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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基于图像域的Ghost伪影自动相位校正
回波平面成像过程中会产生Ghost伪影.抑制Ghost伪影的常用方法是利用参考扫描对实际扫描图像进行校正.本研究提出了一种无须参考扫描且基于图像域的自动相位校正方法.这种方法是对含伪影的图像作二维傅里叶变换,利用变换后的奇偶行数据分别重建图像以求取成像过程中奇偶回波之间的相位偏移.利用线性拟合或Marquardt-Levenber非线性拟合得到的无卷褶相位值对伪影图像进行校正,能有效抑制Ghost伪影.
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基于CFD的离心式人工心脏泵的溶血预测方法
溶血的定量评价对于人工心脏泵的设计和研究十分重要.本研究应用CFD(computational fluid dynamics)技术,针对两种叶轮设计的离心血泵进行了数值模拟,计算得到了其内部的流线分布.根据溶血、切应力和暴露时间三者之间的幂函数模型,对血泵的溶血进行了预测.后,用溶血实验结果进行了验证.结果表明,在相同的边界条件下,流线型叶轮泵内的溶血值要小于直叶片叶轮泵,与溶血实验结果一致.可见,应用CFD实现溶血的定量计算是可行的,溶血、切应力和暴露时间之间的幂函数模型能较好地反映血泵的溶血性能.
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羧甲基壳聚糖用作防止术后粘连的研究
本研究合成制备了N-羧甲基壳聚糖(N-CMC)、O-羧甲基壳聚糖(O-CMC)和N,O-羧甲基壳聚糖(N,O-CMC);研究了它们的凝血性、体外酶解、抑菌性、对细胞生长的影响、对胶原合成的作用等生物特性;评价了它们的动物体内防粘连效果.研究结果表明,与N-CMC和N,O-CMC相比,O-CMC具有良好的凝血性,良好的生物降解性,轻微的抑菌活性,适度的抑制成纤维细胞增殖作用,轻微的抑制表皮细胞增殖作用,能抑制成纤维细胞胶原合成的能力,显示较好的防止术后粘连的效果,有希望成为新一代术后防止粘连材料.
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成人骨髓基质干细胞体外成骨细胞分化诱导
建立成人骨髓基质干细胞分离、扩增,以及诱导和分化为成骨细胞的体外培养方法,为骨组织工程选择理想的种子细胞来源.抽取健康成人骨髓组织,用Percoll分离液分离出骨髓中的单个核细胞,在含体积分数为10%小牛血清的高糖DMEM培养液中,置于37℃、含体积分数为5%的CO2湿化空气孵箱中培养,通过传代培养扩增骨髓基质干细胞,传三代时改用含地塞米松、β-甘油磷酸和维生素C的条件培养基培养,用倒置显微镜、HE染色观察增殖和分化情况,并测定碱性磷酸酶活性和钙结节形成能力.采用本法在体外培养的成骨细胞生长良好,表现出与典型的成骨细胞相似的形态特征和生物学特性.本研究所建立的成人骨髓基质干细胞分离、扩增,以及诱导和分化为成骨细胞的体外培养方法稳定和实用,可作为骨组织工程种子细胞来源的常规方法之一.
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碳纳米管/羟基磷灰石复合材料兔胫骨生物相容性研究
目的:探讨不同比例碳纳米管/羟基磷灰石纳米复合材料兔胫骨的生物相容性.方法:将碳纳米管含量为2%和3%的碳纳米管/羟基磷灰石复合材料置入兔右侧胫骨的缺损处,在1周～12周分别进行x线检查、组织学检查及分子生物学分析.结果:不同碳纳米管含量的复合材料均能诱导成骨,无排斥反应.X线片、组织学检查、分子生物学检查均无明显差别.结论:碳纳米管/羟基磷灰石材料有良好的骨相容性.
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无支架四叶心包二尖瓣的应力分析
目的研究一种改进的无支架四叶心包二尖瓣的力学性能,通过数值模拟获得该种瓣膜的变形和应力分布.方法考虑材料非线性,大变形和接触条件建立有限元模型,采用有限元法进行应力分析.结果分析表明,数值模拟结果的瓣膜开启和闭合形态与体外流体动力学实验所观察到的相当接近,瓣叶闭合良好,瓣叶应力分布较均匀,应力大小在合理的范围内.结论有限元模型合理且有效,其分析结果可以作为评价该种瓣膜生物力学性能的参考.
