基于机器学习的可降解支架检测与分割算法

针对血管内光学相干断层扫描(IVOCT)成像系统,提出一种改进的自适应增强(Adaboost)算法及一种基于动态规划的轮廓分割算法用于可降解支架的自动检测与分割,实现对支架贴壁情况的自动评估。在检测阶段,利用多层决策树构建Adaboost分类器,实现对支架位置和大小的检测;基于检测结果,利用动态规划算法对支架轮廓进行分割;最后,结合分割结果,对支架贴壁情况进行计算。实验结果显示,所提算法的检测召回率达到91.6%,精确率为87.2%,轮廓分割的平均Dice系数为0.80,表明所提算法能够实现IVOCT影像中可降解支架的准确检测与分割,且具有较好的稳健性。     

发光二极管应用于光动力学疗法的可行性分析

讨论了发光二极管(Light-emitting-diode,LED)在航天医学中作为激光器的替代光源用于光动力学疗法(Photodynamic therapy,PDT)的可行性。分析了发光二极管用于光动力学疗法的优势,介绍了LED用于不同类型光敏剂进行PDT治疗的实验研究,概括了LED-PDT治疗系统在国内外的研制现状。说明了LED替代激光器作为PDT的激发光源是可行的。LED作为我国航天医学领域中的一种重要光源,为维护航天员的健康将会发挥重要作用。     

β-TCP/HAP多孔生物陶瓷的制备

以牛松质骨为原料,采用低温煅烧工艺,通过调整浸泡溶液浓度及煅烧温度等工艺参数,制备出具有良好生物活性,并保持天然骨多孔结构的β-TCP/HAP双相生物陶瓷。并采用XRD,SEM等手段对其成分、微观结构进行表征。结果表明:所制备的β-TCP/HAP多孔生物陶瓷的大孔孔径在300~500μm之间,微孔孔径在1~5μm之间,具有良好的生物活性和生物可降解性。通过控制煅烧温度和浸泡溶液浓度,制备出含较高TCP的β-TCP/HAP多孔生物陶瓷,而煅烧温度或浸泡溶液浓度过高会导致制备的样品中TCP的含量降低,焦磷酸钙的含量增加。     

急性缺氧条件下EP、CM、CAP以及耳蜗毛细胞的形态学变化

本实验用同一根玻璃微电极在豚鼠耳蜗中阶记录ＥＰ（ＥｎｄｏｃｏｃｈｌｅａｒＰｏｔｅｎｔｉａｌ，耳蜗内电位）、ＣＭ（ＣｏｃｈｌｅａｒＭｉｃｒｏｐｈｏｎｉｃｓ，耳蜗振电压）、ＣＡＰ（ＣｏｍｎｏｕｎｄＡｃｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌ，复合动作电位），观察在不同缺氧状态下，三者动态变化过程．发现在缺氧初始（１—２分钟），ＣＭ和ＣＡＰ随ＥＰ同步迅速下降；但缺氧３—６分钟时，ＣＭ下降缓慢，似一“平台”，而ＣＡＰ和ＥＰ继续同步下降；缺氧７—１２分钟时，三者又倾于平行。扫描电镜观察：ＩＨＣ（内毛细胞）表面由底四到三圈出现广泛分泌物和球状物，ＯＨＣ汐（毛细胞）表面出现局限性分泌物和球状物，静纤毛融合。结果表明：ＯＨＣ和ＩＨＣ的功能状态与氧代谢密切相关，ＣＭ直接受ＯＨＣ和ＩＨＣ结构变化的影响。ＣＭ下降过程中的平台，则可能与盖膜（ＴＭ）的压电效应有关。ＣＡＰ的变化不完全依赖于ＣＭ。     

反相毛细管电色谱分离山酮类化合物

目前，毛细管电色谱（CEC）在中草药分析中显示出一些独特的优势，如：CEC流动相相对简单、用量少、峰容量大、更易与质谱（MS）联用。特别是植物提取物中活性成分复杂，需要对色谱峰进行精确的指认并控制峰纯度；采用CEC—MS方法可在线提供中药中各种化合物的质谱图。此外，有许多天然产物在中药中的含量极低，MS的高灵敏度可弥补紫外检测器灵敏度较低的缺陷。因此，研究CEC分离中药成分的选择性问题具有重要的实际意义。蝉翼藤（Securida cainappendiculata Hassk．）为远志科远志族蝉翼藤属攀援灌木，其根茎叶有多种药效，其化学成分主要为黄酮、山酮（XAN）和皂甙。从蝉翼藤中已分离出的10个XAN类成分（结构见图1）。具有显著的抗氧化和保护神经细胞作用。我们曾用毛细管区带电泳（CZE）、高效液相色谱（HPLC）、毛细管胶束电动色谱（MEKC）和毛细管微乳电动色谱（MEEKC）对这10个XAN进行分离，并就电泳条件的变化对分离选择性的影响进行系统研究。本文采用CEC法对这10个XAN成分进行分离，并对其色谱分离条件进行优化研究，以期为今后CEC与MS联用分析中药成分打下基础。     

高效液相色谱-电化学检测法测定鼠脑微透析液中谷胱甘肽和半胱氨酸

 采用高效液相色谱法，用电化学检测手段成功地测定了沙土鼠脑纹状体微透析液内的谷胱甘肽（ＧＳＨ）和半胱氨酸（Ｃｙｓ）。检测前用电化学自清洗方式能有效地提高玻璃碳电极的检测水平，使其具有较好的重现性和回收率。Ｃｙｓ和ＧＳＨ的回收率分别为９１．４％和８７．３％。电化学检测的工作电压为０．９Ｖ，用外标法定量。由微透析探针获取的纹状体透析液Ｃｙｓ和ＧＳＨ的浓度分别为６８．５９和６５．５４ｎｍｏｌ／Ｌ，验证了方法的实用性和可靠性。     

