简介:目的寻求一种基于CT断层图像快速且精确地建立全股骨三维有限元模型的方法,并应用有限元分析其力学特性以评价建模方法的优势。方法在Mimics中直接读取符合Dicom3.0标准的股骨原始CT数据,经阂值设定、区域增长及形态学操作等生成股骨初始3D模型,后期结合有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元网格模型.然后在ANSYS中分别对应用Mimics得到的模型和统一弹性模量的模型加载200N的垂直载荷,比较两者应力分布的异同。结果获得的股骨有限元模型共含有143780个节点和99650个四面体单元,其弹性模量与CT值(密度)相关分布,取值范围在6.01~15.59GPa之间。与统一弹性模量的模型相比较,应用Mimics得到的模型其应力呈现离散性分布。结论应用Mimics可以建立更符合股骨机械结构和力学性质的三维有限元模型,同时缩短了建模时间,据此模型得到的股骨力学特性分析结果更为可信,以辅助指导临床应用。
简介:目的从24h心率变异性(HRV)的不同频段内提取关联维数(CD)进行分析,探讨该非线性指标包含的信息主要集中在哪个频段,进而对冠心病病人和健康人的数据进行研究。方法30例冠心病病人,其中男性16例,女性14例;年龄35-60岁,平均年龄51.3岁。24hHRV数据来自中国中医研究院望京医院。30例健康人,其中男性13例,女性17例;年龄33-62岁,平均年龄53.5岁。24hHRV数据来自MIT-BIH数据库。首先将24hHRV按照时间分成4段,从每段数据中提取CD;然后利用小波变换的分解和重构技术把24hHRV数据分成不同的频段,在不同频段内采用类似的方法分别提取4段时间数据的CD,将所得结果进行比较。结果在极低频段中提取的CD与小波分解前即全频段提取的CD具有较高的相似性;将冠心病病人与健康人在极低频段提取的CD进行比较,发现在下午时段,健康人CD的平均值大于冠心病病人。结论24hHRV的CD所反映的非线性信息主要包含在极低频段中;与冠心病病人相比,健康人在下午时段心血管系统的活动可能更复杂,对外界刺激的适应能力更强一些。该结论尚需进一步的研究结果加以支持。
简介:目的研究青霉素腹腔注射制作大鼠癫痫模型的方法。方法36只Wistar雄性健康大鼠,随机分为正常对照组、癫痫模型脑电图组、癫痫模型单位放电组,每组各12只。癫痫模型组用青霉素钠按6×106U/kg腹腔注射,观察癫痫发作级别,观察脑电图变化,记录海马神经元单位放电。结果正常对照组大脑皮质脑电以α波为主要表现,频率为7~9Hz,无明显阵发性节律出现,波幅〈50μV。癫痫模型脑电图组癫痫波包括尖波、慢波、尖慢波、棘波、棘慢波等。正常对照组大鼠共记录到24个单位海马神经元放电,放电频率以中低频放电为主,放电形式以单个不均匀放电为主;癫痫模型单位放电组共记录到78个单位海马神经元放电,放电频率以高频放电为主,放电形式则以混合型放电为主;与正常对照组比较,海马神经元单位放电数、放电频率及放电形式差异均有统计学意义(P〈0.05)。结论青霉素癫痫模型制作成功后,在额叶皮质记录到各种癫痫放电,海马神经元单位放电数明显增多,放电频率高,并以混合型暴发放电为主。
简介:在肿瘤精确放射治疗过程中,减少照射靶区呼吸运动造成相对于静止照射野的照射位移误差量。我们采用步进电机驱动的机电一体化系统,以控制一块叠放在原加速器治疗床上的可移动平台,在治疗过程中的每一时刻,使之能够在二维冠状平面带动患者的体位,实现对肿瘤靶区实施呼吸运动造成位移的实时反向跟踪运动。通过CT扫描和图像重建的算法,可以检测出在使用运动补偿系统前后,患者肿瘤靶区在冠状平面上呼吸运动位移量的大小,经过对比后发现,后者的位移误差量确实小于前者。使用肿瘤靶区呼吸位移误差补偿系统,能够比较有效地缩减靶区的呼吸运动范围,在肿瘤精确放疗计划的设计过程中,对缩小计划靶区(PTV)范围以提高肿瘤治疗增益比(TCP)发挥了重要的作用。
简介:提出一种基于遗传规划(geneticprogramming,GP)和进化策略(evolutionstrategy,ES)的学习方法,命名为遗传规划-进化策略(GPES),建立更准确的华法林剂量预测模型。纳入247例汉族患者。GP进化复杂特征提取,ES进化模型系数,组成模型,得出预测的华法林维持剂量,与线性回归模型、国际华法林药物基因组学联合会模型,及三种机器学习方法相比较。GPES的均方误差(MSE)(1.68×10^-2)和预测值在真实值±20%范围内的比例(20%-p)(53.33%)表现最优;其平方相关系数(R^2)(69.45%)为次优;GPES在上述3个指标在测试集与训练集中的差值δMSE(0.43×10^-2)和δ20%-p(0.92%)的绝对值最小,δR2(-10.64%)的绝对值为次小。GPES总体表现最优。因此,本研究方法GPES提高了华法林剂量预测模型的趋势相关性、精度、可用性与泛化性。
