生物电阻抗脑功能成像研究现状

生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病检测与监护中具有潜在的应用价值,并且具有无创伤、功能性、价格低、操作简便等优点,是目前生物医学工程的研究热点。本文主要介绍了生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病成像的研究现状,并着重讨论了EIT(electrical impedance tomography,生物电阻抗断层成像)、MIT(magnetic induction tomography,磁感应电阻抗成像)、MREIT(magnetic resonanceelectrical impedance tomography,磁共振电阻抗成像)、MAT-MI(magnetoacoustic tomography with magneticinduction,磁感应磁声成像)技术在成像过程中的区别及今后有待近一步解决的理论与技术难题。     

一种乳腺电阻抗断层成像模型的建立

目的:在利用旋转电极法对乳腺电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)的初期试验阶段,验证此方法的可行性,初步明确影响成像的因素。方法:基于EIT试验平台建立一个能有效模拟乳腺组织分布的物理模型,并用电导率有差异的NaCl溶液、铁棒模拟了电场分布。结果:得到模拟电场的中间断层电阻抗分布图。结论:基于EIT原理的旋转电极法成像是可行的,初步明确了影响该方法成像的因素。     

电流密度成像及其在生物电阻抗成像中的应用

本首先介绍了生物电阻抗成像(electrical impedance tomography，EIT)的数学模型、系统设计、算法分类及其存在的问题。然后介绍了由加拿大Toronto大学的Joy、Scott等人提出的电流密度成像(current density imaging，CDI)的基本原理及发展现状，提出将CDI应用到EIT可以得到精确度与分辨率都较高的阻抗图像及实现的基本思路。最后讨论了将CDI应用到EIT的发展前景及需要解决的问题。     

电流密度成像及其在生物电阻抗成像中的应用

本文首先介绍了生物电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)的数学模型、系统设计、算法分类及其存在的问题。然后介绍了由加拿大Toronto大学的Joy、Scott等人提出的电流密度成像(current density imaging,CDI)的基本原理及发展现状,提出将CDI应用到EIT可以得到精确度与分辨率都较高的阻抗图像及实现的基本思路。最后讨论了将CDI应用到EIT的发展前景及需要解决的问题。     

磁共振电阻抗成像技术

本文介绍了一种把磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术和电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)技术融合的新型成像技术--磁共振电阻抗成像技术.阐述了二者结合的关键点:磁共振电流密度成像技术.分析了硬件系统构建的特点,着重回顾了当前研究概况并介绍了几种主要模型和算法,指出了各自特点.最后对该技术的主要问题和发展方向进行了探讨.     

生物阻抗的测量方法

通过对生物阻抗的测量来监测生理功能和检测病理事件 ,已成为近年来研究者非常关注的一个研究方向。本文介绍三种生物阻抗的测量方法 ,它们分别是阻抗断层摄影成像技术 ( electricalimpedance tomography,EIT)、基于磁共振成像 ( magnetic resonance imaging,MRI)的方法和阻抗谱测量 ( impedance spectrometry)技术 ,并分别简要介绍了各自的应用     

一个基于物理模型的生物电阻抗断层成像系统的研究

电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)是以目标体内电阻抗的分布或变化为成像对象的一种新型成像技术.它具有简便、无创、造价较低的优势,并具有功能成像及动态图像监护的优点.我们设计了基于物理模型的EIT系统,该系统由硬件系统和软件系统组成.硬件系统由32电极、物理模型、恒流驱动模块、信号检测模块、数据采集模块、驱动及测量模式设置模块、多组电源模块以及计算机等组成.我们主要在图像重构模式和算法方面进行了研究,实现了等位线反投影动态重构算法法并提出了广义逆动态重构算法.应用该系统在物理模型上得到了较好的结果.     

生物电阻抗技术研究进展

本文从生物电阻抗血流图(bioimpedance rheohepatogram)、生物电阻抗测量(bioimpedance measurement)、生物组织阻抗频谱特性(bioimpedance spextroscopy)、生物电阻抗成像(electrical impedance imaging)等方面结合自己的研究工作,较全面地介绍并讨论了生物电阻抗技术的研究进展情况.     

