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1.
目的 探讨一种动力型髋离断假肢控制方法提升佩戴者步态对称性的可行性。 方法 通过九轴姿态传感器采集健康人体下肢步态运动学信息,使用BP神经网络建立穿戴髋离断假肢截肢者健侧-假肢侧运动学映射模型。将截肢者健侧腿的运动学信息实时传入该映射模型,生成髋离断假肢运动的目标轨迹,结合下肢假肢动力学模型,通过PID算法控制髋离断假肢电机运动,实现截肢者的实时步态分析和假肢的实时控制。记录截肢者穿戴动力髋离断假肢行走实验中的步长、步频及最大髋关节角度等数据,并结合步态对称性指标SⅠ、RⅠ、RⅡ对假肢控制效果进行评估。 结果 BP神经网络建立的截肢者健侧和假肢侧的运动学映射模型,综合关联度达到98.7%。相对于传统髋离断假肢,动力髋离断假肢髋关节的最大屈曲角度提升了105.5%,截肢者的步态对称性指标SⅠ和RⅡ分别提升了74.2%和72.2%。 结论 动力型髋离断假肢控制系统能提高假肢穿戴者的步态对称性。 相似文献
2.
目的 探讨肌肉再分布技术(MRT)在智能仿生假肢信号识别中的应用价值。 方法 于2016年12月至2017年4月期间采用MRT技术治疗4例肢体远端截肢患者,均为男性,其中上肢截肢患者3例,截肢水平分别位于前臂中远1/3处、腕掌关节和腕中关节;下肢截肢患者1例,截肢水平位于小腿中远1/3处。MRT手术是利用残端肢体内的肌肉、肌腱进行移位,将4~6根肌腱锚定在皮肤不同区域,通过肌肉主动收缩牵拉肌腱,使不同区域皮肤发生明显形变。术后观察项目包括皮肤形变、电容信号数据及并发症情况等。在进行电容信号测量时,嘱患者分别执行抓握、屈腕、伸腕、屈指、伸指,或踝背伸与跖屈、伸趾和屈趾动作,利用电容传感测量系统采集患肢形变信息并进行分析。 结果 4例患者均获随访,共有20处部位接受MRT手术。术后3个月时患者均能主动控制相应肌肉收缩并产生皮肤形变,有效形变率为80%(16/20)。电容信号测量结果分别利用线性判别分析(LDA)和二次判别分析(QDA)两种分类器对各种动作进行识别,发现上肢整体识别准确率分别为97.27%和100%,每种动作各自识别准确率均为100%;下肢整体识别准确率分别为95.32%和100%,每种动作各自识别准确率均为100%。术后有1例患者创面不愈,经多次换药后愈合。 结论 MRT能有效将人体运动意图进行输出,增加了运动信号源的数目及强度,有助于患者更好地控制智能仿生假肢,为人机交互提供了新的途径。 相似文献
3.
目的研究假肢对线对大腿截肢者健侧膝关节内部接触力学特性的影响。方法通过步态实验分析健全人及大腿截肢者在不同对线条件下行走时下肢运动及地面反作用力(ground reaction force,GRF)差异,并利用三维有限元模型分析接受腔内收和外展的异常对线情况对膝关节内部股骨软骨、胫骨软骨与半月板之间接触力学特性的影响。结果健全人在GRF第1峰值时刻膝关节接触力主要集中在内侧,在GRF第2峰值时刻接触力主要集中在外侧,而截肢者接触力在GRF的两个峰值时刻都集中在内侧。接受腔对线内收6°会导致膝关节内侧应力、接触力、接触面积均明显增大。结论截肢者膝骨关节炎发病率高于健全人与其膝关节内侧长期过载有关,接受腔对线内收会增加大腿截肢者健侧膝关节骨关节疾病的风险,临床对线过程中应尽量避免过度内收。 相似文献
4.
文题释义:
术后假肢:现代截肢康复的方法包括手术后安装临时假体,即在完成截肢手术后,医生为患者佩戴合适的临时假体。
大腿影像数据:研究采集的大腿数据包括膝上缘周径、膝上缘5 cm处周径、膝上缘10 cm处周径和膝上缘15 cm处周径,将大腿MRI数据导入3D重建软件,得到大腿截肢范围段表面积、体积。
大腿截肢范围段:为膝关节间隙上10-25 cm。
背景:目前假肢的制作是通过取型、修型、成型3个步骤完成的,由于修型过程是人工完成,与临床技师的经验技术密切相关,制作出来的假肢不美观,接受腔与残肢很难做到全接触。
目的:收集健康志愿者大腿MRI影像数据,评估成人大腿截肢范围段(膝关节间隙上10-25 cm)的对称性;将MRI影像数据建立成数据库,为下肢截肢患者匹配合适的术后即装假肢提供参考数据。
方法:招募40名健康志愿者,采集基本信息:年龄、身高、体质量、膝上缘周径、膝上缘5 cm处周径、膝上缘10 cm处周径和膝上缘15 cm处周径。所有志愿者对试验方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。对大腿截肢范围进行三维重建,以模型的表面积、体积为参数,对每一例志愿者大腿进行解剖测量,利用三维逆向工程软件对测量结果进行3D偏差分析,完成大腿形态对称性的定量化和可视化分析。
结果与结论:①同体分析:同一个体左右大腿截肢范围段表面积之间的最大百分差异比不超过0.56%(P=0.109);左右大腿截肢范围段体积之间最大百分差异比不超过1.19%(P=0.182);三维偏差分析结果显示,最大平均负偏差为-1.47 mm,最大平均正偏差为1.14 mm。40例受试者的3D偏差分布78.02%在2 mm以内,20.97%在2.1-3.0 mm,仅1.01%大于3 mm。②异体分析:三维偏差分析结果显示,最大平均负偏差为-1.97 mm,而最大平均正偏差为1.89 mm。③提示成人双侧大腿截肢范围具有高度的解剖学对称性;当2名成人的膝上缘周径、膝上缘5 cm处周径、膝上缘10 cm周径和膝上缘15 cm处周径分别都相差在2 cm以内时,则认为这2名成人双侧大腿截肢范围段表面轮廓具有高度相似性,与性别、身高和体质量无关。
ORCID: 0000-0001-6838-3042(伍笑棋)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程 相似文献
5.
