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膜联蛋白A1激活FPR2/ALX依赖性AMPK/mTOR通路改善创伤性脊髓损伤的机制研究
编辑人员丨4天前
目的 探讨膜联蛋白A1(ANXA1)是否通过激活甲酰受体2/脂蛋白A4受体(FPR2/ALX)依赖的单磷酸腺苷活化蛋白激酶/雷帕霉素靶蛋白(AMPK/mTOR)通路改善创伤性脊髓损伤(SCI).方法 将24只10周龄雄性SD大鼠按随机数表法分为A组(假手术组)、B组(SCI组)、C组[SCI+ANXA1模拟肽(Ac2-26)处理组]、D组(SCI+Ac2-26+WRW4处理组),各6只.建模前3 d,C组大鼠的脊髓T10段蛛网膜下腔注射1 mg/kg Ac2-26,D组的脊髓T10段蛛网膜下腔注射1 mg/kg Ac2-26和2.2 mg/kg WRW4,A组和B组注入等量的生理盐水,使用脊髓打击器(参数:高度6 cm,重量10 g)制备成年大鼠SCI模型,通过Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分检测大鼠的运动功能,活性氧(ROS)试剂盒检测脊髓组织中ROS的含量,ELISA检测脊髓组织TNF-α、IL-1β、1L-6水平,蛋白免疫印迹法检测脊髓组织中单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)、磷酸化单磷酸腺苷活化蛋白激酶(p-AMPK)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、微管相关轻链蛋白3(LC3)及选择性自噬接头蛋白1(p62)的表达水平.结果 与A组比较,B组大鼠BBB评分显著降低(P<0.05);与B组比较,C组大鼠BBB评分[(7.8±1.9)分vs.(16.4±2.5)分]显著升高(P<0.05);与C组相比,D组大鼠BBB评分[(16.4±2.5)分vs.(10.1±1.5)分]升高(P<0.05);与A组比较,B组ROS含量、TNF-α、IL-6、IL-1β水平显著上升(P<0.05);与B组比较,C组ROS含量[(152.33±26.56)%vs.(106.00±22.76)%]、TNF-α[(490.77±13.50)ng/g vs.(268.19±10.94)ng/g]、IL-6[(356.48±13.20)ng/gvs.(194.23±11.60)ng/g]、IL-1β水平[(334.65±9.73)ng/g vs.(153.15±11.61)ng/g]降低(P<0.05)与 C 组比较,D 组 ROS 含量[(106.00±22.76)%vs.(133.01±28.70)%]、TNF-α[(268.19±10.94)ng/g vs.(394.20±15.24)ng/g、IL-6(194.23±11.60)ng/g vs.(305.77±12.92)ng/g]、IL-1β 水平[(153.15±11.61)ng/g vs.(258.74±10.02)ng/g]上升(P<0.05).与 A 组比较,B 组 p-AMPK/AMPK、LC3-Ⅱ/Ⅰ表达水平下调(P<0.05),p-mTOR/mTOR、p62 表达水平上调(P<0.05);与 B 组比较,C 组 p-AMPK/AMPK(0.32±0.06 vs.0.53±0.09)、LC3-Ⅱ/Ⅰ表达水平(0.21±0.04 vs.0.66±0.08)上调(P<0.05),p-mTOR/mTOR(1.38±0.14 vs.0.76±0.06)、p62 表达水平(1.27±0.09 vs.0.79±0.06)下调(P<0.05);与 C 组比较,D 组 p-AMPK/AMPK(0.53±0.09 vs.0.43±0.08)、LC3-Ⅱ/Ⅰ表达水平(0.66±0.08 vs.0.57±0.06)下调(P<0.05),p-mTOR/mTOR(0.76±0.06 vs.1.22±0.12)、p62 表达水平(0.79±0.06 vs.1.10±0.11)上调(P<0.05).结论 ANXA1 具有改善 SCI 的作用,其机制可能是通过激活FPR2/ALX依赖的AMPK/mTOR通路上调自噬水平、抑制ROS和炎症介质释放介导.
