微观模拟模型通过使用个体水平的数据估计状态转换概率，模拟人群中个体的疾病发展过程。这种方法可以处理人群异质性或疾病史等个体特征的影响，从而解决流行病学中复杂疾病筛查的成本效果问题。本文介绍了微观模拟模型的基本原理、构建步骤、分析方法和相关注意事项。结合在美国人群中开展的一项慢性肾脏病微量蛋白尿筛查的成本效果分析的研究实例，从模型构建、模型分析和结果解读等方面，详细讨论了微观模拟模型在筛查成本效果分析中应用的要点。微观模拟模型通过估计广泛的个体特征，并考虑复杂疾病的动态发展过程，越来越多地用于解决马尔科夫模型假设受限的复杂问题。为了更好地支持公共卫生领域的循证决策，后续研究应注意决策模型参数的准确性和研究结果的透明度，并且需要按照相应的报告规范开展流行病学筛查的成本效果分析。

目的:探究 9C重离子治疗中因自身衰变产生的缓发粒子对细胞产生的辐射损伤和在单个V79中国仓鼠肺细胞模型上的微观剂量以及引起的生物学效应。 方法:采用蒙特卡罗程序模拟多种能量(3～10 MeV)α粒子在细胞(细胞半径 RC＝10 μm，细胞核半径 RN＝5 μm)中的输运后细胞核内吸收剂量结果，并与医学内照射剂量(MIRD)方法S值( SN←N, SN←Cy, SN←CS)进行比较，证明该方法的可行性，最后使用蒙特卡罗方法模拟计算 9C重离子分别在V79细胞模型表面、细胞质内以及细胞核3种位置处衰变生成的缓发粒子(α粒子和质子)在靶中输运能量沉积情况及细胞生存率。 结果:蒙特卡罗模拟结果与MIRD方法 S值进行比较，靶源组合从细胞核到细胞核 SN←N值的差异为1.91% ～ 4.95%，细胞质到细胞核 SN←Cy为1.48% ～ 5.11%，细胞表面到细胞核 SN←CS差异为－1.99% ～ 0.80%，证明蒙特卡罗计算值与MIRD方法S值吻合较好(差异值均< 6%)。当一个 9C离子在V79细胞模型表面衰变产生次级粒子进入细胞，细胞核内平均吸收剂量为10 －2Gy数量级，计算细胞生存率约为88%；衰变在细胞质中进行，计算细胞生存率约为80%；当碳离子直接进入细胞核中衰变，α粒子射程短并将大部分能量沉积在细胞中(细胞核内平均剂量0.1 Gy数量级)，造成细胞损伤较大，细胞存活的概率约为53%。 结论:9C离子自身衰变发射次级带电粒子，其中α粒子进入细胞核时对细胞造成的损伤较大，生物学效应明显。

目的:探讨仿生矿化后的丝素电纺复合支架体内修复颅骨缺损的能力。方法:利用静电纺丝技术制备丝素电纺支架(非矿化组)，通过模拟体液(SBF)浸泡法对支架仿生矿化(矿化组)，扫描电镜观察其微观形貌。18只8周龄的雄性SD大鼠购自南京医科大学动物实验中心，采用随机数字表示法分为3组，分别为矿化组、非矿化组和对照组，每组6只。构建SD大鼠颅骨缺损模型，在直径为5 mm的骨缺损区分别植入矿化组及非矿化组支架，对照组不作处理，分别于术后4、8周取材，通过微计算机断层扫描技术(micro-CT)、苏木精-伊红(HE)及马松染色(Masson染色)比较评估不同支架的体内骨再生情况。应用GraphPad Prism 8统计软件分析，采用单因素方差分析。结果:扫描电镜结果显示仿生矿化后的丝素电纺支架表面形成明显的羟基磷灰石矿化层。动物实验结果显示，术后4周和8周，通过对CT三维重建、HE及Masson染色的观察以及对骨体积分数(BV/TV)，骨小梁数(Tb.N)，骨小梁厚度(TB.Th)和骨小梁间隙(TB.Sp)定量指标的分析结果显示，在矿化组和非矿化组均能观察到新骨的形成，且矿化组的修复效果均优于非矿化组，差异有统计学意义[矿化组、非矿化组及对照组BV/TV在4周时分别为(22.880±2.324)、(12.600±1.965)、(4.967±1.580)%， F＝61.838， P<0.05，8周时分别为(45.770±4.433)、(29.400±4.086)、(19.310±2.272)%， F＝38.686， P<0.05；Tb.N在4周时分别为(0.029±0.001)、(0.019±0.003)、(0.008±0.003) mm -1， F＝52.890， P<0.05，8周时分别为(0.053±0.002)、(0.037±0.003)、(0.023±0.001) mm -1， F＝171.433， P<0.05；TB.Sp在4周时分别为(10.810±0.179)、(11.350±0.098)、(11.730±0.163) μm， F＝27.655， P<0.05，8周时分别为(8.792±0.175)、(10.060±0.339)、(11.150±0.275) μm， F＝56.807， P<0.05]。 结论:仿生矿化后的丝素电纺复合支架能有效促进骨再生，有望用于骨组织工程。

