董国亚；陈小刚；史姗姗；李文文；葛曼玲
目的 采用表面肌电仪测量4～6岁正常儿童下肢表面肌电参数,探讨利用肌电参数进行小儿骨科疾病临床诊断的可行性.方法 在舒适、安静的室内条件下,测定90名4～6岁正常儿童下肢主要肌肉表面肌电参数的数据,包括双侧股直肌、腓肠肌、内收肌、胫前肌的表面肌电数据,计算出上述肌电数据的均值、峰谷比、能谱熵、平均频率和过零率等.结果 在同一种动作下,4～6岁儿童的各项特征均值比较接近;在同一种特征下,不同动作的特征值存在差异;sEMG具有相当强的个体差异性,这反映在各项特征的方差比较大;正常儿童左右腿差异不明显.结论 通过表面肌电图,可无创地记录4～6岁儿童的下肢肌肉活动,为临床诊断提供了有效的参考.
作者：应灏；罗义；袁颖；王志中；俞王新 刊期： 2011年第03期
同步振荡是神经系统中普遍存在的一种现象,是理解大脑信息处理机制的重要切入点,不同频段的同步现象能够编码不同的刺激信息.癫痫是由大脑整体或局部整合的不足或异常造成的,同步振荡现象在癫痫的发生过程中扮演了重要的角色.本文介绍了应用希尔伯特变换和小波变换提取脑电的瞬时相位方法,介绍了脑电相位同步性的相干分析、相位同步指数和香侬熵法,以及这些方法在癫痫同步放电研究中的应用,为提取癫痫患者大脑功能的信息和更深入地探索癫痫发作的机理提供了理论依据.
作者：董国亚；陈小刚；史姗姗；李文文；葛曼玲 刊期： 2011年第03期
人体运动过程中,身体各部位的加速度、角加速度等运动学参数对计算关节力、关节力矩及肌肉力等动力学参数起着至关重要的作用.文章通过分析人体运动过程中关节坐标系相对世界坐标系的瞬时位置关系,以及各时刻关节坐标系空间位置关系,提出了基于关节坐标系的人体运动学参数计算方法.然后,以运动员抓举杠铃过程中的上肢运动为例,利用运动捕捉系统进行数据采集,计算出前臂在运动过程中的质心平移加速度和角加速度.结果 表明,前臂质心总的平移加速度主要由竖直方向的分量构成,而角加速度主要在改变杠铃轨迹过程中产生.
作者：唐刚；白雪岭；魏高峰；王成焘 刊期： 2011年第03期
预防和治疗椎间盘脱出等退行性改变需要了解C2-3、T10-11、L3-4椎间盘与相邻椎体的弯曲力学特性,本文对人体C2-3、T10-11、L3-4椎间盘与相邻椎体进行弯曲试验,为临床提供生物力学参数.实验标本取自正常人新鲜尸体脊柱标本,男性,年龄20～30岁,人死后1h内解剖尸体取出C1-S1脊柱标本,以线锯切取C2-3、T10-11、L3-4椎间盘与相邻椎体各13个标本,在日本岛津电子万能测试机上以5 mm/min的实验速度进行弯曲实验,得出C2-3、T10-11、L3-4组标本的大载荷、大弯矩、大应力等力学参数.实验结果得出,C2-3组标本大载荷、大弯矩小于T10-11组和L3-4组,有显著性差异(p<0.05);C2-3组标本大应力小于T10-11组,有显著性差异(p<0.05);L3-4组大应力大于T10-11组和C2-3组,有显著性差异(p<0.05).此结果说明C2-3、T10-11、L3-4椎间盘与相邻椎体具有不同的抗弯曲力学特性,可对了解腰椎间盘的损伤机理提供生物力学参.
作者：李建军；王溪原；赵宝林；马洪顺 刊期： 2011年第03期
颅骨缺损或畸形,将给患者的各项生理功能造成障碍,设计符合患者头部缺损区域的修补体是颅骨缺损修复技术中关键的步骤.本文根据健康颅骨的几何对称性,提出一种颅骨缺损部位的快速自动重建方法.首先,利用主元分析法初步确定对称轴;然后结合转动惯量法进一步精确定位对称轴直线方程;后,根据几何对称性重建出颅骨缺损部位.该算法通过降低为耗时的对称轴计算的计算复杂度,在确保精度的前提下显著提高了计算速度,从而加快了整个重建过程.实验证明,基于对称性的颅骨缺损部位快速自动重建方法可快速精确地完成对称轴计算,并能无需人机交互自动实现缺损部位的高精度重建,其结果可用于临床对修复体的数字化加工制作.