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基于带参考信号的ICA算法的脑电信号眨眼伪差的分离研究
独立分量分析(ICA)是一种从混合信号中提取统计独立的分量的一种方法.本研究提出了一种基于带参考信号的ICA算法的脑电信号眨眼伪差的分离方法,可以得到纯净的脑电信号.这个方法的主要思路是:先选取一导眨眼伪差比较明显的数据,从中获得眨眼伪差的参考信号,再用ICA方法把眨眼伪差第一个提取出来,后得到消除伪差后的EEG信号.详细讨论了使用带参考信号的ICA算法消除眨眼伪差的方法与步骤,并给出了应用于真实信号的实验结果.
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基于动态心脏模型的体表心电图仿真研究
以往的电生理心脏模型大多是静态的,而非动态模型.这样在用准静电场理论求解体表电位时,整个心动周期中等效心电偶极子(源点)与体表(场点)之间的距离假设为恒定不变,从而会引入较大的系统误差.因此,为了更准确仿真心电图,有必要采用动态或跳动的心脏模型.基于原来静态心脏模型,构造了一个动态心脏模型,并对体表12导联心电图进行仿真比较研究.在动态心脏模型中考虑了心肌电兴奋引起的心脏机械力学收缩,通过计算心动周期中心室壁的位移,从而将心脏与体表之间的相对距离变化考虑进体表电位计算过程.仿真结果表明,对于正常心电图,基于动态心脏模型的仿真结果比基于静态心脏模型的仿真结果更符合临床记录心电图,特别是V1-V6胸导联的ST段和T波.对于前壁轻微缺血情况,在动态心脏模型的仿真心电图中能明显看出ST段和T波的变化,而在静态心脏模型的仿真心电图中与正常心电图相比看不出什么变化.本研究的仿真研究证实了动态心脏模型的确能更准确地仿真体表心电图.
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基于模糊小波神经网络的磁共振图像分割方法
针对磁共振图像分割的特点,将小波分析优异的局部特性、模糊逻辑的定性知识表达能力和神经网络的自学习能力结合起来,提出了一种基于模糊小波神经网络的磁共振图像分割方法.该方法采用小波函数作为模糊隶属函数,利用神经网络实现模糊推理,并采用反向误差传播算法对网络进行训练.实验结果表明,这种基于模糊小波神经网络的磁共振图像分割方法与普通神经网络分割方法相比,具有更高的分割精度和更快的训练收敛速度.
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免疫磁性海藻酸钠载药纳米微球的制备与评价
靶向治疗系统是目前研究的热点,用微乳化-离子交联方法制备包覆阿霉素的碳包铁/海藻酸钠复合纳米微球,以水溶性碳二亚胺为交联剂,将载药微球与单抗Hab18连接,制备出了免疫磁性药物纳米微球.对该免疫磁性微球的理化性能进行了表征,同时检测了免疫磁性微球中抗体的活性和免疫磁性微球与靶细胞的体外结合情况,结果表明,免疫磁性药物纳米微球平均粒径约为171.2nm,外观为球型,铁含量为14.6%,载药量为10.8%,且具有强磁响应性和长时间药物缓释效果.同时在体外该微球能够与靶细胞特异性结合.这种免疫磁性药物纳米微球有望成为一种优良的靶向肿瘤药物载体.
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基于EEG模糊相似性的癫痫发作预测
本研究提出基于EEG序列模糊相似性指数方法预测癫痫发作.首先,结合复自相关法和Cao法对EEG序列进行了相空间重构;然后,计算相关积分时用Gaussian函数代替Heavyside函数,克服了Heavyside函数的刚性边界问题,使得计算相似性指数更加准确和可靠;后,分析大鼠癫痫EEG信号,检测癫痫发作前期状态.分析结果表明模糊相似性指数方法能够比动态相似性指数方法获得更长的预测时间和更低的错误预测率.
