基于支持向量机的脊柱离体组织电阻抗识别

目的 测量不同脊柱组织的电阻抗,基于支持向量机建立电阻抗数据的组织分类算法并验证算法的准确性,寻找不同组织电阻抗分类阈值。 方法 取离体脊柱组织,应用电化学分析仪采集10~100 kHz频率范围内皮质骨、松质骨、脊髓、肌肉、髓核的电阻抗。将两只猪采集的数据集分别作为训练集和测试集,应用主成分分析降维至二维数据,训练和验证基于支持向量机(SVM)建立的分类算法,应用集成学习的方法计算不同组织分类的电阻抗阈值。 结果 5种组织在10~100 kHz的测量频率内,电阻抗值差异有统计学意义(P<0.001)。应用主成分分析降维的数据集建立的支持向量机分类算法识别不同组织的准确率为100%。应用集成学习建立的多个分类器计算出了不同组织的电阻抗分类阈值。 结论 基于支持向量机可以实现脊柱术区组织电阻抗的准确识别,有望应用于临床协助医生提升组织识别准确率。     

血管内皮生长因子对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响

目的探究血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)对废用性骨丢失的影响。方法建立尾吊大鼠的动物模型,并随机平均分为尾吊盐水组、尾吊VEGF组、对照盐水组、对照VEGF组。实验过程中,每周两次对大鼠右腓肠肌注射VEGF或者等量的生理盐水,4周后通过micro-CT对大鼠胫骨近端进行扫描,以松质骨和皮质骨骨密度(bone mineral density,BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)等松质骨微结构参数以及皮质骨厚度作为评价指标,探讨VEGF对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响。结果与对照组大鼠相比,尾吊组大鼠松质骨表观BMD、BV/TV、Tb.N以及皮质骨厚度均显著降低,Tb.Sp与SMI显著升高,尾吊会造成大鼠的骨丢失,而注射VEGF能够缓解尾吊大鼠松质骨的骨丢失。结论血供的改变可能与骨重建之间存在着一定的联系,改善血供有助于对抗废用性的骨丢失。     

军事飞行人员腰椎峡部裂影像学诊断和医学鉴定的专家建议

笔者通过文献综述、前期研究经验以及医学鉴定专家组的经验,对腰椎峡部裂影像学检查技术、影像学诊断标准、分型、运动生物力学分析和飞行安全风险评估等方面进行全面深入的分析,针对飞行人员峡部裂患者的影像诊断和医学鉴定标准进行探讨和修订,并提出建议案,旨在对腰椎峡部裂进行更精准的医学鉴定和保证飞行安全.     

基于体素的形态学分析在脊髓损伤中的研究进展

创伤性脊髓损伤（SCI）通常会导致大脑皮质发生继发性损害,造成神经元凋亡或萎缩。基于体素的形态学（VBM） 技术凭借其无创性、精确性的优点,已在SCI患者大脑微观结构变化的研究中得到了广泛应用。本文主要从损伤后皮质 萎缩情况及其与患者临床表现间相关性的横向研究结果,损伤早期进行性神经退变的时空模式及其对患者临床结果预测 能力的纵向研究结果,损伤持续时间（亚急性、慢性等）、损伤严重程度（完全性、不完全性等）、临床康复情况（感觉运动功 能、神经性疼痛等）等因素对研究结果的不同影响这3个方面对VBM在SCI中的研究进展进行综述,并指出未来研究应进 一步提高VBM技术的可靠性,同时完善研究方案的设计,以促进VBM在脑功能探索和SCI康复治疗中的作用。     

变应变率下骨骼肌连续介质本构模型

目的 针对不同结构耦合肌肉主被动行为无法考虑肌肉组织连续介质力学特性的问题,提出运用被动与主动耦合在同一个本构方程的方法,构建骨骼肌连续介质超弹性主被动本构模型。方法 为标定被动本构模型参数,给出单轴拉伸实验方法 及条件,并通过理论推导,介绍利用试验数据求解被动模型参数的具体方法。为验证主动模型的有效性,以实例对模型进行验证。结果 模型预测曲线与实验输出应力拉伸比曲线具有较好的一致性,在相同应变下的情况下,被动应力和总应力最大误差仅为20、40 kPa。结论 该连续介质超弹性本构模型能较好模拟骨骼肌的主被动行为,从而有利于下一步人体肌肉的建模与仿真。     

