利用中药药丸球、汤圆承托板、不同材质的颗粒、磁铁等材料,构建单克隆抗体制备过程中诱导细胞融合、第一次筛选、第二次筛选的物理模型,从微观到宏观突破重难点,引导学生逐步构建单克隆抗体概念模型,并应用模型解决医学实际问题,培养学生科学探究和科学思维素养.

目的:基于微剂量学方法计算钆中子俘获治疗( 157GdNCT)中释放低能电子的相对生物效应(RBE)值。 方法:使用蒙特卡罗(MC)程序Geant4-DNA包模拟钆中子俘获治疗中释放的低能电子在不同敏感靶标体积和物理模型中径迹结构的能量沉积分布情况及微剂量学参数，并基于微剂量动力学模型(MKM)获取其RBE值。结果:低能电子RBE值在不同的敏感靶标体积下差异性较大，且随着敏感靶标体积增大而减小。以敏感靶标直径6 nm的RBE值1.77为参考，敏感靶标直径10 nm的RBE值1.53，相比于6 nm的差异百分比为13%，而直径15 nm的RBE值1.40，相比于6 nm的差异百分比高达21%。不同Geant4-DNA物理模型对低能电子RBE影响较小。以物理模型option2的RBE值1.53作为参考，option6和option7的RBE值分别为1.49和1.52，相比于option2的差异百分比分别为2.6%和0.6%。结论:利用MKM计算 157GdNCT释放低能电子在不同敏感靶标体积及物理模型下的RBE值为1.40~1.77。

近年来，数字智能化医学迅速发展，相较于传统的二维成像，三维可视化技术可提供直观、立体的三维图像，便于临床医生多层次、多角度观察病变及其毗邻结构。3D打印技术将可视化图像转化为肉眼可见的物理模型，可进一步提升对复杂疾病形态特征的理解。此外，虚拟现实和混合现实等高级可视化技术，可增加更多真实、互动的医学体验。本文阐述了三维可视化、3D打印及现实技术的基本概念，并对其在消化内镜领域的应用研究进行总结与展望。

目的:分析组织成分及密度对 125I粒子植入剂量分布影响，为临床放射性粒子植入剂量计算和评估提供参考。 方法:应用egs_brachy软件建立OncoSeed 6711型 125I放射性粒子物理模型，计算剂量率常数和水中径向剂量函数 g( r)，以验证计算模型准确性；根据不同组织的元素组成及密度表，分别计算 125I粒子在水、前列腺、乳腺、肌肉、骨等不同介质中 g( r)和剂量分布。 结果:计算得到的剂量率常数为0.950 cGy·h -1·U -1、水中 g( r)和吸收剂量均与文献数据近似。在同一径向位置， 125I粒子在前列腺、肌肉中吸收剂量与水中差异<5%；在距源中心0.05 cm处，骨中吸收剂量是水中的6.042倍；在近源1.7 cm内，乳腺与水中吸收剂量差异均>10%。 结论:125I粒子在部分介质中的剂量分布与水有着较明显区别，在临床剂量计算中需考虑组织成分及密度对吸收剂量的影响。

精神科医生对患者的观察是做出诊断的重要依据。但患者面部表情的改变往往是微妙且难以察觉的，自动面部表情识别系统则可作为一种辅助识别某些精神疾病的手段。面部表情是情感表达的重要方式之一，且不受文化背景、先天性失明等因素的影响。随着计算机科学的发展，面部表情识别方法亦在不断进步，其中，基于深度学习的面部表情识别，以其强大的信息处理能力，利用可训练的特征提取模型从图像和视频中自动学习表征来完成分类，极大地减少了对于面部物理模型和其他预处理技术的依赖。文章着重综述了面部表情识别系统在精神分裂症、抑郁症、边缘型人格障碍、孤独症谱系障碍、焦虑症、强迫症等疾病的诊断和治疗中的研究进展，以期进一步探索面部表情识别技术在精神科领域和远程心理干预方面的拓展应用。

目的:研究氚水对早期发育阶段的斑马鱼造成的辐射剂量，并与其造成的生物效应相结合，初步观察剂量-效应关系。方法:模拟真实实验条件，建立物理模型，计算斑马鱼受精后24 h (24 hpf）胚胎和96 hpf幼鱼在3.7×10 3、3.7×10 4、3.7×10 5 Bq/ml 3种不同浓度氚水中的吸收剂量率。观察经3种不同浓度氚水染毒后24 hpf胚胎和96 hpf幼鱼的翻转频率和心率，并与对照组（E3溶液）进行比较。多组间比较采用单因素方差分析，对照组与处理组之间的比较采用LSD- t检验。 结果:随着斑马鱼发育时间的延长，其吸收剂量有所提高。24 hpf斑马鱼胚胎在3种不同浓度的氚水中对应的吸收剂量率分别为2.15×10、2.21×10 2、2.55×10 3 μGy/h；96 hpf斑马鱼幼鱼对应的吸收剂量率分别为2.95×10、3.03×10 2、3.47×10 3 μGy/h。24 hpf斑马鱼胚胎翻转实验结果显示，与对照组比较，3.7×10 3 Bq/ml氚水处理组的翻转频率明显减少（ t=3.94， P<0.001）。96 hpf斑马鱼幼鱼心率随着不同氚水浓度的变化明显，与对照组比较，3.7×10 3 Bq/ml氚水处理组心率明显下降（ t=2.86， P=0.01），而3.7×10 5 Bq/mL氚水处理组心率上升（ t=-12.12， P<0.001）。 结论:随着吸收剂量率的变化，24 hpf斑马鱼胚胎翻转频率和96 hpf斑马鱼幼鱼心率均出现显著改变。