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组织超声回波时移温度相关性及其无创测温研究
研究生物组织超声回波时移的温度相关性,以期利用这种相关性实现癌热疗中组织温度的无创检测.以去气水和新鲜离体猪肝为实验研究对象,采集其在一定温度范围(20℃～50℃)内的组织背向反射超声回波信号,通过信号分析探寻超声回波时移与温度的相关性,并利用这种相关性进行无创测温.实验结果表明:①组织内超声声速随温度的变化而变化,它与加热区域内的组织热膨胀共同引起了回波时移的变化;②回波时移的变化与温度变化之间有明显的相关性,且具有较为稳定的线性相关函数;③利用组织超声回波时移的温度相关性进行无创测温是可行的.
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多孔羟基磷灰石陶瓷贯通性的控制与改善
多孔羟基磷灰石(HA)陶瓷的气孔率和贯通性是重要参数,实验分析了影响多孔HA陶瓷成型与贯通的诸因素,提出提高多孔体微孔贯通与扩张的方法,选择对半烧结的陶瓷坯体有一定腐蚀作用的扩孔剂进行扩孔实验.结果表明,扩孔剂种类、浓度和超声波处理时间对扩孔效果影响大,同直接烧结的样品对比,开气孔率可提高15%～25%,光学显微镜对样品微观结构的观察证实了这一效果.
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动脉粥样硬化斑块失稳破裂简化模型的高阶动力学研究
研究了动脉粥样硬化斑块失稳破裂模型的高阶简化形式,证明了纤维帽运动过程中存在着临界频率,当动脉内脉动压力频率低于该临界值时,纤维帽将可能发生参数共振;数值模拟结果表明,纤维帽内外压力差脉动频率的微小变化有可能导致纤维帽运动形式产生质的改变;研究了不同心血管参数变化与斑块破裂间的联系.
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基于ISA-DWT的MR图像压缩新算法
本研究提出一种新的ISA-DWT(整数到整数的形状自适应离散小波变换)的核磁共振(MR)图像压缩算法,对变换后的系数采用适合于形状自适应离散小波变换的修改的SPIHT算法进行编码,并增加上下文自适应算术编码以提高其压缩性能.本研究算法可将前景区域和背景区域生成的压缩码流完全分离,且小波域的系数个数和图像域的个数相同.实验结果表明,对于MR图像,本研究算法的压缩性能明显优于JPEG2000中的大位移算法.
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α稳定分布噪声环境下基于μ律压缩的诱发电位潜伏期变化自适应检测方法
诱发电位潜伏期变化的自适应检测对于诊断神经系统的损伤和病变具有重要的意义.本研究根据数字通信系统中广泛使用的μ律压缩原理,给出了一种在分数低阶α稳定分布噪声环境下,具有良好韧性的诱发电位潜伏期变化检测方法.计算机仿真结果表明,该算法能够根据信号噪声特性的变化,动态地调整自身的参数值,在抑制了分数低阶α稳定分布噪声的同时,有效保留了信号成分,具有较高的估计精度和良好的韧性.
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多参数信息融合实现非脑电的睡眠结构分期
目前临床睡眠分析的主要手段是多导睡眠图(Polysomnograph,PSG),用仪器记录被测者整晚的脑电、眼动电和颏肌电等生理参数,计算机进行自动睡眠分期,再由技术人员依据国际标准进行校正.几十年来PSG保持着睡眠分期金标准的地位.提出在不使用脑电的条件下,利用较易获得的心动周期、呼吸、体动等基本生理参数,提取其中与睡眠过程及其变化有关的规律和信息,建立知识规则库,采用不确定推理的证据理论进行多参数睡眠信息融合计算,实现睡眠结构分期.50余例与PSG对照试验结果表明:醒睡的平均符合率达90%以上,基本睡眠结构的平均符合率达75%以上,证明该技术达到了应用的要求.
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牙齿预备体颈缘线自适应提取算法的研究与实现
预备体颈缘线的自动提取技术是口腔CAD/CAM修复工艺边缘密合的关键环节,修复冠的边缘密合性将对患者的牙龈健康有重要影响.本研究提出了一种在牙齿预备体三角网格模型上自动提取颈缘特征线的方法,借助数理统计学计算概率引导线、搜索球半径和质心修正,动态搜索关键特征点,并拟合成颈缘特征线.后通过前、后牙的应用实例证实本研究算法的高效性、稳定性.