作者：陈菲；江贵平 刊期： 2011年第03期
目的 研究不同浓度的银纳米颗粒对神经元毒性的剂量-效应关系,探索银纳米颗粒对神经元的毒性机理.方法 首先培养一种活性好、生长状态优良的原代神经元,将不同浓度(2.5～500μg/mL)的银纳米颗粒加入神经元中作用24h后,通过MTT法计算细胞增殖率,并分析不同浓度的银纳米颗粒对神经元毒性的剂量-效应关系.结果 在25～250μg/mL范围内,细胞数量与形态呈现不同的变化,银纳米颗粒浓度与细胞增殖率呈负相关.结论 在25～250μg/mL的浓度范围内,银纳米颗粒对神经元细胞的毒性呈剂量-效应关系.
作者：周国凤；汤京龙；熊玲；周亮；许建霞；邵安良；杨丽娜；陈艳梅；李雪飞；奚廷斐 刊期： 2011年第03期
当前生命科学领域的研究对PhysioBank数据库的需求日益增加,越来越多的人们开始利用这些开放的数据为科研和临床教学服务,本文介绍了一种对PhysioBank数据库进行读取的方法.首先将适用于MATLAB的WFDB软件包下载安装,用MATLAB编程读取从PhysioBank中下载的数据,然后可以根据不同需求得到不同类型数据的具体数值.
作者：张玉霞 刊期： 2011年第03期
目的 建立猪骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSC)体外分离培养、纯化的方法,观察其生物学特性,为其作为组织工程学种子细胞提供实验基础.方法 取猪的胸骨骨髓6～8ml,用Ficoll淋巴细胞分离液提取单核细胞,采用贴壁法培养.接种后2h利用倒置显微镜观察细胞的大体形态,并利用流式细胞仪检测细胞抗原表达.结果 原代培养接种3～4h后细胞开始贴壁,24h后贴壁细胞数量明显增多,3～4d后细胞呈纺锤形且形成为单个或数个细胞克隆,7～9d后集落迅速增多,细胞融合,在10～12d细胞铺满全层.流式细胞仪监测到BMMSC表达CD29、CD44、CD105、KDR,不表达HLA-DR、CD11a、CD14、CD31、CD34、CD45.结论 采用密度梯度离心法培养猪的BMMSC生长稳定,增殖能力强,具有间质干细胞的表面抗原特征,该方法可作为培养猪BMMSC的常规方法.
作者：韩志军；任华 刊期： 2011年第03期
人体脉搏信号携带有丰富的与健康相关的生理信息.为了方便脉搏信号的采集和研究,本文设计出一种采用轻触式薄膜按键面板工艺的自制脉搏压力传感器,并使用了常见的555和V-f转换器件将传感器压力信号转换为电信号,再通过后续设计的滤波、陷波放大电路以及电路的干扰抑制处理,系统就可以获取高质量的脉搏波信号.传感器的性能测试以及示波器的应用结果表明,基于薄膜压力传感器的脉搏信号测试系统工作性能稳定,并通过示波器的串口通信扩展模块或者LABVIEW采集卡可以在计算机上显示出采集的脉搏信号,此测试系统可用于脉象信息的采集与研究.
作者：邹建；钱波；卢平；应苑松 刊期： 2011年第03期
血液是典型的生物流体,具有磁性和导电性,其电磁特性是利用电磁场对血液流动进行干预和控制的关键因素.本文在详细阐述血液的等效电路模型、电导率、复阻抗、磁化率等典型电磁参数的计算公式以及电磁场对血液作用机理的基础上,详细介绍了有关血液电磁特性的研究进展,包括血液电磁特性的量化及影响因素、电磁场中血液的受力分析等.本文将为建立精确的血液流动模型提供一定的理论依据.
