医学院校数学建模教学的探索与实践

为了适应医学院校旨在培养学生数学应用能力的人才培养目标,基于以功能为牵引、多种教育模式并行、分阶段实施的教学理论,提出了针对不同功能、不同教学对象,实施不同教学方法的通识教育、逻辑训练、应用素质教育三大教学模式。     

经颅磁刺激的多尺度建模仿真研究

经颅磁刺激是一种无创无痛的电磁刺激手段，被广泛应用于神经调控，在临床上对多种精神疾病和神经类疾病有明显的治疗效果。本文从电磁场建模仿真，细胞跨膜电位建模仿真，以及神经元响应建模仿真3个方面对经颅磁刺激多尺度建模仿真研究进行了详细的综述，并提出现阶段存在的问题以及对未来的展望。经颅磁刺激的多尺度建模仿真对磁刺激仪的设计开发具有指导意义，对磁刺激的导航系统提供重要的理论基础，有助于我们更好的理解电磁刺激的神经调控机制。     

光谱法结合分子模拟与网络药理学分析青藤碱的蛋白输运与靶蛋白结合的连续药效机制

目的 为进一步全面研究青藤碱(sinomenine,SIN)对血清白蛋白(human serum albumin,HSA)和封闭蛋白3(claudin 3,CLDN3)两者的分子间作用机理,提供借鉴和有益参考。方法 利用光谱分析法结合物理建模和网络药理学,来研究SIN与HSA和CLDN3的分子间相互作用机理。结果 网络药理学结论表明,SIN与HSA和CLDN3两个蛋白的结合参数与已验证靶点相似,可发生相互作用。光谱实验表明,SIN与HSA和CLDN3发生分子间相互作用,微环境的疏水性增强,与HSA/CLDN3分子间作用的位域以色氨酸残基为主,产生了稳定的非共价复合物。由理论分析可知SIN与HSA/CLDN3的反应机制是静态猝灭,构象型态变迁过程是1个“二态”模型,仅存在1个结合位点,相互作用主要为疏水作用力、氢键和范德华力,两个体系均符合非辐射能量转移理论。物理建模结果表明,在SIN与HSA和CLDN3的分子间作用中,疏水作用力和氢键起着关键作用,且结合物稳定,与光谱实验结果一致。结论 HSA作为输运蛋白,CLDN3作为与子宫内膜癌密切相关的靶点蛋白,本研究将网络药理学、光谱分析和物理建模结合起来,在不进行细胞实验的情况下,就可验证该反应通路的预测。     

基于图模型的脑卒中功能变量关系结构探析

目的:为国际功能、残疾和健康分类(ICF)在脑卒中康复中的应用提供新思路和新依据。方法:选取100例脑卒中患者组成的便利样本,访谈法评定国际版脑卒中ICF综合核心组合的166个条目。以条目为节点,条目间的风险相关性为连线,构建图模型。采用R软件(3.2.2版)建模,用Pajek64(5.02版)进行网络分析和可视化。结果:在图模型总体内,存在主组元结构,并且可以从中提取具有稳定路径结构的3-核结构。主组元中还可以提取具有牢固连接关系的主岛屿结构。其中"d450步行"既属于通用组合,又属于简要核心组合,并且占据了重要位置。简要核心组合条目在总图中的子网络,以及这些条目在各级限定值上的频数分布,可以提供相互参照和相互补充的功能变量知识。结论:ICF综合核心组合的图模型,可反映脑卒中功能变量间的复杂关系结构。该组合的频数分布,可反映卒中功能变量的属性特征。从关系结构和属性特征两个不同视角进行分析,可以为ICF的康复应用提供综合策略。     

密井网约束的复杂断块油田地质建模方法——以扶余油田中区泉四段为例

我国大庆、大港、辽河、胜利、吉林等油田部分老油区井网密度已达到密井网级别,这些位于东部裂谷带拉张型盆地的油气田具有油层多、断层多、断块小的特点,建立精细地质模型难度较大。针对这类油气田,以扶余油田中区泉四段储集层为例,提出了一套地质建模方法:1以密井网资料为基础,在三维地震解释数据约束下,进行小层划分与对比、低级序断层识别及微构造研究;2分级次建立断层模型,采用"骨架网格+关键层面+小层层面"三步建立层面模型,该构造模型较好地反映了复杂断块内部地层与断层的配置关系;3采用相控下的多次迭代随机模拟方法提高砂体模型精度,采取了"砂控+相控"随机模拟建模方法建立储层参数模型,运用砂模型体控制物性边界,分不同微相进行变差函数分析;4最后,通过概率分布一致性检验及交叉验证证明该方法是可靠的。     

新型FGG基因突变导致遗传性纤维蛋白原缺陷症的研究

目的:对临床发现的1例遗传性纤维蛋白原缺陷症患者及其家属进行凝血相关指标检测和基因型分析,并探讨可能的分子发病机制。方法:采集先证者及其家属共4人的外周血,检测凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白原(Fg)、D-二聚体及8项凝血因子指标。对编码纤维蛋白原3条肽链的FGA、FGB和FGG基因的所有外显子和侧翼序列进行测序并进行生物信息学分析。结果:先证者及其长姐的8项凝血因子中FⅤ、FⅧ稍高,TT明显延长,Fg明显降低;测序结果显示FGG基因存在c.901C>T杂合突变。生物信息学分析显示,突变改变了原有的蛋白结构,减少了氢键数目。结论:纤维蛋白原γ链c.901C>T杂合突变是引起该家系遗传性纤维蛋白原缺陷的主要原因,该突变是首次在国内外报道。     

医学院校数学建模教学现状分析和课堂教学评价体系改革

当前,数学建模在我国医学院校的教学中存在内容单一、学生不重视、教师热情不高、教材不规范、数学软件和数学实验跟不上教学需求等问题。作者通过在教学思想、教学目的、教学内容、教学过程、教学方法、学习过程、教学效果等方面进行医学院校数学建模的课堂教学评价体系的研究,从而对医学院校数学建模课堂教学有积极的促进和指导作用。     

颅内动脉瘤计算流体力学建模方法的研究

目的探讨三维血管造影影像建立颅内动脉瘤的计算流体力学模型的方法。方法利用三维DSA影像,使用Mimics、Geomagic Studio及ICEM CFD软件建立动脉瘤及载瘤动脉的计算流体力学模型,并使用ANSYS CFX软件进行求解,计算出颅内动脉瘤内的相关血流动力学参数。结果建立了动脉瘤的计算流体力学模型并求解出血流速度、流线、壁面切应力及壁面压力等参数的数值与分布。结论利用三维DSA数据可以建立颅内动脉瘤的计算流体力学模型。