随着现代工程技术与医学技术的不断改进和创新,多功能假肢的研究越来越受到重视,在现代运动康复医学中占有重要的地位。假肢的仿生控制,尤其是如何采用使用者自身的信号,灵活有效地控制上肢假肢,一直是假肢技术研究的热点问题之一,而运用此方法选取合适的控制信号源尤为重要。目前有多种关于多功能假肢的仿生控制信号的研究,从肌电信号控制、脑电信号控制、语音信号控制以及周围神经信号控制4个方面论述多功能上肢假肢的研究现状和进展。 相似文献
6.
克雷曼用一双无形的翅膀翱翔在了DJ音乐的天堂里,有人说他的双脚就是他的翅膀,因为他用双脚创造出了无数的优秀DJ作品。其实,这也只是说对了一半,他那双翅膀的真正名字应该叫作——信念!1968年,帕斯卡尔·克雷曼出生在法国小城图卢兹,他天生就双手残疾,上学的时候,父母还请了一个保姆帮他打理生活,包括翻书和写字。克雷曼非常渴望成长与独立,父亲就为他安装了两个假肢,由于假肢又笨又重,除了让他能在镜子面前感受自己长出双臂的假象之外,就再也不能带给他什么。他从小喜爱音乐,但他只能玩哨子,一个夏天,他坐在小椅子上吹哨子,哨子掉落到了地上, 相似文献
7.
为了规范新建的假肢矫形工程专业本科教育,首都医科大学与其所属的康复医学院和生物医学工程学院共同组织搭建了新的专业建设平台,形成医工紧密结合的人才培养模式,尤其在培养方案设计、教材编写、师资队伍、实验室建设、实践教学和国际认证等方面进行了一系列改革、实践与探索,实现了与国际接轨的假肢矫形工程专业高级人才培养目标。 相似文献
8.
目的提出一种基于人体重心变化的对线技术。方法利用重力传感器测取人体重力数据;根据平衡力学体系合力为0,由专用软件计算出人体重心的实时位置;通过串口通讯将重心的实时位置传输给控制单元,控制单元将实时位置的横坐标转换成电机的驱动脉冲信号,驱动与电机相连的装有激光器滑台进行重心跟随运动,从而可以根据重心的变化进行精确的对线。同时加入人体平衡功能检测,对假肢对线起辅助判断作用。结果和结论开发出通过检测人体重心位置的对线方法,可用于假肢矫形康复领域。 相似文献
9.
目的:为了给受试者提供触觉反馈来完成抓取力的闭环控制,提出各种方法和相应的控制策略,以探究触觉反馈对手抓握力的影响,为假肢手的研究提供参考。方法:主要根据动态系统的输出特性提出了四类考察变量(三种失败次数、完成时间、握力的均值和握力的标准差),以及稳定性、快速性和经济性指标,依据上述准则来比较基于经皮电刺激的触觉反馈和无反馈对于控制握力的影响。结果:对于三种失败次数,无反馈模式下的表现均高于触觉反馈模式,尤其是在由摔碎和捏碎引起的失败次数上,无反馈模式下的结果分别为4.3次和4.9次,而电触觉反馈模式下的结果仅为0.6次和0.5次。对于反映时间,无反馈模式下的受试者完成实验的时间为26.4s,而在电触觉反馈模式下,受试者仅用17.7s。在对6个物体的抓取中,电触觉反馈下的握力始终小于无反馈模式下的结果。触觉反馈模式下的等效握力的稳定性要高于无反馈模式下的结果。结论:经皮电刺激的触觉反馈在四类考察变量以及3种目标上均优于无反馈,提示经皮电刺激的触觉反馈对于假肢手握力控制的重要性。随着物体重量的增加,无反馈和经皮电刺激的触觉反馈下抓取力的经济性和稳定性差异逐渐的减小。 相似文献
10.
徐东海 《北京生物医学工程》2012,(3):250-250
本报洛杉矶今日电(驻美记者徐东海)拿起一杯饮料或是一本书,对于四肢瘫痪的病人来说,也许是一项“不可能完成的任务”。美国最近一项研究给这个特殊的群体带去了福音。四肢瘫痪的病人在不远的将来,通过一套思维控制系统,加上一个安装在假肢的机器人系统,也可以完成这些动作。 相似文献