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    • 冠状动脉造影微循环阻力指数对急性ST段抬高型心肌梗死患者急诊PCI术后预后的评估价值
    伍逸轩 , 陈磊 , 任燕飞 , 杨玉琳 , 陆远
    录用日期: 2023-09-26
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的：本研究旨在探究冠状动脉造影微循环阻力指数（caIMR）对急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者行急诊经皮冠状动脉介入（PCI）术后发生主要心血管不良事件（MACE）的预测价值。 方法：本研究是一项单中心回顾性观察性研究，连续纳入了2019.09-2022.03在徐州医科大学附属医院诊断为STEMI的患者541例。使用测量软件（FlashAngio，Rainmed Ltd，中国.苏州）计算caIMR。按照住院或随访期间MACE发生与否分为MACE组和非MACE组，MACE定义为全因死亡，心力衰竭再入院，非计划性血运重建。采用COX回归分析，ROC曲线，Kaplan-Meier生存曲线探究caIMR对STEMI患者急诊PCI术后预后的评估价值。 结果：随访时间为1年，其中发生MACE 61例（11.28%）。与非MACE组比较，MACE组的患者有着更高的caIMR值(26.27±7.69U vs. 21.67±10.80U，P=0.001)。多因素COX分析表明caIMR是MACE的独立危险因素（HR，1.027，95%CI 1.009-1.046，P=0.003），ROC曲线分析结果显示caIMR预测MACE的曲线下面积 0.688，最佳截断值为25.3U。caIMR加入到临床危险因素模型中后显著增加了模型的判别和重新分类能力，NRI 0.6001（95%CI，0.3428-0.8573，P＜0.001），IDI 0.0155（95%CI，0.0065-0.0244，P＜0.001）；进一步将患者分为低caIMR值组(caIMR<25U，n=377)和高caIMR值组(caIMR≥25U，n=164)。Kaplan-Meier曲线显示caIMR≥25U的患者预后更差(log-rank P＜0.001)。 结论：caIMR是STEMI患者行PCI术后预后不良的独立危险因素，caIMR≥25U的患者与caIMR<25U的患者相比，预后更差。
    基于PVDF柔性传感器的不同介质中冲击波波源测量与频谱分析
    牛海军 , 徐连胜 , 沈飞 , 吴琼 , 王立 , 李沣骥 , 樊璠
    录用日期: 2023-09-26
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    发散式体外冲击波作为一种非侵入性的物理治疗手段，已成功应用于临床与康复领域，但是由于冲击波波源性质不清晰，限制了其临床治疗方案的制定和疗效的发挥。本文研究目的是进一步明确冲击头在不同介质界面产生的冲击波波源特征。方法：采用冲击气压可调的体外冲击波产生与信号采集实验系统，结合聚偏二氟乙烯（PVDF）柔性传感器，通过实验测量方法研究冲击头在不同介质（仿体组织、水和空气）界面产生的冲击波形，分析了波源的时域特征和频谱特性。结果：在相同气压冲击下，冲击头在仿体界面和水界面产生的冲击波波形相似，二者与空气界面产生的冲击波波形存在较大差异，空气界面的正负压绝对值明显减小；不同介质中产生的冲击波频谱特性相似，都存在三个明显的峰值频率，调制频率因介质不同而不同（仿体、水和空气中分别为12.2kHz、8.5kHz和7.2kHz），载波频率基本无变化（在82kHz-83kHz之间）。不同气压冲击下，冲击头在同一介质界面产生的冲击脉冲波波形差异不大，冲击气压仅影响冲击波幅度，不影响峰值频率，随着冲击气压的增大，介质界面正负压绝对值增大，变化基本呈线性。结论：PVDF柔性传感器可以有效测量冲击波波源，不同介质界面产生的冲击波在时域和频域都存在一定差异，不能简单以空气或水中的冲击波传播特性代替生物组织中的传播特性。本实验获取的相关数据还需要进一步挖掘和解释，本文的研究结果可以为冲击波设备的评估和临床冲击波治疗方案的制定提供重要信息。
    利用光电容积描记法评估心血管系统功能研究进展
    李毅 , 刘晓龙 , 杨旸 , 王思涵
    录用日期: 2023-09-26
    [摘要](15) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    综述国内外有关光电容积描记法（Photoplethysmography，PPG）的心血管系统功能评估作用，以期为PPG的医学应用及创新研究提供理论参考与借鉴。通过检索国内外数据库，筛选后最终纳入40篇文献。总结现阶段可从PPG信号中解析得到心率、心律、血压、容量等功能评价指标，PPG还可辅助识别诊断血压异常、糖尿病、心律失常、睡眠呼吸暂停综合征、早期缺血性休克等疾病。但PPG精确度与准确性、数据解释及标准化、波形分析和临床应用等方面仍存争议。PPG作为有效评估心血管系统功能状态与辅助诊断各类疾病的工具，已被广泛应用于医疗及科研领域并展现出重要价值，未来其有面朝高精度、多参数、非接触式、远程监护或医疗等方向多路发展的趋势。
    视觉对人体姿势控制影响的脑功能网络连接机制
    郭峰 , 袁维帅 , 王新 , 夏雪莲 , 董彤彤 , 任迎慧
    录用日期: 2023-09-26
    [摘要](0) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的:本研究预观察视觉对人体姿势控制影响及其脑功能网络连接机制。方法:本研究以15名健康青年为研究对象,要求受试者分别进行30 s睁眼、闭眼的双腿站立平衡,采集平衡过程中身体压力中心(COP)和脑电信号。对COP进行样本熵(SampleEn)计算；对脑电θ、α和β频段,计算相位滞后指数(PLI)构建大脑功能网络,并基于图论计算集聚系数(C)、特征路径长度(L)及小世界网络属性()。结果:数据结果表明,受试者在双腿站立平衡过程中,闭眼COP.Y样本熵显著高于睁眼(p<0.05),COP.X样本熵无显著差异。对于大脑功能网络,闭眼α频段PLI平均值显著高于睁眼(p<0.05)；闭眼α频段C、值显著高于睁眼(p<0.05),L值显著低于睁眼(p<0.05),而θ、β频段均无显著性差异。对于区域间大脑功能网络连接,闭眼α频段右额区-右中央区、右额区-顶区、右额区-枕区、右中央区-顶区及右中央区-枕区域间连接强度显著高于睁眼(p<0.01)；闭眼α频段左右中央区、右顶区内PLI平均值显著高于睁眼(p<0.05)。闭眼α频段PLI平均值与COP.Y样本熵呈中度负相关(r=-0.5824,p=0.0227)；C值与COP.Y样本熵中度呈负相关(r=-0.5806,p=0.0232)；L值与COP.Y样本熵高度正相关(r=0.6184,p=0.0140)。对于区域内大脑功能网络连接,睁眼时左前额区(r= -0.5605,p=0.0297)、左顶区(r= -0.6457,p=0.0093)、左枕区(r= -0.5351,p=0.0399)α频段PLI平均值与COP.Y样本熵呈中度负相关；闭眼时左中央区(r= -0.6842,p=0.0049)、右枕区(r=-0.5308,p=0.0418)的α频段PLI平均值与COP.Y样本熵高度呈中度负相关。结论:人体在双腿站立平衡过程中,睁眼状态下,α频段大脑左额叶、左顶枕叶各区域内网络连接越强,平衡控制越好；闭眼状态下,α频段大脑功能网络整体处理信息越高效,平衡控制越好,大脑左中央区、左枕区各区域内网络连接越强,平衡控制越好。
    人体脊柱动力学数值仿真分析模型建立及验证
    黄莞沨 , 曲爱丽 , 李立 , 汪方 , 王冬梅
    录用日期: 2023-09-22
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的 建立T2-L5胸腰椎有限元模型并验证其有效性，为探究脊柱冲击载荷下的动态响应特性及损伤机理提供数值模型支撑。 方法 基于CT断层扫描图像数据建立T2-L5胸腰椎三维有限元模型；仿真分析施加不同力矩下（屈伸、旋转和侧弯工况）T12-L1段载荷-转角曲线并与文献报道的数据进行对比，对T2-T6、T7-T11和T12-L5三段脊柱有限元模型施加不同高度下的自由落体载荷并进行仿真分析，获得轴向力峰值和弯矩并与文献报道的数据进行对比分析。 结果 T12-L1段脊柱有限元模型受不同方向力矩发生最大转角在-2.24°~1.55°，与文献数据吻合良好。在不同跌落高度下，T2-T6、T7-T11和T12-L5三段脊柱有限元模型的轴向峰值力分别为1.7 kN~5.3 kN、1.3 kN~5.5 kN和1.3 kN~7.5 kN，均处于文献数据误差范围内；脊柱与椎间盘应力云图显示，椎体由外缘最先受力，椎间盘由髓核承受主要载荷，符合实际脊柱损伤发生机制。 结论 本文所建立的T2-L5脊柱模型能够正确模拟不同工况下脊柱的生物力学行为特性，分析结果是有效性的。