作者：赵凌志；许玉玉；刘保林；李建；彭燕 刊期： 2011年第03期
目的 提出计算人工晶状体倾斜和偏心数值的方法,可应用于评价植入不同种类人工晶状体的效果等方面.方法 基于两例先天性晶状体半脱位的术后人工晶状体眼前段图像,拟合人工晶状体,经过图像配准,再运用几何学理论进行计算,得到人工晶状体的倾斜角度和偏心数值.结果 两例人工晶状体倾斜度数分别为2.667°和2.764°,偏心数值分别为0.630mm和1.397mm,在临床测量数值的范围内.结论 基于几何学的测量人工晶状体倾斜和偏心数值的方法,有很好的重复性,简捷易推广,也适用于其他疾病手术后植入人工晶状体的情况.
作者：郁苏娟；王珂；闫岩；宋旭东 刊期： 2011年第03期
为了挖据心动周期中的睡眠呼吸事件信息,为无干扰睡眠呼吸事件监测提供技术支持,本文利用多分辨率小波分析方法,对患有睡眠呼吸暂停低通气综合征病人的心率序列进行分解和重建,获得与睡眠呼吸事件相关联的特征波形.根据特征波形的波形特点与睡眠呼吸事件的关系,后识别出呼吸事件发生的位置和类型.上述方法的分析结果与多功能睡眠记录仪结果进行比较证实该方法是有效和可行的.
作者：吴锋；成奇明；周玉彬；俞梦孙 刊期： 2011年第03期
目的 比较MR图像纹理分析和形态学测量方法在鉴别阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者的实际效果,探讨纹理分析技术对AD早期诊断的价值.方法 提取29例AD患者和19例健康对照者(NC)的海马纹理参数,并测量内侧颞叶窄宽度和海马结构体积等形态学指标,在t检验基础上对纹理参数与形态学指标进行判别分析,然后采用Kappa参数值评价上述两种方法的一致性.结果 AD组与NC组间的和均值、能量等纹理参数均显著不同,右侧海马和均值与形态学测量指标内侧颞叶窄宽度的判别准确度均为97.9%.经多元逐步判别分析,纹理参数联合判别的准确度为97.9%.纹理分析与形态学测量的Kappa值为0.957(p<0.001).结论 MR图像的纹理分析与形态学测量具有较好的一致性,纹理分析可能有助于AD的早期诊断.
作者：刘卓；周晓霞；童隆正；李昕；夏翃 刊期： 2011年第03期
去白细胞采输血器是用于过滤全血或红细胞悬液中白细胞的医疗器械类产品,为保证其临床应用的安全性,本文对去白细胞采输血器(型号:NGL/RF-XZ-200)进行血液相容性体外评价.选择去白细胞采输血器的3个主要部件:软管、塑料血袋和去白细胞滤器滤膜为试验样品,以进口同类产品作为参照,按照GB/T 16886.4-2003和GB/T 14233.2-2005标准的要求和方法,进行溶血、PTT以及体外自发性血小板聚集3个体外血液相容性指标测试.结果 显示试验样品溶血率小于5%,样品凝血时间和血小板大聚集率与参照样品无显著性差异(P>0.05).该结果表明去白细胞采输血器对血液成分和功能无明显不良影响,具有良好的血液相容性.
作者：彭蔷；孙涛；曾怡；朱明华；王林；郭利章；吴月虹 刊期： 2011年第03期
热疗过程中对组织温度进行实时无创监测是近年来研究的热点和难点.本文对新鲜离体猪肝进行水浴加热实验并采集超声图像;分析了固定感兴趣区域数字减影图像的灰度直方图、灰度共生矩阵和灰度-梯度共生矩阵特征参数与温度的相关性.分析结果表明,其中灰度均值、灰度标准差、灰度熵;4个方向(0°,45°,90°,135°)上的角二阶矩、对比度、逆差矩、相关;灰度分布不均匀性、能量、混合熵、惯性在26～45℃范围内与温度具有较高的相关性.以上11个图像特征可为选择测温模型参数提供参考,并有望应用于组织高温热疗凝固区检测等实际问题.
