摘要：目的根据全膝关节置换术后康复训练中的按压需求,针对曲面肢体设计一种基于3D打印支具的精准加压装置,并通过有限元分析验证该装置的有效性和安全性。方法以下肢小腿腓肠肌部为加压对象,设计由气压发生模块、充气气囊和3D打印支具所构成的曲面肢体精准加压装置,通过闭环控制算法在气囊内实现不同气压值,然后采集在各个实验条件下的"气囊-皮肤"接触面的压力分布数据,再应用仿真软件将压力分布数据作用于CT图像重建出的下肢生物力学三维模型,最后得到各个实验条件下的有效按压面积分数和关节微动角度,从而判断系统的有效性和安全性。结果采用优选的4 cm偏移量和四压条气囊形态的方案,在5.32、6.65、7.98、9.31、10.64 k Pa不同囊内压强下,分别仿真得到膝关节综合微动角度为5.3°、6.1°、7.2°、9.5°、10.6°,有效按压面积分数可达90.8%~95.2%。结论在优选方案下,不同囊内压强设置值所导致的关节微动角度和有效按压面积分数综合最优,满足有效性和安全性的设计目标。研究结果有助于分析加压系统对肢体的生物力学影响,对全膝关节置换术后安全有效地进行康复训练具有重要的意义。

摘要：目的研究带有不同结构后跟垫的个性化鞋垫对足跟痛患者足部应力集中的作用效果。方法结合统计学和有限元分析方法,建立足跟痛患者足部及个性化鞋垫有限元模型,仿真模拟不同鞋垫对足跟痛患者足部软组织内外及足底筋膜应力的作用效果。结果足部软组织内部所受应力高于足底表面,足底筋膜应力在第3根筋膜上的应力最高。裸足站立时足跟区软组织内部应力峰值是表面峰值的1.34倍,足底第3根筋膜的应力为1.50 MPa。通过正交试验得到的优化鞋垫模型能够降低足跟区软组织内部应力峰值51.0%,同时缓解足底第3根筋膜应力11.3%。结论带有竖轴椭圆形、蜂窝状孔槽结构后跟垫的个性化缓冲鞋垫方案较优,后跟垫能辅助跟骨脂肪垫吸收或缓冲震荡,较好地减轻足底应力分布集中的同时具有缓解足底筋膜张力的作用。结果有助于认识足跟痛足部的应力分布情况,对研究足跟痛的病理和治疗具有重要的意义。

摘要：目的研究取栓口形状、抽吸流量以及血流速度对旋切抽吸式取栓器血栓抽吸效果的影响,为旋切抽吸式取栓器的设计和优化提供理论支持。方法建立3种取栓口("L"、"8"和"0"型)模型,研究取栓口形状对取栓的影响;以"8"型取栓口为基础,设置不同抽吸流量(75、100、125、150 mL/min)以及不同血液入口流速(0~10 cm/s,间距为1 cm/s),分析抽吸流量和血液流速对取栓效果的影响。结果"L"型取栓口无法均匀地抽吸血栓,"8"型与"0"型取栓口的取栓效果差别不大,但"8"型取栓口附壁血栓清除率优于"0"型取栓口。当抽吸流量大于100mL/min时,继续增大抽吸流量对取栓效果的提升有限。当血液流速小于1cm/s时,抽吸效果最佳;随着血流速度增加,取栓效果逐渐下降。结论取栓口的形状、抽吸流量以及血液流速对取栓效果影响明显。选择宽而短的取栓口形状设计、适当提高抽吸流量以及降低血液流速,对取栓效果的提升有显著影响。研究结果可为旋切抽吸式取栓器的优化设计作指导。

摘要：为了满足海量的异构肿瘤临床数据处理和肿瘤疾病的多中心协作诊疗需求,利用网格平台建立肿瘤数据互联系统(TDIS),实现虚拟化的肿瘤诊断服务平台,实时共享并规范化管理肿瘤信息。该系统采用Globus Toolkit4.0开发工具搭建开放式网格服务框架,基于Web服务资源框架(WSRF)封装数据资源,利用中间件技术为异构数据交互提供统一的访问接口,以虚拟化服务优化互联交互过程并灵活查询、调用肿瘤信息资源。针对海量异构肿瘤数据,采用联邦存储及多种授权模式的安全服务机制,实时监测及平衡负载。该系统可协同管理多中心的异构肿瘤数据,实现肿瘤患者数据的查询、共享及分析,对比匹配典型病例库或各服务节点的病例信息库资源,协助医生查阅相似病例资料并制定综合的肿瘤治疗方案,有效地提高肿瘤诊治效率,并促进肿瘤协同诊疗模式的发展。

