简介：利用计算机辅助设计和计算机辅助工程,对用于肢体功能障碍患者的康复移位机进行了构型综合和尺寸优化。优化后的设备在满足患者使用要求的前提下总质量尽可能降低,有利于此类康复设备家庭化的推广。结果表明在移位机应力许可范围内,本设计满足体重范围从40kg到112kg和身高从145cm到195cm的人员使用,并能进行参数化尺寸编辑。最后通过样机乘坐实验验证了本研究的正确性,为康复领域器械研发提供参考。

简介：以镍铬合金为金属基底,在白榴石为主晶相的烤瓷粉中按不同比例加入Ni、Cr、NiO、Cr2O3作为梯度调节成分,制备具有成分梯度结构的金属烤瓷,采用双层嵌套模型热应力模拟及材料抗弯强度测试,考察了梯度成分对梯度结构烤瓷强度的影响。研究发现,梯度调节成分为NiO：Cr2O3：Ni：Cr=25%：25%：25%：25%时得到抗弯强度最大的梯度层,且对于热应力曲线斜率为正的样品,热应力曲线斜率的绝对值越小,样品抗弯强度越大。

简介：利用高压静电法制备了海藻酸钙微胶珠，以牛血红蛋白作为模型药物，考察了牛血红蛋白（Hb）的稳定性、制备条件对微胶珠载药的影响。结果表明：Hb在10℃下能稳定存在，1．8％（w／v）Na-Alg与4．5％（w／v）CaCl2制备的微胶珠载药量较大，真空干燥的微胶殊彼此粘连破坏严重，冷冻干燥则表面出现明显的内陷，乙醇梯度洗脱-真空干燥球形度较好。水凝胶态的微胶珠载药后球形度完好，是理想的载药方式，24h时载药量达28．4％，为干燥后的2～3倍。

简介：目的综述了近几年来国内外有关等离子喷涂羟基磷灰石涂层优化方法的研究进展,并从过程控制的角度为涂层的优化提供一个新的思路.方法从等离子喷涂工艺参数、对涂层进行后期热处理以及梯度涂层的设计等三个方面介绍了有关涂层优化的研究进展情况.结果通过改变喷涂工艺参数可以改善涂层的组织与性能;通过对涂层进行后期的热处理可以提高涂层的结晶度;通过制备梯度涂层可以提高涂层与基体之间的结合强度.结论研制出既具有较高的界面结合强度又有较好稳定性的种植体材料是下一步羟基磷灰石涂层种植体材料的发展方向.

简介：我们研究了阳极氧化铝模板的制备过程中影响其生长的因素：电解液的类型、氧化电压、氧化时间、反应温度、氧化次数等。随着阳极氧化铝模板在生物医学等交叉学科中的应用,研究和开发真正具有特定功能的纳米生物传感器是将来的发展趋势。

简介：介绍一种新型无创可延长假体的延长结构,并对延长结构做应力分析和优化。利用三维设计软件PRO/E(PTC公司,美国)建立具有不同规格延长结构的三维模型;通过有限元方法分析得出优化的延长结构,并用物理实验验证。研究表明,延长结构的最大负载能力主要取决于聚缩醛(polyoxymethylene,POM)材料制成的限动管,仿真与物理实验结果所呈现的不同规格延长结构的静态力变化趋势基本一致;对于本研究的多种延长结构来说,移动管凸起的外径φ为19mm、凸起角度γ为15°至45°之间最佳。因此,本研究提出的延长结构设计原则以及分析与验证结果,为新型无创可延长假体深入研究奠定了良好的理论基础。

简介：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)以呼吸受限和反复暂停为主要症状,目前最佳的治疗方式是通过家用睡眠呼吸机对用户上气道施加持续的正压通气(CPAP)。但呼吸机面罩若设计不当,可能导致局部“高浓度”CO2的反复吸入,长期对用户的健康不利。本研究以全脸式呼吸机面罩为研究对象,通过计算流体动力学(CFD)的方法分析面罩内CO2的残留状况及流场特征变化,并以此为依据开展优化设计。结果表明呼气末时刻鼻孔附近CO2的残留浓度约为3%,且会被反复吸入,长期将影响用户健康;若将排气孔设计在面罩前端,鼻孔附近CO2的残留浓度将降低到2%,即CO2的反复吸入量减少33.3%。本研究为家用睡眠呼吸机面罩基于空气动力学的个体化优化设计提供了重要的理论指导。

简介：胸痛三联征在临床上有相似的胸痛症状,误诊率居高,其确切病因尚不十分明确。针对经典支持向量机不适用于胸痛三联征此类非平衡数据集分类的缺点,本研究结合径向基核函数、布谷鸟算法以及支持向量机,提出一种基于布谷鸟算法优化支持向量机的分类识别模型,用于胸痛三联征的分类诊断。在收集到的735例有效样本数据集上,采用Java程序抽取平衡数据集。实验结果显示,基于平衡数据集,该模型的平均正确率为80.667%;基于非平衡数据集,其平均正确率为97.767%,相比经典支持向量机、粒子群算法-支持向量机、遗传算法-支持向量机均有不同程度的提高。因此,本研究模型对胸痛三联征的分类诊断具有一定的参考价值。

简介：基于互信息的全局配准算法是近年图像配准研究的热点之一,此法具有精度高、鲁棒性强的特点.现将互信息作为相似性测度,采用模拟退火与鲍威尔相结合的多分辨率搜索优化策略,对临床使用的三维CT、MR图像进行了刚体配准.实验结果表明此方法能有效地防止优化陷入局部极值,具有良好的实用性.

简介：生物医学中的数学建模已受到研究人员的普遍关注。然而,由于生物医学中研究对象与研究方法有着自身的工作特点,它和传统的物理工程系统相比有较大的差异,如对这些特点没有明晰的认识,对于要想利用数学模型研究生伞现象的土物医学工作者和数理工作者的工作都会有所妨碍。人们已就数学方法在生物医学中的作用、生物医学数学模型的构造、运用的原则与方法作过方法学的探讨。本文拟着重从方法论的角度论述生物医学数学建模中的若干问题。

简介：目的在考虑声换能器特性的基础上,对磁感应磁声成像的正问题进行研究,并探讨其声源的产生、传播及接收机制。方法参考CT的三维Phantom仿真模型建立磁感应磁声成像正问题的模型,并结合电磁场理论利用有限元软件comsol仿真分析模型内部电导率分布与磁场和磁感应电场的关系,得到模型内部的磁感应电流分布。然后再深入研究声偶极子模型,并检测分析声换能器的特性后,给出相应的仿真声信号检测结果。结果磁感应电流密度在中心位置处为0,在电导率边界处变化较大,声换能器的检测声场分布和声偶极子传播的指向性会极大的影响声换能器接收到的磁声信号的值。结论为磁感应磁声成像实验研究及由声信号重建物体内部的电导率分布提供理论基础。

简介：压缩感知理论的提出,使得小动物三维荧光断层成像中在体肿瘤的稀疏重建成为可能。然而,小动物三维荧光逆向重建过程中系数矩阵的列向量具有高度的相干性,导致了正则化问题不能得到最稀疏的解。本研究提出了基于QR分解的系数矩阵正交变换方法,以降低系数矩阵列向量的高度相干性,并通过求解L1/2正则化问题逆向重建小动物体内光源大小和位置。数值仿真和活体小鼠实验表明,该方法能够有效的降低逆向重建过程中的欠定性,提高肿瘤源重建精度。