摘要：该文介绍了一款便捷式血氧饱和度模拟系统的设计,可用于模拟人体各种血气饱和度状态。可以模拟出较大的血氧饱和度动态范围、脉率范围和灌注指数范围,能够用于测试使用,非临床检查仪器。该系统相比于商用的血氧模拟器具有体积小、成本低的特点。该模拟系统是血氧仪在生产与测试过程中必不可少的设备,具有较高的实用价值。

摘要：在过去50多年中,磁性纳米粒子(MNPs)由于其可协调的磁性、非侵入性、易操控性和良好的生物相容性等优点得到了广泛的关注。从具有复合结构或不同形状的MNPs的合成方法到与MNPs相关的大量表征技术,其应用领域也与我们的生活紧密相关。然而,MNPs的复杂磁行为受到多种参量的影响,包括粒径、成分、形状和结构等。基于此,通过调节MNPs的主要参量提高其磁功能效果对后续的材料设计和应用具有重大的参考意义。其中,二价过渡金属离子的掺杂是影响MNPs各种磁性能(如磁矩(μ)、饱和磁化强度(M_(s))、矫顽力(H_(c))、磁晶各向异性(K)和弛豫时间(τ_(N)和τ_(B))等)重要参量之一。因此,本文着重介绍了通过向磁性纳米材料中掺杂过渡金属离子来精确调控其磁性的相关机理研究,并介绍了掺杂过渡金属离子的MNPs在生物成像检测(磁共振成像和磁性粒子成像)、药物精准递送和肿瘤治疗以及生物传感方面的潜在机制和所取得的最新进展,最后总结了目前MNPs所面临的一些挑战以及未来发展的趋势。

摘要：目的核性白内障是主要致盲和导致视觉损害的眼科疾病,早期干预和白内障手术可以有效改善患者的视力和生活质量。眼前节光学相干断层成像图像(anterior segment optical coherence tomography,AS-OCT)能够非接触、客观和快速地获取白内障混浊信息。临床研究已经发现在AS-OCT图像中核性白内障严重程度与核性区域像素特征,如均值存在强相关性和高可重复性。但目前基于AS-OCT图像的自动核性白内障分类工作较少且分类结果还有较大提升空间。为此,本文提出一种新颖的多区域融合注意力网络(multi-region fusion attention network,MRA-Net)对AS-OCT图像中的核性白内障严重程度进行精准分类。方法在提出的多区域融合注意力模型中,本文设计了一个多区域融合注意力模块(multi-region fusion attention,MRA),对不同核性区域特征表示进行融合来增强分类结果;另外,本文验证了以人和眼为单位的AS-OCT图像数据集拆分方式对核性白内障分类结果的影响。结果在一个自建的AS-OCT图像数据集上结果表明,本文模型的总体分类准确率为87.78%,比对比方法至少提高了1%。在10种分类算法上的结果表明:以眼为单位的AS-OCT数据集优于以人为单位的AS-OCT数据集的分类结果,F1和Kappa评价指标分别最大提升了4.03%和8%。结论本文模型考虑了特征图不同区域特征分布的差异性,使核性白内障分类更加准确;不同数据集拆分方式的结果表明,考虑到同一个人两只眼的核性白内障严重程度相似,建议白内障的AS-OCT图像数据集拆分以人为单位。

摘要：精准的诊断以及分析癌细胞死亡过程中复杂基因组DNA损伤,对肿瘤的治疗至关重要,但是仍然面临着重要的挑战。本研究设计了尺寸均一的等离子体金纳米向日葵,该纳米结构主要是通过修饰多肽的金纳米粒子静电组装的方法制备,形成热点结构丰富的SERS基底,用于捕获基因组DNA,实现高灵敏度基因组中DNA的SERS检测。我们的研究发现在恒压1.2 V刺激5 min的条件下,癌细胞比正常细胞更容易死亡。通过SERS光谱分析,我们可以看出,在电刺激癌细胞凋亡过程中,基因组中DNA的双链断裂,且腺嘌呤的缺失,这些加速了癌细胞的死亡过程,进而影响DNA的复制和转录。我们开发的传感平台对研究基因相关的疾病提供了重要的应用价值。

摘要：对于传统经颅多普勒检测设备,由于其采用大规模模拟电路,因此会使得整个系统的体积大,功耗高。而且模拟器件的不稳定性也会导致整个系统灵敏度低,准确性差,同时也会使得血流深度信息提取不足,以及系统信噪比较低。设计出了一种结合编码激励技术的全数字编码激励经颅多普勒系统,使得血流检测系统体积变小,而且能够获得更好的分辨率和灵敏度。以检测两条上下并行紧贴血管仿体实验为例。在实验中,采用4周期基础码调制的11位Barker码编码激励方式,通过介绍全数字编码激励经颅多普勒系统实现方法,并与传统商用经颅多普勒系统实验结果进行对比分析,证明了全数字编码激励经颅多普勒系统具有更好的分辨率。

摘要：近年来,合成生物学技术取得了飞速的发展,与此同时也极大地推动了基因诊断领域的技术革新和应用拓展。准确诊断疾病和监测治疗后反应的检测方法对有效的临床管理至关重要,合成生物学作为一门以设计为导向的学科,试图重新设计生物系统,以便以可预测的方式执行新的功能,对这一领域的最新进展进行综述对疾病的预防、预测、诊断、治疗和预后具有重要意义。本文以该主题作为切入点,首先介绍了目前合成生物学在基因诊断中的应用类别,包括已经被开发出来的用于体外和体内的不同生物传感器;随后介绍了下一代基因诊断技术的发展方向以及基因诊断领域的合成生物学装置和技术进展;此外,本文讨论了目前基因诊断领域中存在的技术问题及其在临床应用中面临的挑战。最后,我们提请注意合成生物学中的最新创新,这些创新可能会对基因诊断的未来应用产生重大影响。

