基于增材制造技术修复缺损颅骨的研究和应用
摘要： 该文运用增材制造技术快速制备三维重建的缺损颅骨植入体,通过对骨植入体材料对比分析,选择多孔羟基磷灰石材料应用于颅骨植入手术中.运用Mimics 10.0软件对临床计算机断层扫描(CT)影像数据重建三维植入体模型,采用增材制造技术制备多孔羟基磷灰石颅骨植入体,与颅骨贴合度好,表面光滑平顺,而多孔羟基磷灰石能够引导和诱导骨的形成,大大提高其生物相容性.增材制造技术快速制备的特点促使个性化颅骨修补植入物成为可能,个性化医用三维模型用于植入手术降低手术风险,术后效果好,具有推广应用的前景.
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功能磁共振图像的独立成分分析与提取
目的 用独立成分分析方法(Independent Component Analysis,ICA)处理视觉任务态fMRI数据,并从fMRI信号中分离出任务相关和非相关的独立成分.方法 运用快速不动点算法(FastICA)处理-功能磁共振数据,得到各独立成分的时间多元回归系数和时间进程图,结合对实验任务的分析,选取识别出各类独立成分.结果 分别识别出视觉任务相关独立成分、类似周期信号独立成分、头动信号独立成分.结论 把独立成分分析方法应用到对fMRI数据的处理当中,不仅能够找到真正与任务相关的独立成分,而且能够识别出其他相关因素引起的独立成分,从而为科研实验或图像的分析诊断提供科学依据.
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新型全自动显色生物芯片杂交仪的设计与实现
针对目前市场上生物芯片杂交设备存在的通量低,不进液,反应温度控制不精准等问题,该文设计完成了一款高通量(一次反应24片)全自动显色生物芯片杂交反应设备.该设备使用注射泵完成试剂自动加取;通过自适应密封反应舱有效地解决了试剂泄漏;通过对温控软件的改进,提高了控温的精度和稳定性.该文介绍了新型设备的硬件系统和软件系统.经温度控制与液体输送性能试验表明,该设备实现了设计目标.
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丝素纤维人工韧带材料表面改性及其体外矿化性能
人工韧带移植是临床治疗韧带断裂及缺损性疾病的有效手段,然而现有人工韧带尚存在不能降解及骨愈合不良的问题.该文设计并编织了一种丝素纤维人工韧带材料,并采用多巴胺溶液对材料表面进行涂层改性.对该人工韧带材料的力学性能、体外矿化性能及细胞相容性进行了一系列表征.结果表明,编织法可以快速成型人工韧带材料,通过调节编织角可调控人工韧带材料不同部位的结构.多巴胺涂层可显著提高丝素纤维人工韧带材料的体外矿化性能.矿化层Ca∶P元素比约为1.57,结构为无定形.细胞试验结果表明,多巴胺涂层人工韧带材料细胞相容性良好.
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IdealIQ序列定量分析成人内脏脂肪分数的初步研究
目的 探讨成人肝脏、胰腺、肾脏及椎体的脂肪沉积程度及其相关性.方法 对50例受检者进行上腹部Ide-alIQ序列MRI扫描,应用AW 4.6工作站进行后处理,通过选择ROI的方法获得肝脏、胰腺、椎体、肾实质及肾窦脂肪分数(FF).采用Spearman相关分析评估各个组织间脂肪分数的相关性.以P＜0.05为差异有统计学意义.结果 肝脏平均FF为(3.8±3.4)％,胰腺平均FF为(3.4±3.1)％,T12椎体平均FF为(41.7±16.1)％,L1椎体FF为(45.1±17.4)％,肾实质FF为(1.2±0.7)％,肾窦FF为(35.8±15)％.肝脏及肾实质的脂肪分数与BMI显著相关,而胰腺、椎体及肾窦脂肪分数与年龄显著相关.肝脏、椎体与肾窦脂肪分数间分别存在相关性,胰腺与椎体、肾实质及肾窦脂肪分数间存在相关性(P＜0.05).结论 IdealIQ序列提供了定量分析成人内脏脂肪分数的方法,内脏脂肪分数可用于揭示不同器官及组织的脂肪含量,从而进一步了解脂肪代谢.
