三维有限元头颅模型参数及边界条件研究

目的确定三维有限元模型材料阻尼参数,实现寰枕关节模拟。方法对不同材料阻尼参数下的模型进行冲击载荷加载,分析比较计算后不同材料阻尼下颅骨应力-时间曲线形态,确定模型采用的材料阻尼参数值。应用弹簧单元模拟寰枕关节,比较模拟前后,模型在冲击载荷下颅骨应力,确定弹簧单元参数。结果不同颅骨材料阻尼条件下,额部冲击区域颅骨节点的vonMises应力曲线均无第2峰值,应力峰值随阻尼增大而逐渐降低,峰值出现时间后移,枕部颅骨节点应力曲线在冲击后期应力下降趋势更显著,在0.001～0.004之间颅骨应力曲线形态最佳。模拟寰枕关节,弹簧单元采用颅骨材料参数,在X、Y轴方向弹簧弹性系数10N/mm,Z轴方向的为20N/mm,颅骨应力曲线后期可下降。结论颅骨线弹性材料阻尼系数对模型颅骨应力响应有显著影响。模型脑组织应力主要受颅骨应力的影响。采用三维弹簧单元模拟寰枕关节可降低模型颅骨应力,模拟寰枕关节对模型颅骨应力的影响较颅骨材料阻尼系数的影响小。

应用高压冷冻-冷冻置换技术研究受Potyvirus侵染的寄主细胞超微结构

应用高压冷冻-冷冻置换技术(HPF-FS)制备了马铃薯Y病毒属的小西葫芦黄花叶病毒(ZYMV)和大豆花叶病毒(SMV)侵染寄主植物叶细胞的超薄切片样品,并与传统化学固定方法进行比较。透射电镜观察结果显示:病毒粒子和内含体的形态分布在两种方法处理的样品中无明显差异,但高压冷冻样品的细胞超微结构精细,细胞壁与细胞质之间边界清晰,质膜平滑而完整,细胞基质丰富;细胞核和叶绿体、线粒体等形态饱满,高尔基体潴泡结构及分泌小泡清晰,在ZYMV感染细胞的叶绿体中观察到囊泡结构。而化学处理的样品普遍存在细胞结构的收缩和变形,特别是质膜褶皱,与细胞壁分离,叶绿体呈梭形,片层结构发生改变,高尔基体潴泡结构及分泌小泡相当少见。实验结果有利于正确区别病毒所引起的细胞病理变化和化学处理而产生的人工假象。

纳米技术及其在生物医学中的应用

纳米技术和生物学相结合而形成的纳米生物学将是 2 1世纪生命科学的重要组成部分 ;纳米技术和医学相结合形成的纳米医学必将大大改善医疗方法 ,提高治疗水平 ;被誉为 2 1世纪制造技术的纳米技术将允许我们廉价地制造一些复杂的分子机器 ,也允许我们制造一些比细胞还要小很多的工具 ,利用这些工具我们可以更方便地来探究生命的奥秘 ,可以使医疗在细胞和分子水平上进行 。

基于互联网的开放式数字医学影像资料库的构建

传统的医学影像管理系统,比如图像存档与通讯系统(PACS),都是基于专用的工作站和封闭式的体系结构。近年来,因特网技术的蓬勃发展使得医学影像数据的共享和分布式存储成为可能。本文提出基于因特网应用技术构建开放式数字影像资料库的体系结构和实现模式,结合PACS系统模式对他们各自的特点进行了对比,并给出了其实现的思路。

肱骨骨折重建及三维有限元分析

本文以肱骨横截面CT图像为解剖学基础,提取骨端面的几何形状,进行三维重建,建立肱骨的三维有限元模型。对于骨折断面与肱骨轴线成30°、45°、90°的情况,运用国际上通用的大型有限元分析程序ANSYS5.6进行计算,分析肱骨在轴向受压时的应力分布及大小,并应用骨重建理论分析所提供的力学环境讨论它对肱骨骨折愈合的影响,为肱骨骨折治疗提供理论依据。

RQA在肌电分析中的应用

介绍了递归图的生成方法和定量递归分析 (RQA)中递归点的百分数 ,确定性线段的百分数,线段分布香农熵等分析量的意义。应用RQA分析了肱二头肌及肱桡肌在不同负重下的肌电信号 ,发现肱二头肌肌电信号的递归点百分数均比肱肌高,有较强的周期性嵌入。与同一信号所作的FFT谱分析相比较 ,RQA法有较高的区分灵敏性 ,是肌电分析的一种新方法 。