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人体体温下UHMWPE人工髋臼材料压缩性能的试验研究
模拟人体体温下对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)人工髋臼材料进行了压缩力学性能的试验研究,并与室温下的试验结果进行了对比.当由室温22℃升高到体温37℃和40℃时,其屈服应力呈明显的下降趋势,分别下降了23.1%和31.9%,由体温37℃升高到40℃时,二者仅差3℃,其屈服应力亦下降了11.5%.同时还对不同加载速度下UHMWPE试件压缩变形过程进行了红外辐射温度的监测与分析.不同加载速度下试件压缩变形过程中的红外辐射温度均有明显升高,加载时间越长,试件平均红外辐射温度越高.试验结果分析表明,不能忽视植入人体后UHMWPE人工髋臼局部受压时温度的升高,特别不能忽视植入人体后在人体体温作用下其力学性能的改变和下降,人体体温的作用是UHMWPE人工髋臼出现过早失效的原因之一.本试验研究为UHMWPE材料在人体环境中的应用研究提供了参考.
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三维超声膀胱测容系统的设计与实现
本研究阐述了便携式三维超声扫描膀胱容积测量系统的设计原理和工程实现.设计中提出用双电机三维超声探头对膀胱沿轴向作180度扫描,获取膀胱的12个不同截面的超声信息,通过拟球法计算其容积.该系统的测量准确性和可靠性已经临床试验证明,并获国家药监管理部门批准注册生产.
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近似熵在缺氧性脑损伤检测中的应用研究
目的:对小猪脑缺氧窒息而引起的中枢神经系统损伤实验数据进行分析及对损伤程度进行定量评估.方法:采用基于近似熵的方法,定量计算实验EEG信号的复杂度,并定义相关的测度.结果:对三类实验样本进行了检测,检测结果与96h后得到的神经缺欠值(NDS)的相关性接近90%.结论:基于近似熵的方法对于脑缺氧窒息而引起的中枢神经系统损伤及对损伤程度进行评估,具有直观和可定量的优点.可能成为一个新的评价缺氧脑损伤的临床参量.
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海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠(ACA)微胶囊的蛋白质通透性研究
本研究用激光共聚焦扫描显微镜CLSM观察荧光标记蛋白在微胶珠/囊上的吸附和渗透现象.考察了微胶囊类型、海藻酸钠粘度和壳聚糖分子量对微胶珠/囊通透性的影响.结果表明,蛋白质在膜上是先吸附后渗透的过程;AC膜具有不对称性;不同类型微胶珠/囊的通透性依次为海藻酸钠(A)微胶珠＞海藻酸钠-壳聚糖(AC)微胶囊＞海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠(ACA)微胶囊;海藻酸钠粘度越高,壳聚糖分子量越大,微胶珠/囊的通透性越低.为制备低通透率即具有较好酶屏障功能的ACA蛋白质口服控释载体提供了直观的实验依据.
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神经干细胞在PLGA、壳聚糖和明胶膜表面的生长规律
目的探索神经干细胞在PLGA、壳聚糖和明胶膜表面的生长规律,寻找适合中枢神经再生的支架材料.方法大鼠胚胎神经干细胞以105/mL密度分别种植于PLGA、壳聚糖和明胶膜表面,观察神经干细胞的生长、分化情况.结果接种后12h神经干细胞在壳聚糖膜表面呈团簇状贴附,在明胶膜表面24h贴附牢固;第2d起明胶膜表面贴附的神经干细胞周围见有突起的分化细胞;第3d壳聚糖膜表面贴附的神经干细胞周围也见有突起的分化细胞,壳聚糖膜部分溶解,明胶膜完全溶解,第5d分化细胞长满膜表面;观察期内PLGA膜表面无神经干细胞贴附,PLGA膜保持完整.结论神经干细胞不能在PLGA膜表面贴附和生长,在壳聚糖和明胶膜表面贴附和分化良好,壳聚糖比明胶更利于神经干细胞贴附,明胶比壳聚糖更利于神经干细胞分化.PLGA、壳聚糖和明胶都不宜单独作为生物支架材料和神经干细胞共同构建中枢神经工程化组织.
