评价研究,但是缺乏现代科学标准客观化指标,尤其是能实时检测的生理性指标,另外其疗效机制也尚不明确。目的:利用近红外光谱技术测量验证静力性拉伸的不同拉伸方式——主... 背景:目前虽有众多对不同拉伸方法比如静力性和动力性拉伸效果的评价研究,但是缺乏现代科学标准客观化指标,尤其是能实时检测的生理性指标,另外其疗效机制也尚不明确。目的:利用近红外光谱技术测量验证静力性拉伸的不同拉伸方式——主动与被动拉伸对肌肉组织血流及血氧的影响变化,从生理性缺血及再灌注方面探索拉伸作用的机制。方法:对10名平均年龄为(28±5)岁年轻健康的受试者,3名男性,7名女性,使用集成了三波长LED光源的PortaLite NIRS血氧计分别检测不同方式的静态拉伸(主动拉伸和被动拉伸)处于拉伸和收缩状态肌肉组织血氧变化,包括基线、拉伸干预期间及干预后的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和总血容量变化。结果与结论:①静态拉伸时处于拉伸状态的肌肉组织通过增加总血容量明显提升血液氧合血红蛋白水平,而处于收缩状态的肌肉组织总血容量、脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白抑制效果较明显,且收缩的组织各血液指标上升幅度不如拉伸组织;②主动拉伸运动后上调总血容量和氧合血红蛋白能力优于被动拉伸,有促进血液微循环和血流动力学活性、增强局部组织血氧、增加组织柔韧性以及加速局部组织修复或提升组织功能的可能性;③结果提示近红外光谱检测组织血氧技术有望成为验证组织再生与康复的一个客观指标。 展开更多
关键词 近红外光谱 静态拉伸 主动拉伸 被动拉伸 血流 血氧 耗氧速率 生理性缺血 组织血氧
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基于Matlab环境的脑控轮椅搭建与实验验证 预览
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作者 刘明 王康宁 +6 位作者 陈小刚 王瑶 王慧泉 蒲江波 谢小波 王金海 徐圣普 《北京生物医学工程》 2019年第2期190-197,共8页
目的基于脑电(electroencephalography,EEG)的脑控轮椅(brain-controlled wheelchair,BCW)能够为无法通过四肢操控轮椅运动的严重肢体残疾或运动障碍患者提供辅助,满足日常移动或出行需要。本文以兼顾系统性价比和准确率为研究目的,采... 目的基于脑电(electroencephalography,EEG)的脑控轮椅(brain-controlled wheelchair,BCW)能够为无法通过四肢操控轮椅运动的严重肢体残疾或运动障碍患者提供辅助,满足日常移动或出行需要。本文以兼顾系统性价比和准确率为研究目的,采用便携脑电放大器,搭建一个基于Matlab环境的BCW系统,并验证系统的可行性和实用性。方法首先搭建一个基于稳态视觉诱发电位(steadystate visual evoked potential,SSVEP)的BCW系统,系统主要包括脑电刺激、采集与处理,以及轮椅控制两大部分,用户无需长期训练即可通过脑电控制轮椅的运动状态。然后招募3名健康受试者进行系统分类准确率验证实验和预设路径控制验证实验。其中,分类准确率验证实验要求受试者按照语音提示指令,注视对应刺激闪烁块以得到分类结果;预设路径控制验证实验要求受试者完成3个轮椅既定路线控制任务。实验后填写问卷调查衡量本系统的控制难度、受试者舒适度和疲劳程度。结果比较提示指令与分类结果得到系统分类准确率为97%±1%。路径控制实验中受试者均能控制轮椅按照预设路径运动到目的地,且获得用时、实际路径长度、命令个数、时间优化率、路径优化率等指标。结论本文搭建的基于Matlab环境的SSVEP-BCW系统分类准确率较高,控制效果和控制舒适度较好,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 脑控轮椅 稳态视觉诱发电位 脑-机接口 脑电 性能评价
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刺激类型对听觉稳态响应的影响 预览
