中国生物医学工程学报杂志
Chinese Journal of Biomedical Engineering 중국생물의학공정학보
- 主管单位： 中国科学技术协会
- 主办单位： 中国生物医学工程学会
- 影响因子： 0.61
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 0258-8021
- 国内刊号： 11-2057/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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体外反搏下不同反搏压对动脉内血流动力学环境影响的研究
为了研究体外反搏下不同反搏压对动脉内血流动力学环境的影响,以寻求较佳的体外反搏作用机制,选用了3周龄雄性断乳乳猪四头,进行了慢性体外反搏实验.详细记录了各实验体在基础状态及不同反搏压的体外反搏状态下心动周期里颈动脉内的动态血流动力学数据,包括压力、心电及血流量,进而计算了各种状态下的实验体颈动脉内壁面切应力(WSS)的动态分布.实验及计算结果表明,体外反搏能明显提高心动周期内实验体颈动脉的血流灌注、WSS水平及舒张期压力水平;从提高心动周期的切应力水平出发,反搏压设定为0.03mPa～0.035mPa为佳.另外,体外反搏改变了心动周期里的血流脉动模式,认为血流模式的改变可能对心动周期内的WSS水平有一定的影响作用.
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培养神经元网络结构及其自发放电模式
引言内在自发同步信号在中枢神经系统的许多部位观察到,被认为在突触连接和网络的形成以及学习过程中起着重要作用[1].揭示培养神经元网络自发活动的规律,是理解大脑内网络活动首要的先决条件[2].但令人吃惊的是对于自发活动的来源和控制因素了解的还不多[3].
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基于AFM形态学观察的细胞铺展机理的假想
本研究提出了细胞铺展机理的三个可能模型:"橡皮泥"模型、"钢筋混泥土"模型和"自我膨胀"模型.应用原子力显微镜观察了处于不同铺展程度、具有不同形态的人骨髓间充质干细胞的整体和局部外部形貌,并根据观察结果,初步推断"钢筋混泥土"模型可能就是细胞铺展的机理.尽管证据还不够充分,需要进一步的研究,却为今后的研究提供了可能的模型和研究手段.细胞铺展机理的解决必将进一步促进细胞生物学和生物医学工程等学科的发展.
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神经信号控制假肢研究
在开发研制高效多自由度上肢假肢中,信息源的合理选择对提高控制性能有着重要的影响.神经内传导的冲动能够充分反映患者的意志,信号清晰度高、重复再现性强、不易疲劳,是一种理想的控制信息源.通过首例残肢者纵行神经束内微电极检测周围神经信号的实验研究,以及受试者神经信号驱动7自由度假肢模拟装置的现场试验,探讨采用三大主神经(尺神经、桡神经和正中神经)的神经束内的募集自主运动信号控制上肢假肢的有关问题.
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大鼠FBN与胶原蛋白细胞载体联合培养及移植治疗脑损伤的实验研究
目的评价胶原蛋白(Collagen)的细胞相容性;研究胶原与大鼠胎脑神经细胞(FBN)复合体(C-FBN)脑内移植对脑损伤的修复作用.方法将大鼠FBN与Collagen联合体外培养,进行光镜、电镜观察,并将体外联合培养4天的C-FBN(移植前48h培养液中加入Brdu)移植到大脑皮质损伤模型的大鼠脑损伤部位,术后3d、6d、10d、15d及30d观察脑组织对移植物的反应、移植细胞生长状态及载体在体内的降解情况等.结果Collagen对FBN生长无不良影响;脑组织对移植物无明显的免疫排斥反应;Collagen与周围脑组织整合好,有血管长入移植物中;载体内有大量存活神经细胞,术后各时段都检出Brdu阳性细胞;Collagen吸收、降解快,可诱导组织再生.结论Collagen具有良好的细胞相容性和组织相容性,是神经组织工程的一种较为理想的生物载体材料;移植的FBN在脑内可以长时间存活.