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编辑人员丨4天前
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一种新型脉冲神经元模型及其网络的研究
编辑人员丨4天前
目的:提出一种新型脉冲神经元模型及其网络,描述其建模方法,并用计算机模拟验证其性能。方法:在充分考虑生物学适应性(激活电位阈值和不应期开关),及其对尖峰放电脉冲产生及其传导的动态调节机制基础上,在新型脉冲神经元模型中引入了突出后电位多通道滤波器,实现了输出电流及神经元突触强度的动态调节。提出基于自适应最小均方(LMS)的误差反向传播(BP)学习算法,并将其应用于尖峰放电神经网络的调节。结果:在自发噪声下,新型脉冲神经元模型的尖峰放电间期信号直方图满足泊松分布。通过2个新型脉冲神经元的简单连接,可以形成多种复杂的尖峰放电模式。新型脉冲神经元模型具有自发本征噪声的特征,能够形成复杂的周期尖峰放电模式。对于输入噪声控制,该模型的不应期与门限电位适应性参数的稳定性较好。刺激电流-尖峰放电脉冲频率间的线性关系较好。结论:所提出的新型脉冲神经元模型在自发噪声条件下能产生多种模式的振荡和相干振荡,这与生物神经元极其相似,能实现复杂的噪声信号处理。所采用的具有不同频带的多通道突触后电位滤波器,能使一些突触后电位信号变得平稳。所提出的基于于自适应LMS的BP学习算法克服了尖峰放电信号的瞬态变化特性导致的误差驱动学习算法无法应用的问题。
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编辑人员丨4天前
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计算机辅助改良椎板钩的设计及其固定腰椎峡部裂的生物力学有限元分析
编辑人员丨4天前
目的:设计改良椎板钩系统,并与传统椎板钩系统固定腰椎峡部裂的生物力学特性进行比较。方法:收集2021年1月至2022年8月中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院门诊体检的20名男性健康青年军人腰骶椎薄层CT数据。受试者年龄20~30岁[(25.0±3.0)岁]。通过三维建模软件,建立L 5椎体三维模型,测量L 5双侧椎板中间区域厚度、纵向最长径、下缘弧度半径、上下面尾端之间的夹角、下缘厚度及下缘最长径,进而设计新型改良椎板钩。再选择1名上述受试者,利用三维虚拟软件建立L 4~S节段线性有限元模型(正常模型,A模型),并在此基础上构建L 5双侧峡部裂模型(B模型)、改良与传统椎板钩固定模型(C、D模型)。通过约束骶骨两边,于L 4椎体上施加400 N纵向载荷模拟身体上1/3重力及沿X、Y、Z 3个方向上10 N·m的弯矩模拟前屈、后伸、侧弯及旋转等状态,评估A模型L 4/5节段和L 5/S 1节段活动度,并与既往研究进行对比,验证A模型的有效性;比较A、B、C、D模型的整体活动度、L 4/5和L 5/S 1节段活动度、整体最大位移、峡部的最大位移与最大应力,C、D模型中内固定的应力分布和最大应力,以及C、D模型中椎体的应力分布和最大应力。 结果:(1)A模型L 4/5节段在前屈、后伸、侧弯、旋转时的活动度分别为5.01°、4.03°、3.91°、1.42°,L 5/S 1节段活动度分别为4.62°、2.51°、2.40°、1.23°。(2)A、C、D模型的整体活动度、L 4/5和L 5/S 1节段活动度、整体最大位移在轴向压缩、前屈、后伸、左侧弯及左旋转时结果相似,而B模型则明显增大。(3)A、C、D模型在不同运动状态下峡部的最大位移差异不明显,而B模型峡部的最大位移均明显高于A、C、D模型,尤其在旋转时更明显,较A、C、D模型分别增大295%、277%、276%。C模型峡部的最大应力分别为0.938 MPa、1.698 MPa、0.410 MPa、2.775 MPa、1.554 MPa,D模型峡部最大应力分别为0.590 MPa、1.297 MPa、0.520 MPa、3.088 MPa、2.072 MPa,C、D模型在轴向压缩、前屈时峡部最大应力相似,但C模型在后伸、侧弯、旋转时峡部应力均小于D模型,C模型较D模型分别减小21.1%、10.2%、25.0%。(4)C模型在前屈、后伸、左侧弯、左旋转时内固定最大应力分别为135.220 MPa、130.180 MPa、200.940 MPa、306.340 MPa,D模型分别为131.840 MPa、112.280 MPa、349.980 MPa、370.140 MPa,2种模型在前屈、后伸时内固定的最大应力变化相当,但在左侧弯及左侧旋转时C模型较D模型减小42.6%、17.2%。(5)C模型在前屈、后伸、左侧弯、左旋转时椎体的最大应力分别为79.787 MPa、36.857 MPa、37.943 MPa、96.965 MPa,D模型椎体的最大应力分别为80.104 MPa、64.236 MPa、196.010 MPa、193.020 MPa,且2种模型最大应力均分布在与内固定接触区域,尤其在后伸、左侧弯、左旋转时C模型较D模型分别减少42.6%、80.6%、49.8%。 结论:改良椎板钩更符合国人椎板解剖结构。与传统椎板钩系统相比,改良椎板钩系统能有效降低腰椎峡部裂在各方向的位移及活动度,使内固定及椎体的应力明显减小,具有更好的生物力学性能。