心脏-肺循环-体循环系统建模初探

建立了心脏 -肺循环 -体循环 (heart -systemic - pulmonary ,HSP)人体心血管系统整体模型 ,采用MAT LAB/SIMULINK系统在计算机上实现仿真 .通过仿真实验模拟出符合人体心血管系统生理情况的结果 .由于模型的灵活性和可扩充性 。

基于图像处理和Matlab的平面有限元自动建模

目的:提出一种基于数字图像处理和Matlab的平面任意区域有限元自动建模方法。方法:图像特征点提取用数字图像处理技术得到,利用Matlab进行单元自动划分,得到有限元分析数据。结果:提取特征点和单元自动划分合并为一个步骤,因而提高了效率。结论:此方法能有效地处理具有多连通和复杂轮廓的医学图像,给出实验结果证明其有效性。

低频磁场对洋葱根的生物学效应

目的 探讨低频磁场对洋葱根的生长与细胞分裂的影响 ,以及由于磁场与热的共同作用对植物根及根尖细胞所产生的生物学效应。方法 对生长发育过程中洋葱根进行低频磁场 (5 0Hz,3.84mT)处理 ,对根的外部形态、细胞有丝分裂指数以及染色体形态等进行观察分析。结果 在相同磁场强度和不同温度条件下实验组与对照组的洋葱根的生长及根尖细胞都产生一些差异。结论 温度对洋葱根的生长有较大影响。而磁场与温度的叠加效应在一定范围内 (5 0Hz ,3.84mT ,30℃ )才对洋葱根的生长及根尖细胞的增殖产生重要作用。

党参中有机酸的高效毛细管电泳法分析

目的 用高效毛细管电泳法 ,对党参样品所含的活性成分中 4种有机酸类成分进行分离与测定。方法 采用高效毛细管区带电泳模式 ,二极管阵列检测器 ,在 2 0 9nm、2 5 4nm、30 8nm波长处进行定量测定。结果 最佳电泳条件为 :石英毛细管柱 (5 0 μmI.D .× 45cm) ,缓冲溶液为 2 0 %乙腈、2 5mmol/L硼砂溶液 (pH =9.12 ) ;分离电压为 18kV ,温度 2 8℃ ;样品和标准品在 2 0min内得到基线分离。结论 本方法简单、快捷、灵敏 ,当严格控制实验过程中的每个环节时 ,可以得到良好的准确性和重现性 。

国人头颅三维有限元模型有效性检验

目的检验国人头颅三维有限元模型有效性。方法依据Nahum头颅冲击尸体实验参数,对有限元模型加载额部冲击载荷,载荷位于正中矢状面上,由前向后,呈正弦波形,峰值6.8kN,时程15ms。计算分析头颅结构的力学响应。分析不同部位结构的应力改变。由应力值计算颅内压,对模拟计算结果与尸体实验测定结果进行比较。结果头颅不同结构的应力改变不同,由额、顶及枕部硬膜节点主应力计算出的颅内压时间曲线与尸体实验测定的颅内压曲线吻合。结论由硬脑膜节点应力计算所得的颅内压与尸体实验测定值吻合。该头颅三维有限元模型可用于头颅冲击的模拟计算,模型有效。

颅骨-脑相对位移的有限元模拟

目的研究实现颅骨-脑相对位移的有限元模拟。方法筛选硬膜脑相邻节点,在节点之间增设弹簧单元,模拟硬膜下腔,对模型加载冲击载荷,计算分析硬膜、脑对应节点的相对位移。观察模拟颅骨-脑相对位移前后脑表面应力改变的范围及大小。结果采用弹簧单元模拟硬膜下腔后,硬膜与脑对应节点出现相对位移,在冲击载荷下,脑表面应力改变范围向颅底移动,颅底脑表面应力峰值升高。结论有关颅骨-硬膜与软-蛛网膜-脑复合体之间的弹性接触问题,可通过使用弹簧单元模拟硬膜下腔的方法实现对颅骨-脑相对位移的有限元模拟。模拟后脑组织对冲击载荷的应力改变更符合临床脑损伤情况。

硒对紫外线诱导HLF细胞凋亡的保护作用

目的 探讨紫外线诱导人HLF细胞凋亡时DNA降解特点 ,以及硒对紫外线诱导细胞凋亡的保护作用。方法 紫外线分别照射体外培养的人肺成纤维细胞 3min和 5min ,同时添加亚硒酸钠 (8ng/ml) ,设立对照组。利用吖啶橙荧光染料染色鉴定凋亡细胞 ,利用琼脂糖凝胶电泳检测DNAladder。结果 紫外线可以诱导人肺成纤维细胞 (2 8代 )凋亡 ,作用存在时间效应关系。紫外线诱导人肺成纤维细胞凋亡时 ,未出现典型的DNAladder现象。硒对于紫外线诱导的细胞凋亡有显著的抑制作用。结论 DNAladder不能作为细胞凋亡的唯一的标志 ,紫外线诱导的细胞凋亡与DNAladder的出现并不总是一致的。硒具有拮抗紫外线诱导的细胞凋亡作用。