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单侧唇腭裂患者上颌快速扩弓矫治生物力学效果的三维有限元研究
研究单侧唇腭裂患者快速扩弓矫治的生物力学机理对探索影响术后复发主要因素和指导临床手术规划有重要意义.基于CT断层扫描技术、CAD建模技术和有限元建模技术建立单侧完全性唇腭裂(UCLP)患者上颌复合体三维有限元模型,利用三维有限元应力分析法研究扩弓力在UCLP患者上颌复合体的传递模式、骨缝应力状态及颅颌面各骨块位移特性,并与前人研究结果进行对比.结果表明扩弓力通过牙齿沿牙槽骨、上颌骨、翼突、蝶骨向颞骨颅底传导,应力呈梯度递减并向上、向后传导,蝶骨是其阻抗中心,在上颌前缘、颧蝶交汇处及鼻额部等部位有应力集中,由于上颌骨不对称结构的影响,裂侧应力及位移较大;扩弓量的大区是在牙槽区,向上逐渐递减,形成底边向下的三角形,计算结果与临床治疗结果较吻合.由此说明,蝶骨的翼板近颅底处是约束上颌扩弓主要的因素,上颌前缘也受较大应力,如果医师能松解翼板及打断上颌前缘,临床将获得更大的扩弓量,上颌骨、鼻腔及颧骨扩弓后也将趋于稳定,其在保持期复发回缩的可能性将减小.
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压电石英晶体凝血酶时间检测传感器的构建及初步研究
采用AT切向、基频10MHz的银膜石英晶体为压电元件,建立一种检测血浆凝血酶时间(TT)的压电石英晶体传感器.加入凝血酶启动凝血反应后,晶体振荡频率呈阶梯状快速下降,终点附近频率瞬时上升,然后缓慢降低达到平稳,频率下降的起点为血浆凝集反应的起始点,频率从快速上升变为下降的转折点为凝集反应终点,两点之间的时间差即为TT.该方法检测重复性较好,批内变异系数(CV)为2.26%,批间CV为7.53%,临床检测结果与STAGO检测法的相关性好(相关系数γ=0.964).压电石英晶体传感器检测TT,凝集反应起点和终点判断方便、可靠,检测成本低廉,结果准确,是一种敏感性高、重复性好的TT检测新方法,具有推广应用价值.
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NiTi合金种植体仿生生长磷灰石涂层及其生物学研究
为赋予NiTi形状记忆合金表面具有生物活性,并探讨类骨磷灰石涂层NiTi作为人工骨修复替代材料的可行性.本研究通过酸碱处理活化NiTi合金,采用仿生方法制备羟基磷灰石涂层,在中国白兔股骨中植入,以无涂层NiTi合金为对照,在植入后15周和26周分别进行组织病理学和超微组织学测试.结果表明仿生生长磷灰石的成分和结构近似于自然骨中的矿物质,晶粒为纳米尺度,是含碳酸根及钙离子缺陷的类骨磷灰石.NiTi/HA植入兔股骨可刺激成骨细胞活跃、增殖,15周后形成完全骨接触界面,且结合状态良好无裂隙.同期NiTi植入体与骨组织间有未吸收的纤维组织,界面结合较差有裂隙.植入26周后,两种种植体与皮质骨均为骨接触.但在髓腔界面,NiTi/HA周围干细胞成骨过程基本完成,新骨紧密包裹种植体;而NiTi表面新骨层残破不全,出现裂隙.说明类骨磷灰石涂层NiTi合金是生物活性材料,有较强的成骨能力,与骨组织间为化学键合.
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服入式消化道生理参数检测胶囊的标定与试验
本研究介绍了一种无创式的全消化道生理参数检测的电子胶囊系统.对此电子胶囊进行了严格的标定,标定结果说明胶囊具有良好的检测性能.并且小规模的临床试验表明胶囊具有很好的在体工作效果.该电子胶囊有助于建立数字化消化道模型,检测和分析消化道功能.
| 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 |
