体外循环血栓非侵入在线电阻抗成像方法

目的 在体外循环系统中,血栓的在线检测和可视化具有重要意义。本文提出了基于电阻抗成像（EIT）的体外循环血栓非侵入在线检测方法。方法 首先通过联合仿真研究了传感器尺寸对成像效果的影响。其次,根据仿真结果设计了直径为20 mm的16铜质电极EIT传感器,搭建了循环流动实验平台,并设计了静态和循环流动实验。使用尺寸为3～6 mm的猪血块代替血栓,将血块置于新鲜猪血样本中,采用Tikhonov正则化算法进行成像。将3 mm和5 mm的血块分别置于循环系统中,重建血块在传感器截面的大小和位置图像,并与高速相机拍摄结果进行对比。结果 仿真结果显示当目标物与传感器面积比（AR）不小于0.01时,传感器直径为20 mm和30 mm对应的图像相关系数（IC）均大于0.06,成像效果较好。静态成像结果显示,相对尺寸覆盖率误差（RCR）小于等于0.1。循环流动实验显示,血块经过传感器时,检测到归一化后的相对电导率变化值分别为80和200,结果显示该方法能够检测到循环系统中的血块。结论 该方法具有实时性和非侵入的优点,有望应用于体外血栓的检测。     

同胚模型——生物系统建模与仿真的一个发展方向

本文叙述了自系统论、控制论提出以来生物系统的建模与仿真的几种类型各自的优缺点,包括类比模型、黑箱模型、机能模型以及同胚模型,指出建立同胚模型是生命科学定量化较好的发展,最后提出了建立同胚模型的几种可能的方法。     

靶向基质金属蛋白酶14类血红素结构域特异活性位点的确定及反义肽虚拟筛选

目的:确定基质金属蛋白酶14(MMP-14)类血红素结构域(HPX14)特异活性位点,虚拟筛选获得能与HPX14特异结合的短肽。方法:用metaPocket预测HPX14的活性口袋,多序列比对分析活性口袋的氨基酸残基特异性;基于M-I和R-B理论设计以特异活性位点为正义肽的反义肽库,并进行虚拟筛研究及结合特异性确定。结果:生物信息学分析确定了KGRGLTD为HPX14的特异活性位点,并构建了其1036条反义肽;通过2轮虚拟筛选,获得10条得分居前的与HPX14结合较好的反义肽,它们与HPX14具有较高的亲和力,并可能影响MMP-14同源二聚体的形成和MMP-14活性的抑制;VSETAPF、IGEPPPF是对接打分最好的2条短肽,与HPX14的结合具有特异性。结论:KGRGLTD是HPX14的特异活性位点,虚拟筛选得到的VSETAPF、IGEPPPF等反义肽与HPX14具有较高的亲和力,这为基于MMP-14的HPX结构域的靶向小分子多肽先导药物的发现提供了重要的前期工作基础与新思路。     

Adaptive Control for Passive Kinesiotherapy ELLTIO

Exoskeletons are mechatronic devices used to increase human muscle strength and resistance. In the last decade these devices have become a very useful tool to assist active kinesiotherapy. This paper presents the design of exoskeleton focused on the rehabilitation of ankle and knee for the right leg. The construction of prototype like Exoskeleton for Lower Limb Training with Instrumented Orthoses （ELLTIO） using Series Elastic Actuator （SEA） to reduce the effort in the human joints, and a control law to perform a rehabilitation routine using an adaptive control scheme were first implemented in simulation to verify the control strategy and make a real rehabilitation test. The adaptive control law is proposed with the intention that the exoskeleton can adapt to user parameters at the time when performing the exercise. The results show the parameters estimation and tracking trajectory for the exoskeleton were proposed, and this trajectory could be a routine rehabilitation proposed by the therapist.     