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丝素蛋白膜上褐藻糖胶的固定化及其体外抗凝血性能
以戊二醛为交联剂,将褐藻糖胶固定在NH3等离子体处理的丝素膜的表面上.用FTIR、Uv分析了褐藻糖胶的结构;采用XPS分析了丝素膜表面元素;采用部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(Pr)和凝血酶时间(TT)对其体外抗凝血活性作了初步的评价.丝素膜表面固定褐藻糖胶后,抗凝血性有了一定的提高.经稳定性测试,固定的褐藻糖胶仍具有一定的抗凝血性.
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含氟羟基磷灰石涂层体外细胞相容性研究
在羟基磷灰石(HA)中掺入氟可以降低其在体内的溶解性,对提高钛合金植入体表面生物活性改性层(涂层)的长效性有着重要的意义.本研究采用溶胶-凝胶法在钛合金基板上制备了含氟羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2-xFx)(FHA)涂层.X光衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)分析结果显示:本实验中获得的涂层是一个纯磷灰石晶相,含氟涂层中x为1.2.在体外成骨细胞相容性的研究中,以HA涂层为对照,通过定时细胞的计数测定了细胞生长曲线,用流式细胞仪法测定了细胞周期,用MTT比色法分析了涂层浸提液的细胞毒性.实验结果表明:在HA涂层中引入氟后,FHA涂层浸提液对细胞毒性级别为0级,该涂层不但没有对细胞产生毒性,而且会促进成骨细胞的贴壁生长,有着更好的细胞生长速度和增殖活性.
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抗体/腺病毒复合物为载体的基因定位递送
临床基因治疗方案中基因载体在疾病部位的靶向递送仍是急待解决的问题.本研究将腺病毒与一种生物素化的特异性抗腺病毒六邻体的多克隆IgG结合,固定于结合了亲和素的胶原蛋白膜上,成功获得腺病毒载体基因靶向定位递送体系.体外稳定性研究结果表明该体系中病毒载体可有效保持活性.通过这种特异性抗体偶联方式,将携带单纯疱疹胸苷激酶(HSVtk)编码基因片断的腺病毒结合在胶原膜上转染大鼠平滑肌细胞(A10),加入更昔洛韦(ganciclovir)后,只有生长在胶原膜上及膜邻近50μm内的细胞被杀死.在使用非特异性抗体的对照实验中,整个培养基范围内的细胞几乎全被杀死.以绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因对猪的心肌进行转基因实验,结果显示注射特异性抗体偶联病毒的胶原凝胶比直接注射病毒悬液获得更高效的心室基因表达.所有研究结果表明,通过生物素和特异性抗体使病毒载体固定在胶原蛋白基质上,可达到有效的局部定位基因表达,避免向非病灶部位的扩散,是基因治疗中一种极具发展潜力的载体定位递送方法.
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血管内皮生长因子受体在鼠横纹肌的表达与羟基磷灰石/碳纳米管复合材料毒性研究
目的从观察鼠骨骼肌组织形态学改变和VEGF表达的角度研究CNTs/HAP纳微米复合材料对鼠骨骼肌的细胞毒性.方法将CNTs/HAP纳米复合材料植入实验鼠臀大肌.按不同时间取材,做组织学观察和RT-PCR分析.结果1d、3d显微镜下观察,炎细胞和淋巴细胞浸润伴轻度水肿、间质疏松;5d、7d显微镜下观察血管壁增厚,单核巨噬细胞和纤维组织增生,少量肌纤维出现变性,VEGF表达呈上升趋势;14天显微镜下观察周围组织间质血管扩张,仅有少量炎细胞浸润,水肿不明显,VEGF表达呈下降趋势.结论CNTs/HAP对鼠骨骼肌细胞无毒性,有利于血管的再生,具有良好的生物相容性.
