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基于表面肌电信号的关节角度预测模型

太原理工大学学报 2024年

作者：赵紫慧张绪树郭媛徐志康曹容慧太原理工大学生物医学工程学院

【目的】研究利用上肢表面肌电（surface electromyography，sEMG）信号进行关节角度连续预测的方法，探讨提高sEMG信号控制智能假肢的精度。【方法】采集14名健康右利手受试者上肢7块肌肉的表面肌电信号，提取sEMG信号的时域特征值，采... 详细信息

【目的】研究利用上肢表面肌电（surface electromyography，sEMG）信号进行关节角度连续预测的方法，探讨提高sEMG信号控制智能假肢的精度。【方法】采集14名健康右利手受试者上肢7块肌肉的表面肌电信号，提取sEMG信号的时域特征值，采用Vicon运动捕捉系统同步采集受试者上肢的三维运动学数据，计算肘关节角度。搭建了具有注意力机制和残差模块的长短期记忆网络（Long Short-term Memory with an attention mechanism and residual blocks，AR-LSTM）作为预测模型来连续估计肘关节角度，并与长短期记忆网络、卷积神经网络、多层感知器等神经网络进行了比较，并通过计算均方根误差、拟合优度和平均绝对百分比误差来评估每个神经网络预测关节角度序列的准确性。【结果】AR-LSTM均方根误差、拟合优度和平均绝对百分比误差分别为7.939°、0.921和5.554%，优于其他常规预测模型。【结论】AR-LSTM能够有效提高sEMG的关节角度连续解码的精度。研究结果表明了本文搭建的基于sEMG信号的关节角度预测模型可以应用于智能假肢控制，并提高角度控制的精度。

关键词：表面肌电信号肘关节角度估计长短时记忆网络注意力机制运动捕捉

H9胚胎干细胞源细胞外囊泡促进子宫内膜损伤修复的研究

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中国病理生理杂志 2024年第8期40卷 1497-1504页

作者：陈芷琪马靖姜咏竹马官荣杨邦亚王斓茜方廖琼王智彪重庆医科大学生物医学工程学院超声医学工程国家重点实验室重庆400016 重庆生物医学工程学重点实验室重庆400016

目的:探究H9人胚胎干细胞(H9-hESCs)细胞外囊泡(EVs)对子宫内膜损伤修复的影响。方法:从H9-hESCs培养上清中提取EVs并鉴定。建立小鼠子宫内膜损伤模型,将其双侧子宫分为EVs实验组和PBS对照组,分别进行EVs和PBS注射,HE染色观察子宫内膜... 详细信息

目的:探究H9人胚胎干细胞(H9-hESCs)细胞外囊泡(EVs)对子宫内膜损伤修复的影响。方法:从H9-hESCs培养上清中提取EVs并鉴定。建立小鼠子宫内膜损伤模型,将其双侧子宫分为EVs实验组和PBS对照组,分别进行EVs和PBS注射,HE染色观察子宫内膜组织病理学变化、免疫组化法分析增殖细胞核抗原(PCNA)表达情况。通过EdU法、Western blot法评估EVs对人子宫内膜基质细胞(hEndoSCs)增殖的影响。结果:H9-hESCs-EVs是粒径为(144.7±2.1)nm并且具有膜结构的纳米小体,表达CD63和TSG101特征蛋白。与PBS组相比,EVs实验组子宫内膜组织形态完整、厚度及腺体数量增加,EVs实验组PCNA表达的平均光密度较PBS组显著升高(P<0.05)。EdU、Western blot检测结果显示H9-hESCs-EVs促进hEndoSCs增殖,且与EVs呈现蛋白浓度正相关(P<0.05)。结论:H9-hESCs-EVs通过提高子宫内膜基质细胞增殖促进子宫内膜损伤修复。

关键词：胚胎干细胞细胞外囊泡子宫内膜子宫内膜基质细胞细胞增殖

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压痕测量血管壁粘弹性方法的研究

太原理工大学学报 2024年

作者：曹祎凡张梓妍刘然刘一帆张晨佳陈凌峰高志鹏李晓娜陈维毅太原理工大学生物医学工程学院

在早期动脉粥样硬化的诊断中，有效评估血管壁局部组织粘弹性性能至关重要。压痕实验可用于评估动脉局部组织粘弹性性能，但压痕深度和压痕速率对测量结果的影响尚不清楚。本文采用三参量模型，在0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm压痕深度和0.5 m... 详细信息

