检索结果-南通市图书馆

基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1305-1314页

作者：赵杰刘锋夏灵范一峰杭州医学院医学影像学院浙江杭州310053 昆士兰大学信息技术与电气工程学院昆士兰布里斯班4072 浙江大学生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通... 详细信息

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通过SQP算法的快速求解,在较少的时间内实现主磁场的第2次优化,同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量,并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中,7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6,并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法,新方案的磁场均匀性提高了96.7%,总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明,GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力.

关键词：磁共振成像被动匀场遗传算法-序列二次规划(GA-SQP) 正则化方法非线性优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光遗传学技术的脑机接口研究进展

中国生物医学工程学报 2024年第2期43卷 204-213页

作者：孟兆阳蒲江波李向宁华中科技大学武汉光电国家研究中心生物医学光子学教育部重点实验室武汉430074 中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津300192 海南大学生物医学工程学院海南省生物医学工程重点实验室海南三亚572025

脑机接口作为一种大脑和外部设备之间的双向通信系统,在增强脑功能、人机交互和神经康复方面得到了广泛应用。基于光遗传学技术的脑机接口,弥补了电极刺激在生物兼容性、刺激精度与细胞类型特异性上的缺陷,成为神经工程领域的研究热点... 详细信息

脑机接口作为一种大脑和外部设备之间的双向通信系统,在增强脑功能、人机交互和神经康复方面得到了广泛应用。基于光遗传学技术的脑机接口,弥补了电极刺激在生物兼容性、刺激精度与细胞类型特异性上的缺陷,成为神经工程领域的研究热点。综述了光遗传学脑机接口在动物实验中的应用,以及在闭环调控脑区活动、反馈虚拟感觉和脑-脑交互等方面取得的研究进展;介绍了集成化和微型化新型光遗传学接口的研究前沿;总结了光遗传学脑机接口面临的挑战,以及探讨在多模态脑活动监测和脑-机智能等方向的发展前景。

关键词：神经工程脑机接口光遗传学闭环反馈

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

衰老引发的糖萼损伤与血管功能障碍

医用生物力学 2024年第2期39卷 368-374页

作者：张梓航高朵岚戴鑫源刘添李明翰邓小燕康红艳北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室北京市生物医学工程高精尖创新中心北京100083

血管内皮糖萼(endothelial glycocalyx,EG)是位于血管内表面的一层多糖蛋白复合结构,其损伤与动脉粥样硬化、中风、脓毒症、糖尿病、肾脏疾病、高血压、肺水肿等诸多疾病存在关联。基于此,糖萼的健康程度已被列为评估血管健康的重要指... 详细信息

血管内皮糖萼(endothelial glycocalyx,EG)是位于血管内表面的一层多糖蛋白复合结构,其损伤与动脉粥样硬化、中风、脓毒症、糖尿病、肾脏疾病、高血压、肺水肿等诸多疾病存在关联。基于此,糖萼的健康程度已被列为评估血管健康的重要指标。研究表明,衰老会伴随糖萼发生退行性改变,体现在其厚度变薄、合成及降解相关酶基因水平的失调等方面。作为血管的天然保护性屏障,衰老引发的糖萼损伤与血管舒缩功能受损、通透性增大、炎症及免疫反应失调、凝血/抗凝功能失衡等存在关联。从“结构决定功能”角度出发,开展衰老过程中糖萼厚度、成分、微观结构、力学特性等变化规律及其与血管功能障碍的相关性研究,对于预防、诊断、治疗动脉粥样硬化等年龄相关性心血管疾病具有重要意义。

关键词：糖萼衰老血管功能障碍动脉粥样硬化

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

线粒体的力学生物学研究进展

医用生物力学 2024年第3期39卷 545-551页

作者：纳静郑丽沙樊瑜波北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室北京市生物医学工程高精尖创新中心北京100083

线粒体是高度动态的细胞器,不仅为细胞提供能量和物质基础,同时参与调控细胞的增殖、迁移、分化和凋亡等。细胞命运受来自微环境的力学信号调节。近年来的研究表明,力学因素对细胞的能量代谢具有调控作用。线粒体作为一个力学感受器和枢... 详细信息