摘要：目的分析不同剂量计算算法和不同射野设置对肺癌容积旋转调强计划(VMAT)的剂量学差异,为临床计划设计提供参考。方法选择20例肺癌患者,分别设计4组VMAT计划:基于各向异性解析算法(AAA)的2野2弧(2F2A_AAA)、基于外照射光子剂量算法(AXB)射的2野2弧(2F2A_AXB)、基于蒙特卡罗算法(MC)的2野2弧(2F2A_MC)、基于MC算法的1野2弧(1F2A_MC)。分别对不同算法、不同射野设置的计划,在靶区覆盖、高量控制、剂量均匀性指数(HI)、适形性指数(CI),以及危及器官(OARs)受照剂量进行评估。结果3组不同算法的2F2A计划靶区结果表明,2F2A_MC在PGTV的D_(1%)和V_(95%)(受到95%处方剂量所包绕的靶区相对体积)上均优于2F2A_AAA(D_(1%):t=-2.44,P=0.03;V_(95%):z=-2.04,P=0.04)和2F2A_AXB(D_(1%):t=2.34,P=0.03;z=-3.21,P<0.01)。2F2A_AXB在PGTV的CI表现上优于2F2A_AAA(z=-3.66,P<0.01),与2F2A_MC相当。就危及器官而言,2F2A_AXB和2F2A_MC全肺的V_(5 Gy)上分别较2F2A_AAA减少了0.68%(z=-2.69,P=0.01)和3.05%(z=-3.52,P<0.01)。2F2A_AXB计划在全肺D_(mean)为1776.44 cGy,均优于2F2A_MC(t=2.67,P=0.02)和2F2A_AAA(t=8.62,P<0.01)。2F2A_AXB的Body_5mm在V20 Gy相较于2F2A_AAA和2F2A_MC分别减少了1.45%(z=-3.88,P<0.01)和2.01%(z=-3.66,P<0.01)。而不同射野设置的两组计划结果表明,1F2A_MC在PTV1的CI和PTV2的HI上均优于2F2A_MC(CI:t=2.61,P=0.02;HI:z=-2.20,P=0.03)。1F2A_MC在全肺D_(mean)相对于2F2A_MC增加了26.29 cGy(t=2.28,P=0.04)。结论在进行肺癌VMAT计划设计时,MC算法适用于靶区优先,AXB算法适用于危及器官优先;而仅有MC算法的情况下,靶区优先时推荐选择1F2A,危及器官优先时推荐选择2F2A。

摘要：微纳米生物活性玻璃因其具有特殊的形态结构和理化性能目前引起众多研究者的关注,但是目前对微纳米生物活性玻璃的结构及形态对细胞性能的影响研究的较少。本文通过溶胶-凝胶法结合模板仿生技术合成了具有特殊结构和形态的微纳米生物活性玻璃,并通过体外细胞实验,研究了这种微纳米结构对人骨髓间充质干细胞成骨性能(ALP,Runx2,Col1a1和OPN)的影响,结果证明具有规则形态的生物活性玻璃(SBG)相比不规则形态的生物活性玻璃(IBG)更能促进细胞的体外成骨性能,为将来设计具有特定结构的生物活性玻璃提供了参考依据。

摘要：钼靶检查是当前临床诊断乳腺肿瘤的常规手段,患者痛苦相对较小、简便易行、分辨率高、可重复性好。为了提高诊断效率,减小误诊风险,针对乳腺钼靶图像开发基于人工智能的计算机辅助诊断系统(computer-aided diagnosis,CAD)显得尤为重要。传统的分类方法需要使用大量的手工特征,而深度学习能够自动从数据中学习特征,避免了传统算法中人工设计、提取特征的复杂性和局限性。我们从感兴趣区域和全图两个方面对近年来基于深度学习的乳腺钼靶图像分类方法研究进展予以综述和展望。调研发现深度学习在乳腺钼靶图像分类方面展示了不错的效果,其中基于深度卷积神经网络的分类方法已经成为当下的热门技术。

摘要：目的:设计基于Web的心理测评系统,为用户和心理研究工作者提供一个便捷、灵活、智能化的心理服务平台。方法:该系统基于浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)架构进行分层设计。采用Layui框架开发前端浏览器页面,采用SpringMVC框架设计后台服务层,采用MySQL存储和管理系统的所有信息和数据,同时采用MyBatis框架作为数据访问对象,实现数据交互。根据不同的用户角色,整个系统划分为测评用户端、医务人员端和管理员端,其中测评用户端包括个人信息管理模块及量表测评模块,医务人员端包括个人信息管理模块、用户测评管理模块和量表套餐管理模块,管理员端包括用户管理模块、量表管理模块和系统管理模块。结果:该系统集测试、分析、评估、反馈等功能于一体,可方便用户轻松地完成在线心理测评并及时查看测评报告,同时可方便医务人员对测评数据进行分析、管理。结论:该系统运行稳定、操作简便、测评量表丰富灵活,能提供很好的心理测评服务,有助于构建社会健康大数据体系。