脂肪乳剂对术后胃肠外营养病人多不饱和脂肪酸代谢的影响

目前认为人体必需脂肪酸(EFA)是亚油酸(C18:2)和α-亚麻酸(C18:3),人体内最多的不饱和脂肪酸为油酸,无脂完全胃肠外营养(TPN)导致的EFA的缺乏临床上可观察到一系列症状,且已得到动物实验结果的证实,因此含有EFA成分的脂肪乳剂成了目前营养液中不可缺少的成分之一.人体摄入EFA后,一方面作为供能物质在体内燃烧,另一方面通过代谢产生一系列的延伸产物发挥其功能.但过量的供给脂肪酸会引起△-6去饱和酶的抑制,导致更不饱和脂肪酸的缺乏.脂肪酸是外科手术后的主要燃料,多不饱和脂肪酸代谢紊乱后,体内各种脂肪酸的比例失调,导致生物膜如红细胞膜脂质结构的改变.本研究观察创伤前后及输入不同剂量的必需脂肪酸(EFA)对红细胞膜磷脂脂肪酸组成和血清游离脂肪酸谱的影响.     

基于遗传算法-支持向量机的兔肝VX2肿瘤光谱鉴别

兔肝VX２肿瘤是一种快速生长的肿瘤模型,可以在多种器官如肝、肺、直肠等快速生长,常用于肿瘤研究。采用可见-近红外高光谱技术对四只兔子的兔肝VX２肿瘤和正常组织进行活体和离体的反射光谱检测,然后采用支持向量机分别实现了二分类(正常肝组织和肝VX2肿瘤组织)和四分类(未出血活体正常肝组织、未出血活体VX2肿瘤组织、出血离体正常肝组织和出血离体肝VX2肿瘤组织)。根据其光谱反射曲线的特征,选择了400～1 800 nm区间的数据为特征变量。为进一步提高分类准确率,分别采用5折交叉验证和遗传算法对支持向量机的核函数参数g和惩罚因子c进行了优化。其中5折交叉验证优化参数和分类结果为：二分类优化的惩罚参数c为4,核函数参数g为0.125 0,其校正集和预测集的准确率都达到了100%;四分类中优化出的参数c为8,g为0.121 1,其校正集和预测集的准确率分别达到了99.242 4%和93.333%。遗传算法优化参数和结果为：二分类中优化的参数c为0.845 6,g为0.062 5,其校正集和预测集的准确率同样都达到了100%;四分类中优化的参数c为5.5307,g为0.068 5,其校正集和预测集的准确率分别达到了99.242 4%和100%。结果显示两种优化方法都取得了很好的效果,遗传算法优化参数对四分类的分类更为精确。为进一步提升算法速度,采用间隔选取变量的方法来不断减少特征变量,最终每隔100 nm谱段选择一个变量,共选择14个谱段作为特征变量。采用遗传算法优化支持向量机参数并对其分类进行了研究,结果表明：二分类和四分类的校正集和预测集结果准确率均为99.242 4%,而且运行时间分别为11.4和20.0 s, 与选择全波段的运行时间：340.3和491.0 s相比, 说明多光谱技术可以进行肝VX2肿瘤组织和正常肝组织的鉴别,且分类准确率可达99%以上,而且运行时间缩短了很多。为未来多光谱技术在未来临床肿瘤诊断中实现肿瘤组织的快速实时在线检测和分类奠定了基础,显示出巨大的应用潜力。     

窄带紫外LED照射对大鼠骨代谢的影响

背景：紫外线是维持骨骼健康的关键条件之一，但由于传统的紫外线光谱较宽，在骨质疏松症领域并未引起足够的重视。材料与方法：在研究中，建立了一种新设计的窄带光谱LED器件，以研究紫外LED对骨质疏松大鼠骨代谢、骨形态和皮肤的影响。共设置了去卵巢大鼠（n=24）和去卵巢大鼠（n=36）。然后将去卵巢大鼠分为假手术组（Sham，n=12）和检测模型组（Sham，n=12)。将去卵巢大鼠分为LED照射组（LED，n=12）、未处理组（OVX，n=12）或检测模型组（OVX，n=12）。LED 辐照参数（0.8 mW·cm-2，1 000 s，每周两次）。结果：与假手术组相比，维生素D、mRNA、血清ALP、血清25(OH)D₃、血清P1NP的表达明显升高，血清PTH和血清TRAP的表达明显降低。大鼠皮肤照射前后p53基因未见明显变化。结论：研究结果表明，新型紫外 LED 器件照射可显着提高血液中 25(OH)D₃ 水平，促进骨形成，抑制骨吸收，且对大鼠皮肤无不良影响。     

虚拟前交叉韧带重建手术中的触觉计算技术

虚拟手术训练仿真系统在医学教育训练中有着重要意义.膝关节损伤是运动伤的常见病,前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建手术是膝关节镜手术难度较大的术式之一.重点介绍软件实现虚拟ACL重建手术中的关键触觉技术,提出了钻孔模型表面模拟和钻孔骨道内壁模拟两个算法,实验效果表明了算法的有效性.