摘要：目的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种生物可降解材料,是聚乳酸(PLA)和羟基乙酸(PGA)的共聚物,具有良好的生物相容性,降解方式为体降解。体降解会带来一个降解不均匀的问题,容易出现某一连接位置快速降解断裂,其余部分并未充分降解的情况,造成支架失效,分块脱落,造成危害。因为PLGA的降解性能主要与其受到的拉应力有关,故通过结构设计和优化,使得支架再植入后的应力分布的均匀性得到改善,从而改善支架的降解均匀性。方法将设计的支架平面展开。

摘要：肿瘤疫苗能够有效延缓肿瘤生长,提高患者存活时间.树突状细胞是当前肿瘤疫苗设计中主要的靶细胞,但由于受到淋巴结迁移率低,IL-12分泌量不足等因素影响,其治疗效果不佳.近年来大量研究表明0.2 Gy以内的低LET辐射具有免疫刺激作用,NF-κB信号通路不但能调节CCR7和IL-12的表达,而且能使CTL保持对DC重复刺激的敏感性.基于已有的研究结果推测,在DC疫苗制备过程中,用低剂量X射线对其照射,可能会通过激活DC内的NF-κB信号,促进DC淋巴结迁移和IL-12分泌,继而增强DC疫苗的抗肿瘤效应.研究低剂量辐射活化DC的相关分子机制,建立一种新的更高效的DC疫苗制备策略,对提高肿瘤患者治疗效果具有重要意义.

摘要：目的设计一个基于相引导器的微流控芯片,构建芯片内的界面结构,在芯片内实现不同流体物质的无膜的大面积接触,对界面特征进行一系列研究,为一系列生物界面疾病模型的体外重建提供技术基础。方法利用微流控技术,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基材,设计制作了一个基于相引导器的微流控芯片,通过锯齿形相引导器结构的设计实现了无膜的大面积接触的物质界面,通过控制芯片内构建的PDMS薄膜的变形实现对界面的力学拉伸。

摘要：目的市面上手套式手部康复设备的形式和功能较为单一,具有较大的改进提升空间。区别于传统的刚性外骨骼和纯软体手套设计,本设备采用具有一定柔性的尼龙材料,在保证对手部康复动作精准控制的同时,能够实现连续体变形和良好的人体工效学适应性。方法整体结构方面,基于较为精确的手指解剖构造和尺寸参数,采用了分段式的设计和线驱动方式,将手部各关节和运动单元进行精细化划分。在此基础上,通过线驱动线走线设计和多电机协同布置,使得该设备具备多自由度运动能力,能够实现更为复杂和精确的运动形式,更准确地模拟手部在多个维度和方向上的运动,如大拇指和小指的对展运动等。控制系统方面,通过PID控制保证康复动作控制的准确性,并通过驱动线拉力传感器感受患者的主动运动趋势,引入主动康复的模式,且能对康复效果进行有效量化评估。结果本研究提出的设备具有价格低、易穿戴等优点,为患者提供更全面、高效的康复服务,显著提升了患者的使用体验。结论通过进一步优化和创新多自由度手部康复设备,有望深入探索手部肌骨力学,推动手部康复设备向更精确、更智能、更个性化的方向发展,为康复工作提供更为全面和有效的支持。

摘要：航空航天、交通、体育运动乃至日常生产生活中人体组织/器官损伤频繁、损伤率较高,但其损伤、修复/康复的评定以及在此基础上的植介入医疗器械或防护、康复装备设计均缺乏理论依据,其根本原因是复杂力学载荷下组织/器官损伤与修复之间关系缺乏定量化描述和参数化准则,进而影响植介入医疗器械与防护、康复装备的有效性评测及创新型设计。

摘要：目的探究体外二氧化碳清除装置(extracorporeal carbon dioxide removal,ECCO2R)不同构型设计对血流动力学因素、CO_(2)传输及血栓风险的影响,指导ECCO2R的优化设计。方法基于现有ECCO2R临床设备建立不同构型设计的方形(i LA Membrane Ventilator)、圆柱形(Medtronic Affinity Oxygenator)三维模型,建立并优化数学模型:基于对流扩散方程及Haldane effect的CO_(2)血气传输模型、基于凝血因子(XIIa、XIa)和纤维蛋白的血栓模型。利用CFD计算不同条件下三维模型,分析并评估其血流动力学参数、CO_(2)清除效率和血栓生成风险。结果相同预充量情况下,宽高比对方形ECCO2R的CO_(2)清除效率影响较为显著,对圆柱形影响较小。对于不同构型设计的ECCO2R,方形的血栓风险呈现相同趋势,即出口侧靠近仪器两端凝血因子浓度更高,更易产生血小板血栓。而圆柱形表现更为复杂,在入口对侧呈现更高的滞留时间及凝血因子浓度。方形和圆柱形ECCO2R二氧化碳清除效率均与进出口压力差成反比。在低流量情况下圆柱形ECCO2R表现出更好的二氧化碳清除效率,而方形在高流量情况下表现更好,且表现出较低的血栓风险。结论低流量时圆柱形ECCO2R表现出更好的CO_(2)清除效率,不同构型设计情况下其进出口压力差与CO_(2)清除效率成反比。