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HA-40vol%Ti复合材料与动物骨组织相容性体内研究
采用热压烧结法制备HA-40vol%Ti复合材料,并通过体内植入试验,研究了该复合材料的生物相容性.结果表明,HA-40vol.%Ti复合材料具有良好的生物相容性和骨引导性,可以与骨发生骨整合,早期骨整合和骨引导性优于纯Ti.在整个植入时间段内,HA-40vol.%Ti复合材料与周围骨组织的结合强度均比纯钛的高,且增长的快.植入3月后,复合材料与新骨的结合强度已达到4.73MPa.
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蒙脱石对苯巴比妥和氯丙嗪吸附性能的研究
本研究与常用的血液灌流吸附剂--球状活性炭(Spherical Active Carbon,简称SAC)比较,研究蒙脱石(Montmorillonite,简称MMT)对常见中毒药物苯巴比妥钠和盐酸氯丙嗪的吸附性能.实验发现:在酸性条件下MMT对血浆阴离子型物质苯巴比妥吸附能力略高于SAC,但不论在酸性或中性条件下MMT对血浆阳离子型物质氯丙嗪的平衡吸附量比SAC高出近十倍.XRD分析显示:MMT对苯巴比妥显示表面吸附,MMT对氯丙嗪,还存在插层吸附,而且插层吸附的贡献远大于表面吸附.这一结论为开发新型高效、高选择性、安全、实现灌流器小型化的血液净化用吸附剂,拓展天然矿物材料的应用领域奠定了一定基础.
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UHMWPE髋臼的厚度对摩擦磨损的影响研究
人工关节中的髋臼大多采用耐磨损性能非常优良的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制作.但仍然产生部分超细磨屑造成骨溶解致使髋臼出现无菌松动.为了了解髋臼的磨损机理,尽量减少磨屑的产生,本研究用美国的ABAQUS有限元软件,对髋臼的厚度与应力/应变关系进行了计算,从应力与磨损之间关系入手,知道了超高分子量聚乙烯髋臼厚度对髋臼摩擦磨损的影响,分析了髋臼磨损机理,为合理设计人工关节提供了理论依据.
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测量生物组织血液灌注率的ATM模型及其误差分析
采用脉冲衰减法可以测量生物组织的血液灌注率.本研究给出了脉冲衰减法测量时探头平均温度的理论解(ATM模型).通过分析温度测量误差及探头输入功率测量误差引起的血液灌注率测量误差,以及测量时的模型误差,比较了ATM模型与现有的PSM模型(Point Source Model)及SSM模型(Spherical Source Model)的测量精度.结果表明,对三种模型,由温度测量误差及探头输入功率测量误差引起的血液灌注率测量误差均大致相等;而采用ATM模型测量时的模型误差比PSM模型和SSM模型要小;测量时刻以脉冲后13s～17s为宜;测量时应尽量选用几何尺寸比较小的生物探头;对于小血液灌注的测量,采用ATM模型更为有利.
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利用软组织力-位移测试系统诊断颈痛
通过局部软组织力-位移测试系统,对正常对照组、颈痛组的局部软组织力和位移定量检测;同时用目前诊断颈痛的方法作为对照,对局部软组织生物力学测试诊断颈痛的准确性、可靠性及临床作出评价,试图为颈部疼痛的诊断提供生物力学定性、定量指标.
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自动检测儿童脑电中癫痫波的方法研究
研究的是儿童脑电数据中癫痫波的检测算法.儿童脑电比成人脑电复杂,因而检测算法的设计与成人脑电的检测算法有所不同.综合考虑了国内外多种研究方法,确定了一种以半波检测方法为基础的检测算法.大体思想是:通过初步筛选,找出符合棘、尖波特征的脑电波,然后使用专家规则剔除符合这些特征的几种常见伪迹.再对选出的癫痫特征波利用模式识别的聚类思想分为三类,确定出更为可能是阳性波的特征,对脑电数据作进一步筛选.然后,用小波分析对检出的波再处理,去除不易被识别的假阳性波.后使用人工神经网络对检出的癫痫波分类.