在早期动脉粥样硬化的诊断中，有效评估血管壁局部组织粘弹性性能至关重要。压痕实验可用于评估动脉局部组织粘弹性性能，但压痕深度和压痕速率对测量结果的影响尚不清楚。本文采用三参量模型，在0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm压痕深度和0.5 mm/min、1 mm/min、2 mm/min压痕速率下，对肺动脉和胸主动脉进行测量，以探究压痕深度和压痕速率对动脉组织粘弹性性能测量值的影响。结果显示压痕深度影响动脉松弛模量值，压痕速率对动脉粘弹性性能测量值没有显著性影响。其次，本文比较了压痕实验和拉伸实验测量的动脉组织粘弹性性能，发现与拉伸实验相比，压痕实验测量动脉组织瞬时模量和松弛模量值更小。本研究为压痕实验测量动脉组织粘弹性性能提供数据支持。

关键词：粘弹性性能压痕实验动脉组织压痕深度压痕速率

基于TLR4-Ig融合蛋白探究TLR4信号在溃疡性结肠炎中的关键作用

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海军军医大学学报 2024年第5期45卷 535-543页

作者：钱珂文王楚棋张淑怡李光耀邹宜覃郑欣亚艾泓如傅文燕雷长海胡适海军军医大学(第二军医大学)基础医学院生物医学工程教研室上海200433 新加坡国立大学药学系新加坡119077 海军军医大学(第二军医大学)基础医学院生物物理学教研室上海200433 上海交通大学医学院附属第九人民医院辅助生殖科上海200011

目的探究Toll样受体4(TLR4)信号与溃疡性结肠炎(UC)发生、发展的关系。方法收集UC患者结直肠活检组织样本(n=63),根据Matts组织病理学分级标准分为1~5级,利用免疫组织化学染色检测TLR4表达情况。利用FreeStyle 293表达系统制备TLR4-Ig... 详细信息

目的探究Toll样受体4(TLR4)信号与溃疡性结肠炎(UC)发生、发展的关系。方法收集UC患者结直肠活检组织样本(n=63),根据Matts组织病理学分级标准分为1~5级,利用免疫组织化学染色检测TLR4表达情况。利用FreeStyle 293表达系统制备TLR4-Ig融合蛋白。体外培养健康者来源的外周血单个核细胞(PBMC),在培养基中添加100μg/mL脂多糖诱导炎症模型,并加入100μg/mL TLR4-Ig阻断TLR4,检测粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、干扰素γ、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α的分泌水平。以葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导小鼠急性结肠炎模型,分别采用20 mg/kg TLR4-Ig、40 mg/kg TLR4-Ig、抗生素+40 mg/kg TLR4-Ig进行干预,取小鼠结肠组织测量结肠长度并进行组织病理学评估。结果UC患者结肠组织Matts分级越高TLR4高表达的样本比例越高(P<0.001)。TLR4-Ig融合蛋白能够以高亲和力结合TLR4配体,阻断TLR4信号介导的PBMC活化和炎症因子分泌。TLR4-Ig融合蛋白对TLR4信号的阻断加重了DSS诱导的小鼠急性结肠炎,而抗生素处理则对TLR4信号阻断造成的小鼠急性结肠炎加重有缓解作用。结论TLR4信号与肠道菌群的信号交流是UC发生早期的重要保护机制,TLR4信号的缺失不利于缓解急性炎症和修复肠黏膜。

关键词： Toll样受体4 溃疡性结肠炎抗体融合蛋白免疫组织化学葡聚糖硫酸钠

山兰米醋发酵过程中理化指标及挥发性风味物质的变化规律

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食品与发酵工业 2024年第5期50卷 108-115,I0002-I0004页

作者：吴晓茜钟秋平张云竹海南大学食品科学与工程学院海南海口570228 海南大学生物医学工程学院海南海口570228

以山兰黄酒为原料,添加醋酸菌发酵制备山兰米醋,分析测定其理化指标,并采用HPLC法和顶空固相微萃取气质联用法测定山兰米醋发酵过程中的游离氨基酸、有机酸和风味代谢物,分析其发酵过程中的变化规律。结果表明,山兰米醋发酵期间理化性... 详细信息

以山兰黄酒为原料,添加醋酸菌发酵制备山兰米醋,分析测定其理化指标,并采用HPLC法和顶空固相微萃取气质联用法测定山兰米醋发酵过程中的游离氨基酸、有机酸和风味代谢物,分析其发酵过程中的变化规律。结果表明,山兰米醋发酵期间理化性质变化较大,发酵过程中总酸含量逐渐增加,而pH值呈现缓慢下降趋势。在山兰米醋发酵过程中,共检测到27种有机酸,其中乳酸和乙酸的含量较高,是米醋中主要的有机酸成分。游离氨基酸总含量在发酵的中期较高,成品米醋中呈味分布为甜味氨基酸>苦味氨基酸>鲜味氨基酸,甜味最为明显。基于主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析发现,发酵不同阶段的代谢物差异较大,共检测到41种差异代谢物。通过对差异代谢物的代谢途径进行分析,筛选出17条关键代谢通路,且不同环境下的微生物代谢通路的富集程度最为显著,次生代谢产物的生物合成通路、植物次生代谢产物的生物合成通路和不饱和脂肪酸的生物合成通路的富集程度最高。

关键词：山兰米醋理化性质游离氨基酸有机酸风味物质

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气体拉曼光谱检测技术的研究进展

分析化学 2024年第7期52卷 925-936页

作者：周启帆陆于李澳刘畅张家和杨羲黄炎赵祥伟东南大学生物科学与医学工程学院数字医学工程全国重点实验室

气体的高灵敏多重检测和准确识别在公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等领域中具有重要意义。传统的气体检测方法存在灵敏度低、耗时长、设备沉重、流程繁琐和成本高等不足。近年来，拉曼光谱检测技术因其具有快速、灵敏和无损的... 详细信息

气体的高灵敏多重检测和准确识别在公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等领域中具有重要意义。传统的气体检测方法存在灵敏度低、耗时长、设备沉重、流程繁琐和成本高等不足。近年来，拉曼光谱检测技术因其具有快速、灵敏和无损的特点，已成为气体检测领域的研究热点，并与人工智能的结合愈加紧密。本文综述了近年来拉曼光谱技术在气体检测方面的应用研究进展，包括常规拉曼光谱检测和增强拉曼光谱检测；同时，介绍了人工智能算法在气体拉曼检测技术中的融合应用，并对气体拉曼光谱检测技术的未来发展进行了分析和展望。

关键词：气体检测拉曼光谱增强拉曼光谱光谱分析算法评述

来源：博看期刊

REG增强的脱细胞猪角膜/聚甲基丙烯酸羟乙酯原位一体式全层复合人工角膜

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3388-3399页

作者：辛远吴茜茜全亮张亨通敖强四川大学生物医学工程学院四川省成都市610064

背景:目前用于全层移植的人工角膜缺乏生物活性及力学适配性,组合式人工角膜存在镜柱和周围组分间的界面问题。目的:在脱细胞猪角膜原位固化制备具有多肽增强、匹配自然角膜机械强度、良好透光性的一体式全层人工角膜。方法:使用非离子... 详细信息

背景:目前用于全层移植的人工角膜缺乏生物活性及力学适配性,组合式人工角膜存在镜柱和周围组分间的界面问题。目的:在脱细胞猪角膜原位固化制备具有多肽增强、匹配自然角膜机械强度、良好透光性的一体式全层人工角膜。方法:使用非离子型脱细胞试剂Triton X-100与超声冻融及超级核酸酶相结合的方法制备脱细胞猪角膜,将聚甲基丙烯酸羟乙酯单体与光引发剂同时引入脱细胞猪角膜中,通过紫外滤光片遮住除中心区域以外的部分,使用275 nm紫外光引发中央区域聚合,除去未反应的单体及引发剂后得到中央光学区,同理在后板层固化隔水区,最后引入REG活性多肽,得到原位一体式全层人工角膜,表征人工角膜的物理性能、力学性能、透光性、降解性能及体内外生物相容性。结果与结论:①实验在脱细胞猪角膜的中央区域采用聚甲基丙烯酸羟乙酯原位构建了一个具有聚合物和胶原纤维共存的光学区,扫描电镜下可见人工角膜的上表面较为粗糙且轮廓不规则,具有明显的凹陷和突起结构,下表面相对光滑;该人工角膜具有接近于天然角膜的力学性能,光学区透光率达到自然角膜的80%,浸泡于含胶原酶的PBS无菌溶液中可较好地保留固化光学区和隔水区,维持角膜的基本结构;该人工角膜具有良好的细胞相容性,能够为细胞提供适宜的黏附生长环境,有利于角膜上皮细胞的迁移和黏附,促进血管内皮细胞的生长和新生血管的形成,促进上皮化过程;人工角膜植入SD大鼠皮下12周后具有良好的生物相容性和安全性,可降低植入初期的急性炎症反应;②结果表明,实验制备的一体式全层人工角膜具有作为全层人工角膜支架材料的潜力。

