生物医学工程实践教学体系的建设

介绍西安交通大学生物医学工程人才培养实践教学体系的改革与实践,实践教学体系的整体构思与框架,实践教学体系的内容和实现手段,以及实践教学的环境建设、虚拟实验室建设、网络化管理环境建设、学生实践与创新能力的培养和生产实习、社会实践活动方面的改革和建设等。

混沌的数值分析方法及其在生物医学工程中的应用

本文对混沌的数值分析方法中的定量测量参数（功率谱、Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数、分维数和测度熵等）的物理意义、定义及目前的研究状况进行了比较详细的介绍，并简介了Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数、分维数和测度熵三者的关系。最后介绍了混沌的数值分析方法在生物医学工程中的应用。

非线性动力学现代理论在生物医学工程中的应用

随着对非线性动力学的研究不断深化,其现代理论在生物医学工程中的应用也越来越广泛。本文介绍了非线性动力学现代理论中的分叉、混沌、分形和孤立子理论,总结了它们在生物医学工程中的应用,并展望了它们的发展趋势。

生物医学工程研究动向

第19届IEEE医学和生理学工程国际学术年会于1997年10月29日至11月2日在芝加哥举行。会议由IEEE医学与生理学工程学会主办,由美国科学基金会、芝加哥依利诺斯大学等单位协办。会议的中心议题为:医学工程宏伟的里程碑和新机遇。会议收录论文904篇,分10个主题:①心血管系统,②成像和图像处理,③生物医学信息技术,④临床工程与教育,⑤信号处理,⑥神经肌肉系统与生物力学,⑦生理建模和识别,⑧仪器传感器与装置,⑨电磁作用问题,⑩组织工程与生物材料。来自40个国家和地区的近800名代表参加了大会。 1 成像和图像处理医学图像仍是研究热点,论文数达143篇。

混沌及其在生物医学工程中的应用

近年来混沌的理论已经广泛地应用于牲医学工程的各个领域.引起研究者极大的举并产生了一些有价值的结果。本文介绍了混沌的概念和研究混沌的基本方法,综述了混沌在脑电、心电、神经电活动等方面的应用。

稀土上转换发光纳米材料的制备及生物医学应用研究进展

荧光探针技术已经被广泛应用于生物成像、生物标记、生物检测、免疫分析等生物医学领域。传统荧光标记材料,如有机荧光染料、荧光蛋白和半导体量子点,目前面临诸多应用局限,如发光强度不稳定、检测灵敏度低、生物毒性高、自荧光强等。有鉴于此,人们开发了La系金属离子掺杂的稀土上转换发光纳米材料作为新型生物标记材料,该材料受近红外光激发后发出近红外或可见光范围内的高能量光子。这种带有特殊光学性质及良好生物相容性的荧光标记材料克服了传统荧光标记材料的缺点,从而成为材料科学与生物医学交叉领域的研究热点。综述了稀土纳米材料上转换功能的特殊物理机制及其制备和表面修饰方法的研究进展。在此基础上介绍了稀土上转换纳米材料在生物成像、检测、载药、即时诊断器件开发等生物医学工程中的应用。

生物医学信号的广义时频分析

广义时颁表示方法在处理非平稳信号中发挥了越来越重要的作用，并在众多领域中有广泛的应用前景。本文在介绍时频分析的基本方法之后，综述了该方法在生物医学信号（如：超声多普勒血流信号、心音、心血管音、肌音、脑电及诱发电位、心电、晚电位等）处理中的应用。

小波技术在生物医学成像中的应用

近年来，小波技术广泛地用于信号处理中，取得了令人瞩目的效果，在生物医学信号处理领域和医学成像中也被作为一个有利的工具。本文简要综述了小波技术在生物医学成像中的应用。

生物医学声信号的检测、处理与应用

近年来，随着传感器、信号处理等技术的迅速发展，国际医学界、生物医学工程界对生物医学声信号的检测处理极为重视，研究工作已取得了很大进展。本文综述了生物医学声信号检测、处理与应用等方面的新进展。

