随机模型在患者流管理中的应用研究综述

基于运筹学的优化理论对医疗服务系统进行运作管理是近年来国外热门的研究方向。而患者作为医疗系统中的主体,其合理的分布和流动是促使医疗系统运作效率提高的重要因素。综述了近年来随机模型和仿真实验方法对患者流管理的研究进展,包括模型建立、求解方法以及研究结论。最后总结了随机模型对患者流管理研究的难点和未来努力的方向。     

晋陕宁黄土丘陵区生态修复与农林牧业持续发展仿真研究

晋陕宁黄土丘陵区土壤侵蚀严重,生态环境脆弱,不合理利用土地是其主要原因,生态修复与环境重建是该区生态与经济持续发展的重要战略措施。应用系统动力学（System Dynamic,简称SD）和“反馈控制（Feedback control）理论建立了该区生态修复和环境重建的SD模型,它分为人口、农业、林业、牧业、农村经济、土壤侵蚀和生态环境6个模块,仿真时间1990～2080年,步长1a。经检验该SD模型的有效性为93．5％,可用于未来仿真预测。根据该区的生态环境特点和农牧业发展现状,选择生态环境恢复重建的3种典型模式——同步发展模式（A模式）、逐步调整模式（B模式）和现状发展模式（C模式）进行仿真研究,预测3种模式2000～2080年的土壤侵蚀、土地利用的发展动态以及农林牧业和生态环境演化趋势。仿真结果表明：土地利用与农、林、牧业持续发展密切相关,坡耕地和草场退化是制约农林牧业发展的主要因素。合理调整土地利用结构和加速治理侵蚀,可促进生态环境逐步恢复和农林牧业持续发展。同步发展模式（A模式）是该区生态修复和环境重建的3个仿真模式中的最优策略,它可促进农林牧协调发展和生态一经济趋向良性循环,并提出该区生态修复与环境重建的对策措施。该SD模型结构合理,运行功能良好,能较真实的模拟具有多变量、非线性变量的复杂生态系统的动态行为,为生态修复研究提供一种有效工具。     

二维心室建模和Brugada综合症仿真

本文以Tusscher提出的人体心室单细胞计算模型为基础,用计算机建模仿真的方法,构建一个心室壁组织的二维网格模型。通过修改细胞的离子通道参数,仿真了正常生理条件下和Brugada症状下三类心室细胞的动作电位和心电图波形。结果显示:Brugada症状下的心电图波形有明显的J波出现,ST-段抬高甚至T波倒置。这与临床医学上的报道基本符合,本研究为用计算机仿真建模研究Brugada综合症打下了基础。     

味觉感受细胞离子通道和动作电位的建模与仿真

结合膜片钳测量的味觉感受细胞离子通道实验数据,提出了一个哺乳动物味觉感受细胞动作电位的数学模型.首先,建立了味觉感受细胞的电压门控Na＋通道和外向延迟整流K＋通道的模型,在此基础上建立了味觉感受细胞的单细胞计算模型.其次,仿真研究了味觉感受细胞在电刺激和酸味刺激下产生的动作电位,以及离子通道动力学特性对其的影响.该模型对于研究味觉感受细胞在味觉物质刺激下产生的动作电位及其离子通道的工作机制,以及味觉信息在外周神经的传递和信息编码具有指导意义。     

心肌电兴奋传导速度对心律失常影响的仿真研究

心电场是由心肌的电活动产生的。心肌细胞的电特性及心肌细胞间的传导关系决定了体表电位的分布及心电图的变化。心肌电兴奋传导速度则是影响心肌间兴奋传导关系的重要参数之一。由于很难通过实验方法来人为改变电兴奋传导速度,因而临床上有关该参数对心律影响的定量知识相当缺乏。本文采用真实三雏躯干模型及心脏模型,对心肌电兴奋传导速度与心律变化的关系进行定量仿真研究。结果表明,兴奋传导速度决定了整个心电图的变化,而局部普通心肌的传导速度在相当范围内变化似乎对心电图影响不明显,但传导速度超过一定范围后可能产生突变。     

海豚勇士赶走大白鲨

这天天气不错,蔚蓝的海水在阳光的照射下泛起闪烁的光。托德扛着他心爱的冲浪板,和好友一起来海滨冲浪。正当他们玩得不亦乐乎时,一只大白鲨悄无声息地游了过来,没有人注意到这位不速之客的出现。突然,大白鲨一口咬住了托德的冲浪板,他一下子失去了控制,像三明治中的火腿一样,狠狠夹在了鲨口和冲浪板中间。就在这危急时     

基于AnyBodyTM技术的人体运动建模方法

人体运动的建模与仿真是当今运动生物力学研究的一个热点.利用数值模型研究人体的运动规律,是人体运动研究的一个重要手段和有效工具.其关键技术在于应用逆向运动学方法求解人体运动,并获取人体运动中各个肌肉力学上技术参数.文中主要探讨基于AnyBodyTM System软件人体运动仿真的建模方法来研究人体运动力学规律,结合The AnyBodyTM system对人体运动具体应用,说明The AnyBodyTM system技术在人体运动仿真领域的优势.     

入睡K-综合波产生的生理机制模型仿真研究

在确定人类睡眠脑电客观分期的国际标准中,有两类脑电特征波可以用来确定入睡状态（睡眠第二期）,即纺锤波和K－综合波。在前文中已提出了产生纺锤波的生理机制模型。按照1998年后对K－综合波形成的生理机制的看法,建立了微观神经元环路模型,其放电节律与实验中入睡时神经元放电的振荡节律相一致。而由大量这种相同环路组成的网络模型则在皮层处可产生符合K－综合波的波形。这一结果再次启示了脑信息处理中如何由微观神经元群放电特征整合为脑的宏观功能状态的过程。     

“互联网+”发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台的建设与探索

发酵工程是理工科高校生物工程学科领域的核心课程之一,是一门应用性、实践性极强的专业课程。该课程传统的实践模式已无法满足当前高校对大学生工程素质教育的需求。随着信息技术、自控技术的飞速发展,多层次、跨学科的“互联网+”教学已成为现今高等教育人才培养的新模式。本文中的发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台以工程学为技术手段,通过“互联网+”将虚拟现实(virtual reality,VR)技术、信息自动化控制技术、数据库与发酵过程控制有机地结合在一起,构建一个“虚实”结合的“多维”工程中试实验室平台,并以此作为抓手开展食品发酵技能训练课程工程素质教育教学的创新与探索。初步建设成果与前期教学效果表明,该实验室平台的建设对发酵工程及相关专业学生的实践动手能力有明显的提高,为后期建设积累了宝贵的经验及大量有价值的工程实训数据。