摘要：为了提高豆渣有效利用率,利用微波辅助提取豆渣中的水溶性膳食纤维(solubledietaryfiber,SDF),通过高压预处理,在单因素实验结果基础上,利用Box-Behnken的中心组合设计原理选取微波功率、加酶量和酶解时间3个因素进行响应面设计优化提取工艺参数。结果表明:在pH4.55,加酶量0.55%,微波功率约519.28W,提取时间为2.48h,得到的SDF最大提取率为39.9%,对豆渣提取SDF的最佳工艺条件进行验证试验,三次重复试验结果 SDF得率取平均值为39.82%,与预测值39.9%相比其相对误差为0.2%,最优提取工艺准确可靠。

摘要：溶血性能是影响血泵可靠性的主要因素之一。对溶血性能的有效评价,为血泵的设计和改进提供有力依据。本文对血泵研究和开发中进行溶血评价的方法进行综述,包括溶血估算和溶血实验。文章首先阐述了溶血估算,包括数值估算模型和基于计算流体力学技术的溶血分析;然后介绍有模型样机之后的溶血实验,包括体外循环模拟实验以及动物实验。其次对比分析两种方法的优势与局限性,并得出相关结论:溶血估算适用于血泵研发前期,溶血实验适用于中后期已有模型样机后的溶血评价;溶血估算为溶血实验奠定了基础,溶血实验验证了溶血估算的结果;溶血实验研究与数值估算相互联系、相互促进,但不能完全替代;针对不同的研究者和研究机构,应根据自身条件选择合适的评价方法。最后讨论血泵溶血评估领域存在的问题以及发展趋势。

摘要：为实现心电信号的实时监护,该文提出了具有运动监护和病理监护功能的多模式便携心电监护系统。该设计采用高性能、低成本、低功耗的嵌入式ARM内核作为控制微处理器,实现了模拟信号预处理、心电信号采集分析以及多模式监护信息传输、定位、预警等功能。设计便携轻巧、价格低、抗干扰能力强,适用于家用心电监护和辅助诊断医护工具,市场应用前景广阔。

摘要：针对非平面上的压力分布数据采集需求,设计一种基于柔性薄膜压力传感器阵列的快速压力分布采集系统。以人体皮肤为实验采集对象,设计由柔性薄膜压力传感器阵列为测量传感器、STM32芯片为主控的嵌入式数据采集系统,再通过优化的并行式采集电路和统筹式采集算法,实现压力分布数据的快速采集。以单通道式(A1)与并行式(A2)采集电路,以及顺序式(B1)与统筹式(B2)软件算法为测试条件,压力分布数据的总共采集时间分别是26.722s(A1+B1)、12.165s(A1+B2)、0.498s(A2+B1)、0.187s(A2+B2)。测试结果表明,该系统可以快速、准确地完成针对包括肢体皮肤在内的非平面上压力分布数据的采集。

摘要：目的:设计一款基于气动肌腱混合驱动的上肢康复装置。该装置一方面可增加康复训练装置的柔顺性,降低使用者在康复训练中被造成二次伤害的可能性,另一方面兼顾到对肩关节大范围高效率康复治疗的追求。方法:首先根据人因工程学确定上肢各关节运动角度范围,通过D-H法对其进行正向运动学求解得到外骨骼末端运动轨迹。然后,进行动力学建模与分析,求出各个关节驱动所需扭矩。最后设计合理的控制系统,对装置各个关节运动进行数学模型建立并进行Matlab/Simulink仿真验证控制系统的合理性。结果:得到基于气动肌腱混合驱动的上肢康复装置的末端运动轨迹、关节运动角度和驱动扭矩并设计其控制系统。结论:研究结果对基于气动肌腱混合驱动的上肢康复装置控制系统的上下位机程序编写提供良好的参考依据,并对上肢康复训练器械的开发具有指导意义。

摘要：开发多囊卵巢综合症辅助诊断系统,帮助医生诊断多囊卵巢综合症患者的类型。根据大量多囊卵巢综合症患者症候和证型的数据,从中总结出对应关系,以期通过症候判断患者所属的证型。多囊卵巢综合症患者分类效果良好。其中Logistic算法的正确率为93.5%。设计出的多囊卵巢综合症辅助诊断系统科学合理、简单易用、具有实际指导意义。