酶的微胶囊化及其在生物医学中的应用

酶固定化技术在生物医学中的应用研究是近一、二十年的事,但是由于它具有某些特殊的优越性,因此发展迅速,方兴未艾.固定化酶的制备一般可采用五种基本技术:(1)微胶囊法;(2)吸附法;(3)共价结合法;(4)交联法;(5)包埋法.其中在医学中应用较广泛的是微胶囊法.本文就酶的微胶囊化方法及其在生物医学中的应用作以介绍. 酶的微型胶囊化早在1893年,Francis就利用木瓜蛋白酶来治疗白喉的假膜和结核性溃疡.目前,人们已经将酶作为药物在临床上广泛应用,取得了良好的疗效,发展成为酶疗法.但是,用于治疗的酶,本身是一种蛋白质,进入人体后会产生抗体。由于抗原抗体的反应,可导致过敏性休克.此外。

类皮肤生物力学信息采集-调控技术

目的皮肤是人体与外界交互的重要媒介,始终处于力、热等环境刺激的作用之中。因此,探究皮肤对外界刺激的感知机理、并开发相应技术对外界刺激进行有效采集与调控,对于了解疾病成因、探索诊疗方法具有重要意义。方法本研究基于前期创立的生物组织力-热-电(疼痛)耦合行为理论,系统阐释了热、力等外源性物理刺激通过电生理传导引起人体痛觉感知的作用机制,并提出了力学刺激信息采集与调控的技术需求。在此基础上,建立了类皮肤柔性器件的力学结构设计理论与技术体系与基于水凝胶材料的柔性器件制备技术与应用体系。结果提出了通过结构变形降低材料变形的思路,设计开发了内嵌三维螺旋、空间刚度异质、仿生叠覆鳞片等多种可承受大变形的力学结构,将这些结构应用于柔性器件的制备中,可显著提升器件在大变形工况下的结构与功能稳定性;建立了基于水凝胶材料的柔性器件制备技术与应用体系,开发了一系列功能化水凝胶材料与器件,搭建了在体力学信息采集与调控平台,并探索了其在健康监测、疾病诊疗、创面修复等方面的应用前景。结论本研究基于力学设计原理,开发柔性生物力学信息采集-调控器件,对于人体健康监测、创面减张修复等实际临床应用具有借鉴意义。

生物热-力-电生理耦合学

由于温度、机械力、生化等多种影响因子对机体的生物学行为产生重要影响,生物体在多物理场下保持动态平衡是其正常活动的关键条件.研究生物热-力-电生理耦合行为,旨在交叉融合多个学科,建立生物传热学、生物力学、神经生理学等数理模型,系统开展跨尺度热-力-电生理耦合行为研究,并将成果应用于生物医学领域,对理解生物体的正常功能以及重大疾病的病理机制和有效诊治具有重要意义.其核心思想在于发现关键科学问题、识别交叉学科,并集成学科优势,推动理论创新和技术创新,为生命医学领域带来新突破.该文以剑桥大学和DNA双螺旋结构的发现为背景,以大脑、皮肤、牙齿等为例,介绍生物热-力-电生理耦合学这一新兴交叉学科的起源和内涵.

生物医学光学中NADH荧光检测技术的发展

NADH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)自1962年被发现至今已有五十多年了,在此期间,运用NADH及其相关技术进行医疗诊断与医学检测的方式不断发展,领域也不断扩大。从当前的研究成果来看,NADH因为其独有的性质在现代医学诊断与检测领域发挥了极大的作用,如实时、无损地监测脑部的活动;清晰、有效地识别不同种类的脑组织;抗细胞辐射损伤;抗辐射诱导的细胞凋亡;进行人体内的诸多平衡调节及人体生物钟调节等。本文将重点介绍在重要领域中的NADH研究和应用的突破。

