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培养的大鼠海马神经元胞内Ca^(2+)和NO双标记方法研究

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生物化学与生物物理进展 2005年第8期32卷 788-793页

作者：陶荣宁钢民杨勇郑筱祥浙江大学生物医学工程系教育部生物医学工程重点实验室杭州310027

以培养8～10天的大鼠海马神经元为对象,选择CalciumOrangeAM和DAF-FMdiacetate为Ca2+和一氧化氮(NO)的荧光指示剂,建立了基于激光扫描共聚焦显微技术的细胞内Ca2+和NO双标记检测方法.此方法对Ca2+和NO进行分步染色,然后应用激光扫描共... 详细信息

以培养8～10天的大鼠海马神经元为对象,选择CalciumOrangeAM和DAF-FMdiacetate为Ca2+和一氧化氮(NO)的荧光指示剂,建立了基于激光扫描共聚焦显微技术的细胞内Ca2+和NO双标记检测方法.此方法对Ca2+和NO进行分步染色,然后应用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的双轨迹(TwoTrack)模式,通过快速切换激光实现对细胞内Ca2+和NO的同时检测.实验结果显示,两种染料之间无串扰现象;在N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)刺激下,海马神经元胞内Ca2+快速升高,随后达到平台期并有波动,NO则稳定持续升高,这些变化过程与单标记的结果一致;双标记层切序列图像显示细胞内Ca2+和NO都较集中分布于细胞中部,但在细节上两者的分布存在差异.此双标记方法能同时检测培养的海马神经元胞内Ca2+和NO,为研究神经元胞内Ca2+和NO的相互调控作用提供了一种新的手段.

关键词：海马神经元钙离子一氧化氮双标记激光扫描共聚焦显微镜

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舌下微循环显微影像监测及其应用研究进展

中国生物医学工程学报 2021年第1期40卷 99-106页

作者：蒋升李佩伦宁钢民浙江大学生物医学工程与仪器科学学院杭州310058

微循环病变是导致组织低灌注的关键环节,对微循环进行监测在重症疾病中非常重要。舌体富含微血管,其中舌下微循环呈现网状结构,一定程度上反映活体组织微循环状态,是进行临床微循环监测和活体动物微循环检测的理想和重要部位。综述舌下... 详细信息

微循环病变是导致组织低灌注的关键环节,对微循环进行监测在重症疾病中非常重要。舌体富含微血管,其中舌下微循环呈现网状结构,一定程度上反映活体组织微循环状态,是进行临床微循环监测和活体动物微循环检测的理想和重要部位。综述舌下微循环显微影像监测的设备、指标体系、应用情况。首先,综述监测设备,包括设备组成、探头采用的光学技术种类、主机采用的图像处理算法、探头的固定形式;其次,归纳舌下微循环显微影像监测的指标体系,包括灌注质量指标、血管密度指标、灌注不均一性指标;然后,举例说明临床和实验应用情况,包括利用舌下微循环显微影像技术开展临床上疾病与微循环关联性的研究、药物与微循环关联性研究以及脏器微循环间的关联性研究。最后总结临床诊治和研究的意义,并对技术改进与发展、应用方向拓展进行展望。

关键词：舌下微循环显微影像监测微循环障碍重症疾病

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葛根素对培养人脐静脉内皮细胞钙超载的影响

中国药理学通报 2005年第11期21卷 1388-1392页

作者：肖桂凤宁钢民葛亚坤郑筱祥浙江大学生仪学院生物医学工程系浙江杭州310027

目的探讨葛根素对培养人脐静脉内皮细胞钙超载的影响。方法采用钙荧光探针F luo-3/AM标记培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs),激光共聚焦显微镜检测细胞胞内钙荧光信号,观察H2O2、ATP和高K+刺激作用下葛根素对培养的HUVECs中钙超载的影响... 详细信息

目的探讨葛根素对培养人脐静脉内皮细胞钙超载的影响。方法采用钙荧光探针F luo-3/AM标记培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs),激光共聚焦显微镜检测细胞胞内钙荧光信号,观察H2O2、ATP和高K+刺激作用下葛根素对培养的HUVECs中钙超载的影响。结果葛根素能抑制H2O2、ATP和高K+引起的[Ca2+]i升高,抑制率分别为72.2%、56.5%和78.2%;葛根素对高K+引起的钙超载的抑制作用与L-型电压依赖型钙通道的特异性拮抗剂Verapam il相似。结论葛根素可以缓解培养人脐静脉内皮细胞内钙超载,其作用机制可能与拮抗膜上电压依赖型钙通道和抑制内质网钙库释放有关。

关键词：葛根素内皮细胞钙离子激光共聚焦显微镜

应用于血管顺应性评估的高阶Windkessel模型研究

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生物医学工程学杂志 2011年第2期28卷 217-222页

