简介：嗅觉反应的主要机理包括以下五个连续的主要过程:1周围环境中的气味分子通过鼻腔中对流与扩散的双重作用,传输到嗅区;2气味分子在嗅区的上方侧向传输到达嗅粘膜表面;3气味分子被嗅粘膜表面的粘液所吸附;4气味分子在嗅粘膜层中扩散,到达嗅细胞;5气味分子的浓度在嗅细胞处达到浓度阈值,刺激嗅细胞放电,产生嗅觉。我们建立了揭示这五个主要过程的嗅觉模型,并通过理论分析得到模型的精确解。精确解定量揭示了嗅觉生理参数之间的内在关系,为进一步研究嗅觉机理提供了理论依据

简介：生物医学中的数学建模已受到研究人员的普遍关注。然而,由于生物医学中研究对象与研究方法有着自身的工作特点,它和传统的物理工程系统相比有较大的差异,如对这些特点没有明晰的认识,对于要想利用数学模型研究生伞现象的土物医学工作者和数理工作者的工作都会有所妨碍。人们已就数学方法在生物医学中的作用、生物医学数学模型的构造、运用的原则与方法作过方法学的探讨。本文拟着重从方法论的角度论述生物医学数学建模中的若干问题。

简介：目的研究虚拟人体器官三维影像轮廓的计算机仿真建模。方法以肝脏虚拟影像轮廓的三维数学建模为例，以人体肝脏的声阻二维分布为依据，应用曲面拟合的数值方法进行研究。结果计算机仿真证明了该建模方法的正确性和有效性。结论人体器官的虚拟超声成像是医学超声仿真系统的一项关键技术，在医务人员上岗培训中具有重要的意义。该文所提出的数学建模方法对于虚拟器官三维影像轮廓的仿真切实可行。

简介：目前功能连通(functionalconnectivity)已经发展为功能磁共振(functionalMRI)研究脑认知活动的一个重要方法。我们采用时间相关方法,选取后扣带回(posteriorcingulatedcortex,PCC)为感兴趣区(regionsofinterest,ROI),提取ROI所有体素的平均时间信号,并与其他脑区血氧依赖的磁共振(BOLD)信号进行相关,同时去除全局效应和头动误差,对14例志愿者的计算和静息数据进行组内分析和组间分析,研究逻辑计算任务下默认网络(defaultmodenetwork)改变情况。结果表明默认网络受到抑制,各脑区信号改变不一致,可能是由于逻辑计算状态下各脑区BOLD信号变化不同,与PCC时间相关性发生改变所致。

简介：目的寻求一种基于CT断层图像快速且精确地建立全股骨三维有限元模型的方法，并应用有限元分析其力学特性以评价建模方法的优势。方法在Mimics中直接读取符合Dicom3．0标准的股骨原始CT数据，经阂值设定、区域增长及形态学操作等生成股骨初始3D模型，后期结合有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元网格模型．然后在ANSYS中分别对应用Mimics得到的模型和统一弹性模量的模型加载200N的垂直载荷，比较两者应力分布的异同。结果获得的股骨有限元模型共含有143780个节点和99650个四面体单元，其弹性模量与CT值（密度）相关分布，取值范围在6．01～15．59GPa之间。与统一弹性模量的模型相比较，应用Mimics得到的模型其应力呈现离散性分布。结论应用Mimics可以建立更符合股骨机械结构和力学性质的三维有限元模型，同时缩短了建模时间，据此模型得到的股骨力学特性分析结果更为可信，以辅助指导临床应用。

简介：介绍了一种可使起搏频率按人体体幼量变化调节的起搏器模型。它使用压电晶体将人体体动转换为电压，用此信号控制起搏频率的变化。经平板车运动试验和二阶梯运动试验证明，该起搏模型能较可靠地实现体动量─—起搏频率调节功能。

简介：研究生物嗅觉神经系统模型,有助于更好地了解嗅觉机理和嗅神经的放电模式.本研究分析了K系列嗅觉神经系统模型的拓扑结构、数学基础的发展和应用,对该系列模型中的KⅢ模型进行了数值模拟及时域,频域和时频域分析;概述了K系列模型的发展和应用.由结果看出,KⅢ网络模型可以很好地模拟嗅觉神经系统的电活动.