目的:探究电焊烟尘中主要金属成分在模拟肺液的生物可及性，并结合美国环境保护署（EPA）吸入暴露风险评估模型评估各金属成分的暴露水平。方法:于2022年12月，使用扫描电镜分析电焊烟尘的微观形貌特征，采用体外模拟方法分析各金属成分在模拟正常和肺部炎症状态下的肺液中的生物可及性，并结合EPA吸入暴露风险评估模型计算各金属成分的暴露水平。结果:二氧化碳气体保护焊烟尘中主要金属成分为铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、钛（Ti）、铝（Al）、铜（Cu）、铬（Cr）、镉（Cd）、镍（Ni）和砷（As），在模拟正常肺间质液中生物可及性分别为0.82%~1.84%、5.07%~9.41%、4.52%~7.23%、5.10%~8.67%、20.48%~29.60%、5.27%~9.83%、4.80%~7.56%、0.07%~1.08%、6.48%~13.84%和33.02%~42.81%。在模拟肺部炎症状态下的肺液中上述金属成分生物可及性分别为14.79%~27.45%、34.53%~46.11%、35.31%~59.13%、16.45%~22.51%、60.78%~76.51%、26.58%~34.12%、15.32%~25.87%、2.0%~5.7%、34.77%~43.33%和71.34%~88.36%。与正常肺间质液中比较，金属成分在模拟炎症状态下肺液中的生物可及性升高，差异有统计学意义（ P<0.05）。各金属成分的日均暴露量（ADD）由高到低依次为Mn、Fe、Zn、Ti、Al、Cu、Cr、As、Ni、Cd；其中Mn在两种模拟肺液中的ADD均超过其吸入参考限值（>50倍）；Ti、Cr在模拟肺部炎症状态下的ADD超过参考限值（>1.3倍）。 结论:电焊烟尘中金属成分的暴露水平及危害评估中应关注金属成分的生物可及性特征。

微观模拟模型研究可通过模拟大量具有不同特征的微观个体，构建疾病进展模型，评价危险因素控制和早期干预策略等在疾病预防中的效果和效益，从而克服传统流行病学研究投入高、耗时长等局限性，为疾病预防决策制定提供重要证据支撑。本研究介绍了微观模拟模型的定义和构建方法，并结合研究实例阐述马尔可夫模型、决策树模型以及离散事件模型等3种建模方法在癌症一级和二级预防领域中的应用，以期为未来开展相关疾病防控研究提供参考。

目的 研究种植体周围骨结构在冲击力作用下的动态力学响应和损伤特征.方法 建立种植体周围骨微观结构的有限元模型,对刚体施加初始速度模拟冲击加载,采用应力失效准则,编写用户材料子程序对模型进行失效判断,分析冲击力作用下骨结构的应力变化及损伤状况.结果 冲击力作用后,皮质骨应力迅速达到峰值(16.01 MPa),而种植体底端骨小梁应力值在冲击后 0.1 μs达到应力峰值(5.85 MPa);冲击作用会形成应力波在骨结构内传播,骨结构损伤随时间发生变化;冲击能量可被骨小梁通过变形而缓冲和耗散,骨小梁应力达到屈服极限后出现损伤和破坏,而皮质骨在冲击作用下未出现损伤破坏.结论 对于冲击损伤患者,应更加重视骨小梁的结构变化.所建数值模型能将骨的结构力学性能和自身几何特性结合,较好预测骨的冲击损伤情况.研究结果 可为临床承受冲击损伤患者损伤评估和损伤后治疗提供参考.