作者：任寅姿徐静龚仕金李莉胡其军严静宁钢民浙江大学生物医学工程与仪器科学学院生物医学工程系杭州310027 浙江医院杭州310013

本研究提出了五阶Windkessel心血管弹性腔模型的构建方法,给出了该模型完整的数学求解过程,基于舒张期脉搏波形分析方法,进行模型参数的数学推导,从而得到动脉顺应性、血流惯性以及外周阻力等参数计算值。本研究采用仿真技术评估了高阶W... 详细信息

本研究提出了五阶Windkessel心血管弹性腔模型的构建方法,给出了该模型完整的数学求解过程,基于舒张期脉搏波形分析方法,进行模型参数的数学推导,从而得到动脉顺应性、血流惯性以及外周阻力等参数计算值。本研究采用仿真技术评估了高阶Windkessel模型的效果:用模型计算所得的参数R、C和L建立仿真电路,将左心室每搏输出血量作为模型输入,应用仿真软件得到电路末端波形信号,并估计其与实测脉搏波形的一致程度。结果表明,高阶Windkessel模型在脉搏波拟合效果上优于三阶Windkessel模型,而且稳定性良好,更好地表征了微血管在循环系统中的作用。

关键词：高阶Windkessel模型脉搏波形分析动脉顺应性

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融合电子化临床指南的心力衰竭治疗决策模型

中国生物医学工程学报 2013年第1期32卷 46-52页

作者：任寅姿傅筱潘清林程宇龚仕金李莉蔡国龙严静宁钢民浙江大学生物医学工程与仪器科学学院生物医学工程系杭州310027 浙江医院ICU 杭州310013

为有效实施心力衰竭疾病的个性化治疗,本研究提出融合电子化心力衰竭临床治疗指南的治疗模型方案:以电子化临床指南为基础,对心衰状况进行多目标评估并制定个性化治疗策略。建模过程筛选特异性参数并聚类分组,分别为:心结构、运动耐量... 详细信息

为有效实施心力衰竭疾病的个性化治疗,本研究提出融合电子化心力衰竭临床治疗指南的治疗模型方案:以电子化临床指南为基础,对心衰状况进行多目标评估并制定个性化治疗策略。建模过程筛选特异性参数并聚类分组,分别为:心结构、运动耐量、体液潴留、心功能、神经活性和电生理等一级指标值,根据指标所指示的六方面状况严重程度给予相应的药物治疗,并采用线性加权法获得患者心衰综合指标。对75例临床病例的初步测试结果表明:心力衰竭疾病治疗模型能全面评估心衰状况,并依据患者具体病症做出建议治疗方案,建议方案中单一用药的平均正确率达到91%,该模型是一种有效的个性化治疗决策辅助工具。

关键词：心衰治疗电子化临床指南多目标优化决策模型

内源性和外源性NO对大鼠动脉压力感受器反射的调节(英文)

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航天医学与医学工程 2004年第6期17卷 391-396页

作者：宁钢民杨晓玲李海燕郑筱祥浙江大学生物医学工程与仪器科学学院 College of Biomedical Engineering & Instrumentation Science Zhejiang University Key Laboratory for Biomedical Engineering Education Ministry of China Hangzhou Zhejiang 310027

目的研究内源性和外源性一氧化氮 (NO)对动脉压力感受器反射的不同作用。方法静脉注射苯肾上腺素 (PE ,30 μg·kg- 1 ) ,改变大鼠血压 ,诱发动脉压力感受器反射。分别静脉注射硝普钠 (SNP ,1 0 .2 μg·kg- 1 )和L 精氨酸 (L Arg ,2 5m... 详细信息

目的研究内源性和外源性一氧化氮 (NO)对动脉压力感受器反射的不同作用。方法静脉注射苯肾上腺素 (PE ,30 μg·kg- 1 ) ,改变大鼠血压 ,诱发动脉压力感受器反射。分别静脉注射硝普钠 (SNP ,1 0 .2 μg·kg- 1 )和L 精氨酸 (L Arg ,2 5mg·kg- 1 )以产生外源性和内源性NO ,静脉注射L NAME( 1 0mg·kg- 1 )抑制内源性NO的产生 ,并估测NO的产生或抑制对压力感受器敏感性的影响。结果与正常状态比较 ,L Arg使大鼠压力感受器反射敏感性 (Gmax)和血压 -心率拟合曲线斜率τ显著下降 [Gmax=- 1 .469± 0 .1 2 0beats/(min·mmHg)vs. - 0 .664± 0 .0 80beats/(min·mmHg) ,P <0 .0 1 ;τ =0 .0 86±0 .0 0 5vs .0 .0 4 9± 0 .0 0 7,P <0 .0 5 ]。SNP尽管也引起了上述参数的减小 ,但作用不显著。与L Arg和SNP的作用相反 ,L NAME导致了Gmax和τ的上升 ,但变化不显著。结论内源性和外源性NO对压力感受器反射的作用不同 ,内源性NO可能抑制压力感受器反射的敏感性。