简介：对真实人体边界模型的电阻抗断层成像进行实现,研究其成像特点。提取CT（computerizedtomography）图片中先验信息,得到基于真实人体轮廓外形的模型,利用等位线反投影算法进行仿真研究。结果表明：可以较好地反映多种不同扰动的变化,具有一定程度的目标分辨率和识别率,并可以对扰动目标实现较好的定位。说明基于真实人体边界模型的电阻抗断层成像实现是可行的,结果是可靠的,这种重构模型使得重构结果更趋近于真实人体情况,为临床研究做出初步尝试。

简介：目的研究青霉素腹腔注射制作大鼠癫痫模型的方法。方法36只Wistar雄性健康大鼠,随机分为正常对照组、癫痫模型脑电图组、癫痫模型单位放电组,每组各12只。癫痫模型组用青霉素钠按6×106U/kg腹腔注射,观察癫痫发作级别,观察脑电图变化,记录海马神经元单位放电。结果正常对照组大脑皮质脑电以α波为主要表现,频率为7~9Hz,无明显阵发性节律出现,波幅〈50μV。癫痫模型脑电图组癫痫波包括尖波、慢波、尖慢波、棘波、棘慢波等。正常对照组大鼠共记录到24个单位海马神经元放电,放电频率以中低频放电为主,放电形式以单个不均匀放电为主;癫痫模型单位放电组共记录到78个单位海马神经元放电,放电频率以高频放电为主,放电形式则以混合型放电为主;与正常对照组比较,海马神经元单位放电数、放电频率及放电形式差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论青霉素癫痫模型制作成功后,在额叶皮质记录到各种癫痫放电,海马神经元单位放电数明显增多,放电频率高,并以混合型暴发放电为主。

简介：根据螺旋CT二维图像,建立可供有限元结构仿真分析的人股骨三维有限元模型。应用螺旋CT对人股骨进行扫描,对扫描图像应用AdobePhotoshop9.0提取密质骨、松质骨的边缘,形成坐标数据库后,再应用UGSNX3.0调用坐标数据建立人股骨上段三维几何模型和网格划分。通过UGSNX3.0剖切和隐藏技术分别显示人股骨密质骨、松质骨和骨髓腔以及各结构间的界面的三维几何形态和有限元模型。利用CT、Photoshop、UGS、数据库等工具和方法,能方便地和较真实地重建复杂的骨骼三维几何模型和有限元模型。

简介：在肿瘤精确放射治疗过程中,减少照射靶区呼吸运动造成相对于静止照射野的照射位移误差量。我们采用步进电机驱动的机电一体化系统,以控制一块叠放在原加速器治疗床上的可移动平台,在治疗过程中的每一时刻,使之能够在二维冠状平面带动患者的体位,实现对肿瘤靶区实施呼吸运动造成位移的实时反向跟踪运动。通过CT扫描和图像重建的算法,可以检测出在使用运动补偿系统前后,患者肿瘤靶区在冠状平面上呼吸运动位移量的大小,经过对比后发现,后者的位移误差量确实小于前者。使用肿瘤靶区呼吸位移误差补偿系统,能够比较有效地缩减靶区的呼吸运动范围,在肿瘤精确放疗计划的设计过程中,对缩小计划靶区（PTV）范围以提高肿瘤治疗增益比（TCP）发挥了重要的作用。