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细胞胞浆Ca2+浓度的时-频分析及ELF脉冲电磁波产生的生物学窗效应
本研究以实验为基础,对细胞胞浆Ca2+浓度进行时-频分析,进而研究ELF脉冲电磁波在细胞胞浆Ca2+浓度时-频域内产生的生物学效应和生物学窗效应.结果表明:细胞胞浆Ca2+浓度在时-频域内有其固有的频谱特征,其中包括连续谱和离散谱.有的参数的电磁波可在细胞胞浆Ca2+浓度的时-频域内产生生物学效应而有的参数的电磁波却不能.若能够产生生物学效应,则有两个特征:一是使胞浆Ca2+浓度在时-频域内的连续谱变窄,具体表现为连续谱中的高能谱分量被抑制;二是使离散谱的分布和离散谱的频率发生了变化.同时,能够在细胞胞浆Ca2+浓度的时-频域内产生生物学效应的电磁波脉冲频率和脉冲强度是离散的和间隔的,这意味着,ELF脉冲电磁波能够在细胞胞浆Ca2+浓度的时-频域内产生生物学窗效应.本研究使用的脉冲频率范围内有两个频率窗,它们是16Hz和45Hz;使用的脉冲强度范围内有一个强度窗,是53V/m.
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应用CFD研究叶轮设计对人工心脏泵内流场的影响
溶血是叶轮血泵常见的一种血液破坏现象,而造成这种现象的内在原因是血液的动力学行为.本研究针对基于流线型设计的叶轮血泵和一种直叶片血泵,应用CFD对其内部流场进行了数值模拟,并通过溶血实验对结果进行了验证.研究结果表明,流线型叶轮血泵内的流动模式符合流线型设计理论,与直叶片叶轮血泵相比,它的溶血较小,更符合血液动力学要求.可以认为,在相同的边界条件下,流线型叶轮血泵具有更好的血液相容性,不容易造成血液破坏.
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射频体外加温体模内热场分布研究
目的对于热疔,需要解决的问题是体内的热场分布检测及其调控.本课题主要研究3MHz短波容性加温治疗时非均匀体模内热场分布之规律.用以为临床治疗提供定量依据.方法采用Maxwell方程,对非均匀模体内两及三极板射频加热条件下的电场分布特性进行了计算研究.并自制400mm×220mm×220mm肌肉等效均质体模及220mm×220mm×220mm之非均质体模.在体模内有效加温容积内垂直和水平放置100mm×25mm的猪骨各1根;并放置100mm×5.6mm的硅胶导管1根,12mm×0.7mm的订书针1根作为金属材料.用抗干扰热电偶型数字化实时测温仪进行实时动态同步测温.加热仪采用3MHz肿瘤射频热治疗仪,大输出功率400W.结果3MHz短波容性(射频)加温治疗之治疗深度可达200mm.其电势分布表现在一是发散得很开.二是有边缘聚集效应.三是非均组织对电场有较大影响.在体模中心水平平面,有效加热范围为50%.非均匀体模内不同介质周围有不同的温升规律.结论1.在使用合适的耦合水袋时,中心温度比表面温度晚约4min达到设定温度.而水袋温度平均每4min上升1℃.因此,可通过降低表面水袋1℃的办法使得中心温度与表面温度在控温时保持一致.2.恒温后10min,金属旁2.5mm处的温度比体模中心的温度可高出约3℃.3.导管旁和骨旁的温度实际升温与中心升温基本一致.因此,在加热区域有骨或引流管时,射频热疗是安全的.4.反射波的调节能力对热场分布有决定性作用.
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低温下生物组织的介电常数与电导率研究
本研究应用波导传输发射法测量生物组织在-25℃～30℃时的介电常数与电导率.首先通过测量有机材料对测量系统进行验证,证明所提出的系统具有较好的测量精度与可重复性,然后测量了在生物组织中分布很广的脂肪的介电常数与电导率,给出了一个测量值分布范围,并讨论了单个样品的介电常数与电导率随温度变化的规律.工作目的是为研究微波降温和微波复温的非热效应提供物性参数,对其机理进行探索性工作.
