• 2023年第2期文章目次
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    • 压电生物材料在组织再生领域的研究与应用进展

      2023(2):109-118. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 001

      摘要 (415) HTML (0) PDF 1.13 M (1126) 评论 (0) 收藏

      摘要:人体的内源性电场调节着相关生理过程。电刺激已被证明能够促进组织修复和再生。压电生物材料作为一种能将机械能转化为电刺激的智能材料,在组织再生领域有着良好的应用前景。该文综述了目前压电生物材料的分类和其促进组织再生的作用机理,以及压电生物材料在骨组织、神经组织、皮肤组织、肌肉组织和心血管等组织再生领域的最新研究与应用进展,最后总结分析了目前压电生物材料在实际应用中存在的不足和相应的改进措施。

    • 聚偏二氟乙烯膜的压电仿真及结构优化

      2023(2):119-127. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 002

      摘要 (362) HTML (0) PDF 1.13 M (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:聚偏二氟乙烯(PVDF)可用于设计贴合人体的柔性压力传感器,具有广泛的研究和应用前景。但 PVDF 的压电常数低,传感器灵敏度受到限制。为了研究 PVDF 膜在应用于压力传感器时的压电性能,利用 COMSOL 建立压电仿真模型,计算稳态下 PVDF 膜承受低压力载荷产生的电势、表面电荷密度及应力分布。对比仿真结果与理论计算值,验证了所建立的仿真方法和仿真模型的正确性。仿真发现,采用刚性基底的 PVDF 膜在长、宽方向产生的应力对压电性能有减弱作用,进一步验证了通过缩减 PVDF 膜的长、宽,可以提升压电性能的几何结构优化方法。此外,仿真对比了刚性、柔性基底下PVDF 膜的应力状态,并发现柔性基底下的应力状态可导致明显更高的压电输出。该研究结合了仿真方法与压电理论,可以为 PVDF 材料的其他基础研究提供方法参考,研究结果可以为 PVDF 柔性压力传感器的结构设计和优化提供启发,以期获得更高的传感器灵敏度。

    • 去铁胺诱导的自噬增加线粒体内铁的含量并促进三阴性乳腺癌细胞 MDA-MB-231 的迁移

      2023(2):128-138. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 003

      摘要 (274) HTML (0) PDF 1.21 M (684) 评论 (0) 收藏

      摘要:癌细胞转移是乳腺癌患者死亡的主要原因,铁代谢异常造成的铁超载能促进乳腺癌细胞的增殖和迁移。去铁胺(DFO)是被广泛使用的铁螯合剂,能抑制多种肿瘤细胞的增殖,降低雌激素受体(ER)阳性人类乳腺癌细胞中的铁含量,但增加了三阴性乳腺癌(TNBC)细胞中的铁含量。此外,DFO 可以增加线粒体内铁的含量,然而线粒体内铁的来源尚不清楚。该研究通过免疫荧光、蛋白质印迹及电感耦合等离子质谱,分析侵袭性乳腺癌 MDA-MB-231 和非侵袭性乳腺癌 MCF-7中的铁代谢和自噬相关蛋白,利用自噬抑制剂探究线粒体铁增多的机制。该研究发现,DFO 能通过诱导铁蛋白自噬促进线粒体内铁积累增加,从而促进 TNBC 细胞的上皮-间质转化与迁移。经过 DFO 处理,线粒体钙离子单向转运蛋白(MCU)和线粒体铁转运蛋白 1(Mfrn1)可能参与了铁从细胞质向线粒体的转运。该研究为临床中探寻新的靶向铁代谢治疗三阴性乳腺癌的方式提供了研究基础。

    • 一种新的超声刀能量发生器的设计与验证

      2023(2):139-148. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 004

      摘要 (262) HTML (0) PDF 1.20 M (883) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 目前国内超声刀的品牌越来越多,但关于超声刀能量发生器的研制和参数优化的相关文献非常少。该文旨在研发一种新的超声刀能量发生器,用于进行不同控制模式、不同参数调节的研究工作。方法 自主设计超声刀能量发生器硬件,使用 FPGA+DAC 构成直接数字合成器(DDS)实现频率调整,采用开关型 E 类功率放大器来降低系统发热;在算法设计上,采用小步长频率跟踪策略,使系统工作于谐振状态,同时采用 PID 算法实现恒电流和恒功率输出;最后开展性能测试实验。结果 DDS 调整频率的最小步长为 0.0116Hz,频率跟踪在切割过程中始终保持锁相稳定;恒电流输出使超声刀在空载和带载状态下均具备良好的切割性能,工作过程中电流波动小于 1mA,切割速度随着电流的增大明显加快。在带载状态下,300mA 恒电流模式切断小肠时间为(8.01±0.35)s,热损伤宽度为(3.57±0.23)mm。结论 该方案下的超声刀能量发生器可以实现高精度的频率跟踪和稳定的恒流输出,该套设备为超声刀能量发生器的设计提供了可行的方案。