简介：目的观察新型国产人工颈椎间盘系统植入山羊体内的效果，为其进一步改进和临床应用提供基础。方法12只实验山羊随机分为2组，手术组摘除颈3／4间盘，行国产人工颈椎间盘植入术，对照组不手术。分不同时间点行颈椎正侧位x线检查，测量椎间隙高度、椎间角、前凸角，并进行统计学分析。结果动物实验中所有山羊均成活，无切口感染及瘫痪，统计学比较显示，不同时间点的椎间隙高度、椎间角、前凸角无显著性差异。结论新型国产人工颈椎间盘系统操作简便，手术中出血量少，手术时间短，术后动物并发症少，恢复活动早，术后较好的保持了椎间隙高度和生理曲度。

简介：提出一种基于遗传规划（geneticprogramming,GP）和进化策略（evolutionstrategy,ES）的学习方法,命名为遗传规划-进化策略（GPES）,建立更准确的华法林剂量预测模型。纳入247例汉族患者。GP进化复杂特征提取,ES进化模型系数,组成模型,得出预测的华法林维持剂量,与线性回归模型、国际华法林药物基因组学联合会模型,及三种机器学习方法相比较。GPES的均方误差（MSE）（1.68×10^-2）和预测值在真实值±20%范围内的比例（20%-p）（53.33%）表现最优;其平方相关系数（R^2）（69.45%）为次优;GPES在上述3个指标在测试集与训练集中的差值δMSE（0.43×10^-2）和δ20%-p（0.92%）的绝对值最小,δR2（-10.64%）的绝对值为次小。GPES总体表现最优。因此,本研究方法GPES提高了华法林剂量预测模型的趋势相关性、精度、可用性与泛化性。

简介：为早期诊断川崎痛,应用BP神经网络原理建立川崎病的诊断模型.以156例川崎病与非川崎病患者的体温、皮疹、口腔黏膜改变、实验室检查结果等9项指标等作为BP神经网络的输入参数,在MATLAB7程序中对其中随机抽取的90例学习样本进行训练并建模.以剩余的66例作为测试样本进行预测,结果表明该模型对川崎病和非川崎病的预测准确率分别为97.4％、92.9％,提示此模型可有效地判别出川崎病与非川崎病,可用于川崎病的早期辅助诊断.

简介：目的建立人工寰齿关节置换的活体动物模型,探索出适合的手术方式,为后续的临床应用奠定理论基础。方法依据15套干燥犬寰枢椎标本解剖学参数,设计并制造人工寰齿关节;18只正常成年雄性杂种犬随机分为正常对照组,假体置换组和Harms钢板融合内固定组,建立犬人工寰齿关节置换以及相关对照组的动物模型,通过一般情况观察及影像学检查比较各组的手术时间、出血量、手术并发症及术后实验动物恢复情况。结果人工寰齿关节置换手术操作简便、不易造成副损伤。术后X线片和三维CT可见假体位置正确,螺钉均位于预先设计好的钉道内,无假体松动和脊髓受压。手术时间,术中出血量及手术恢复时间与传统Harms钢板融合内固定术相似,同时具有保留寰枢椎运动功能的显著优势。结论我们所设计的非限制型人工寰齿关节能够从结构和功能上对寰枢椎进行仿生,达到了兼顾寰枢椎稳定性和运动功能的双重目的,为寰枢椎疾患的手术治疗提供了一种选择,符合颈椎非融合技术的发展趋势。