目的 制备鞣花酸自胶束化固体分散体(ellagic acid-loaded self-micelle solid dispersion,EA-SMSD),考察体外释药情况及口服药动学行为.方法 以EA-SMSD自组装形成胶束的包封率、载药量和沉降率为指标,Box-Behnken设计-效应面法优化EA-SMSD处方工艺.透射电子显微镜(TEM)观察自组装胶束的微观形貌,X射线粉末衍射法(XRPD)分析鞣花酸在EA-SMSD粉末中的晶型,透析袋法考察EA-SMSD在水及模拟胃、肠液中释药情况.以鞣花酸原料药为参考,比较EA-SMSD口服药动学行为.结果 EA-SMSD最佳处方:Soluplus与鞣花酸用量比为7.8∶1,制备温度为50℃,制备时间为1.6 h.自组装形成胶束的包封率为(94.62±1.12)%,载药量为(10.57±0.24)%,沉降率为(2.19±0.09)%,粒径为(68.90±6.87)nm,ζ电位为(-13.11±1.02)mV.鞣花酸以无定型形式存在于EA-SMSD粉末中,EA-SMSD在水及模拟胃、肠液中释药行为符合Weibull模型,且储存稳定性高.药动学结果显示,EA-SMSD达峰时间(tmax)延后至(5.15±0.98)h,达峰浓度(Cmax)提高至 4.03 倍,相对口服吸收生物利用度提高至 6.03 倍.结论 EA-SMSD制备工艺简单,可显著增加鞣花酸相对口服吸收生物利用度.

通风廊道对于城市气候适应性提高以及人居环境品质改善具有重要意义,开展综述分析有利于对城市通风廊道研究进行系统梳理.既往综述研究过多强调通风廊道的理论框架、实践案例与规划编制,对通风廊道的构建方法及效应维度关注不足.总结了城市通风廊道的概念内涵、系统构成与研究进展,并指出其与城市风环境的关联,从微观与宏观尺度分别梳理了城市通风廊道的构建方法,归纳微观尺度方式为基于现状或模拟气流的观测,包括实地测量法、风洞实验法与计算机数值模拟法,宏观尺度方式为基于空间形态指标的通风路径测度,具体涵盖建筑形态指标选取、评价体系构建、空间路径生成3个步骤.研究也对城市通风廊道的效应维度、管控措施与规划实践进行概括,指出其效应维度主要聚焦于引风、降温、除霾,管控措施以指标预警方式为主,规划实践具有因地制宜的特征.未来研究应结合电路理论挖掘新的通风廊道构建方法与模型,从低碳与健康两个方面拓宽通风廊道效应维度,同时尝试利用多学科交叉的方式处理通风廊道研究尚存的矛盾争议.

目前,花粉过敏性疾病在国内外城市中均具有较高发病率.作为城市居民生活的基本单元,社区对居民健康有重要的影响.因此,社区尺度的花粉致敏风险评估研究是提升居民健康的重要抓手.鉴于此,研究从花粉产生的植物本体角度和影响花粉传播的空间环境角度系统地综述了影响社区花粉致敏风险的相关因素,并进一步梳理了花粉致敏风险的评估方法.研究发现:在空间尺度上,目前国内外评估花粉致敏风险相关方法主要应用于微观的植物尺度与宏观的城市尺度,在中观尺度的应用仅局限于校园、公园中的绿地,尚未对社区进行研究;在评估因素上,现有评估方法多关注植物自身因素,如树木高度、冠幅等因素,而较少涉及诸如通风、温湿度等环境因素;然而社区中环境条件复杂,建筑环境不容忽视,因此了解植物与环境的综合作用对于社区花粉致敏风险的评估至关重要.基于上述发现,提出未来建立适宜社区尺度的致敏评估方法的可能途径:首先应建立适用于评估社区常用植物的统一标准数据集,在综合考虑植物因子、社区环境因子和临床患病率等各类因子的基础上建立社区花粉致敏风险评估方法,还可利用可视化技术建立包含社区三维特征的模型来模拟社区花粉分布及扩散规律,确立社区尺度下花粉致敏风险评估方法,降低社区花粉致病率,进一步提升居民健康水平.

随着人类活动逐渐增加,自然生境向人工基质的转换已成为全球野生动物生存的严重威胁,准确识别荒野地的空间范围对生态治理和生物多样性保护具有重要意义.当前,利用较高精度的新型数据,考虑区域尺度上的地理特征构建指标模型,并识别国家尺度荒野地的实践还较少.从人类活动对自然影响的视角出发构建荒野地识别模型,首先考虑微观视角下人类活动对复杂地理环境的响应特征,构建多要素综合的人类非持续性活动强度计算模型;引入新型数据源,构建空间特征提取算法并建立人工环境和光污染影响指标,明确人类长期活动区;刻画可能的荒野地空间范围,并定量评价其荒野程度.对中国陆域荒野地的识别结果表明:(1)基于人类活动视角构建的荒野地识别模型可有效模拟中国陆域范围内的荒野度分布,其大致呈现"西高东低"的空间格局;(2)中国荒野地占中国陆域面积的22.47％,主要分布在大小兴安岭、青藏高原、内蒙古高原、塔里木盆地等地区;(3)结果与基于人类足迹法的荒野地数据对比,重合率超过80％,表现出良好的识别能力,且为部分区域提供了具有参考性的识别结果.