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编辑人员丨4天前
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髋臼下螺钉安全通道的三维数字解剖形态学研究
编辑人员丨4天前
目的:建立骨盆髋臼数字解剖学模型,比较男性与女性髋臼下螺钉安全通道的形态学参数差异。方法:回顾性分析2022年1月至2022年12月新疆医科大学附属中医医院骨科因非骨盆疾病行骨盆CT检查的正常成人骨盆数据106例,男56例、女50例,年龄(50.58±11.22)岁(范围21~68岁)。利用逆向重建软件重建骨盆并导入Autodesk maya 2022软件将模型调平,利用多边形建模工具模拟置入髋臼下螺钉并测量螺钉的长度、置钉角度以及进针点与髂耻隆起顶点处的距离;通过轴向透视法测量髋臼下螺钉的直径;在Mimics 21.0软件中测量进针区域面积、狭部面积及出针区域面积。比较男性与女性形态学指标的差异。结果:男性和女性髋臼下螺钉最大直径为(4.82±1.07)mm和(3.93±0.65)mm,最大长度为(97.74±93.89)mm和(88.23±4.55)mm,与矢状面夹角为-1.33°±4.96°和7.29°±6.20°,进针区域面积为(314.83±4.79)mm 2和(198.29±78.70)mm 2,狭部面积为(75.61±19.00)mm 2和(47.33±13.34)mm 2,出针区域面积为(400.52±88.86)mm 2和(268.27±120.71)mm 2,男性与女性的差异均有统计学意义( P<0.05)。男性与女性髋臼下螺钉进针点分别位于髂耻隆起顶点内侧(9.39±1.44)mm和(9.68±1.41)mm、髂耻隆起顶点前侧(8.87±1.22)mm和(9.28±1.56)mm,髋臼下螺钉与骨盆前平面夹角分别为52.69°±7.38°和52.32°±1.24°,差异均无统计学意义( P>0.05)。当螺钉直径为3.5 mm时,分别有88%(49/56)的男性和76%(38/50)的女性骨盆中存在可供螺钉通过的骨通道,差异无统计学意义(χ 2=2.375, P=0.123);但当螺钉直径为4.5 mm时,分别有59%(33/56)的男性和20%(10/50)的女性骨盆中存在可供螺钉通过的骨通道,差异有统计学意义(χ 2=16.603, P<0.001)。 结论:髋臼下骨通道参数的个体差异较大,男性髋臼下螺钉的长度、直径、进针区域面积、狭部面积及出针区域面积均大于女性,与矢状面的夹角小于女性;男性与女性髋臼下螺钉的进针点与髂耻隆起的距离以及螺钉与骨盆前平面夹角无明显差异;男性髋臼下骨通道中直径3.5 mm螺钉通过率与女性无明显差异,直径4.5 mm螺钉通过率高于女性。
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编辑人员丨4天前
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男性与女性髋臼下方螺钉置钉安全通道的数字解剖学比较研究
编辑人员丨4天前
目的:建立国人骨盆与髋臼的数字解剖模型,比较男性与女性髋臼下方螺钉的置钉参数。方法:收集2018年1月至2021年12月期间新疆维吾尔自治区中医医院163例成年患者的正常骨盆CT数据。男61例,女102例;年龄53.0(45.0,60.0)岁。利用Mimics 21.0软件三维重建骨盆并导入Autodesk maya 2022软件将模型调平,利用多边形建模工具创建一个圆柱模拟髋臼下方螺钉并测量螺钉长度、角度;在Mimics 21.0软件中通过轴向透视法测量髋臼下方螺钉的直径。比较男性与女性髋臼下方骨通道的最大直径、最大长度,以及髋臼下方螺钉轴线与骨盆前平面、正中矢状面的夹角等。结果:男性左、右侧髋臼下方骨通道最大直径分别为5.24(4.26,6.38)、5.04(4.50,6.57)mm,女性分别为3.99(3.81,4.51)、3.89(3.65,4.90)mm;男性左、右侧髋臼下方骨通道最大长度分别为(98.43±4.42)、(98.01±5.08)mm,女性分别为87.73(84.22,90.98)、87.51(84.59,90.15)mm;男性左、右侧髋臼下方螺钉轴线与正中矢状面夹角分别为-0.98°±4.79°、-1.08°±4.91°,女性分别为6.20°(3.34°,11.16°)、6.44°(3.77°,11.85°);以上数据男性与女性之间比较差异均有统计学意义( P<0.05)。男性与女性之间左、右侧髋臼下方螺钉轴线与骨盆前平面夹角比较差异均无统计学意义( P>0.05)。 结论:男性髋臼下方骨通道的长度和直径均大于女性,与矢状面的夹角小于女性,男性钉道更加平行于矢状面,术中置入髋臼下方螺钉时应调整透视角度,以降低置钉难度。