简介：目的经股动脉途径行选择性颈内动脉插管建立兔大脑中动脉（MCA）血栓栓塞模型,并评价其技术可行性及模型的稳定性。方法新西兰大白兔30只,雌雄不限,平均兔龄14个月,体质量4.1kg。对照组10只,实验组20只。经股动脉途径行选择性颈内动脉数字减影血管造影（DSA）,实验组向颈内动脉内注射1~5枚血栓,对照组仅注射造影剂。行DSA,观察脑血管闭塞情况,用改良Bederson评分法评价神经功能缺损,CT灌注成像观察脑血流灌注,磁共振扩散加权成像（DWI）、2,3,5-三苯基氯化四氮唑（TTC）染色观察脑梗塞情况。结果实验组17只兔（85%）脑缺血模型建立成功,表现为手术侧MCA主干闭塞,神经功能缺损,MCA供血区血流灌注异常,DWI信号、TTC染色异常。3只脑缺血模型建立失败,其中2只为颈内动脉栓塞,1只闭塞的MCA再通。对照组影像学及病理学均无异常。两组CT灌注参数差异有显著统计学意义（P〈0.01）。结论经股动脉途径行选择性颈内动脉插管建立兔MCA血栓栓塞模型具有创伤小、易存活等优点。选择合适的血栓及熟悉兔颈内动脉系统解剖及变异能提高局灶性脑缺血模型的稳定性及可重复性。

简介：为了在超声波图像中提取颈动脉斑块边缘,我们提出了一种基于GVF-测地线模型的图像分割算法。由于超声波图像含有大量噪声,首先使用加权均值空间平滑滤波器对图像进行预处理;再人工画出初始轮廓,分别采用GVF-Snake模型、GVF-测地线模型和改进后的GVF-测地线模型对图像进行分割,比较其结果。实验结果表明,改进后的方法分割精度很高,能够在颈动脉斑块边缘提取中取得非常好的效果。

简介：为探讨“束缚刺激”和“冷水刺激”在束缚-浸水应激性胃溃疡形成中各自的作用及体温降低与应激性胃溃疡的关系，本研究险测了束缚浸水应激和不同温度下单纯浸水应激对胃粘膜和腹腔温度的影响。相同水温下束缚-浸水应激和单纯浸水应激导致大鼠产生同等程度的胃溃疡，表明“冷水刺激”在束缚-浸水应激导致的胃溃疡中起重要作用，而“束缚刺激”不起重要作用。浸水的水温越低，腹腔温度就越低，胃溃疡也就越严重，说明大鼠束缚-浸水应激模型中冷水刺激引起体温降低是胃溃疡的诱发因素。

简介：为解决血液白细胞显微图像自动识别中的图像分割问题,提出了一种基于活动轮廓的彩色白细胞图像自动分割方法,首先在Hue,Saturation,Intensitv(HSI)彩色空间中运用聚类分割得到细胞核,从而得到细胞所在的位置,然后用流域算法得到细胞大致的轮廓,最后将此轮廓作为初始轮廓,用梯度矢量流(GVF)外力及来自全局信息的区域力驱动,结合彩色信息,使得轮廓收敛于真实的细胞边界.实验结果表明,此方法能精确、有效地分割出单个以及部分重叠白细胞区域.

简介：比较正常对照组、骨质疏松动物模组、骨质疏松动物模型各治疗组大鼠股骨的蠕变力学特性,以蠕变特性指标确定各治疗组的治疗效果。以去卵巢方法复制骨质疏松动物模型,分别以中药、西药、VK、钙剂对模型动物进行治疗,15周后处死各组大鼠,取大鼠股骨进行蠕变实验,蠕变实验的应力增加速度为0.01MR/s,设定实验时间为7200s,采集100个数据,记录蠕变实验数据和曲线,以三参数模型处理实验数据。正常对照组中药组、西药组7200s应力松弛量差异不显著(P>0.05s),模型组7200s蠕变量低于正常对照组、中药组、西药组,差异显著(P>0.05s),VK组7200s蠕变量大于模型组与钙剂组,差异显著(P>0.05),模型组7200s蠕变量与钙剂组差异不显著(P>0.05)。各组蠕变曲线是以指数关系变化的。中药、西药治疗组大鼠通过治疗股骨蠕变力学特性恢复到原来的水平,VK治疗组大鼠股骨蠕变特性有一定恢复,钙剂对提高骨的蠕变力学特性无明显效果。模型组大鼠股骨蠕变特性发生了改变。模型组大鼠股骨蠕变特性改变最大。