关键词：人工角膜脱细胞猪角膜紫外光固化甲基丙烯酸羟乙酯组织工程 REG多肽

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扩散MRI评价轻中度孤立性侧脑室扩张胎儿脑白质纤维结构改变的价值

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中华放射学杂志 2024年第8期58卷 843-849页

作者：张超陈瑞可孙聪蔡先云陈欣吴丹王光彬山东大学山东省立医院影像科济南250021 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 北京医院影像科北京100730 山东第一医科大学附属省立医院影像科济南250021

目的应用扩散MRI(dMRI)的扩散张量成像(DTI)模型和基于fixel分析(FBA)的方法探讨轻中度孤立性侧脑室扩张(IVM)胎儿脑白质纤维结构的变化情况。方法该研究为病例对照研究,前瞻性纳入2022年8月至2023年8月在山东第一医科大学附属省立医院... 详细信息

目的应用扩散MRI(dMRI)的扩散张量成像(DTI)模型和基于fixel分析(FBA)的方法探讨轻中度孤立性侧脑室扩张(IVM)胎儿脑白质纤维结构的变化情况。方法该研究为病例对照研究,前瞻性纳入2022年8月至2023年8月在山东第一医科大学附属省立医院就诊的轻中度IVM胎儿20例,胎龄为24~36(29.9±3.6)周,为IVM组。对照组纳入22例正常胎儿,来自中国胎儿脑dMRI图谱数据,胎龄为24~36(30.2±3.7)周。所有胎儿均采集dMRI数据,采用DTI模型获得胼胝体膝部、胼胝体压部、小脑中脚,双侧的皮质脊髓束、下纵束、下额枕束、丘脑前辐射7种主要纤维束的各向异性分数(FA)、平均扩散率、轴向扩散率和径向扩散率。采用FBA方法获得全脑纤维密度(FD)、纤维横截面积(FC)和纤维密度与横截面积(FDC)。IVM组与对照组间各纤维束DTI参数的比较采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验。2组间FBA参数的比较使用协方差分析,使用MRtrix3软件包显示有差异的脑区。结果IVM组与对照组胎儿下纵束的FA值分别为0.142±0.012和0.133±0.015,差异有统计学意义(t=2.21,P=0.033),其余纤维束DTI参数差异均无统计学意义(P>0.05)。全脑FBA结果显示,与对照组比较,IVM组胎儿FD和FC改变的区域主要分布在胼胝体压部、穹隆、矢状层,其中FD降低而FC升高,FDC在皮质脊髓束降低。结论轻中度IVM胎儿存在脑白质纤维微观结构的改变,以位于侧脑室体部、三角区及颞角周围的白质纤维束为主。

关键词：胎儿磁共振成像脑室扩张扩散张量成像脑白质

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面向综合能力培养的单片机教学模式探索

电气电子教学学报 2024年第3期46卷 49-52页

作者：魏良龚渝顺陈碧华王建杰何密李永勤陆军军医大学生物医学工程与影像医学系重庆400038

针对当前“单片机原理与应用”教学中存在的理论与实践脱节、与其它专业课程脱节、学生实践创新能力弱的问题,结合生物医学工程专业教学实际,从理论课程设计、实践教学设计、综合实验设计、竞赛活动和毕业设计等多个教学环节着手,建立... 详细信息

针对当前“单片机原理与应用”教学中存在的理论与实践脱节、与其它专业课程脱节、学生实践创新能力弱的问题,结合生物医学工程专业教学实际,从理论课程设计、实践教学设计、综合实验设计、竞赛活动和毕业设计等多个教学环节着手,建立符合学生单片机应用能力提升规律的全过程培养体系,形成一种面向综合能力培养的“单片机原理与应用”教学模式。实践表明,课程教学效果得到明显提升,学生分析问题和解决问题的综合能力、创新能力明显提高。

关键词：单片机原理与应用综合能力培养教学模式