关键词：一氧化氮自主神经系统动脉压力反射敏感性一氧化氮合酶

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缺氧状态下海马神经细胞NO扩散动力学研究

航天医学与医学工程 2004年第6期17卷 423-428页

作者：甘卓慧宁钢民杨勇郑筱祥浙江大学生物医学工程与仪器科学学院浙江杭州310027

目的建立离体脑缺氧状态下海马神经细胞NO扩散的仿真模型 ,并据此探讨脑缺氧时NO的生理作用。方法在NO扩散的点源模型基础上 ,构建了一个离散化神经元群的平板模型。引入缺氧状态下NO合成的模拟函数 ,对缺氧状态下NO的扩散进行仿真。结... 详细信息

目的建立离体脑缺氧状态下海马神经细胞NO扩散的仿真模型 ,并据此探讨脑缺氧时NO的生理作用。方法在NO扩散的点源模型基础上 ,构建了一个离散化神经元群的平板模型。引入缺氧状态下NO合成的模拟函数 ,对缺氧状态下NO的扩散进行仿真。结果缺氧发生后 ,神经元合成的NO增加 ,缺氧 5min后神经元合成的NO增加到缺氧前的 1 68% ;NO有效作用范围增加 ,以 0 .3μmol/L为NO阈值浓度 ,静息态有效距离约为 40 1 μm ,而缺氧态有效距离为 2 60 0 μm ;缺氧初期 ,NO扩散距离随缺氧的加重而增加 ,但当缺氧超过一定程度后 ,NO扩散对缺氧程度加重不再敏感。结论该模型成功地模拟了缺氧情况下NO的扩散并可定量研究NO的作用。

关键词：一氧化氮扩散缺氧平板模型神经元海马

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结合序列学习和U型网络的海马体分割方法

计算机辅助设计与图形学学报 2019年第8期31卷 1382-1390页

作者：曹平盛邱煬潘清宁钢民汪振杰方路平浙江工业大学信息工程学院杭州310023 浙江工业大学之江学院信息工程学院绍兴312030 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院杭州310027 之江实验室杭州310000

针对普通二维语义分割网络难以精确分割海马体磁共振图像的问题,提出结合序列学习和U型网络的海马体分割方法.该方法中,U型网络由编码器和解码器2部分组成,编码器提取并编码图像特征,解码器组合特征并输出分割掩码;序列学习使用双向卷... 详细信息

针对普通二维语义分割网络难以精确分割海马体磁共振图像的问题,提出结合序列学习和U型网络的海马体分割方法.该方法中,U型网络由编码器和解码器2部分组成,编码器提取并编码图像特征,解码器组合特征并输出分割掩码;序列学习使用双向卷积长短期记忆网络引入相邻切片间的依赖信息以提升分割精度.在ADNI数据集上的实验结果表明,文中方法的分割性能较通常的U型网络更优,且网络的可视化结果表现出可解释性,与专家知识相符合.

关键词：海马体分割语义分割序列学习 U型网络双向卷积长短期记忆网络

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劝导技术及其在自我健康管理中的应用与发展

中国生物医学工程学报 2015年第1期34卷 77-82页

作者：周洁夏静顾琳燕陈进蔡国龙宁钢民浙江大学生物医学工程及仪器科学学院杭州310027 浙江医院重症医学科杭州310013

慢性病防治是医疗卫生领域的一大难题,预防和保健是慢性病防治的最佳途径。越来越多的研究者致力于开发自我健康管理系统,以辅助慢性病患者进行日常的自我保健与疾病管理。作为一种旨在改变人的行为或态度的计算机辅助技术,劝导技术近... 详细信息

慢性病防治是医疗卫生领域的一大难题,预防和保健是慢性病防治的最佳途径。越来越多的研究者致力于开发自我健康管理系统,以辅助慢性病患者进行日常的自我保健与疾病管理。作为一种旨在改变人的行为或态度的计算机辅助技术,劝导技术近十年来发展迅速并被广泛应用于各个领域。将劝导技术与健康管理系统进行整合,能促使慢性病患者自觉参与自我健康管理,形成良好的生活态度、行为和习惯,提高患者完成管理目标的执行力,从而改善自我健康管理系统的成效。文中概述了劝导技术的定义、原理和应用,并重点介绍其在慢性病自我管理中的应用及发展方向。

关键词：劝导技术劝导策略行为模型自我健康管理