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耳部佩戴型反射式无线血氧监测仪的研制
针对透射式血氧饱和度测量仪存在佩戴不舒适,不适于长期佩戴的问题,该文设计的耳部佩戴型反射式无线血氧监测仪,由耳塞与主体部分组成,耳塞中有反射式传感器,采用有弹性的材料,符合人体工学设计,适合多数人佩戴.主体部分包括信号采集转化模块、数字信号处理模块、运动监测模块、存储模块、低功耗蓝牙透传模块、电源管理电路及电池和充电模块.嵌入式软件包括控制和算法,实现对硬件系统各个模块的控制和设置,以及数据的滤波,血氧值、脉搏值的计算等.设计了血氧监测APP,注册账户后,可以实时显示通过蓝牙传输的血氧饱和度值、脉搏波、脉率、设备状态等信息.该设计适合长期佩戴和记录血氧饱和度等相关数据,有助于低氧血症及其相关事件的及时检出与治疗.
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基于组独立成分分析方法的情绪刺激对脑部激活区域的研究
目的 观察积极和消极情绪状态下的脑激活差异情况,探究脑部对正性和负性情绪信息的处理机制.方法 采用组独立成分分析技术处理情绪刺激下的功能磁共振图像数据.结果 在积极情绪刺激下,杏仁核周围、顶叶和右扣带回区域的连接性十分显著;而在消极的情绪刺激下,杏仁核和丘脑附近区域激活程度明显,并且这些区域与楔叶右侧、左侧颞中回区域产生高度相关性.结论 大脑处理消极情绪时,激活脑区与皮层-丘脑枕核-杏仁核通路大致相符,并且左侧楔前叶和右侧后扣带回区域的连接性存在显著下降.
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基于智能轮椅的电磁减震装置设计
为了解决目前残障人士智能轮椅在不平坦道路行驶过程中舒适性和安全性的问题,结合残障人士的身体需求和情感需求,提出了一种新型减震智能轮椅.通过对轮椅的减震性能、安全性能、实用性能进行分析,给出了设计方案.结果可知,电磁减震装置能够适应各种类型的人和路况,灵活度高;环抱装置增加了轮椅的安全性,符合智能轮椅发展的方向和趋势.
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一种新型手腕护理康复装置
具有双重护理的手腕康复装置具有良好的辅助恢复休养作用.为了加快手腕受伤后的康复时间,缓解长期坐在电脑前办公使用鼠标引起的手腕麻木、疼痛等“鼠标手”症状,该文采用互联网+的模式,设计手腕护理康复装置的按摩触头、远红外线触头、外壳和支撑滚珠.结果可知,新型手腕护理康复装置具有良好的护理性能、实用性、实时监测性、便捷性.与传统的手腕护理仪相比,该装置更加灵活便捷、舒适度高、护理恢复效果明显,能够在移动设备上实时监测腕部的健康状况.
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SIRT3与NANOG在前列腺癌中表达情况的初步研究
目的 该文在前列腺癌中检测SIRT3与NANOG的表达水平和分析二者相关性,为后续深入探索SIRT3与前列腺癌干细胞的关系提供依据.方法 挖掘基因芯片数据库和通过免疫荧光染色和免疫蛋白印迹两种实验方法检测前列腺癌病人样本和前列腺癌细胞中SIRT3与NANOG表达水平,分析二者相关性.结果 相对于正常前列腺组织,NANOG在前列腺癌病人样本中表达较高;在前列腺癌病人样本和前列腺癌细胞系中SIRT3和NANOG蛋白表达水平呈现负相关关系.结论 在前列腺癌中SIRT3与NANOG表达情况呈负相关关系.
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基于永磁体标记的胶囊内镜旋转测量定位模型设计
目的 该文设计了基于永磁体标记的胶囊内镜旋转测量定位模型,为实现人体内胶囊内镜的定位奠定理论基础.方法 根据Biot-Savart定律及环形电流的空间磁场分布模型,建立了全新的旋转定位模型;采用GF708型单轴磁传感器对磁场数据进行获取,并对旋转测量的定位数据进行求解.结果 永磁体位于平面内随机位置时定位结果显示,磁体距离圆心r平均误差为0.19 cm,永磁体所在半径与正北方向的偏转角的平均误差为0.019 rad,永磁体轴向同所在半径所成夹角α的平均误差为0.049 rad,实验结果证明该设计切实可行.结论 旋转检测具有复杂度低、精度高、成本低等优点,对人体内胶囊内镜的定位具有潜在的应用价值.