建立基于Linux平台的生物医学信息网站

本文介绍在 L inux平台上构筑一个完整的生物医学信息网站 。

人工智能技术及其在医学诊断中的应用及发展

本文对人工智能技术在常规医学及其医学诊断专家系统中的发展情况作了回顾 ,并对人工神经网络在医学诊断系统中的应用作了概述。阐明了在医学诊断系统中 ,主要的困难在于多种疾病的共存现象 ,即许多病人有着潜伏在自身内部的其它相关性疾病。而制约医学影像专家系统发展的主要原因是高级视觉系统本身的缺陷 ,即从医学扫描器上获得的图像数据可能是噪声和模糊的 ,从而增加了专家系统的复杂性。

生物组织光传播特性的研究

光在组织中传播与组织的光学性质有关。折射率是组织光学性质最基本的参数,用来评价组织改变光线行进方向的参量。本文以菲涅耳公式为理论依据,尝试用空气—组织界面的反射率、生物组织薄膜的反射率和生物组织反射光的偏振分量,推算生物组织的折射率。 本文还探测了组织的前向散射和后向漫射分布。

个性化力学辅助创面修复技术

目的创面的有效修复面临全球挑战。力学加载可通过诱导细胞增殖、影响炎症反应、胶原沉积和血管生成促进创面修复,相关的创面修复技术近年来快速发展,但实际应用中,考虑创面具特征的个性化创面力学调控仍未实现。方法本研究提出一种通过人工智能实现力学调控敷料优化设计的个性化创面修复方案。具体通过图像分割算法提取创面特征(如尺寸、部位),并由神经网络计算可使该创面产生最大程度收缩的敷料参数(模量、尺寸),以实现定制设计;按照优化的时间序列周期性更换敷料,并针对创面实时特征进行敷料再设计。通过慢性创面与大动物模型验证所开发技术的修复效果。结果实验测试与数值模拟结果表明,敷料设计参数会影响创面的收缩效果,而这一影响规律又因创面特征的不同而存在差异,验证了本研究通过优化敷料设计参数实现个性化创面修复这一思路的可行性。通过材料性能表征与在体测试,确定敷料更换的优化时间序列,即每3天更换1次,其中加热5 min、放置1天、空置2天。糖尿病小鼠创面模型与猪创面模型验证了该技术显著提升创面收缩、促进血管化与胶原重塑的效果。结论个性化创面力学修复技术的出色效果在大动物模型中得以验证,展现出较大的临床转化潜力。

多孔羟基磷灰石生物陶瓷的合成和特性研究进展

人体骨组织的多孔结构 ,有利于骨组织生长代谢所需物质的交流 ,并能很好地适应外部应力的变化。合成模拟骨组织多孔结构的生物活性陶瓷材料 ,用于临床人体骨组织缺失的修复 ,是组织工程所需要的。将化学沉淀法合成的羟基磷灰石原始粉末与过氧化氢、聚乙烯醇、甲基纤维素等成孔物质混合 ,经低温发泡 ,中温脱碳 ,高温烧结 ,可以获得孔径理想 ,互通性能良好的多孔羟基磷灰石陶瓷。这种陶瓷 ,在一定程度上具有骨诱导性能 ,但更重要的是它能够很好的吸附人体骨形成蛋白等骨生长因子 ,使其具有良好的骨再生能力 ,从而获得了良好的临床应用性能。本文从临床应用性能的角度 。

生物组织散射元平均间距估计的一种新方法

生物组织散射元平均间距是描述生物组织微观结构特性和生物组织超声散射特性的重要参数。本文在对生物组织超声背向散射随机建模的基础上，提出了基于生物组织超声背向散射信号突变点检测的散射元平均间距估计的新方法。实验结果表明，这种新方法不仅能估计出散射元平均间距，还能估计出散射元的空间分布与概率分布。该方法是生物组织超声散射分析的有效方法。