摘要：新型柔性电极采集心电(ECG)数据十分便利,但证实电极有效性时缺乏长期稳定性的评估数据,因此提出了一种多维度评价新型柔性电极长期稳定性的方法,包括外观形态、电极-皮肤接触阻抗、三种姿态下ECG采集质量三个方面;其中ECG采集质量的评估由改进的信噪比、设计的汉明距离(HD-RPS-2D)和其他四个常用指标进行量化。通过自制的新型猪皮革电极进行验证,结果表明:在144 h的佩戴过程中,猪皮革电极外观变化小,电极-皮肤接触阻抗在20~50 Hz范围内均低于标准电极,并且在所有测试频段内整体波动小;六个指标能够衡量ECG信号质量,采集ECG的指标值在三种姿态下均与标准电极高度相近,特别是坐姿、站姿状态下长期稳定。

摘要：骨盆区域解剖结构复杂,骨盆肿瘤的起病通常较为隐匿,患者出现症状时肿瘤往往已侵袭较广,给骨盆肿瘤切除后的骨盆环重建带来了诸多挑战。3D打印定制半骨盆假体结合个性化截骨导板的应用,能够实现假体的精准植入,促进假体与骨界面的有效整合,并帮助患者早期下地活动和恢复功能。目前,全球范围内的多个肌肉骨骼肿瘤中心已自主开发用于骨盆重建的3D打印定制半骨盆假体,旨在改善患者的功能预后并降低术后并发症的发生率。然而,关于3D打印定制半骨盆假体的研究大多为单中心、回顾性研究,随访时间相对较短;此外,现有研究主要是基于个体经验的假体设计总结,缺乏统一的设计标准,导致假体设计理念、患者功能预后和并发症发生率之间存在较大差异。本文通过对相关文献的综合分析与比较,总结了3D打印定制半骨盆假体在骨肿瘤领域的应用优势及其局限性。

摘要：癌症是目前全球范围内引起死亡的主要疾病之一,受到人们的高度重视。然而传统的癌症治疗方法仍存在许多缺陷,严重影响了癌症治疗效果并给患者带来了许多不利影响。随着纳米材料的发展,光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)等新型治疗方法有效弥补了传统治疗方法的不足。其中,将不同成分的纳米半导体材料组合成一个纳米结构的异质结在光动力疗法和光热疗法上有着优异的表现。异质结材料因其特有光学特性和结构设计性,在催化、检测、多模态成像和肿瘤的协同治疗领域中有很大的应用潜力。本文根据结构分类对不同种类异质结的原理进行了大致介绍,并对近年来异质结材料在肿瘤的单重治疗、协同治疗与诊疗一体化中的研究进展进行了系统性的综述,最后对异质结材料在癌症诊断治疗领域的未来发展方向进行了展望。

摘要：随着计算机和数字化技术的发展,运用计算机辅助技术已成为口腔种植领域的新趋势。计算机引导口腔种植手术比传统种植手术具有更安全、更精确等优势,能真正实现以修复为导向的种植理念。但计算机引导口腔种植手术也由于步骤繁多而导致种植偏差步步累积,部分临床医师对其精度仍持有怀疑态度。由于目前尚未形成计算机引导口腔种植精度的量化评价体系,对于各步骤产生的种植偏差仍处于研究和争议阶段,未有定论。本文旨在对计算机引导口腔种植的优势与缺陷、研究进展、精度及其影响因素等进行总结,以期为提升种植精度、指导临床设计和手术提供参考。

摘要：生物医学工程(生物医学材料类)专业为多学科交叉融合的典型领域,其独特的医工交叉性、知识综合性和技术前沿性,使其专业教育同时肩负“新医科”和“新工科”(简称“双新”)的改革重任。本文结合世界生物医学材料发展的趋势与前沿,分析了新形势下生物医学工程(生物医学材料类)专业教育面临的机遇与挑战,从国家重大战略和产业发展对生物医学材料人才素质新要求的角度,对“双新”背景下生物医学工程(生物医学材料类)专业教育进行了深刻的反思,提出以生物医学材料与机体不同层次的相互作用及作用效应为主线重塑专业核心知识体系、设置以《材料生物学》为核心的生物医学材料学系列课程、建立“产学研用”多元融合的生物医学工程(生物医学材料类)专业高素质人才培养体系的改革模式,以期有助于解决怎样培养引领新一轮诊疗技术变革和医疗器械产业发展的创新人才与领军人才的重大命题。