聚ε-己内酯（PCL）小口径人造血管在动物实验中的内皮化研究现状

体内植入人造血管后所面临的最严重的问题就是血管内血栓形成。为了解决这一问题,多年来科学界进行各种尝试,然而解决血栓形成使血管保持长期通畅的根本方法是实现内皮化。聚ε-己内酯［poly （ε-caprolactone）, PCL］凭借其可生物降解、成本低、具备良好的力学性能等优势,近年来广泛应用于组织工程支架、药物输送等。主要针对PCL小口径人造血管植入不同动物模型后,以及同种动物模型不同植入条件下的内皮化情况展开论述,从动物模型、移植物不同的内皮化方式等角度找到小口径人造血管目前在临床应用中依旧不理想的原因,为以后动物模型的选择提供参考依据。     

螺旋弯曲管中血液两相流动分析

目的 经典的单相牛顿血液流动模型忽略了红细胞与血浆之间的相互作用以及血液剪切变稀性质。为了解决这些问题,采用多相的非牛顿模型研究冠状动脉模型的血流动力学参数。方法 把血液考虑为血浆和红细胞的混合体,并用螺旋弯曲血管模型模拟冠状动脉,分析冠状动脉内红细胞的运动以及红细胞体积分数的分布情况,并与单相非牛顿血液模型的模拟结果进行对比。结果 单相和多相血液模型模拟下的截面壁面剪切力平均值差别不明显,但是在两相流模拟中,螺旋弯曲管下底壁面处存在明显的红细胞聚集现象,同时还分布着较低的壁面剪切力。结论 引用多相流数值模拟得到了螺旋弯曲管中的血流动力学参数,同时发现红细胞在螺旋弯曲管下底面处聚集的现象,这很容易诱发血栓形成,与临床上所观察到的粥样硬化斑块经常出现在冠状动脉弯曲内侧是相符合的,可进一步说明动脉粥样硬化病变的发生机制。     

关节盘移位对颞下颌关节内应力分布的影响

目的 通过对不同关节盘移位的数值模拟,探究各种移位情况下颞下颌关节（temporomandibular joint,TMJ）内各结构的应力分布规律。方法 依据CT图像,建立包含下颌骨、全牙列、关节盘和关节软骨的正常TMJ三维有限元模型;参考关节盘前、后、外、内移位的临床特征,建立对应的4个模型。关节盘与关节软骨间考虑接触,用缆索元模拟下颌韧带和关节盘附着,施加正中咬合荷载。结果 前移位将导致关节盘中带产生过高的压应力,达到3.23 MPa;后、内、外移位时关节盘的整体应力水平比前移位和正常TMJ高;各种移位都使关节结节后斜面的应力值大幅度增加,但对髁突关节面的影响却不大。结论 各种移位都将导致关节盘和关节结节后斜面产生过高的应力,且后、内、外移位更为危险,更容易造成关节结构和功能的损伤。     

骶髂关节螺钉手术导航机器人系统设计及实验研究

目的 针对骶髂关节螺钉手术设计手术导航机器人系统,完成空间定位和路径导航,开展精度测试实验,检测系统定位的位置误差和角度误差.方法 本文开发手术导航机器人系统,利用基于透视视觉的双平面定位算法完成空间定位,利用串并混联结构的机器人完成路径导航.使用模型骨和尸体骨共完成模拟手术实验16例,通过术前规划与术后结果图片的重叠来评价手术导航机器人的系统精度.结果 本机器人系统最终测得的位置误差为(1.91±1.15)mm,角度误差为1.88°±0.915°.结论 本文开发的手术导航机器人可提高手术精度和手术安全性,并减少术中透视的使用.系统的平均误差能够满足骶髂关节手术的要求,但误差的标准差较大,需在后续研究中通过算法和系统优化来改善.     

影响植物栽培的空问飞行因素

植物栽培是空间站和空间生保系统的重要研究课题,因其不仅可以参与水气循环维持系统的稳定,而且可以为航天员提供新鲜蔬菜,供应多种维生素和微量元素,并有一定的抗辐射和抗氧化作用,对航天员的生理和心理健康都有积极意义.进行空间植物栽培必须要考虑到空间飞行因素对植物生长发育的影响.空间飞行因素主要可分为三类:外部因素(宇宙辐射、真空、温度),动态(微重力、加速度、振动、噪声)和飞船内部因素(密闭隔离,合成气环境、地磁场缺失、温度与气压波动等).本文详细介绍了这些因素对植物的影响.