    • 穿戴式颈椎康复设备研究现状与趋势

      2023(2):149-157. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 005

      摘要 (376) HTML (0) PDF 1.19 M (775) 评论 (0) 收藏

      摘要:颈椎康复设备广泛应用于康复科、推拿科等科室,用于各类颈椎病的治疗,有效减轻了医护人员的体力负担,极大地丰富了医生的治疗手段。该文首先简述了颈椎病的分型、治疗方法及其机理;其次,概述了颈椎康复设备的作用机制,并根据驱动方式、作用机理等对市面上现有的颈椎康复设备进行了分类,将其分为六大种类;再次,针对穿戴式颈椎康复设备的国内外研究及发展现状进行了详细介绍与总结;最后,对穿戴式颈椎康复设备未来 6 个方面(增加牵引维度及模式、提升柔顺性、提升人机耦合性、提升穿戴便携性、加深与传统医学的融合、加快产业化落地)的发展趋势进行了展望。

    • 一种基于表面肌电信号映射人体下肢运动意图的方法

      2023(2):158-162. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 006

      摘要 (142) HTML (0) PDF 1.03 M (802) 评论 (0) 收藏

      摘要:智能膝关节假肢是截肢患者恢复日常运动的重要辅具。对人体下肢运动意图的识别是实现下肢假肢控制的关键。该文针对此问题,提出了一种通过表面肌电信号预测膝关节角度的方法。对表面肌电提取时域特征,通过 BP 神经网络模型建立平地行走过程中表面肌电信号和膝关节角度的映射关系,预测膝关节角度。

    • 用于治疗良性气道狭窄的冷冻球囊的设计与实验研究

      2023(2):163-167. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 007

      摘要 (151) HTML (0) PDF 1.10 M (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文主要测试用于治疗良性气道狭窄的冷冻球囊在不同的进气压力、载荷及预冷条件下的性能。结果显示,进气压力越高,球囊表面的温度越低,但当进气压力升高到 700Psi 时,球囊表面的温度降低不显著。采用直接节流的治疗方式,球囊在猪肝中仅能形成 1.6mm 的冰层;采用先预冷再节流的方式,在 600Psi 和 700Psi 进气压力下,猪肝内分别形成 3mm 和4mm 的冰层。

    • 基于足底压力对人体平衡能力的定量评估研究进展

      2023(2):168-175. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 008

      摘要 (290) HTML (0) PDF 1002.25 K (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探索足底压力对人体平衡能力的定量评估研究,寻求行之有效、简单易行、可靠性高的描述人体平衡能力的参数指标。方法 基于疾病平衡障碍患者的康复与评估、不同生理状态、不同体育运动,对平衡能力的定量评估研究进行综述。结果 梳理得出基于足底压力对人体平衡能力的定量评估研究中参数指标的不同情形,总结并提出了两组参数指标,一是动力学参数指标,二是运动学参数指标,用以定量评估平衡能力。结论 基于足底压力的定量评估参数指标在大多数情况下能对人体平衡能力的评价提供依据,从而通过锻炼、治疗等手段进一步改善人体平衡能力,减少人体跌倒损伤风险,并有望为足底压力平衡量化分析和相关医疗器械研制提供一定帮助。

    • 三维有限元法分析前纵韧带对腰椎生物力学影响

      2023(2):176-183. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 009

      摘要 (279) HTML (0) PDF 1.16 M (689) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文基于人体 DICOM 图像建立了更符合人体解剖结构的 L4/5 节段腰椎三维有限元模型,模拟腰椎前屈、后伸、 侧弯及扭转 4 种运动状态下的生物力学响应。前纵韧带(ALL)受损后腰椎的关节活动度(ROM)增大,后伸时增大最显著。ALL 受损后应力减小且分布发生改变,后伸时应力最大位置由韧带上部转移至韧带下部,侧弯时应力作用范围明显缩小。ALL 受损后应变分布发生不同程度的改变,产生明显的纵向形变。除扭转外,其他运动状态下 ALL 应变增大,后伸和侧弯应变增加量最大。ALL 主要限制后伸运动,ALL 受损后腰椎稳定性下降。ALL 受损后进行后伸和侧弯运动时可能会加重已有的损伤,因此 ALL 受损患者应尽量减少过度后伸和侧弯运动。该文的仿真实验可对韧带损伤疾病的诊断治疗提供支持和参考。