摘要：关节软骨由于无神经、无血管的特性,一旦损伤,其自我修复十分困难。干细胞技术的发展为关节软骨再生提供了新的希望。当前,不同来源的干细胞及多种应用方式在关节软骨修复中展现出不同程度的治疗效果。然而,干细胞对其所处的微环境均有极强的敏感性,这使得越来越多的研究者开始关注通过生物功能性支架构建的仿生微环境来调控干细胞,进而加速软骨再生。本文主要讨论了软骨修复的干细胞来源、其应用手段及其协同仿生细胞微环境在关节软骨修复方面的治疗效果、机制和应用不足。希望对协同干细胞的功能性软骨修复支架的设计和优化提供更加切实的临床化研究思路。

摘要：为了解决传统肺穿刺手术路径规划方法手术并发症风险大、受医师熟练度影响大、无法量化分析手术路径风险等特有的临床问题,设计了一套肺穿刺术最优路径规划方案。首先,基于胸部CT图像对胸部重要器官进行图像分割。然后,将手术风险量化为3个约束性条件和6个目标性条件,用于衡量手术路径的优劣与风险。3个约束性条件为穿刺深度、重要器官避障、入刺角度,6个目标性条件为胸壁厚度、肺内穿刺长度、重要器官之间的距离、路径延长线与重要器官之间的距离、皮肤入刺角、胸膜入刺角。最后,设计自适应凝聚层次聚类算法将路径聚类为“簇”,并利用多目标优化方案对聚类中心点进行量化分析,确定肺穿刺最优路径。实验结果表明,自动规划得到的最优路径经医生确认均符合手术要求,且计算得到的最优路径在医生排序中排名均为前3,证明了本文路径规划方法的合理性与有效性,满足肺穿刺手术路径规划临床需求,可以为医生提供有效的3维可视化穿刺路径指导。

摘要：组织工程生物反应器是在体外造就一个与体内相似的环境,加速培养细胞、组织乃至器官的系统,可广泛应用于如器官缺损患者替代、构建、保持或增强其组织功能,以及生物制药等领域。生物反应器作为组织工程中重要的功能型载体,已成为当前研究的热点。目前,生物反应器主要是从空间三维培养、生物力学、传质、培养环境(pH、PO2等)和物理因素(电场、磁场、超声)等方面开展研究。本文着重从力学环境的角度探讨了各种组织工程生物反应器,并在此基础上介绍了我们从仿生角度所分析、综合、设计的旋转壁式生物反应器,以及优化细胞生长力学环境的思路。

摘要：mRNA基因治疗因其可扩展、修饰,不需要进入细胞核及不整合宿主遗传基因等优势而备受关注。在基因治疗中,将mRNA安全有效地递送到细胞内对于基因治疗的成功至关重要。本研究基于前期设计合成的富含支化精氨酸的两亲性阳离子脂质肽(dendritic arginine&disulfide bond-containing cationic lipopeptide,RLS)基因载体在斑马鱼体内成功实现比商品化试剂Lipofectamine 2000高1.5倍的mRNA转染效果,并通过体外细胞毒性和斑马鱼体内生物安全性研究证实其具有良好的生物安全性。首先,通过核磁共振氢谱(1H NMR)及飞行时间质谱(MALDI-TOF)对阳离子脂质肽的化学成分进行表征。通过动态光散射粒度分析仪(DLS)测试的粒径和电位结果显示,在氮磷(N/P)比为20时,RLS与mRNA复合组装体形成平均粒径约220 nm、表面ζ电位约+21 mV的均匀纳米粒子。体外基因转染中,RLS在人胚肾293细胞(HEK293)和大鼠间充质干细胞(MSC)中的转染效率较Lipofectamine 2000分别提高1.2和3倍。此外,将RLS显微注射至斑马鱼胚胎后,通过评价生存率、孵化率和致畸率等指标,进一步证实了其在体内良好的安全性。综上所述,该富含支化精氨酸的两亲性阳离子脂质肽RLS具有优良的mRNA递送性能和安全性。

摘要：报道了一种基于金纳米笼可饱和吸收体的3μm被动调Q光纤激光器。采用结构紧凑的线型腔设计,在钬镨共掺光纤中实现了稳定的调Q脉冲激光运转。当泵浦功率达到99.7 mW时,开始出现稳定调Q状态,重复频率为82.0 kHz。当泵浦功率达到347.1 mW时,得到的最大平均输出功率为50.7 mW,最短脉冲宽度为2.21μs,对应的重复频率为169.5 kHz。实验结果表明,金纳米笼在中红外波段光纤激光器中具有良好的应用前景。