线粒体是高度动态的细胞器,不仅为细胞提供能量和物质基础,同时参与调控细胞的增殖、迁移、分化和凋亡等。细胞命运受来自微环境的力学信号调节。近年来的研究表明,力学因素对细胞的能量代谢具有调控作用。线粒体作为一个力学感受器和枢纽,连接力学和代谢来调控细胞的命运。深入理解力学微环境和线粒体代谢的关系,为促进组织再生和疾病治疗提供有力的指导。本文主要介绍线粒体力学生物学研究进展,并探讨其在组织再生和疾病治疗中的潜在应用。

关键词：线粒体力学微环境力学转导组织再生癌症

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空间微重力下细胞力学感知-传导的研究进展

医用生物力学 2024年第3期39卷 387-392页

作者：田然吴欣童孙联文北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室北京市生物医学工程高精尖创新中心北京100191

在重力场下,绝大多数细胞功能受到力学载荷的调控。空间微重力下细胞对力学载荷的响应能力在空间机体生理功能适应性变化中的作用不容忽视。细胞骨架被普遍认为是细胞感知重力变化及响应力学载荷的关键结构之一。本文总结了微重力下“... 详细信息

在重力场下,绝大多数细胞功能受到力学载荷的调控。空间微重力下细胞对力学载荷的响应能力在空间机体生理功能适应性变化中的作用不容忽视。细胞骨架被普遍认为是细胞感知重力变化及响应力学载荷的关键结构之一。本文总结了微重力下“细胞骨架-LINC复合物-核纤层”这一细胞力学感知-传导途径变化及作用机制的研究进展,并对未来的研究工作进行展望。

关键词：空间微重力细胞骨架力学感知力学传导

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

肿瘤电场治疗的模型仿真研究

生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 360-367页

作者：秦丽平谢旭王敏敏马明伟潘赟陈光弟张韶岷浙江省医疗器械检验研究院杭州310018 浙江大学求是高等研究院、浙江大学生物医学工程教育部重点实验室杭州310027 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027 浙江大学公共卫生学院杭州310027

肿瘤电场治疗是一种新的治疗恶性实体肿瘤的疗法,多采用电场仿真分析不同参数的肿瘤电场治疗在瘤体上产生的电场分布。但目前,由于仿真模型构建技术路线较难复现或实现成本较高,因此本研究采用常用的软件工具建立了易实现的高精度肿瘤... 详细信息

肿瘤电场治疗是一种新的治疗恶性实体肿瘤的疗法,多采用电场仿真分析不同参数的肿瘤电场治疗在瘤体上产生的电场分布。但目前,由于仿真模型构建技术路线较难复现或实现成本较高,因此本研究采用常用的软件工具建立了易实现的高精度肿瘤电场治疗有限元仿真模型,模型精度在1 mm^(3)水平。本研究利用该仿真模型开展了不同组织电学参数、电极配置等因素分析,研究结果显示,对肿瘤内电场分布存在影响的因素包括:头皮、头骨电导率的变化(瘤体治疗场最高变化21.0%)、肿瘤电导率的变化(瘤体治疗场最高变化157.8%)和不同的电极位置及组合(瘤体治疗场最高变化74.2%)。综上,本文研究结果验证了所提建模方法的可行性与有效性,或可为今后的肿瘤电场治疗仿真分析和临床应用提供重要参考。

关键词：肿瘤电场治疗仿真模型有限元胶质母细胞瘤

改进的局部最值分段多项式拟合算法精确校正拉曼光谱基线

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1073-1080页

作者：田超凡李剑君翁国军朱键赵军武西安交通大学生命科学与技术学院教育部生物医学信息工程重点实验室陕西西安710049

基线校正作为拉曼光谱预处理极为关键的步骤之一,对进一步拉曼光谱数据分析和实现拉曼成像等有重要意义。目前,最常用的基线校正算法基于多项式拟合,由于其采用手动或半手动的形式,因此依赖人工经验,对用户的专业性要求较高,处理过程繁... 详细信息

基线校正作为拉曼光谱预处理极为关键的步骤之一,对进一步拉曼光谱数据分析和实现拉曼成像等有重要意义。目前,最常用的基线校正算法基于多项式拟合,由于其采用手动或半手动的形式,因此依赖人工经验,对用户的专业性要求较高,处理过程繁琐,处理结果差异较大。同时,在使用过程中,多项式阶数及移动分段窗口难以选择确定,因此处理的结果常出现欠拟合或过拟合现象。针对传统多项式拟合算法的此类局限性,改进了局部最值分段多项式拟合(NPPF)算法用于精确校正拉曼光谱基线。首先采用了改进的基于分段的局部最值算法,选取光谱中最宽峰底部轮廓的近似横向宽度作为背景点窗口宽度,依次选取窗口内的最小两个值作为需要拟合的背景基线点,避免直接比较或者人工选取导致的背景点选取困难,实现更准确地选取每个背景轮廓基线点。然后通过每个窗口三次拟合迭代覆盖的方式,得到三个拟合曲线函数,选取窗口内每个点对应三个曲线函数值,分别计算与前一拟合值的差值绝对值,取绝对值最小的曲线函数值作为此点拟合曲线值,从而较好地避免了传统分段多项式拟合(PPF)算法中的欠拟合和过拟合现象,同时也确定了拟合过程中的阶数和分段窗口。模拟了两种不同背景类型的拉曼光谱,将NPPF与PPF算法分别对两种模拟光谱进行处理比较,发现NPPF处理结果均方根误差(RMSE)小,证实NPPF较于PPF的优越性。最后,对实际样品(烯啶虫胺、罗丹明6G)的拉曼光谱进行了NPPF和PPF对比处理,发现NPPF的拟合基线较为准确,证实该算法NPPF在拉曼光谱基线校正预处理中具有广泛的实际应用价值和前景。

关键词：拉曼光谱多项式拟合基线校正局部最值

基于GA-SQP混合算法的磁共振被动匀场优化方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

浙江大学学报(工学版) 2024年

作者：赵杰刘锋夏灵范一峰杭州医学院医学影像学院昆士兰大学信息技术与电气工程学院浙江大学生物医学工程教育部重点实验室

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题，提出结合遗传算法(GA)和序列二次规划(SQP)算法的混合优化算法(GA-SQP)，以提高7 T磁共振的主磁场匀场性.从被动匀场数学模型的角度出发，该混合算法利用GA算法获得稳定的... 详细信息

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题，提出结合遗传算法(GA)和序列二次规划(SQP)算法的混合优化算法(GA-SQP)，以提高7 T磁共振的主磁场匀场性.从被动匀场数学模型的角度出发，该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解，实现主磁场的第1次优化，再通过SQP算法的快速求解，在较少的时间内实现主磁场的第2次优化，同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量，并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中，7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6，并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法，新方案的磁场均匀性提高了96.7%，总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明，GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力.

关键词：磁共振成像被动匀场 GA-SQP混合算法正则化方法非线性优化

Snβ制备工艺对其催化果糖转化生成乳酸甲酯性能的影响

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

高校化学工程学报 2024年第1期38卷 105-112页

作者：蒋雨希魏茜文任傲天吕喜蕾吕秀阳浙江大学生物质化工教育部重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058 浙江恒逸石化研究院有限公司浙江杭州311209

乳酸甲酯(MLA)是重要的生物质基平台化合物。Snβ分子筛催化生物质糖醇解制备MLA技术具有重要的工业化应用前景。针对Snβ分子筛催化剂制备工艺对其活性和重复使用性能影响的研究非常不系统、不全面等问题,详细考察了Snβ分子筛催化剂... 详细信息

乳酸甲酯(MLA)是重要的生物质基平台化合物。Snβ分子筛催化生物质糖醇解制备MLA技术具有重要的工业化应用前景。针对Snβ分子筛催化剂制备工艺对其活性和重复使用性能影响的研究非常不系统、不全面等问题,详细考察了Snβ分子筛催化剂制备过程中脱铝、浸渍和焙烧等3步的工艺参数对其结构及催化果糖转化生成MLA性能的影响。结果表明,Snβ分子筛制备过程中市售Hβ分子筛脱铝步骤需要强酸,其中硝酸较佳;Hβ分子筛的硅铝比(物质的量比(n(Si):n(Al))、酸处理过程中酸浓度、浸渍液中SnCl_(2)浓度和焙烧温度都存在较佳条件,具体为:以n(Si):n(Al)=60的Hβ分子筛为原料、经质量分数为47%的HNO_(3)脱铝、再在浓度为0.1 mol·L^(-1)的SnCl_(2)乙醇溶液中浸渍、最后在550℃下焙烧得到的催化剂具有较佳的反应活性,用该催化剂180℃下催化果糖反应6 h时MLA收率最高可达53.6%;此外,该催化剂还具有良好的重复使用性能;表征结果显示,采用上述工艺制备的催化剂,Sn可以进入β分子筛骨架。本研究可为生物质非均相催化醇解制备MLA技术的工业化提供参考。

关键词：果糖乳酸甲酯 Snβ分子筛催化剂制备工艺