前列腺电特性成像研究现状及展望

本文对前列腺电特性成像的研究现状进行综述,并对其发展前景进行展望。在简要介绍电阻抗成像(EIT)及磁共振电阻抗成像(MREIT)基本原理的基础上,详述两种方法在前列腺电特性成像中的应用情况;展望了感应电流磁共振电阻抗成像(IC-MREIT)及磁共振电特性成像(MREPT)在前列腺癌诊断中的应用前景。     

基于核磁共振技术的生物阻抗成像研究进展

我们对最新发展的阻抗成像方法--核磁共振电阻抗成像(Magnetic resonance electrical impedance tomography,MREIT)技术进行了综述,简要介绍了CT(Computerized tomography,CT)和MRI(Magnetic resonance imaging,MRI)成像技术的基本原理,详述了MREIT技术基本理论和目前MREIT算法的发展状况,并就MREIT的发展前景及目前存在的问题进行了分析.     

家兔脑组织复电阻抗频率特性及其等效电路模型

目的：研究大脑组织的复电阻抗频率特性,分析缺血对大脑组织复电阻抗频率特性的影响,构建大脑组织的复电阻抗等效电路模型。方法：利用频响分析仪(1255B,英国Solartron公司),二电极测量法,对12只家兔正常、缺血状态大脑组织复电阻抗频率特性进行离体测量,脑缺血方法采用的是颈总动脉结扎法,等效电路模型分析采用阻抗分析软件(Zplot 2．1,英国Solartron公司),还经过脑组织病理学常规染色(HE染色)对脑缺血进行了验证。结果：在缺血脑损伤发生后,脑组织复电阻抗实部、虚部均明显增大,电阻率变化率受频率影响较小,但脑组织复电阻抗虚部频率特性未呈现出单峰走势,经软件分析得到了脑组织的复电阻抗等效电路模型。讨论：脑组织复电阻抗实部、虚部和电阻率变化率均可以作为成像变量;其复电阻抗等效电路模型显示整体脑组织的等效电路模型构成比较复杂,并非传统的生物组织三元件等效电路模型,在进一步的研究中应设法对各组织分别进行测量。     

核素循经迁移路线在实体结构上的初步定位

目的:观察穴位注入核素后在具体实体结构上的循经迁移路线。方法:将131I分别注入大鼠“后三里”、“关元”腧穴,分别切取大鼠胃经和任脉沿线向心方向的脂肪条带结构、或其两侧肌组织及与之相对应的皮肤,进行放射自显影。结果:只有131I注射侧的胃经及任脉沿线脂肪条带结构上才显现出核素循行的轨迹。结论:经脉沿线脂肪条带结构与经脉线似具有重要相关性。     

Variability in commercial histoplasma complement fixation antigens.

Using Immuno-Mycologics (IMMY; Norman, Okla.) histoplasmal yeast (HY) and mycelial (HM) antibody complement fixation test antigens, we retested 1,386 samples that were initially tested with Meridian Diagnostics, Inc. (Cincinnati, Ohio), antigens. Histoplasma antibody was identified (greater than or equal to 1:16) in 20% of HY and 5% of HM samples reported to have titers of less than 1:8 with Meridian reagents. IMMY titers were at least fourfold higher than Meridian titers in 39% of HY and 54% of HM samples that initially had titers of greater than or equal to 1:8 with Meridian antigens. Because 30 of 58 (52%) samples from confirmed cases of histoplasmosis yielded negative results with Meridian antigens and positive results upon retesting with IMMY antigens, we concluded that the Meridian antigens had less reactivity with human histoplasmal antibody.     

3D-EIT图像重建的研究进展

本文回顾了三维医学电阻抗成像(3D-EIT)图像重建技术近年来的研究进展,介绍了几个新的有效的成像模型,并指出了该项研究目前存在的主要问题.     

基于氨基酸对含纤连蛋白域蛋白质亚细胞的定位预测

背景:含FN域蛋白质在促进细胞迁移、黏附、生长、分化等方面发挥了重要功能,已被广泛应用于各种新型生物材料中。研究它们的亚细胞位置有利于它们的生物功能研究和新型生物材料开发。 目的：实现含纤连蛋白域蛋白质的亚细胞定位预测。 方法：从UniProt数据库中随机抽取80个人类含纤连蛋白域蛋白质。计算每个蛋白质的400种氨基酸对数量并组成400维向量。分别利用支持向量机和k最近邻法调用每个蛋白质的400维输入向量进行训练和测试。同时,利用jackknife检验法对测试结果进行检验。 结果与结论：利用支持向量机法和k最近邻法法预测含纤连蛋白域蛋白质的亚细胞定位预测准确率分别为92.5%和95.0%。说明利用支持向量机和k最近邻法算法预测含纤连蛋白域蛋白质的亚细胞位置具有重要意义,有利于此类蛋白质的功能研究和新型生物材料的表面改造设计。     

Comparative performance of herpes simplex virus type 2-specific serologic assays from Meridian Diagnostics and MRL diagnostics

MRL Diagnostics and Meridian Diagnostics have recently designed herpes simplex virus type 2 (HSV-2)-specific enzyme immunoassays for HSV-2 antibody detection. Blood donor sera were assayed for HSV-2 antibodies by both methods. The sensitivity, specificity, and efficiency were 97.9, 95.4, and 95.9% for the MRL assay and 83.2, 98.2, and 95.5% for the Meridian assay, respectively.     