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编辑人员丨4天前
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舰艇编队救护所仿真训练平台构建与应用研究
编辑人员丨4天前
目的:为优化舰艇编队救护所执行海上多样化军事任务下的卫勤保障工作流程提供快速、高效的工具,为医疗队员开展常态化模拟训练、提升伤病员救治效率提供有效的技术手段。方法:运用仿真建模、计算机兵棋、软件工程等技术,构建编队救护所仿真训练平台,全要素、全流程动态推演、量化分析卫勤保障过程,在实施模拟训练的同时,优化舰艇编队救护所的卫勤保障方案和工作流程。结果:使用该仿真平台进行仿真推演和模拟训练,能够切实增强编队救护所人员、装备配置的合理性和工作流程的科学性。结论:编队救护所工作是海上多样化军事任务卫勤保障的重点和难点,舰艇编队救护所仿真训练平台通过动态推演、量化分析海上卫勤保障工作流程实现了卫勤保障研究和训练技术手段的创新。
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编辑人员丨4天前
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糖尿病微血管并发症动物模型的制备与评价
编辑人员丨4天前
目的:建立糖尿病微血管病变大鼠模型,模拟糖尿病视网膜及肾微血管病变的生化及病理改变。方法:健康雄性Sprague-Dawley大鼠40只,随机分为空白组、模型组,分别为10、30只。空白组、模型组大鼠分别给予普通饲料、高脂高糖饲料喂养5周后,模型组大鼠按体重35 mg/kg剂量经腹腔单次注射1%链脲佐菌素(STZ)建立2型糖尿病模型。建模后持续喂养至第10周(建模后4周),观察大鼠一般情况,采集样本进行后续实验。采集大鼠动脉血、尿样标本检测血肌酸酐(CREA)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)及尿微量白蛋白、尿肌酐(UCr)、尿糖;计算肾脏指数、微量尿白蛋白/尿肌酐比值(UACR)。光相干断层扫描血管成像(OCTA)观察大鼠视网膜浅层毛细血管丛血管变化及无灌注区情况;苏木精-伊红、高碘酸-雪夫染色观察大鼠肾脏、视网膜形态结构变化;免疫荧光染色观察大鼠视网膜Müller细胞神经纤维及细胞核表达情况;透射电子显微镜观察视网膜组织超微结果。组间比较采用独立样本 t检验。 结果:建模后4周,与空白组比较,模型组大鼠体重显著降低,随机血糖显著升高,差异有统计学意义( t=5.755、-51.291, P<0.05);肾脏指数、尿糖、UACR显著升高,UCr显著降低,差异有统计学意义( t=10.878、137.273、3.482、-6.110, P<0.05);CREA降低,TG、TC、HDL-C、LDL-C升高,差异均有统计学意义( t=-28.012、33.018、118.018、13.585、16.480, P<0.05)。OCTA检查可见视网膜浅层毛细血管无灌注区。光学显微镜观察发现,模型组大鼠视网膜内界膜肿胀、增厚,表面不平,内、外核层细胞排列紊乱,密度降低;肾小球充血伴皮质管状上皮肿胀,肾小球系膜区增宽,基底膜增厚。免疫染色结果显示,模型组大鼠视网膜内、外丛状层呈片状强绿色荧光表达,内、外核层呈散在点状绿色荧光表达。透射电子显微镜发现,模型组大鼠视网膜微血管基底膜轻度增厚,血管内皮细胞水肿,内皮细胞核及周细胞核固缩、核膜皱缩,线粒体轻度肿胀,空泡化。 结论:高糖高脂喂养联合单次腹腔注射STZ 35 mg/kg可成功建立2型糖尿病微血管病变模型。
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编辑人员丨4天前
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基于虚拟现实技术的放疗CT模拟定位远程培训系统研发
编辑人员丨4天前
