搭桥冠脉内超声多普勒血流信号的仿真分析

为研究搭桥冠脉内血流状况与移植管结构因素的关系,采用基于计算流体动力学模型的信号仿真方法合成不同缝合角度、不同缝合距离的搭桥冠脉内的超声多普勒血流信号,并分析其频谱随两个结构因素变化的规律。结果表明:缝合角度越小,缝合前端及下游仿真信号的频谱宽度越小,说明搭桥手术的效果越好;缝合位置距离狭窄越近,缝合后端附近血流信号的频谱宽度越大,缝合前端及下游的频谱宽度则越小,说明手术应折中选取缝合位置。结论与血液动力学研究结果一致,可以为手术方案的设计和术后效果的监测提供参考。     

虚拟生理心脏模型及房颤机制研究进展

房颤是临床上最常见的持续性心律失常.揭示房颤的发病机制和病理生理过程是其诊断、预防、治疗、药物研发及临床设备设计的关键,而实验和临床只能呈现细胞或亚细胞的局部特性及房颤病症的宏观结果.随着生物信息技术、统计分析技术等的发展,运用多物理尺度的虚拟生理心脏模型,来实现宏观结果与微观机制相统一的研究方法备受关注.本文综述了离子通道、心肌细胞、心脏组织及器官等多尺度的虚拟生理心脏模型研究进展,探讨了近年来基于虚拟生理心脏模型的房颤机制研究以及房颤的治疗手段,提示了房颤研究的挑战和未来的发展方向.     

基于虚拟仿真技术的生物工程类综合实验教学改革与实践

生物工程类专业要求学生有较强的抽象问题思考分析能力,对学生的综合实践能力也有着更高要求,由于其专业特点,需要通过开展一系列实验培养解决复杂问题的能力.因此,开展针对生物工程类专业综合性实验的改革与实践以改善传统综合性实验的教学现状就显得尤为重要,对于综合性人才的培养具有十分积极的意义.本文阐述了滨州学院"生物工程综合实...     

蚂蚁群落优化算法在蛋白质折叠二维亲-疏水格点模型中的应用

氨基酸的亲疏水格点模型是研究蛋白质折叠的一种重要的简化模型,其优化问题是一个非确定型的多项式问题。采用蚂蚁群落优化算法对这一问题进行了研究,对测试数据的计算结果表明,在一定规模下,此算法能够有效地获得亲-疏水格点模型的最优解,其效率优于传统的Monte Carlo仿真等方法。     

仿真领域的持续承诺

随着分子生物学领域的进步,基因组及相关计划的进展,系统生物学逐渐成为生命科学研究中的热点,生物系统方面的建模和仿真也成为目前系统生物学研究引人关注的内容之一。而第一代建模工具在应用的过程中存在许多缺陷,从而导致用户需求和工具建模能力之间存在巨大鸿沟。本文对第一代建模工具存在的问题进行了分析,并简单介绍了可以进行复杂仿真建模的新一代仿真工具。此外,文章对系统生物学的市场模式也进行了探讨。     

生态产业共生系统仿真研究

通过ABM方法研究生态产业共生系统,利用STARLOGO软件平台,并结合案例分析生态产业共生系统的宏观规律。研究结果表明,(1)对于规模相当的不同的生态产业共生系统,在资源输入一定情况下,直接利用输入资源的企业总规模大于对系统内废弃物再利用的企业总规模是有利于系统稳定的:(2)对于特定的生态产业共生系统,系统稳定性对系统参数改变时的敏感性是不一样的,其中对污染物产出指标最敏感,对污染物产生量与系统产出的比例关系其次,对资源输入指标最不敏感;(3)系统时间序列稳定性的变化主要由节点处企业Ⅱ的不稳定性导致。     

低分子数下的生命

瞬时分子信号发生在微区,这些区域通常处于一种非均一非平衡状态。在这个过程中,参与的分了数很少,通常有很大的波动。于是,了解各种分子成分的空间组织结构对理解细胞信号通路非常必要。我们利用蒙特卡洛电脑仿真的方法,结合现实的三维几何构形,来研究亚细胞结构以及神经元和突触的生理学。     

稳恒流下腹主动脉旁瘤超声多普勒血流信号的仿真分析

腹主动脉旁瘤超声多普勒血流信号的仿真研究,可以为采用超声多普勒技术检测腹主动脉旁瘤的形成、生长过程和估计动脉旁瘤瘤体大小提供指导。先通过有限元数值计算方法得到稳恒流下腹主动脉旁瘤区域内的血液流场分布,然后采用余弦叠加的合成方法仿真出相应的超声多普勒血流信号,最后对仿真信号进行频谱分析,计算其平均频率,并研究它与腹主动脉旁瘤瘤体大小的关系。结果表明：当动脉旁瘤较小时,平均频率的幅度变化较小;当动脉旁瘤较大时,平均频率的幅度变化较大。因此,采用平均频率的幅度变化可以在一定程度上估计动脉旁瘤的瘤体大小。     

人眼房水动力学系统的建模与仿真方法研究

为从宏观上应用工程方法进一步研究房水运行机理,提出了人眼前节房水流动系统的动力学仿真模型。依据目前眼科界较为公认的房水运行和眼压反馈机制建立系统构架,基于对眼科解剖学与生理学相关理论的分析、流体力学基本原理和临床参数进行系统辨识与参数确定。运用数字仿真的方法分剐在正常生理平稳状况和激发试验状况下对模型进行了仿真运行,获得了和临床结论较为一致的结果。能较好地模拟房水运行机制,在与临床可测量参数一致的同时能获得一些不易测量的参数,为研究房水动力学提供依据。     

细菌视紫红质的两种光电微分响应及其机制

利用MATLAB软件对细菌视紫红质 (BR)膜光电器件的脉冲响应实验数据进行拟合 ,得到器件的冲激响应函数。据此用SIMULINK模块构造出了反映BR光电器件特性的仿真系统。利用此系统对不同间断光入射BR光电器件时的输出响应信号进行了仿真计算。通过分析得出结论 :以前所描述的微分响应 (发生在毫秒到秒的时间量级 ,在光打开时产生一个正脉冲 ,在光关掉时产生一个负脉冲 )并非BR分子固有的特性 ,部分是由于测量电路引起的。BR分子本身特性引起的微分响应是发生在微秒时间量级 ,而且在光打开时产生一个负脉冲 ,在光关掉时产生一个正脉冲。对这两种微分响应产生的机制分别进行了探讨