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作者 王金海 贾亚茹 +3 位作者 陈小刚 王瑶 李坤 孟佳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期44-50,共7页
听觉稳态响应(ASSR)是一种由周期性声音信号诱发的稳态脑电响应,能够用于听觉脑-机接口(BCI)的研究。为构建高速的基于ASSR的BCI系统,需要寻求诱发较强ASSR的刺激类型。为此,通过典型相关分析(CCA),比较14名健康受试者中短声(click)、... 听觉稳态响应(ASSR)是一种由周期性声音信号诱发的稳态脑电响应,能够用于听觉脑-机接口(BCI)的研究。为构建高速的基于ASSR的BCI系统,需要寻求诱发较强ASSR的刺激类型。为此,通过典型相关分析(CCA),比较14名健康受试者中短声(click)、正弦调幅音(SAM)和白噪声(white noise)3种刺激声所诱发的ASSR响应。实验结果表明,3种刺激声均能诱发出稳定的ASSR,而且ASSR响应最大的区域主要集中在额中央区。ASSR响应的强度依赖于刺激类型,click声诱发的ASSR最强,白噪声次之,SAM声最弱。利用CCA分别对3种刺激声进行左右耳分类,发现click声获得的信息传输率(ITR)最高,达到6.69 bits/min;白噪声次之,为1.65 bits/min;SAM声最弱,为0.76 bits/min。这些结果提示,click声适合于构建高速的BCI系统。 展开更多
关键词 听觉稳态响应 短声 正弦调幅音 白噪声
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电动汽车无线充电环境的生物电磁安全评估 预览
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作者 高妍 张献 +2 位作者 杨庆新 魏斌 王磊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期3581-3589,共9页
随着电动汽车无线充电的研究与应用的迅速发展,关于电动汽车无线充电环境下承载生命体的电磁安全性问题成为社会公众关注的热点。基于生物学的热效应和非热效应这两个角度,对生命体在该环境下受到的电磁辐射影响进行安全评估。首先通过... 随着电动汽车无线充电的研究与应用的迅速发展,关于电动汽车无线充电环境下承载生命体的电磁安全性问题成为社会公众关注的热点。基于生物学的热效应和非热效应这两个角度,对生命体在该环境下受到的电磁辐射影响进行安全评估。首先通过仿真软件设计了人体重点器官模型,模拟计算人暴露于电动汽车无线充电环境的车外站姿、车内坐姿、车座上躺姿情况;然后分析人体的安全性,研究表明,不同姿态下各器官的电磁安全指标结果均满足国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)标准,其中比吸收率(SARa)衡量热效应,其最大值为4.37×10^−7 W·kg^−1,低于安全限值10 W⋅kg^-1;最后,建立电动汽车电磁安全评估系统的生物实验平台,从非热效应角度分析充电环境引起的生命体免疫安全指标变化,其结果基本在正常参考值范围内。该评估有利于电动汽车无线充电的推广应用。 展开更多
关键词 电动汽车的安全性评估 人体器官模型 电磁安全标准 生物电磁暴露实验
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利用有限元探究内固定治疗股骨颈骨折的生物力学研究 预览
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作者 王颖 刘志朋 +7 位作者 殷涛 赵云龙 韩彪 郭超韡 滕延斌 范峥睿 杨宝成 马信龙 《中国中西医结合外科杂志》 CAS 2019年第1期56-61,共6页