目的:研发一种基于虚拟现实技术的放疗CT模拟定位的远程培训系统,探索一种医学培训的新方法。方法:使用3DMax与Maya进行3D建模,Unity3D引擎开发3D虚拟操作及交互系统;Java的SpringMvc架构作为系统后台服务,MySQL作为后台数据库系统;并将用户分为教师和学员两种角色,模式分为教学与考核模式。结果:系统功能涵盖CT模拟定位全过程,主要包括患者信息管理、CT模拟定位机认知、体位固定技术、CT定位扫描、处理突发事件等模块。自2018年投入使用以来,运行稳定,系统浏览量达14 920人次,培训通过率为86.66%。与传统培训相比,培训效率明显提升,并获得一致好评。结论:远程培训系统能有效提升学员的临床实践能力、人文关怀能力,具有良好的自主性、共享性、创新性。目前系统已上线且推广性较强,应用前景广阔。
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编辑人员丨4天前
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基于四维CT技术肺内孤立性肿瘤位移模型的建立与验证
编辑人员丨4天前
目的:基于四维CT (4DCT)测量肺内孤立性肿瘤三维方向的位移,建立肿瘤的位移模型并进行验证。方法:对建模样本中290例肺内孤立性肿瘤行4DCT模拟定位和主动呼吸控制(ABC)下螺旋扫描,并基于4DCT测量不同肺段肿瘤三维方向位移,在ABC图像上构建静止状态下肿瘤体积。用模拟定位机测量患侧膈肌的运动幅度,用肺功能仪测量肺活量及潮气量。采集患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率,肿瘤所在肺叶、肺段等信息。采用多元线性回归对肿瘤三维方向的位移与患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率、肿瘤体积、位置、膈肌运动幅度等因素进行分析,建立肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型。序贯收集17例肺内孤立性肿瘤对位移模型的计算结果进行测试。结果:上叶肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型分别为 X上=-0.267+0.002TV+0.446DM, Y上=-1.704+0.004TV+0.725DM+2.250SⅡ+1.349SⅢ, Z上=0.043+0.626DM+0.599SⅡ+0.519SⅢ。中叶及上、下舌段肿瘤三维方向的位移模型分别为 X中=0.539+0.758DM, Y中=-2.316+2.707DM+0.009TV, Z中=0.717+1.112DM。下叶肿瘤三维方向的位移模型分别为 X下=-0.425+0.004TV+0.857DM, Y下=4.691+4.817DM+0.005TV-0.307RR+3.148SⅨ+2.655SⅩ, Z下=0.177+0.003TV+0.908DM。(DM:膈肌运动幅度,TV:潮气量,RR:呼吸频率,SⅡ:后段,SⅢ:前段,SⅨ:外侧底段,SⅩ:后底段)。位移模型的预测结果与4DCT法实测肿瘤的位移相近( P>0.05)。 结论:肺内孤立性肿瘤三维方向位移的主要影响因素为膈肌运动幅度和患者潮气量,同一肺叶不同肺段肿瘤头脚方向的位移差异显著,中叶不同肺段之间肿瘤的位移相近。位移模型法能较好地预测肺内孤立性肿瘤的位移,为个体化靶区构建提供参考。
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编辑人员丨4天前
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胃-食管三维模型的建立与分析
编辑人员丨4天前
目的:基于人体胃-食管结构的CT图像进行3D建模,提供胃-食管正常形态及反流形态的3D模型。方法:基于胃-食管结构CT图像,利用Mimics 10.01,Geomagic Studio 2012和SolidWorks 2018软件进行3D建模。其中,使用Mimics软件对模型进行粗分割与细分割,导出胃-食管点云数据;在此点云数据的基础上,使用Geomagic Studio软件对模型进行精简与修补,并完成填充孔洞、光滑曲面等操作,得到较为完整的胃-食管3D模型;最后将3D模型导入到SolidWorks中,处理贲门处结构并建立胃-食管正常模型及贲门病变模型。使用软性3D打印技术对模型进行加工。结果:所建立的胃-食管模型的各项几何参数均在实际范围内,模型具有一定的实用性。结论:该模型可以作为胃外科手术模拟训练的基础材料,帮助医生或医学学生熟练并提高胃外科手术的操作技巧与手术水平。
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编辑人员丨4天前
