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密闭空间微生物消杀方法研究进展

北京理工大学学报 2025年第1期45卷 87-104页

作者：戴荣继郭子沐张莹北京理工大学生命学院北京100081

空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器,在密闭恒温恒湿的环境下,微生物的数量会快速增加,如果不加以控制,就会危害宇航员的身体健康,腐蚀或损坏航天器材,对航天安全产生不利的影响.通过... 详细信息

空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器,在密闭恒温恒湿的环境下,微生物的数量会快速增加,如果不加以控制,就会危害宇航员的身体健康,腐蚀或损坏航天器材,对航天安全产生不利的影响.通过阐明空间微生物污染的主要来源与空间微生物污染对宇航员健康和设备安全方面造成的危害,综述了各种杀菌消毒方法如高温、辐射、环氧乙烷、臭氧、超临界流体、气体等离子体、光催化氧化、自清洁表面和诱导发光聚集等的作用原理、应用场景以及各方法可否应用于空间环境的优缺点,并且对适用于空间微生物污染防控的方法进行了评价.

关键词：空间生物学空间站消毒杀菌方法超临界流体气体等离子体光催化氧化自清洁表面聚集诱导发光

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旋提手法治疗神经根型颈椎病的应力及椎间孔形态学特征:三维有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 441-447页

作者：王旭王海美陈松浩冯天笑卜寒梅朱立国陈端端魏戌中国中医科学院望京医院北京市100102 北京理工大学医学技术学院北京市100081 北京中医药大学北京市100029 中医正骨技术北京市重点实验室北京市100102

背景:颈椎旋提手法治疗神经根型颈椎病的临床疗效确切,安全性较好,已广泛应用于临床中,但其对各节段颈椎椎体、椎间盘的生物力学及椎间孔面积的影响尚未系统阐明。目的:基于三维有限元分析技术开展相关研究,为旋提手法治疗神经根型颈椎... 详细信息

背景:颈椎旋提手法治疗神经根型颈椎病的临床疗效确切,安全性较好,已广泛应用于临床中,但其对各节段颈椎椎体、椎间盘的生物力学及椎间孔面积的影响尚未系统阐明。目的:基于三维有限元分析技术开展相关研究,为旋提手法治疗神经根型颈椎病的效应机制提供数字化证据。方法:选择1例颈背部无异常疾患的志愿者,将其颈椎旋转至生理极限体位状态下的CT影像资料作为有限元模型材料。分别通过Mimics19.0、Geomagic Studio 2013、Hypermash 14.0及ANSYS Workbench 2020 R2软件完成对有限元模型的初步构建,基于文献完成颈椎各组织结构的弹性模量、弹性系数赋值,基于团队前期工作基础在模型上加载旋提手法的力学工况,分析颈椎旋提手法对C3-T1节段各椎体、椎间盘的力学参数及其对颈椎旋颈对侧椎间孔面积的影响。结果与结论:(1)旋提手法实施时,骨性结构的应力明显高于椎间盘等软组织;(2)手法操作时各颈椎椎体顶部椎板处应力高,底部椎板处应力低,关节突关节处及横突处应力较低;而各椎间盘顶部髓核处应力较低,底部与椎板连接处应力较高,但椎间盘应力最高点在顶部外侧纤维环处;(3)另外,加载提扳力后较之加载前,C6/C7节段椎间孔投影面积明显增大;(4)提示旋提手法操作具有改变颈椎本身应力结构的力学特征,并能扩大患者旋颈对侧的C6/7椎间孔面积,实现治疗神经根型颈椎病的目的。

关键词：神经根型颈椎病有限元分析颈椎旋提手法生物力学数字化

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改进的子波过零电子耳蜗语音编码策略

北京理工大学学报 2010年第10期30卷 1201-1204页

作者：王卫东刘洪运解放军总医院生物医学工程研究室北京100853 北京理工大学信息与电子学院北京100081

提出改进的倍频程小波过零刺激方案(WZCS),以改善电子耳蜗语音编码策略的性能.在语音信号倍频程小波变换域的过零点通过幅度调制合成刺激脉冲,并基于Matlab对该算法和连续间隔采样(CIS)、通道专用采样序列(CSSS)、频率幅度联合调制编码(... 详细信息

提出改进的倍频程小波过零刺激方案(WZCS),以改善电子耳蜗语音编码策略的性能.在语音信号倍频程小波变换域的过零点通过幅度调制合成刺激脉冲,并基于Matlab对该算法和连续间隔采样(CIS)、通道专用采样序列(CSSS)、频率幅度联合调制编码(FAME)等编码策略进行仿真,将合成信号与原始语音、合成信号频谱与原始语音频谱进行了相关性分析.仿真结果表明,WZCS算法合成信号的频谱与原始语音信号的频谱相关系数最大,WZCS算法合成信号频谱与原始语音最为相关,且相关显著,即与其他算法相比其保留了原始语音信号的更多频率和相位成分.