作者：杨春兰；白燕萍；杨春秀；吴水才；盛磊；刘振临 刊期： 2011年第03期
生物可降解材料包括天然可降解材料和人工合成可降解材料,由它们制成的产品应用于人体后可逐渐被降解吸收.本文综述了部分已应用于临床的生物可降解材料的特性、种类和应用现状,其中包括甲壳素、胶原蛋白、细菌纤维素、聚羟基丁酸酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚对二氧环己酮和聚丁二酸丁二醇酯及磷酸钙,并对相关的需要解决的问题进行了讨论.总之生物可降解材料所具有的理化结构和降解特性决定其运用于医用产品将会发挥有益的治疗作用,尽管目前只在有限范围应用,在实际应用时也存在一些问题,但生物可降解材料将会有广阔的应用前景.
作者：周建；杨秀滨 刊期： 2011年第03期
各向异性扩散模型在去除超声图像斑点噪声时不能有效保护图像细节,针对上述问题本文提出基于变分法的自适应小能量去噪模型.首先直接将由微分方程表示的各向异性扩散模型转化为小能量变分模型;然后引入欧拉弹性能量模型,在去除噪声的同时有效地保护和增强图像细节.同时为了解决数值求解过程中出现的迭代次数与迭代步长的矛盾,本文还提出迭代停止准则和自适应变步长去噪算法.仿真和真实超声图像的实验结果表明基于变分法的超声图像斑点噪声自适应滤波算法在去噪的同时能够很好地保护细节信息,而且能有效地减少迭代次数.
作者：张琼；沈民奋；方若宇 刊期： 2011年第03期
目的 本文将磁刺激和传统中医穴位、经络传导相结合,研究了磁刺激内关穴对大脑α波的分布及能量的影响.方法 绘制不同状态下的α波分布的脑电地形图,分析磁刺激对大脑α波分布的影响.采用Gabor小波和希尔伯特变换方法研究磁刺激对大脑α波能量的影响.结果 磁刺激内关穴能够引起被试者α波的分布及能量的变化,表现在:磁刺激时α波分布范围大于安静状态;与刺激前相比,磁刺激后大脑额叶和左侧枕叶的α波能量明显增强.结论 本研究表明磁刺激被试者的内关穴可能使被试者达到清醒和镇定的状态,与针刺内关穴的安神醒脑作用有着异曲同工之效.本研究验证了磁刺激穴位的有效性,为今后的相关研究奠定了基础.
作者：李文文；徐桂芝；陈小刚；杨硕；于洪丽 刊期： 2011年第03期
目的 探讨影响壳聚糖(CS)纳米粒包封卵蛋白(OVA)的因素以优化包封条件,初步研究OVA体外释放规律,观察CS缓释OVA的作用.方法 采用离子凝胶法,以三聚磷酸钠(TPP)为交联剂,制备CS纳米粒并包封OVA,检测其表征参数.观察CS浓度、CS/OVA质量比、CS/TPP质量比和CS溶液pH值对CS纳米粒包封OVA的影响,以及载OVA的CS纳米粒的OVA体外释放.结果 载OVA的CS纳米粒平均粒径为496.7nm,Zeta电位为+29.41mV.增加CS浓度、CS溶液pH值和CS/OVA质量比,降低CS/TPP质量比可以增加CS对OVA的包封率.载OVA的CS纳米粒呈缓释模式,体外释放可持续6天以上.结论 CS浓度、CS溶液pH值、CS/OVA质量比和CS/TPP质量比是影响CS纳米粒对OVA的包封率的重要因素.CS纳米粒具有缓释OVA作用.
作者：王彦；王长征 刊期： 2011年第03期
传统的体温测量方式逐渐不能满足日常和临床需求,为实现对体温的长时监测和对疾病发作时的体温异常予以警示,本文研制出一种具有普适性的基于T型热电偶以及无线蓝牙通信模块的手机无线测温及记录模块,所实现功能可以方便、快捷地获取人体体表连续的温度信息并在温度发生异常时发出报警.性能测试实验不仅对比了记录卡与商用Agilent数据采集仪所测量的温度数值,还评估了其报警功能.结果 表明,记录卡能准确测量温度信息、实时将其发送至手机终端并实现海量数据存储;在设置一定报警阈值后,若将测温热电偶置于高于报警温度的温水中,手机会自动发出报警蜂鸣音.这种体温检测及报警技术提供了一种便捷、低成本的温度记录方式,在健康管理及医疗卫生行业有广泛用途.
作者：韩萌；杨阳；王昊；刘静 刊期： 2011年第03期
北京生物医学工程杂志
主管:北京市卫生健康委员会
主办：北京市心肺血管疾病研究所