摘要：目的拇指在手功能中占据主导地位,对掌运动对拇指功能的实现至关重要。然而,现有柔性穿戴手套多聚焦于手指的屈伸及收展运动,忽视了对掌运动对于手功能恢复的重要性。为弥补康复手套在这一领域的空缺,本研究提出了一种新型的柔性可穿戴康复手套。方法以连续被动运动(CPM)康复理论为基础,结合人体手指的解剖运动和运动特性,利用动态运动捕捉技术采集手指末端的运动轨迹数据,根据实验数据构建了手指运动轨迹的参数化模型。手套设计中,采用应变片和弯曲传感器监测手指的弯曲角度,同时选用形状记忆合金(SMA)和柔性气动执行器作为驱动机制。手套设计遵循生物力学和人体工程学原则,以确保与患者手部的精确贴合。结果该康复手套能够有效引导患者完成对掌运动训练,显著提升患者的手部运动能力,包括握力和手指灵活性。同时,验证了该手套的安全性、稳定性、可靠性和舒适性。结论本研究设计的柔性康复手套通过高适应性的传感和驱动系统,成功辅助患者完成对掌运动,初步验证了其在促进脑卒中患者手功能恢复方面的可行性,有望提升康复手套在临床康复实践中的实用性和普及率。

摘要：目的探究血泵导致临床血栓和出血并发症同时或交替发生的原因,构建多指标血液损伤模型,指导血泵设计优化。方法通过体外血液损伤测试血泵对凝血系统功能的影响。基于血小板、凝血因子、止血蛋白和血液淤积等构建了一个用于评估血泵诱导血栓和出血风险的数学模型。利用该模型,结合计算流体力学技术和机器学习算法,对血泵的性能进行全面评估和优化研究。结果血泵的运行会增加血小板受体GPIIb/IIIa和P-selection表达,升高凝血酶、ADP和钙离子含量,提高v WF活性,使得凝血功能增强;同时导致血小板受体GPIba和GPVI表达减少,降低血小板在凝血因子作用下的聚集能力和损伤HMWM-v WF,使得凝血功能减弱。通过血液高凝状态和血液淤积模型评估血泵诱导的血栓和出血风险,发现全磁悬浮血泵Centri Mag优于机械悬浮血泵Rotaflow。不同血泵的设计特点(二次流道和轴承间隙)以及使用模式(儿童模式和VA ECMO模式)均对血栓和出血风险产生影响。基于多指标血液损伤模型和第三代神经网络对血泵进行性能优化,筛选影响血泵性能的关键设计参数和获得了一款性能优良的血泵样机。结论矛盾止血效应可能是血泵导致临床血栓和出血并发症同时/交替发生的原因。多指标血液损伤模型有助于血泵的性能综合评估和优化。

摘要：目的目前,手部康复设备通常采用屈伸及收展的策略进行手部功能恢复训练,覆盖的手部运动范围仅有80%,对于手部曲张力强的患者治疗效果不显著。为了弥补针对手掌肌群力量训练的空缺,本研究拟设计一种可穿戴气囊式固定轨迹按摩设备。气囊依据康复治疗时医师手指经过的路径对手掌进行按压,从而合理地松解手掌内部小肌肉群。方法设计轨迹提取实验,通过拍照提取特征点,通过程序分析拟合特征点的位置数据,得到医师手指的行进轨迹。采用单片机程序控制气囊沿着以上轨迹按压手掌,并根据速度、力量的不同设置多个挡位。选取在医院接受康复治疗的脑卒中偏瘫患者60例,以随机数表法将其平分为研究组和对照组,验证该设备的康复效果。对照组实行常规康复治疗,研究组采用本康复设备配合手套治疗,对两组捏力、握力、上肢功能、功能独立性、平衡能力、日常生活能力进行比较。结果经过一定时间的治疗后,两组捏力、握力较治疗前提高,研究组的捏力、握力高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论该设备在脑卒中偏瘫患者康复治疗中有实际意义,为患者提供了可自主训练且实用性强的辅助康复设备,提高功能独立性及日常生活能力,也在一定程度缓解了当下康复医疗紧缺的问题。

摘要：目的针对主动脉植介入器械造成血管顺应性降低的现象,研究主动脉局部硬化对脉搏波传播反射过程的影响,并探究颈动脉分叉处血流动力学环境的改变,预测术后并发症产生的可能性,为后期植介入器械的改进设计和临床治疗效果的判断提供理论支持。方法使用人体动脉树简化模型和分布式电网络模型仿真脉搏波的传播过程,分析主动脉各段血管发生不同程度的硬化后颈总动脉入口处脉搏波波形的变化情况。