蜜腺发育过程中细胞分化、凋亡与泌蜜的关系

目的 探讨拟南芥花蜜腺发育过程中蜜腺组织细胞分化、凋亡的超微结构变化与蜜腺泌蜜的关系 ,为进一步探讨蜜腺泌蜜的机制提供必要的依据。方法 应用高压冷冻和低温置换电镜技术 ,样品制成超薄切片 ,用H - 6 0 0型电子显微镜分析。结果 拟南芥花蜜腺发育过程中筛分子的分化为原蜜汁的运输提供了帮助 ,而蜜腺组织中深色细胞的分化及凋亡又为蜜汁的积累和运输提供了场所和通道。筛分子早期分化的超微结构与深色细胞凋亡的超微结构十分相似 ,是否与二者都是执行输导功能有关 ,还需作进一步的研究。结论 蜜腺组织中这些细胞的发育和分化虽然不尽相同 ,但其作用却相类似并且与整个蜜腺的发育周期相协调 ,为原蜜汁的运输。

维生素C对紫外线诱导HLF细胞凋亡的保护作用

目的探讨紫外线诱导人HLF细胞凋亡时DNA降解特点,以及维生素C对紫外线诱导细胞凋亡的保护作用.方法紫外线(UVB)分别照射体外培养的人肺成纤维细胞3 min和5 min,同时添加维生素C(50 μmol/L),设立对照组.利用吖啶橙荧光染料染色鉴定凋亡细胞,利用琼脂糖凝胶电泳检测DNA ladder.结果紫外线可以诱导人肺成纤维细胞凋亡,作用存在时间效应关系.紫外线诱导人肺成纤维细胞凋亡时,未出现典型的DNA ladder现象.维生素C对于紫外线诱导的细胞凋亡有显著的抑制作用.结论 DNA ladder不能作为细胞凋亡的唯一的标志,紫外线诱导的细胞凋亡与DNA ladder的出现并不总是一致的.维生素C具有拮抗紫外线诱导的细胞凋亡作用.

拟南芥花蜜腺的高尔基体活动及其分泌途径

应用高压冷冻和冷冻置换电镜技术对拟南芥ArabidopsisthalianaL .花蜜腺发育过程中蜜腺细胞内高尔基体的活动进行了观察 ,并且对高尔基体分泌泡的分泌途径进行了探讨 .结果认为 :蜜腺发育初期、泌蜜盛期和蜜腺发育后期 ,高尔基体的活动较为频繁 .蜜腺细胞中 ,高尔基体分泌泡向细胞外输送物质时并未遵循“胞吐作用”途径 ,而是分泌泡整体进入到细胞壁内 。

基于心内科网络的心电工作站的设计与研制

心电工作站是一个在心内科网络中使用的基于个人电脑 ,专供心内科专家在心电医学方面作全面诊断和辅助分析的工作站。拟定工作站的目标是 :1)从网络读取院内各种检验方式获取的病人心电信息 ,实现心电图重现并在本机数据库保存 ;2 )提供简便直观的自动测量工具帮助医生阅读心电图 ;3)实现计算机辅助诊断和分析功能 ;4)提供医生病例统计分析功能。心电工作站运行在一个普通的个人电脑上 ,程序运用 Microsoft VisualBasic编写 ,数据度采用 Microsoft Access链接。本文阐述了心电工作站的设计思路、部分雏形的实现方法、中期结果及进一步的研制方向。

糖尿病mtDNA计算机诊断

糖尿病是一种典型的代谢性疾病,并严重危害着人类的健康,对糖尿病的诊断和治疗已成为各国科学家研究的一项重要内容。传统的的糖尿病诊断方法是通过检测患者血糖值进行判断,而随着分子生物学的发展及人类基因组计划的全面展开,人们对糖尿病的研究也随之上升到基因水平。近年来,糖尿病分子遗传学研究的进展之一就是发现了部分Ⅱ型糖尿病的发生与线粒体基因(mtDNA)的突变有关,但由于mtDNA突变位点比较散在,且突变类型多样,大多在Ⅱ型糖尿病人群中为散发病例,所以建立一种简单、快捷的筛查方法甚为重要。本文着重介绍了一种Ⅱ型糖尿病mtDNA的计算机诊断方法,它通过对待检患者的mtDNA突变,在已建立的286例Ⅱ型糖尿病患者mtDNA基因库,和242例健康对照组的mtDNA基因库中进行对比统计分析,从而实现糖尿病的计算机自动诊断。