关键词：电子耳蜗倍频程子波变换刺激脉冲序列过零点

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有机玻璃的几何形状对爆炸切割影响的研究

高压物理学报 2010年第1期24卷 43-48页

作者：王志华李志强任会兰赵隆茂北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所山西太原030024

为了改善现有的航空弹射救生系统,提高飞行员安全逃生的成功率,提出了微爆索切割技术在航空穿盖弹射救生系统中的应用。采用非线性动力显式程序LS-DYNA3D,对有机玻璃平板元件、航空舱盖的微爆索切割过程进行了数值计算分析,得到了不同... 详细信息

为了改善现有的航空弹射救生系统,提高飞行员安全逃生的成功率,提出了微爆索切割技术在航空穿盖弹射救生系统中的应用。采用非线性动力显式程序LS-DYNA3D,对有机玻璃平板元件、航空舱盖的微爆索切割过程进行了数值计算分析,得到了不同装药量下有机玻璃平板元件、航空舱盖的切割深度,对比了有机玻璃的几何形状对微爆索切割深度的影响。模拟结果表明:有机玻璃平板切割实验对航空舱盖切割实验具有一定的指导意义,研究结果也可为微爆索线性切割航空舱盖的实验设计提供依据。

关键词：微爆索切割层裂有机玻璃有限元分析

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落锤冲击作用下充液半球壳的实验和数值分析

振动与冲击 2014年第21期33卷 148-154页

作者：管文博杨会伟胡建星韩志军路国运太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所太原030024

采用数值仿真方法对单层内空、单层充液和双层充液不锈钢半球形薄壳在冲击荷载下的动力学响应进行了研究并实验结果进行了比较,验证了数值模拟的有效性。利用验证的模型对落锤冲击三种壳结构的变形模态及其变形特点和能量吸收进行的比... 详细信息

采用数值仿真方法对单层内空、单层充液和双层充液不锈钢半球形薄壳在冲击荷载下的动力学响应进行了研究并实验结果进行了比较,验证了数值模拟的有效性。利用验证的模型对落锤冲击三种壳结构的变形模态及其变形特点和能量吸收进行的比对研究。分析发现:内空半球壳在冲击作用下产生镜面反射式的下凹变形,冲击结束后没有明显回弹,壳体横截面没有发生扩展;而对于内充液体的壳体,由于内部液体的作用其反射下凹边缘有了较大的过渡区,在"棱区"边缘伴有向外扩展,如果冲击能量足够,冲头会对镜面反射下凹边缘区产生熨平作用,冲击结束后有明显的回弹。单层内空壳体具有较好的吸能能力,但会使壳体产生较大的顶点位移,极大的压缩了壳内的有效防护空间。双层充液半球壳可以在产生不大的变形情况下吸收较大的冲击能量,并在内壳形成一定的防护空间,而单层充液壳体其吸能及变形情况与双层壳的外壳基本一致。

关键词：半球壳充液冲击吸能

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冠状动脉三维重建前期工作的关键技术研究

中国医学影像技术 2006年第3期22卷 467-470页

作者：水浩淼李勤刘越王涌天北京理工大学生物医学工程系北京100081 北京理工大学光电工程系北京100081

本文对利用冠状动脉血管造影图进行三维重建的前期工作进行了比较详细的介绍。主要包含:二维图像的预处理;血管的分割;血管骨架的提取;冠状动脉血管树特征点的识别以及血管段的匹配。

关键词：冠状动脉三维重建血管骨架特征点

流体剪应力对成骨分化不同阶段细胞Piezo1基因表达的影响

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医用生物力学 2018年第6期33卷 537-543页

作者：郭萌萌余洋叶重阳孙青赵虎成霍波北京理工大学宇航学院力学系清华大学航天航空学院生物力学与医学工程研究所

目的系统研究流体剪应力(fluid shear stress,FSS)作用下成骨分化方向不同阶段4种细胞内Piezo1离子通道蛋白的基因表达情况。方法利用自行研发的锥板流动腔技术,对小鼠来源的间充质干细胞MSC、成骨样细胞MC3T3-E1、成骨末期细胞MLO-A5... 详细信息