目的:使用模体验证基于电子射野影像装置(EPID)在体三维剂量验证建模的准确性，并进行临床应用的初步研究。方法:通过方野和调强计划在均匀和非均匀模体上检测EPID在体三维剂量验证系统应用于不同介质中的剂量计算精度和重建精度，比较不同剂量/距离一致性标准下的γ通过率。对临床病例进行靶区和危及器官剂量体积分析。结果:方野在均匀模体中3%/3 mm标准平均γ通过率为(97.49±1.11)%，在非均匀模体中为(94.06±5.11)%( P>0.05)。不同出束方式的调强计划之间也相近( P>0.05)。临床病例疗前剂量验证3%/2 mm标准γ通过率为(97.96±1.84)%，在体三维剂量验证3%/3 mm标准为(90.51±6.96)%。临床病例中小体积和体积变化较大的危及器官有较大剂量偏差。 结论:基于EPID建立的在体三维剂量验证模型，经初步测试可应用于临床提供更全面的质量保证，为以后自适应放疗工作提供了技术保障。

目的:在基于纳剂量学模型（LNDM）的治疗计划中，应用日本国立放射线综合医学研究所（NIRS）积累的临床经验，验证γ分析方法在LNDM和微剂量动力学模型（MKM）间处方剂量转换研究中的可行性。方法:通过开源的多种射线放疗计划设计平台matRad，采用γ分析的方法对基于MKM和基于LNDM的碳离子治疗计划进行比较，得到不同模型的转换因子。通过水模体研究靶体形状及大小、靶体位置深度、处方剂量和照射方式对模型转换因子的影响，并采用C型靶模型和肝癌患者病例对转换因子进行初步验证。结果:模型转换因子与靶体形状无关，与照射方式有关。在单野照射条件下，其与靶体大小、靶体位置深度及处方剂量成正相关。并且C型靶模型和肝癌患者病例成功验证了转换因子，其基于MKM和LNDM的治疗计划所生成的物理剂量分布的γ通过率（2%/2 mm）分别为92.79%和91.19%。结论:本文所计算的转换因子（f=D LNDM/D MKM）可用于指导基于LNDM的碳离子治疗计划设计时处方剂量的设置。γ分析可用于不同模型处方剂量间的转换研究。

目的:通过3D打印技术多种耗材打印出血管、脑组织、颅骨和颅内动脉瘤复合模型并指导术中动脉瘤夹闭的应用。方法:收集2018年11月至2019年11月河北医科大学第二医院30例颅内动脉瘤患者CT血管造影(CTA)及磁共振成像(MRI)影像数据，应用Mimics 18.0软件将薄层扫描数据转换成三维图像，导入到Geomagic Studio 2015软件进一步精细化处理，重建同一坐标下的血管、脑组织、颅骨和动脉瘤的三维复合虚拟模型，将3D虚拟模型数据输入到3D打印机，采用多种耗材同时打印出复合模型。结果:30例患者均利用3D打印技术按照1∶1的比例成功打印出颅内血管、脑组织、颅骨和颅内动脉瘤，不同类型的耗材在同一复合模型中具有不同的特性，使其具有真实的触感。应用辅助临床手术，均获得成功。结论:多耗材打印3D模型是拥有着高仿真度及个体化特征的物理模型，有利于术前手术方案的制定，尤其是为难治的多发动脉瘤和巨型动脉瘤选择最好的手术入路及合适的动脉瘤夹，为临床手术提供了依据。

目的 探讨人类半规管在3种基本旋转感知过程中的生物力学响应.方法 采用3D打印技术及水凝胶物理交联技术成功制备了与人体等比例的一维可视化半规管物理模型,并通过施加恒定角速度刺激、恒定角加速度刺激以及正弦摆动刺激来探究嵴顶的响应变形情况.结果 仿生半规管模型的时间常数基本稳定在3 s左右,且与人体时间常数数值接近,壶腹嵴顶运动的位移变形与施加的角加速度成正比;在0.07～5.00 Hz正弦摆动刺激下,半规管的增益从1.54μm/°上升到42.34 μm/°,但相位差从109.72°下降到11.27°.结论 制备的仿生半规管模型能够准确模拟人体半规管的工作机制,有望在人体前庭半规管的机理研究和疾病诊断中发挥一定作用.