目的:利用有限元分析研究不同内固定治疗PauwelsIII型股骨颈骨折的生物力学特点。方法:选取1名健康受试者的股骨CT数据进行三维重建,骨折造模,装配动力髋螺钉、锁定加压钢板、三枚空心钉、四枚空心钉和髓内钉,建立有限元模型,在股骨头... 目的:利用有限元分析研究不同内固定治疗PauwelsIII型股骨颈骨折的生物力学特点。方法:选取1名健康受试者的股骨CT数据进行三维重建,骨折造模,装配动力髋螺钉、锁定加压钢板、三枚空心钉、四枚空心钉和髓内钉,建立有限元模型,在股骨头顶端轴向加载1400N应力。研究不同内固定的应力分布和位移分布、股骨的应力分布和位移分布,并比较内固定和股骨模型的应力峰值和位移峰值。结果:股骨和内固定应力较大区域均分布于股骨颈及股骨干部位,且在骨折线附近均出现应力增大的现象;内固定位移分布主要集中于股骨头内螺钉尖端位置,股骨位移集中于股骨头顶端,应力加载位置。四枚空心钉的应力最小,峰值为135.3MPa;锁定加压钢板的应力最大,峰值为405.9MPa,但锁定加压钢板的位移12.3mm为最小峰值;三枚空心钉的位移18.8mm为最大峰值;三枚空心钉固定时,股骨受力最小,应力峰值为36.8MPa,但股骨位移最大,峰值为19.3mm;锁定加压钢板固定时,股骨受力104.6MPa为最大应力峰值而位移12.6mm为最小位移峰值。结论:锁定加压钢板在固定股骨颈骨折时稳定性最高,但股骨和内固定承受更大的压力和剪切力;动力髋螺钉固定短期内促进骨折愈合较有优势,但长期固定时髓内钉固定更佳。 展开更多
关键词 股骨颈骨折 有限元分析 内固定 应力 位移
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基于高级控制策略的脑-机接口控制机械臂系统 预览
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作者 李红卫 陈小刚 《北京生物医学工程》 2019年第1期36-41,共6页
目的为了增加脑-机接口控制机械臂完成诸如抓取和放置的复杂操作的能力,本文设计与实现了一套新颖的基于脑-机接口控制的机械臂系统。方法该系统主要包括计算机视觉、稳态视觉诱发电位脑-机接口和机械臂。计算机视觉用于识别工作区物体... 目的为了增加脑-机接口控制机械臂完成诸如抓取和放置的复杂操作的能力,本文设计与实现了一套新颖的基于脑-机接口控制的机械臂系统。方法该系统主要包括计算机视觉、稳态视觉诱发电位脑-机接口和机械臂。计算机视觉用于识别工作区物体的形状和位置,低频稳态视觉诱发电位脑-机接口允许用户选择需要被操作的物体,机械臂则自主完成抓取和放置操作。为了验证机械臂系统,选取14名健康受试者,受试者均参加了离线试验,12名受试者参与在线试验。结果12名健康受试者的在线结果表明,所构建的系统能够在6.75 s内从4个可供选择的指令中输出一个命令,且获得95.24%的平均分类正确率。结论这些结果表明稳态视觉诱发电位的脑-机接口能够为机械臂提供精确、有效的高级控制。 展开更多
关键词 高级控制策略 稳态视觉诱发电位 脑-机接口 机械臂
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图像配准在高频超声皮肤三维成像中的应用研究 预览
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作者 王文赛 邢恩铭 +5 位作者 王韬 周榴 王晓春 周盛 宋学东 杨军 《医疗卫生装备》 CAS 2019年第7期6-10,共5页
目的:将图像配准技术应用在高频超声皮肤三维成像系统中,消除由于三维探头的振动、操作者和受试者的不自主运动等给三维数据带来的偏差,提高高频超声三维成像的精度。方法:以C++语言为基础,结合图像处理工具包ITK(insight segmentation ... 目的:将图像配准技术应用在高频超声皮肤三维成像系统中,消除由于三维探头的振动、操作者和受试者的不自主运动等给三维数据带来的偏差,提高高频超声三维成像的精度。方法:以C++语言为基础,结合图像处理工具包ITK(insight segmentation and registration toolkit),在保持配准框架其他组成部分不变的情况下,仅改变变换函数对高频超声皮肤图像进行配准实验。通过可视化工具包VTK(visualization toolkit)观察三维数据配准前后三维重建图像的表面情况及其内部切面图,并选用相关系数、结构相似性指数、余弦相似度以及配准时间尝试对配准效果进行定量评价。结果:平移变换、刚性变换、二维相似变换以及仿射变换的配准对三维重建图像质量有明显改善,B样条可变形变换配准效果不理想。5种变换函数中,刚性变换配准效果最好;平移变换配准和刚性变换配准效果接近,且所需配准时间最少。结论:图像配准能显著提高高频超声三维重建图像的精度,在兼顾配准时间和精度的情况下,平移变换是高频超声皮肤三维成像中较为理想的图像配准方法。 展开更多
