大鼠肠道系统的高分辨解剖数据集及三维模型的构建

利用冰冻铣切技术获取的大鼠腹部的断面图像,构建了大鼠肠道系统的高分辨解剖数据集及三维模型,该数据集及模型具有信息丰富等特点.本工作为开展高等动物肠道系统功能与结构关系的"定量研究及系统整合"提供了基础.     

玉米冠层内太阳直接辐射三维空间分布的模拟

太阳直接辐射在植物冠层内的空间分布特征影响植物生理生态功能 ,是衡量植物群体结构是否合理的重要指标。利用田间实测的玉米冠层内植株各器官的三维空间坐标进行冠层结构分析 ,将冠层内的植株器官表面划分成小面元 ;根据几何光学中光的直线传播原理 ,利用面元沿太阳光线的平行投影和投影深度排序 (Z- buffer)算法计算冠层内面元受太阳光直接照射的情况 ,建立了太阳直接辐射在玉米冠层内三维空间分布的模拟模型。模型可计算出作物冠层内任选植株的器官表面或冠层内地面上的太阳直射光斑 (Sunflecks)分布 ,也可输出选定空间位置或范围上的太阳直接辐射的分布 ,同时可实现模拟结果的三维可视化。根据此模型的模拟结果可对太阳直接辐射在玉米冠层内的空间分布进行各种分析。利用玉米冠层内光斑的三维分布测定试验 ,在光合有效辐射 (PAR)波段对模型进行了检验。模型适用于任意三维结构可测并可进行面元化划分的植物群体或个体     

三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用与展望

太阳辐射是森林生态系统功能与服务得以维持并发展的基础, 对森林中的辐射传输过程进行建模对于理解森林生态系统过程具有重要意义。近年来, 三维辐射传输模型的迅速发展使得冠层辐射能量分布格局与动态的准确模拟成为可能。为更好地理解三维辐射传输模型以使其更有效地服务于森林生态系统研究, 该文从模型的原理、应用及发展趋势3个角度展开论述。首先简要介绍了辐射度方法、光线追踪法等森林三维辐射传输模型常用的原理及目前代表性的模型, 然后总结了三维辐射传输模型在森林生态系统研究中的应用, 最后对模型未来如何通过提高易用性、增加多模型耦合等方式更好地应用于森林生态系统研究进行了展望。随着森林生态系统大数据的积累与过程模型的不断完善, 三维辐射传输模型将在未来森林生态理论研究与实践中发挥更加重要的作用。     

基于CT薄层扫描的骨盆数字化三维模型的分色构建

目的：探讨利用CT原始数据集对骨盆进行数字化三维分色构建的方法及意义。方法：选择1例因宫颈癌行盆腔CT薄层扫描患者的Dicom3．0原始二维断层数据集,利用Mimics10．01软件行骨盆三维分色重建。结果：构建的数字化三维分色模型形态规则、清晰逼真、立体感强、解剖清晰,不仅可以对构成骨盆的髂骨、骶骨及尾骨进行单独的三维分色显示,而且可以进行任意角度、距离的融合分离显示,更有利于对骨盆进行精细地全面立体观察分析。结论：基于CT薄层扫描数据集构建骨盆三维分色模型的方法简单、可行,是指导临床及教学的好工具。     

人工同龄纯林冠层辐射场模拟模型II 应用与验证

 应用建立的人工同龄林辐射场模型对杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林冠层辐射场进行了模拟,以实测的冠层辐射数据对模型进行了验证,对模型的不确定性以及叶面积密度和叶片散射的影响进行了计算和分析。结果表明,模拟和实测辐射场及日总量无显著差异,所建模型适于对杉木人工林冠层辐射的模拟。模型可能的误差来源包括树冠形状的不规则性、树冠大小和高低的不一致性、叶片在小范围内的簇生性等。考虑二维叶面积密度（LAD）分布的模拟结果优于平均LAD。叶片的散射辐射约占总辐射的3％～11％,且越靠近树冠里层     

基于蒙特卡洛模拟分析不同基因集方法的效能

目的:探索差异表达基因集(DEGs)筛选的有效方法.方法:基于蒙特卡洛模拟比较Efron's GSA、SAFE、Globaltest、PCOT2等四种基因集方法在分析微阵列数据时的统计推断能力.结果:Globaltest和PCOT2两种基于模型构建的基因集方法在处理模拟微阵列数据时效能相当,Globaltest略优于PCOT2,而Effort's GSA、SAFE方法检验效能低下.结论:Globaltest是一种较有效的微阵列数据分析方法.     

人工同龄纯林冠层辐射场模拟模型 II.应用与验证

应用建立的人工同龄林辐射场模型对杉木 (Cunninghamialanceolata)人工林冠层辐射场进行了模拟 ,以实测的冠层辐射数据对模型进行了验证 ,对模型的不确定性以及叶面积密度和叶片散射的影响进行了计算和分析。结果表明 ,模拟和实测辐射场及日总量无显著差异 ,所建模型适于对杉木人工林冠层辐射的模拟。模型可能的误差来源包括树冠形状的不规则性、树冠大小和高低的不一致性、叶片在小范围内的簇生性等。考虑二维叶面积密度 (LAD)分布的模拟结果优于平均LAD。叶片的散射辐射约占总辐射的 3%～ 11%,且越靠近树冠里层和下部 ,散射作用越大。     

蒙特卡罗方法和三维数字人体模型在放疗计划质量保证中的应用

放射治疗的质量保证是保证放射治疗成功的有力方法。对于放疗计划的验证和评估有CT模拟机、仿体等方法,这些方法各有优缺点。文章提出了一种用人体图像数据构造仿真模型的方法,并用蒙特卡罗软件和美国“可视人项目”的数据集计算该模型在接受放射治疗时体内剂量的三维分布。由于采用人体的真实图像数据,以及蒙特卡罗方法计算粒子输运时的准确性,该方法能够得到真实的三维剂量分布。     

基于CTA的在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型构建的方法及意义

目的:探讨利用CTA原始数据集构建在体女性盆腔静脉血管网数字化三维模型的方法及意义。方法:基于双源CTA技术,获取1例宫颈癌患者的Dicom 3.0原始二维断层图像数据集。利用Mimics 10.01软件分别对骨盆、盆腔动脉血管网以及盆腔静脉血管网进行三维重建并配准融合。结果:构建的盆腔静脉血管网数字化三维模型可以清楚地显示下腔静脉、髂总静脉、髂外静脉、髂内静脉及其初级属支,以及双侧卵巢静脉等。与重建的骨盆、盆腔动脉血管网配准融合后,各支静脉血管的解剖走形及引流区域变得更加清晰明确。结论:基于CTA的计算机三维重建技术是一种研究女性盆腔静脉血管网的好方法,具有较大的运用价值。     

数字化人体

人体结构的三维成像构造或数字化人体的概念是在医学领域提出来的。利用三维或高维内科成像将人体组织的事件储存为一个三维数据库,再利用计算机技术将人体或人体的组织构建成三维的图像。这样就可以在数字化的人体中进行对真正人体或人体的组织的回顾性观察和分析,而且,这种操作通过现代的计算机网络系统可以远程进行。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism