神经介入手术是治疗神经系统疾病的重要方法，机器人辅助治疗不仅可以提高手术的精准度，而且还可以减少辐射暴露等风险。目前，临床应用于神经介入手术的机器人包括CorPath GRX、Magellan、VIR、RobEnt、"鲁班"和VAS HERO等系统，已成功完成了全脑血管造影术、颈动脉支架置入术、动脉瘤支架及血流导向装置置入术、弹簧圈栓塞术和动静脉瘘栓塞术，且具有较高的安全性和有效性。为了更加精准、平稳地完成神经介入手术，临床应用中在既往的泛血管介入机器人基础上，增加了适应颅内血管的控制软件、导丝递送模块、触觉反馈系统等。但是，神经介入机器人仍处于不断改进、迭代发展的时期，随着技术的成熟，有望在运动能力、精准控制、交互反馈及生物仿真等方面进步飞速，未来会为患者提供更加精准、安全的临床治疗。

心脏骤停(cardiac arrest, CA）是一个主要的公共卫生问题。据报道，全世界每年有超过370万例心脏骤停 [1,2]，是具有显著发病率和病死率的疾病，院外心脏骤停(OHCA)患者的存活率低于15% [3]，而院内心脏骤停(IHCA)患者的存活率约为22% [4]。CA患者需要立即进行紧急护理和高质量的心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation, CPR)，以增加生存机会 [5,6]。在无法立即实现自主循环恢复（return of spontaneous circulation, ROSC）的情况下，胸部按压连续性及其质量是心脏骤停患者存活的关键决定因素 [7,8]。然而，随着复苏时间的延长，传统手动胸外按压的质量可能会逐渐下降。研究表明，救援人员在失去效力之前无法进行足够的按压超过大约1 min，4 min后救援人员的胸外按压效果仅达到约30% [9]。此外，在患者运送过程中通常难以进行有效的手动胸外按压 [10]。

近年来，诱发性肺量计法以其操作简单、价格低廉和为患者提供视觉反馈的优点逐渐被用于预防和降低术后肺部并发症。本文对诱发性肺量计法的使用装置及方法、诱发性肺量计法在胸部/腹部/心脏术后肺部并发症中的预防应用现状进行综述，以期为我国诱发性肺量计法的推广应用提供借鉴。

目的:通过对社区医护人员心肺复苏（cardiopulmonary resuscitation，CPR）知识的现状调查，分析其心肺复苏相关知识掌握程度的影响因素，为今后改进社区急救培训提供依据。方法:2022年1月至3月依据《2016中国心肺复苏专家共识》和2020年美国心脏协会（American Heart Association，AHA）发布的CPR指南，自制调查问卷，对北京地区社区医护人员以微信推送问卷的方式进行CPR相关知识调查，问卷主要内容包括医护人员基本情况、CPR知识（满分为17分）和实践状况3部分，采用R4.0.3 统计软件进行多重线性回归分析。结果:来自51个社区中心的990名社区医护人员有效答卷，CPR知识平均得分为（10.27±2.87），回归分析显示男性，非31~40岁年龄组、中专学历、培训频次0~1次/2年、未实践过CPR和使用过自动除颤仪（automated external defibrillator，AED）的人群组较对应的组别得分差异存在统计学意义，提示性别、年龄、教育背景、培训频次、是否实践CPR和AED是社区医护人员CPR能力的独立影响因素。结论:社区医护人员心肺复苏能力亟待进一步提高，应重点加强中专学历、非31~40岁年龄段的医护人员的培训，培训时间应基于艾宾浩斯记忆曲线制定，增加培训频次，对无实践经验者要多练习CPR实时反馈装置培训及高仿真实操体感以提升社区医护人员CPR能力；需要增加CPR培训的频次，对不同人群采取分层次培训。

目的:研制机器人消化内镜系统（robotic digestive endoscope system，RDES），验证其可行性、安全性及操控性能。方法:基于主从控制系统设计RDES，包含3部分：整合内镜主体包括内镜和与之整合的内镜旋钮/按钮控制系统；机械臂系统包括基座、机械臂及连接在其上的内镜进退操控装置（有力反馈）和内镜轴向旋转操控装置；操控台包括内镜控制主手和图像显示器。操作者坐在远离检查台的操控台前，操控主手实现内镜头端弯曲、镜身进退及旋转，并通过主手上的按钮实现送气、送水、吸引、定图以及运动比切换功能。（1）活体猪胃镜检查实验：初学组、高级组医师各5名，每人分别操控RDES及普通内镜（间隔2周）行活体猪胃镜检查6次，比较检查时间。（2）仿真胃模型内壁画圆实验：初学组、高级组医师各5名，每人分别操控RDES 1∶1、RDES 5∶1模式和普通内镜完成画圆实验各6次，比较3种方式完成时间、准确度（即轨迹偏差）和工作量。结果:RDES运行良好，力反馈良好。活体猪胃镜检查实验中，胃镜检查均顺利完成，无黏膜损伤及出血、穿孔。初学组和高级组医师操控RDES的检查时间均随操控例次增加呈下降趋势，但操控RDES的下降值大于操控普通内镜（初学组 P=0.033；高级组 P=0.023）。仿真胃模型内壁画圆实验中，初学组医师操控RDES 1∶1、5∶1模式完成内镜下画圆时间均短于普通内镜［1.68（1.40，2.17）min、1.73（1.47，2.37）min比4.13（2.27，5.16）min， H=32.506， P<0.001］，轨迹偏差均优于普通内镜［（0.50±0.11）mm、（0.46±0.11）mm比（0.82±0.26）mm， F=38.999， P<0.001］，工作量均小于普通内镜［42.00（30.00，50.33）分、43.33（35.33，54.00）分比52.67（48.67，63.33）分， H=20.056， P<0.001］；高级组医师操控RDES 1∶1、5∶1模式完成时间均长于普通内镜［1.72（1.37，2.53）min、1.57（1.25，2.58）min比1.15（0.86，1.58）min， H=13.233， P=0.001］，但轨迹偏差［0.47（0.13，0.57）mm、0.44（0.39，0.58）mm比0.52（0.42，0.59）mm， H=3.202， P=0.202］、工作量［（44.62±21.77）分、（41.24±12.57）分比（44.71±17.92）分， F=0.369， P=0.693］和普通内镜差异无统计学意义。 结论:RDES可实现远台操控，大大降低了工作强度；RDES可同时调控大小旋钮，使操控更灵活；RDES增加了运动比模式，使操控更精细；RDES易于初学者掌握，有望缩短医师培养周期；RDES为实现内镜远程操控和全自动消化内镜提供了可能。

大便失禁的病因较多，与肛门括约肌和盆底肌肉组织、直肠贮存功能、粪便稠度和神经功能（例如，结肠传输和运动、心理认知和感觉运动功能）的改变有关 ［1］。大便失禁治疗的重点主要为针对病因的治疗。非手术治疗被推荐作为大便失禁患者的一线治疗，20%~54%的患者通过饮食习惯和结构的管理或经药物治疗后，症状能够有所改善 ［2］。目前，临床对于大便失禁的非手术治疗方法主要包括饮食、生活方式和排便习惯的改变、药物治疗、盆底肌肉训练、生物反馈治疗、肛门插入装置以及经肛门冲洗等 ［3］。但对于治疗方案的选择大部分是基于医生的经验，往往缺少症状的记录和量表的评估，药物治疗的选择较为随意。而在治疗过程中又缺少对于非手术治疗患者治疗效果的分阶段评估和全过程管理以及跟踪随访，极大地影响了对于大便失禁患者非手术治疗效果的评价。

为解决目前临床使用的雾化器因缺乏反馈控制功能,存在使用场景局限且易造成药物污染和浪费的问题,本研究设计了一种基于浓度阈值的自适应雾化器控制系统.通过加装浓度传感器,并基于Arduino平台编写控制程序,实现根据药物使用量控制雾化器产生符合需求的气溶胶浓度,并利用单向阀确保气流单向流动.结果显示,与传统雾化器相比,本研究设计的雾化器药物消耗量约减少 75％,药物残留少.该装置能够减少药物浪费、节约雾化用药、改善雾化治疗环境.

目的 生物医学工程专业生物力学课程具有学科交叉性和前沿性等特点.然而目前该课程实验教学仍存在许多问题,例如:实验工具高度封装化,学生和教师都难以理解其具体的构造和原理;实验设计中教学与教师的科研方向偏离较远.以上问题极大地限制了学生们的创造力和动手能力,同时也制约了生物力学课程中对学生创新思维和学科交叉意识的培养功能.因此,生物力学课程的实验教学中急需针对以上问题进行改革.方法 本文基于对首都医科大学"生物力学A"课程实验教学的实践,提出了用科研反哺教学的方式改进生物力学课程的实验教学.具体而言,在传统生物力学实验课程内容的基础上,新增了两项由教师科研成果转化的实验内容,学生在实验课上能基于教师的科研前沿成果,理解和搭建生物力学测量装置,并用其进行生物力学参数的测量.结果 根据课后的反馈信息,科研反哺教学的改革思路不仅加深了学生对生物力学知识点的理解,提高了学生对生物力学课程的兴趣,锻炼了动手能力,还使学生对科学研究有了初步认识.结论 科研反哺教学的课程改革思路在首都医科大学"生物力学A"课程实验教学中的实践取得了良好效果,解决了目前生物力学实验课程中存在的普遍问题.该方式可为未来生物力学课程实验教学的改革提供参考.

目前尚不清楚地表臭氧(O3)污染下植物、土壤和微生物之间的直接或间接相互作用对森林地上和地下固碳功能的影响.采用开顶式气室装置和结构方程模型,研究4种O3浓度下欧美杨107(Populus euramericana cv.'74/76')的光合性状、叶和细根生化性状、土壤理化因子和土壤微生物群落特征对地上和地下生物量降低的直接和间接效应.结果表明,O3浓度升高(86 nmol/mol)分别导致杨树地上、地下和总生物量相比对照分别下降16％、11％和15％,对地上生物量降低的影响大于地下生物量.结构方程模型发现光合速率、叶淀粉和叶非结构性碳水化合物对地上生物量有直接的影响;表明O3主要通过影响植物的光合生理代谢过程对地上生物量积累产生直接作用.O3对地下生物量的影响是通过直接影响叶氮和土壤总碳,叶氮再影响叶淀粉从而间接影响地下生物量.土壤pH、总碳和土壤微生物(细菌和真菌群落)对地上产生直接效应,且O3对真菌群落的影响效应大于细菌群落,表明植物通过地下过程对O3的响应可直接反馈作用于生物量的积累和分配过程.本研究通过解析植物、土壤和微生物之间的直接或间接相互作用为评估O3污染对杨树人工林地上和地下固碳功能的影响提供科学依据.

目的 探讨颅内动脉瘤单纯Pipeline栓塞装置(PED)治疗后瘤内血流动力学改变及其与动脉瘤闭塞的相关性.方法 回顾性分析2016年1月至2020年12月单纯使用PED治疗的63例(68个动脉瘤)颅内动脉瘤的临床资料和DSA影像资料.选择动脉瘤瘤腔中心和距离动脉瘤瘤颈近心端2cm处的载瘤动脉(参考点)为感兴趣区,使用基于Python的自研程序对DSA数据进行血管造影参数成像(API)分析,获取时间-密度曲线,计算血液动力学参数及其变化率(△),包括平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)、峰高(PH)、曲线下面积(AUC)、半峰全宽(FWHM).结果 68个动脉瘤共置入68个PED,术后6个月影像随访显示动脉瘤完全闭塞52个(76.5%),未完全闭塞16个(23.5%).API分析显示,术后参考点FWHM显著延长(P<0.05),动脉瘤内TTP、FWHM和MTT显著延长(P<0.05),动脉瘤内PH显著降低(P<0.05).相比参考点,动脉瘤内术后血流动力学变化更为显著(P<0.05).闭塞动脉瘤术后瘤内TTP、FWHM和MTT显著延长(P<0.05),PH显著降低(P<0.05);而未闭塞动脉瘤内血流动力学参数无显著变化(P>0.05).术后动脉瘤内TTP、FWHM和MTT分别延长了22.8%、36.0%和25.0%,而闭塞动脉瘤内TTP、FWHM和MTT分别延长了43.9%、53.0%和38.3%.ROC曲线分析显示,?MTT、?TTP、?FWHM对术后6个月动脉瘤的闭塞情况具有一定的预测价值,而且联合预测效果更好.结论 颅内动脉瘤单纯PED治疗后闭塞结果和术后瘤内血流的减缓相关.API技术对真实的血流效应有良好的反馈,可以定量表征血流信息变化,可以预测PED治疗后远期动脉瘤的闭塞情况.