    新型骶髂拉力钉生物力学性能研究
    梁成 , 卓川川 , 王冠 , 李文 , 段可 , 李忠 , 鲁晓波 , 卓乃强
    录用日期: 2023-09-22
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    背景 骨盆松质骨含量丰富，普通骶髂经皮拉力修复骨质疏松的骶髂关节损伤易固定失效，开发能更有效把持松质骨的拉力钉具有重要意义。 目的 探究新型骶髂拉力钉的生物力学性能。 方法 用临床中常用的骶髂经皮拉力钉作为对照。使用聚氨酯材料模拟松质骨，利用Instron力学试验机测试新型骶髂拉力钉的抗拔出性能。采用骨盆标本，分析新型骶髂拉力钉修复正常站立姿态骶髂关节损伤的力学效果，测试固定的静态刚度和动态稳定性，以正常骨盆、骶髂经皮拉力钉-单钉修复、骶髂经皮拉力钉-双钉修复骶髂关节损伤为对照。 结果 拉力钉拔出后的聚氨酯材料破坏情况，新型骶髂拉力钉组的破坏更小。新型骶髂拉力钉抗拔出的有效把持位移平均约为（8.81±0.21）mm，显著大于骶髂经皮拉力钉平均位移（0.60± 0.02）mm。但骶髂经皮拉力的最大抗拔出力显著大于新型骶髂拉力钉的最大抗拔出力。骶髂关节损伤修复后的刚度，采用一枚骶髂新型骶髂拉力钉显著高于采用两枚普通骶髂经皮拉力钉。骶髂关节损伤组的位移振幅最大，为（0.995±0.021）mm；正常组的位移振幅第二大，为（0.520±0.011）mm；其余组别的位移振幅较为接近，但P均小于0.05，存在显著性差异。新型骶髂拉力钉修复的的动态稳定性最优，略优于骶髂经皮拉力钉双钉修复组，骶髂关节损伤组的稳定性最差。骶髂新型骶髂拉力钉能有效修复骶髂关节损伤。 结论 骶髂新型骶髂拉力钉能更有效的把持松质骨，具有一定的临床实用性。
    胃肠微环境下吻合钉仿生表面对细菌粘附的微流场仿真
    冯荣川 , 胡亚辉 , 马言 , 张春秋 , 刘淑红 , 刘帮 , 付蔚华
    录用日期: 2023-09-22
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的 模拟在吻合钉植入人体以后,吻合钉表面与肠壁组织之间的微流场环境,研究其仿生疏水化表面对细胞外液流速和壁面处流体剪切力的影响,进而通过流场的变化从而调控细菌的粘附。为吻合钉抑菌表面的研究提供了理论依据。方法 观察鲨鱼皮肤微结构,建立细菌在微流场环境中的简化二维运动模型。通过CFD数值仿真,模拟静态流场和动态流场中,细菌分别在光滑表面和微织构表面的运动,比较两种表面环境下细菌周围的流场特征和流体剪切力的大小,分析流体剪切力影响细菌粘附的内在机理。 结果 仿生微织构的加入增强了微流场内细胞外液的流速,在静态流场中流体对细菌的粘滞作用较小；动态流场中流体对细菌的推动作用更强；一定范围内的微坑宽度使微织构壁面所受流体剪切力更大。结论 吻合钉的仿生微织构表面,加快了细胞外液的流速,提高了微织构壁面和细菌所受流体剪切力,对细菌的附着有一定影响。
    高精度经颅直流电刺激对踝关节跖背屈疲劳任务中脊髓运动神经元兴奋性的影响
    于常晓 , 占江龙 , 沈斌 , 周俊鸿 , 徐琳峰 , 傅维杰
    录用日期: 2023-09-22
    [摘要](3) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的 探究踝关节跖背屈疲劳任务中高精度经颅直流电刺激（high-definition transcranial direct current stimulation，HD-tDCS）对H-反射和M-波的调控效果，以期为HD-tDCS减轻神经肌肉疲劳的实际应用提供方向。方法 招募20名健康青年男性受试者，随机分为真刺激组和假刺激组各10名。对受试者采取连续五天的单盲HD-tDCS干预（时间：20 min；强度：2 mA；靶点：Cz），干预前一天采集受试者安静条件下的H-反射和M-波，跖屈肌最大自主收缩（maximal voluntary isometric contraction，MVIC）时的M-波，跖屈肌和背屈肌MVIC力矩，并进行一次踝关节跖背屈运动性疲劳任务，目的是确定受试者达到该任务疲劳的时间。