2010生命系统建模与仿真国际会议和2010可持续能源与环境中的智能计算国际会议通知

<正>2010生命系统建模与仿真国际会议(LSMS2010)和2010可持续能源与环境中的智能计算国际会议(ICSEE2010)将于2010年9月17～20日在中国无锡举行。LSMS-ICSEE2010是面向全世界生命系统建模     

走进虚拟植物

<正>这是一堂果树修剪实践课,小王进入系统,看着枝繁叶茂的桃树,心里无比兴奋。他选择了果树修剪的选项,并且因为没有修剪经验,他选择了向导。在向导的语音提示下,小王开始对果树进行修剪,2分钟后小王完成了任务。     

生理驱动高仿真模拟技术在心肺复苏培训中的应用

目的:探讨生理驱动高仿真模拟技术对于提高医护人员心肺复苏能力的效果及必要性.方法:对126名新入院医护人员进行基本急救知识摸底测试,然后使用简单急救技能操作模拟器和生理驱动高仿真模拟人,应用"简短理论讲授+分项技术练习+综合模拟演练+录像回放分析"方法进行急救技能培训,分析培训效果,总结反馈意见.结果:培训前心肺复苏理论成绩45.81±5.23,心肺复苏操作技能及格率仅为11.36%.经短期培训后,再次以同等难度试卷测试,平均理论成绩为92.85±6.25,心肺复苏操作测试合格率为100.0%,与培训前平均成绩比较有显著的提高(P<0.01);对接受培训者的反馈意见进行分析,认为有必要加强急救培训者占95.2%;认为高仿真模拟急救培训对今后医疗工作中处理紧急突发事件或急危重病人有重要帮助者占98.4%.结论:生理驱动高仿真模拟培训对提高急救意识和实际应急能力有重要帮助作用,有必要对医护人员定期进行急救知识和技能培训.     

走进虚拟植物

这是一堂果树修剪实践课,小王进入系统,看着枝繁叶茂的桃树,心里无比兴奋。他选择了果树修剪的选项,并且因为没有修剪经验,他选择了向导。在向导的语音提示下,小王开始对果树进行修剪,2分钟后小王完成了任务。     

病原生物学实验教学中应用多学科整合及虚拟实验的探索

病原生物学作为一门实践性很强的学科,其实验教学在其中发挥重要的作用。为了提高病原生物学实验的系统性和可操作性,结合微生态学、医学微生物学及免疫学各自学科特点,进行以"抗生素诱导的肠道菌群失调"为例探讨病原生物学整合实验。由于临床标本及实验条件的限制,采用可视化虚拟实验进行消化性溃疡中病原菌分离与鉴定及微生态菌群分析实验。这将为病原生物学实验教学的改革提供相应参考。     

新型M5胆碱受体选择性拮抗剂的发现及药理活性研究

目的:选择性拮抗M5胆碱受体可成为治疗药物成瘾的新途径,本文旨在利用虚拟筛选、结构优化、分子与细胞水平的药理活性评价,以期获得新型M5胆碱受体选择性拮抗剂。方法:通过虚拟筛选获得具有新型骨架的候选化合物,以该结构为基础进行结构优化;利用放射配基实验对系列化合物进行活性测定;进一步评价其亲和力对各胆碱受体亚型的选择性,并利用细胞内钙离子释放实验评价其拮抗活性。结果:通过虚拟筛选得到具有新型骨架的M5胆碱受体拮抗剂WXY-1-1,对其进行三轮结构优化共合成20个化合物;放射配基实验表明,其中化合物WXY-3-5对M5胆碱受体亚型具有亚微摩尔级亲和力(Ki=0.7μM)且具有亚型选择性(高出其他4个亚型9-35倍);钙流实验表明,化合物WXY-3-5对M5胆碱受体亚型具有拮抗活性(IC_(50)=6.1μM)。结论:通过虚拟筛选、结构优化以及药理活性评价,获得具有新骨架的M5胆碱受体选择性拮抗剂,为后续药物开发提供了新的先导结构。