    • 双排螺旋 CT 联合 X 线平片检查诊断在 腰椎间盘突出症诊断中的应用价值

      2023(2):184-187. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 010

      摘要 (337) HTML (0) PDF 959.98 K (648) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 分析双排螺旋 CT 联合 X 线平片用于腰椎间盘突出症的诊断效果和应用价值。方法 收集 40 例腰椎间盘突出症手术患者,行双排螺旋 CT、X 线平片检查,分析两种检查方法的影像学特征,并以手术病理结果为标准,比较单一检查、联合检查的符合率。结果 以手术结果为标准,腰椎间盘突出单一 X 线平片检查符合率为 47.5%;单一双排螺旋 CT检查符合率为 90%;X 线平片联合 CT 检查符合率为 100%。联合检查与单一 X 线平片检查、单一 CT 检查比较差异均有统计学意义(P<0.05)。双排螺旋 CT 腰椎间盘突出症诊断分型符合率为 95%,与手术病理结果比较差异无统计学意义(P>0.05)。X 线平片提示,腰椎间隙宽度和长度明显异常,腰椎生理弯曲,呈弓状、后翘状态。CT 检查提示,椎体边缘可见椎间盘突出,密度稍低于椎间盘,小关节突增生,结节不规则,侧隐窝狭窄,突出块较大时,可见软组织密度影,硬膜囊、神经根表现为变形、移位,甚至消失。结论 X 线平片、CT 检查在腰椎间盘突出症诊断中各具优势,但若单一检查,容易发生误诊、漏诊等不良事件,两者联合诊断,可有效提高诊断符合率,为临床治疗提供可靠的影像学依据,具有重要的研究价值。

    • 增强 CT 鉴别诊断儿童肾透明细胞肉瘤与 肾母细胞瘤的临床价值

      2023(2):188-191. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 011

      摘要 (230) HTML (0) PDF 944.84 K (658) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探讨增强 CT 在儿童肾透明细胞肉瘤(CCSK)与肾母细胞瘤(WT)鉴别诊断中的临床价值。方法 选60 例疑似 CCSK/WT 患儿均进行增强 CT、病理学检查,对比 2 项检验结果,并分析增强 CT 的检查征象。结果 经病理切片免疫组织化学染色法诊断,CCSK 患儿有 23 例(38.33%),均为单侧发病,左侧 17 例,右侧 6 例,瘤体昀大径 5.26~15.62cm,未发现转移病灶;WT 患儿有 37 例(61.67%),均为单侧发病,左侧 21 例,右侧 16 例,瘤体昀大径 7.14~20.14cm,未发现转移病灶。根据增强 CT 结果总结出 5 个重要征象(即钙化灶、瘤内出血灶、坏死或囊变、肿块边缘小囊征 CCSK、WT),它们之间对比无差异(P>0.05),虎斑样条纹征在 WT 中的占比高于在 CCSK 中的占比(P<0.05)。结论 增强 CT 在诊断鉴别儿童 CCSK 与 WT 时,具有显著的临床价值,有利于疾病的确诊和及早治疗。

    • 血透机的质量控制探讨

      2023(2):192-196. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 012

      摘要 (291) HTML (0) PDF 948.76 K (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文针对血透机的临床使用高风险现状,探讨通过做好质控工作,掌握设备的性能状态,充分做好预防、监测,从而有效规避血透机的临床使用风险,减少仪器停机时间,提高血透治疗质量,确保患者的诊疗安全有效。

    • 大型方舱医院物资捐赠管理体系建设与应用

      2023(2):197-203. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 013

      摘要 (307) HTML (0) PDF 1.05 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:社会捐赠体系是国家应急物资保障的重要组成部分。物资捐赠作为疫情防控期间物资保障的一种重要形式和补充,其响应速度对解决疫情特殊时期医疗物资匮乏问题起到了至关重要的作用。该文通过在国家会展中心(上海)方舱医院物资捐赠管理工作实践中反复总结、积累实践,以分配公平性、效用优化性、信息透明性为目标,制定了大型方舱医院物资捐赠制度,创建了相关流程,形成了大型方舱医院物资捐赠管理体系,在确保国家会展中心(上海)方舱医院正常运行中发挥了重大作用。

    • 对生物医学信号与系统(2)教学改革创新的思考

      2023(2):204-208. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 014

      摘要 (192) HTML (0) PDF 937.54 K (590) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物医学工程专业作为医工交叉的新型学科,对复合型人才的培养提出了更高的要求,现有的工科理论不能够完全体现出生物医学工程的发展要求。该文针对生物医学信号与系统(2)的课程特点和专业背景,从课程的授课内容和教学方式改革举措入手,以提高教学质量和完成生物医学工程本科教学为目的,提升学生对医工交叉的理解和实践能力,培养高质量医工交叉人才。

    • 课程思政融入工科专业课程中的探索与实践 ——以“医疗器械系统设计”为例

      2023(2):209-215. DOI: 10. 3969 / j. issn. 1674 - 1242. 2023. 02. 015

      摘要 (281) HTML (0) PDF 1.04 M (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:为落实高校“立德树人”的育人理念,课程思政已成为高校思想政治教育的重要创新领域。为了解决大学工科专业课课程思政融入难、效果差的问题,“医疗器械系统设计”教学团队基于理工科大学生的特点,对融入思政元素的模式和方法进行了深入的探索与实践。团队教师准确挖掘和提炼专业知识中蕴含的思政元素,通过线上线下混合式教学,采用课前引领、课中实施、课后强化的方法,将思政教育全程隐性渗透到教学过程中,达到了课程思政润物无声、全程育人的目标,并结合自制思政微课、虚拟仿真教学平台,为工科专业课程开展思政教育提供了新的方法和视角。

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