目的系统研究流体剪应力(fluid shear stress,FSS)作用下成骨分化方向不同阶段4种细胞内Piezo1离子通道蛋白的基因表达情况。方法利用自行研发的锥板流动腔技术,对小鼠来源的间充质干细胞MSC、成骨样细胞MC3T3-E1、成骨末期细胞MLO-A5和骨细胞MLO-Y4施加不同强度FSS(0.1、1.1 Pa),并分别在0、0.5、1、3、6、12 h等不同时间点抽提细胞内总RNA,应用实时荧光定量PCR技术研究FSS刺激对Piezo1基因表达的影响情况。结果 MSC、MC3T3-E1、MLO-A5和MLO-Y4细胞内都表达Piezo1和Piezo2。FSS作用后,所有细胞的Piezo1表达明显升高,并且1.1 Pa FSS刺激下的表达水平显著高于0.1 Pa。MSC、MC3T3-E1和MLO-A5这3种细胞在FSS刺激1 h后,Piezo1表达水平达到最高。Piezo1表达依赖于细胞种类,其中MC3T3-E1细胞的表达量高于其他3种细胞。结论 Piezo1的表达与成骨分化过程、FSS水平和加载时间相关,研究结果对于揭示骨组织细胞内力学信号的传递机制以及发展相应临床治疗措施具有重要意义。

关键词：流体剪应力成骨分化力敏感离子通道力学传导

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人体核心温度的测量方法研究进展

中国生物医学工程学报 2017年第5期36卷 608-614页

作者：刘博唐晓英刘伟峰王璐璐北京理工大学生命学院生物医学工程系北京100000

体温是人体四大生命体征之一,成为人们判断人体健康与否的重要依据;保持恒定的体温,是保证新陈代谢和生命活动正常进行的必要条件。所以,人体温度是反映身体健康状况的晴雨表,有效地监测人体体温成为一个重要的话题。临床上所指的体温... 详细信息

体温是人体四大生命体征之一,成为人们判断人体健康与否的重要依据;保持恒定的体温,是保证新陈代谢和生命活动正常进行的必要条件。所以,人体温度是反映身体健康状况的晴雨表,有效地监测人体体温成为一个重要的话题。临床上所指的体温是指平均核心温度。在人们日常生活中,一般测量的是腋下、口腔和额头的温度,这些温度严格的意义上说的是体表温度,本身与核心温度存在一定的误差,况且又受周围环境、个人着装等多方面因素的干扰,所以并不能准确地代表人体核心体温。而人体核心温度才真正地和人类的新陈代谢更加关系紧密,所以急需一种高效、快捷的方法来实时地监测人体核心温度。针对该问题,分析总结国内外核心温度监测的研究现状,可以分为两大类:一是直接测量温度数据,在忽略一定误差的情况下,近似地以人体某一部位温度来代替人体核心温度;二是间接估算法,利用人体体表温度或者心率等一些生理数据,通过建模计算分析,推算出人体内部的实际温度。分析各方法的精确度,比较各方法的优缺点,并给出相应的结论。最后,预测核心温度监测方法将来的发展趋势。

关键词：核心温度测量方法发展趋势

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增强型荧光显微镜的量化处理及测试

光电工程 1995年第5期22卷 59-64页

作者：孙江政王苏生俞信陈天明曹恩华许娜飞李景福北京理工大学工程光学系中国科学院生物物理研究所

根据目前生物学及医学发展的需要，研制了一种在普通倒置生物显微镜下探测极微弱细胞荧光图象的高增益荧光显微镜。系统采用计算机采集荧光图象，由量化标定曲线对荧光图象中的每点根据其灰度值给出定量数据，解决了以往荧光显微镜只能... 详细信息

根据目前生物学及医学发展的需要，研制了一种在普通倒置生物显微镜下探测极微弱细胞荧光图象的高增益荧光显微镜。系统采用计算机采集荧光图象，由量化标定曲线对荧光图象中的每点根据其灰度值给出定量数据，解决了以往荧光显微镜只能定性观察不能定量分析的困难。

关键词：荧光显微镜荧光象增强器 CCD摄象机量化处理