督脉电针与神经干细胞移植对脊髓全横断大鼠后肢功能恢复的影响

目的探讨督脉电针与神经干细胞移植联合应用对脊髓全横断大鼠后肢运动功能恢复的影响。方法将对照组、神经干细胞移植组(神经干细胞组)、督脉电针组(电针组)和督脉电针 神经干细胞移植组(电针神经干细胞组)大鼠胸10脊髓段做全横断损伤；其中神经干细胞组和电针神经干细胞组在损伤处移植神经干细胞。电针组和电针神经干细胞组在术后开始接受电针治疗。结果1．对照组大鼠后肢完全瘫痪。其余各组均能观察到大鼠后肢的运动。电针神经干细胞组BBB分数高于其他组。2．对照组大鼠后肢不能爬行网格。神经干细胞组2只、电针组3只和电针神经干细胞组5只大鼠能通过爬行网格攀上平台。3．脊髓损伤后，对照组的皮质体感诱发电位或皮质运动诱发电位的潜伏期增长和峰峰值变小。经电针治疗后，电针神经干细胞组的潜伏期和峰峰值均较电针组和神经干细胞组有明显的改善。4．对照组的后肢肌肉发生明显的萎缩，而电针组和电针神经干细胞组的后肢肌肉萎缩较轻。结论督脉电针与神经干细胞移植联合应用能促进脊髓全横断大鼠后肢运动功能的恢复。     

Evaluation of nine immunoassay kits (enzyme immunoassay and direct fluorescence) for detection of Giardia lamblia and Cryptosporidium parvum in human fecal specimens.

It is well known that Giardia lamblia and Cryptosporidium parvum can cause severe symptoms in humans, particularly those who are immunologically compromised. Immunoassay procedures offer both increased sensitivity and specificity compared to conventional staining methods. These reagents are also helpful when screening large numbers of patients, particularly in an outbreak situation or when screening patients with minimal symptoms. The data obtained by using 9 diagnostic kits were compared: direct fluorescent-antibody assay (DFA) kits (TechLab Giardia/Crypto IF kit, TechLab Crypto IF kit, and Meridian Merifluor Cryptosporidium/Giardia) and enzyme immunoassay (EIA) kits (Alexon ProSpecT Giardia EZ Microplate Assay, Alexon ProSpecT Cryptosporidium Microplate Assay, Cambridge Giardia lamblia Antigen Microwell ELISA, Meridian Premier Giardia lamblia, Meridian Premier Cryptosporidium, TechLab Giardia CELISA, Trend Giardia lamblia EIA). The test with the Meridian Merifluor Cryptosporidium/Giardia kit was used as the reference method. In various combinations, 60 specimens positive for Giardia, 60 specimens positive for Cryptosporidium, 40 specimens positive for a Giardia-Cryptosporidium mix, and 50 negative fecal specimens were tested. Different species (nine protozoa, three coccidia, one microsporidium, five nematodes, three cestodes, and one trematode) were included in the negative specimens. The sensitivity of EIA for Giardia ranged from 94% (Alexon) to 99% (Trend and Cambridge); the specificity was 100% with all EIA kits tested. The sensitivity of EIA for Cryptosporidium ranged from 98% (Alexon) to 99% (Meridian Premier); specificities were 100%. All DFA results were in agreement, with 100% sensitivity and specificity; however, the TechLab reagents resulted in fluorescence intensity that was generally one level below that seen with the reagents used in the reference method. In addition to sensitivity and specificity, factors such as cost, simplicity, ease of interpretation of results (color, intensity of fluorescence), equipment, available personnel, and number of tests ordered are also important considerations prior to kit selection.     

感应电流电阻抗成像的硬件系统

本文回顾了感应电流电阻抗成像技术的发展历史及现状 ,指出了其研究意义。对感应电流电阻抗成像的硬件系统主要采用的技术进行了介绍 ,并讨论了研究中存在的关键问题。最后总结了今后工作可能的研究方向