干预后一天进行与第一次疲劳任务相同的运动时间，并进行后测的数据采集。采用重复测量双因素（刺激方案×疲劳前后）方差分析其自变量对受试者肌肉力学特性、α运动神经元传导特性各指标的影响。结果 相较于疲劳前，两组疲劳后的自主激活值（voluntary activation，VA）、H-反射最大值（maximal H-reflex，Hmax）、M-波最大值（maximal M-wave，Mmax）、跖屈肌和背屈肌MVIC力矩均显著降低（P < 0.05），但相比于真刺激组，假刺激组的VA值（P = 0.019）和背屈肌MVIC力矩（P = 0.009）下降更为显著。结论 连续五天的HD-tDCS干预有助于提高脊髓节段α运动神经元的活性，且能抑制跖背屈疲劳诱发的外周“神经-肌肉”接头处的信息传递能力的下降。
    膝关节统计学形状模型的几何外形有效性验证
    段化兵 , 谷雪莲 , 李晓虎 , 周金成 , 常逸昊 , 王 杰 , 郭笑辰
    录用日期: 2023-09-22
    [摘要](1) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的：本研究的目的是获取中国男性健康膝关节的解剖参数范围，并验证基于健康膝关节所建立的统计学形状模型(Statistical Shape Model, SSM)在几何外形上的有效性，为基于膝关节SSM的假体设计提供依据。 方法：采集健康男性膝关节CT影像(n>100)建立三维膝关节模型，每一例模型都将被选取为目标样本，剩余模型作为训练集进行主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)，将得到的膝关节SSM向着目标样本模型进行拟合预测得到SSM预测模型。在样本模型和SSM预测模型上分别标记出相同的解剖测量点(股骨上6个，髌骨上8个，胫骨上6个)，并得出20个解剖参数(17个线性参数和3个角度参数)。对解剖参数值采用独立样本t检验(参数验证)和Mann-Whitney U检验(非参数验证)进行统计学检验，若得出的p-value均大于0.05，则证明SSM在几何外形上的有效性。 结果：PCA得到的主成分vi表示训练集模型中不同的解剖变异性，如主成分1表示训练集模型中体积差异，表现为膝关节骨成分整体的放大和缩小，主成分2和3分别表示尺寸上的不同比例关系和膝关节一定的屈膝旋转变化。本研究得出了中国男性健康右膝关节的解剖参数范围，如LAP、TEA和∠MA的参考范围为56.13~69.04mm、73.96~92.12mm、71.79~79.83°等，有助于临床上对骨缺损相关疾病的诊断和治疗。解剖参数在健康样本模型和SSM模型上的定性和定量对比分析的结果显示，线性参数值的平均偏差均小于6mm，角度参数值的平均偏差均小于2.5°，统计学检验的结果显示所有解剖参数的p-value>0.05，证明膝关节SSM预测模型与真实健康模型在几何外形上不具有统计学差异。 结论：该研究得出了健康膝关节解剖参数的参考范围，并证明了膝关节SSM模型在外形上与真实健康模型具有一致性，该结果可以作为基于SSM设计膝关节假体的依据。
    衰老引发的糖萼损伤与血管功能障碍
    张梓航 , 高朵岚 , 戴鑫源 , 刘添 , 李明翰 , 邓小燕 , 康红艳
    录用日期: 2023-09-06
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    血管内皮糖萼(endothelial glycocalyx,EG)是位于血管内表面的一层多糖蛋白复合结构,其损伤与动脉粥样硬化、中风、脓毒症、糖尿病、肾脏疾病、高血压、肺水肿等诸多疾病存在关联。基于此,糖萼的健康程度已被列为评估血管健康的重要指标。研究表明,衰老会伴随糖萼发生退行性改变,体现在其厚度变薄、合成及降解相关酶基因水平的失调等方面；与此同时,衰老引发的灌注受损、血管硬化、氧化应激等也会反过来加剧糖萼损伤。作为血管的天然保护性屏障,衰老引发的糖萼损伤与血管舒缩功能受损、通透性增大、炎症及免疫反应失调、凝血/抗凝功能失衡等存在关联。从“结构决定功能”的角度出发,开展衰老过程中糖萼的厚度、成分、微观结构、力学特性等变化规律及其与血管功能障碍的相关性研究,对于预防、诊断、治疗动脉粥样硬化等年龄相关性心血管疾病具有重要意义。
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