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数字标记点相关法在脊柱生物力学中的应用研究
脊柱是由刚度较大的椎体和刚度较小的椎间盘与韧带通过特殊的构型和连接所成的运动体.通过对数字标记点相关法对动物(牛)脊柱的生物力学行为进行测量,得出了比较合理的结果.实验表明,在相同的试验条件下(模拟生理环境纯力矩状态下),将脊柱中相邻脊椎(L4-L5)固定起来所表现出的力学行为,如位移、变形以及相邻脊椎之间的相对转动角度等,与没有固定时的脊柱的整体力学行为表现基本相同,没有太大的差别;而当将相邻三节脊椎(L3-L4-L5)固定起来的脊柱所表现的整体力学行为却与没有固定时的脊柱有着明显的不同.同时也验证了该测试方法的可行性,更能为其它类似情况研究提供了一种新的测试方法,并可为脊柱融合手术提供可靠的数据支持.
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基于小波变换并结合神经网络的癫痫发作预报
采用信号处理的方法分析脑电图以实现自动预报癫痫发作是该领域一个难题,至今进展不够显著.本研究将小波变换用于脑电信号的预处理,并与递归神经网络RNN相结合预测癫痫发作.通过比较三种不同的预处理方法,发现在小波变换域利用脑电信号α节律的能量谱可以实现发作预报,而进一步提取包络并作非线性变换可以有效地提高RNN的预报性能.
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基于雅可比-傅里叶矩的细胞模式识别
细胞学检查自动化是生物医学工程研究的重要课题.文中介绍了雅可比-傅里叶矩,它具有多畸不变性.多种临床细胞涂片模式识别表明,该矩不但是一种高度浓缩的图像特征,还有较好的抗畸变、抗噪声性能,可用于快速准确的细胞学自动化识别.
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诱发电位潜伏期变化检测中基于谱函数特性分析的参考信号构造方法
诱发电位信号潜伏期变化的自适应检测对于诊断中枢神经系统的损伤和病变具有重要的意义.在以往的潜伏期变化估计算法中,往往采用通过累加平均的方法得到的近似纯净的EP信号作为自适应时间延迟估计的参考信号.而在临床上.无潜伏期延迟的纯净EP信号是很难得到的.本研究提出了一种基于信号谱函数分析的EP信号构造方法,并将此信号作为参考信号,应用到诱发电位信号潜伏期变化估计中去,得到了良好的结果.
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心血管造影图像边缘特征的提取
心血管疾病作为老年人的常见病现在比较多见.根据血管造影图像,即时诊断、积极治疗,能预防病情的发展,解除患者的痛苦.对血管图像的边缘特征进行提取是求取血管直径、分析血管特征和构造心血管三维图像的基础.要提取血管造影图像中的纯血管图,提出利用圆模板灰度小和微分边缘检测的方法.先利用圆模板灰度小准则求取血管的路径,然后根据路径线的局部斜率确定对边缘进行微分的方向,将血管相邻部分图像灰度进行微分,按微分大求取边缘点,后采用B样条函数对边缘点进行平滑,终得到血管的边缘线.
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平行束单光子发射成像的定量解析重建
单光子发射断层成像技术在心血管及脑功能疾病的诊断上具有重要的临床意义.本研究以Kunyansky及以前的研究工作为基础,针对平行束探测模式,推导及建立了有效的解析重建算法,可对噪声、散射、衰减及探测器响应进行同时补偿,用于获取SPECT定量快速成像.数字及Monte Carlo仿真实验表明,所提出的定量解析重建算法是可行的,它极大地改善了重建图像的对比度及分辨率,基本消除了图像中的伪迹.该算法在达到迭代算法精度的同时,计算量却大为降低,与常规滤波反投影重建法近似.
| 年 | 期数 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2016 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2015 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2003 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2002 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2001 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2000 | 01 02 03 04 |
| 1999 | 01 02 |
| 1998 | 01 02 |
| 1994 | 04 |