关键词 图像配准 高频超声 皮肤 三维数据 三维重建 ITK
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牦牛牛心包在抗钙化心脏瓣膜中的应用研究
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作者 刘婧 李彬寒 +2 位作者 秦怡博 冷希岗 王志红 《国际生物医学工程杂志》 CAS 2019年第1期1-8,共8页
目的探讨牦牛牛心包用作抗钙化心脏瓣膜材料在经导管主动脉瓣置换术应用中的可行性。方法以黄牛牛心包和商品化的赛诺产品作对照,先对牦牛和黄牛牛心包进行脱细胞处理,然后分别用苏木精-伊红(HE)染色和DNA检测试剂盒定性和定量分析脱细... 目的探讨牦牛牛心包用作抗钙化心脏瓣膜材料在经导管主动脉瓣置换术应用中的可行性。方法以黄牛牛心包和商品化的赛诺产品作对照,先对牦牛和黄牛牛心包进行脱细胞处理,然后分别用苏木精-伊红(HE)染色和DNA检测试剂盒定性和定量分析脱细胞效果。采用戊二醛和京尼平两种交联剂分别对上述脱细胞牛心包进行交联,在检测力学性能、热力学稳定性和生物相容性的基础上,将经交联处理的脱细胞牛心包埋植于幼年Wistar大鼠皮下2~4周,取材后进行组织学染色和组织钙化情况分析。结果经脱细胞处理后的牦牛牛心包几乎不可见细胞核,DNA含量由(0.90±0.13)μg/mg降低至(0.09±0.02)μg/mg,脱细胞后DNA含量远低于赛诺产品(P<0.001)。牦牛脱细胞牛心包及戊二醛、京尼平交联牦牛脱细胞牛心包的力学强度均大于相应的黄牛牛心包对照组(均P<0.05),其中戊二醛交联牦牛脱细胞牛心包的最大应力最高[(8.44±2.61) MPa],高于赛诺产品组[(7.92±1.81) MPa](P<0.05)。交联前后的牦牛脱细胞牛心包的热皱缩温度均略高于黄牛脱细胞牛心包,但差异均无统计学意义(均P>0.05)。经戊二醛或京尼平交联后,牦牛脱细胞牛心包的溶血率和细胞增殖率与黄牛脱细胞牛心包相近(均P>0.05),但皮下埋植材料组织再生能力劣于黄牛脱细胞牛心包,钙化程度略高于黄牛脱细胞牛心包(均P>0.05),皮下埋植4周戊二醛交联组的钙含量为32.62~65.49 μg/mg。结论牦牛牛心包较黄牛牛心包具有更优异的力学性能和热力学稳定性,其生物相容性也可满足经导管主动脉瓣置换术的要求。 展开更多
关键词 心脏瓣膜 牦牛牛心包 脱细胞基质 交联 抗钙化
手持式无线膀胱测容系统的设计与实现 预览
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作者 庞超 王晓春 +1 位作者 周盛 计建军 《医疗卫生装备》 CAS 2019年第1期29-34,共6页
目的:设计一种新型的手持式无线膀胱测容系统,解决传统设备不便于携带、线缆可能造成电磁辐射和操作不便等问题。方法:该系统由下位机无线探头和上位机智能手机组成。无线探头内部集成超声信号发射/接收电路、锂电池充放电管理电路、3D... 目的:设计一种新型的手持式无线膀胱测容系统,解决传统设备不便于携带、线缆可能造成电磁辐射和操作不便等问题。方法:该系统由下位机无线探头和上位机智能手机组成。无线探头内部集成超声信号发射/接收电路、锂电池充放电管理电路、3D超声扫描探头、无线模块和现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)等,以Wi-Fi方式传输数据至智能手机。智能手机平台实现图像显示、患者管理、病案管理、病例报告、参数设置等功能。结果:该系统体模容积测量最大误差-10.00%,最小误差0.00%;人体实验受试者测量结果最大误差13.33%,最小误差-0.20%,总体误差小于15.00%,可实现无损测量膀胱内的尿液容量。结论:该系统测量膀胱容积准确、便于随身携带,可用于急救、随诊和家庭等场合,有广泛的临床应用价值。 展开更多
关键词 膀胱测容 手持式 无线探头 智能手机 尿液容量
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