简介:目的探索急性脊髓损伤后大鼠脊髓组织中c-Jun氨基末端激酶(c-Junamino-terminalkinase,JNK)基因表达与神经功能修复状态的关联。方法取健康成年雄性大鼠50只,随机选取,假手术对照组18只,实验组32只。损伤后1、12、24、72h行PCR检测,比较大鼠脊髓组织中JNK(JNK1、JNK2、JNK3)表达水平变化;损伤后12、72h选取L4/5节段脊髓行HE染色、,比较脊髓损伤大鼠脊髓组织细胞凋亡情况、神经功能变化状态(NSSh结果PCR结果显示,髓损伤大鼠脊髓组织中JNK1、JNK2、JNK3的表达,在损伤后1、12、24、72h除JNK3在相应时点表达水平与假手术组比较水平下降外,其他两项表达与假手术对照组无明显差别。L4/5脊髓HE染色结果提示,与假手术组比较,损伤后12h损伤的脊髓皮质周边EHE染色阳性细胞显著增多。随着时间推移,染色阳性细胞出现明显减少的趋势,损伤后12h的染色阳性细胞明显少于72纪损伤组NSS评分则明显更高,但脊髓损伤组损伤后不同时点比较,NSS评分渐减。结论脊髓损伤后出现JNK3表达下调的情况,可能与神经细胞凋亡以及促进损伤后神经功能的恢复有关联。
简介:目的探讨电子束CT冠状动脉血管造影(eletronbeamcomputedtomographicangiography,EBA)与冠状动脉造影结果的关联性.方法24例临床怀疑冠心病患者分别行EBA及冠状动脉造影(coronaryangiography,CAG),所有EBCT图像均经三维重建显像,按照AHA分段方法进行分段,每套重建显像血管分成左主干(leftmainartery,LM)及前降支(leftanteriordescendingcoronaryartery,LAD)、左旋支(leftcircumflexartery,LCx)、右冠脉(rightcoronaryartery,RCA)各近、中、远三段共10段血管,由2名医生对LM和LAD、LCx、RCA的近、中段共168段血管进行分析,其结果与CAG结果对比,比较EBA与CAG所示冠状动脉狭窄间的关系.结果在168个近段和中段血管中有147段(87.50%)EBA能够清楚显像,其中LAD近段和中段清晰显像的百分比都为95.83%,而RCA近段和中段分别为91.67%和58.33%,LCx近段和中段为91.67%、79.17%,而在168个近段和中段血管中CAG全部清晰显像;如果以>50%狭窄作为有意义狭窄,则EBA与CAG比较发现狭窄的敏感性和特异性是83.33%和92.13%,其中LM是100.00%和95.65%,LAD近段是100.00%和75.00%,LAD中段是82.35%和66.67%,RCA近段是80.00%和71.43%,RCA中段是50.00%和100.00%,LCx近段是75.00%和90.00%,LCx中段是33.33%和28.57%.结论EBA是一种无创的冠状动脉成像技术,它对LM及LAD近段和中段狭窄诊断的准确性高,可作为冠状动脉病变筛选或疗效随访的监测手段.
简介:目的建立人工寰齿关节置换的活体动物模型,探索出适合的手术方式,为后续的临床应用奠定理论基础。方法依据15套干燥犬寰枢椎标本解剖学参数,设计并制造人工寰齿关节;18只正常成年雄性杂种犬随机分为正常对照组,假体置换组和Harms钢板融合内固定组,建立犬人工寰齿关节置换以及相关对照组的动物模型,通过一般情况观察及影像学检查比较各组的手术时间、出血量、手术并发症及术后实验动物恢复情况。结果人工寰齿关节置换手术操作简便、不易造成副损伤。术后X线片和三维CT可见假体位置正确,螺钉均位于预先设计好的钉道内,无假体松动和脊髓受压。手术时间,术中出血量及手术恢复时间与传统Harms钢板融合内固定术相似,同时具有保留寰枢椎运动功能的显著优势。结论我们所设计的非限制型人工寰齿关节能够从结构和功能上对寰枢椎进行仿生,达到了兼顾寰枢椎稳定性和运动功能的双重目的,为寰枢椎疾患的手术治疗提供了一种选择,符合颈椎非融合技术的发展趋势。
简介:目的经股动脉途径行选择性颈内动脉插管建立兔大脑中动脉(MCA)血栓栓塞模型,并评价其技术可行性及模型的稳定性。方法新西兰大白兔30只,雌雄不限,平均兔龄14个月,体质量4.1kg。对照组10只,实验组20只。经股动脉途径行选择性颈内动脉数字减影血管造影(DSA),实验组向颈内动脉内注射1~5枚血栓,对照组仅注射造影剂。行DSA,观察脑血管闭塞情况,用改良Bederson评分法评价神经功能缺损,CT灌注成像观察脑血流灌注,磁共振扩散加权成像(DWI)、2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)染色观察脑梗塞情况。结果实验组17只兔(85%)脑缺血模型建立成功,表现为手术侧MCA主干闭塞,神经功能缺损,MCA供血区血流灌注异常,DWI信号、TTC染色异常。3只脑缺血模型建立失败,其中2只为颈内动脉栓塞,1只闭塞的MCA再通。对照组影像学及病理学均无异常。两组CT灌注参数差异有显著统计学意义(P〈0.01)。结论经股动脉途径行选择性颈内动脉插管建立兔MCA血栓栓塞模型具有创伤小、易存活等优点。选择合适的血栓及熟悉兔颈内动脉系统解剖及变异能提高局灶性脑缺血模型的稳定性及可重复性。
简介:为了在超声波图像中提取颈动脉斑块边缘,我们提出了一种基于GVF-测地线模型的图像分割算法。由于超声波图像含有大量噪声,首先使用加权均值空间平滑滤波器对图像进行预处理;再人工画出初始轮廓,分别采用GVF-Snake模型、GVF-测地线模型和改进后的GVF-测地线模型对图像进行分割,比较其结果。实验结果表明,改进后的方法分割精度很高,能够在颈动脉斑块边缘提取中取得非常好的效果。