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光谱学与光谱分析 2007年第8期27卷 1476-1479页

作者：何清杭张镇西王晶西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所陕西西安710049

激发波长和发射波长是分子荧光光谱测量的重要参数,它的选择影响分子荧光光谱的测量以及其后续研究的精确度。由于如HITACHI F-4500荧光分光光度计等一些光谱仪器的测量精度达不到一些光谱分析技术的要求以及测量数据的有限,在实际工作... 详细信息

激发波长和发射波长是分子荧光光谱测量的重要参数,它的选择影响分子荧光光谱的测量以及其后续研究的精确度。由于如HITACHI F-4500荧光分光光度计等一些光谱仪器的测量精度达不到一些光谱分析技术的要求以及测量数据的有限,在实际工作中,利用已测量的光谱数据,通过插值生成所需要的光谱数据,就成为一种有效的解决方法。因此,文章使用指示克立格法对一定体积分数的乙醇溶液的最佳激发波长和最佳发射波长的确定进行了研究。基于指示克立格法求取的最佳激发波长和最佳发射波长分别是226.9和337.1 nm,经验证其值是准确的。此外,文章采用相对标准偏差对插值结果进行了评价。结果表明在分子荧光光谱测量中基于指示克立格法确定最佳激发波长和最佳发射波长是可行的,这为最佳激发波长和最佳发射波长的确定提供了一种新的方法。

关键词：最佳激发波长最佳发射波长指示克立格法相对标准偏差

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激光高精度细胞微手术机理的研究

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光学学报 2005年第12期25卷 1664-1669页

作者：姚翠萍李政张镇西西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所西安710049

激光微手术的精度通常受到热作用或者热机械效应间接损伤的限制。把激光脉宽调整到与吸收颗粒的热弛豫时间一致可以避免热副作用,可对所选细胞产生选择性处理。这里胶体金与牛肠硷性磷酸脂酶(Alkalinephosphatase,AP)结合物作为分析强... 详细信息

激光微手术的精度通常受到热作用或者热机械效应间接损伤的限制。把激光脉宽调整到与吸收颗粒的热弛豫时间一致可以避免热副作用,可对所选细胞产生选择性处理。这里胶体金与牛肠硷性磷酸脂酶(Alkalinephosphatase,AP)结合物作为分析强吸收颗粒附近的蛋白质变性的模型系统,利用皮秒和纳秒激光对结合体进行照射,在一定的条件下可以使蛋白质失活,并可以使细胞膜的通透性提高。通过计算可知,采用脉宽为皮秒或者纳秒级的激光照射纳米吸收物(胶体金)时,颗粒很容易被加热到几百开,而且热效应仅限于几十纳米的空间范围内。利用纳米吸收颗粒进行激光微手术的方法,在蛋白质失活的情况下对其机理进行了分析。

关键词：医用光学与生物技术激光微手术选择性损伤高精度

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光动力治疗中热效应的理论分析与计算

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光子学报 2006年第2期35卷 269-273页

作者：李忠明张镇西西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所咸宁学院信息工程学院湖北咸宁437005

基于Pennes传热方程,从理论上分析了光动力治疗中激光作用所引起的组织温升的变化.结果表明,激光照射在生物组织内形成热源,该热源在一维生物组织空间引起组织的温升一般随时间呈指数形式增大,随激光照射处的距离呈指数减少.激光照射生... 详细信息

基于Pennes传热方程,从理论上分析了光动力治疗中激光作用所引起的组织温升的变化.结果表明,激光照射在生物组织内形成热源,该热源在一维生物组织空间引起组织的温升一般随时间呈指数形式增大,随激光照射处的距离呈指数减少.激光照射生物组织产生热效应,存在一个最小阈值光剂量,仅当照射的激光剂量大于阈值光剂量时,才能产生热效应.阈值光剂量大小由生物组织的光学参量和热物性参量决定,并随激光照射处的距离呈指数增加.

关键词：光动力疗法光剂量光热效应理论分析

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微创介入中智能化光学辅助技术与激光消融治疗的研究进展

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中国激光 2023年第15期50卷 73-89页

作者：梁利斌李亮高婷婷王广志丁辉万明习张镇西西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程系生物医学信息工程教育部重点实验室陕西西安710049 南京医科大学生物医学工程与信息学院江苏南京211100 清华大学医学院生物医学工程系北京100084 西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室生物医学光子学与传感研究所陕西西安710049

微创介入治疗近年来发展迅速,具有重要临床价值。然而,微创条件下手术视野与操作范围受限,手术结果高度依赖医生经验。为解决这一问题,临床关注的焦点是如何实现手术信息的可视化、手术定量信息的获取和治疗范围的精准控制。光学辅助与... 详细信息

微创介入治疗近年来发展迅速,具有重要临床价值。然而,微创条件下手术视野与操作范围受限,手术结果高度依赖医生经验。为解决这一问题,临床关注的焦点是如何实现手术信息的可视化、手术定量信息的获取和治疗范围的精准控制。光学辅助与激光消融技术在解决该问题上发挥了重要作用。增强现实技术提供新的可视化方式,光学追踪与传感为术中提供多维的定量信息,而激光消融则提供了精准治疗的途径。同时,光学技术与计算机视觉、人工智能、材料科学等多学科结合,推动微创介入朝着智能化、精准化、个性化的方向发展。聚焦于微创介入中的光学辅助与激光消融技术,主要从增强现实、光学追踪与感知、激光消融三方面,对相关研究进展进行综述。

关键词：医用光学增强现实光学追踪与感知激光消融微创介入

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电压敏感染料膜电位光学标测技术

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生物医学工程学杂志 2006年第3期23卷 665-668页

作者：张虹张镇西徐正红王晶黄诒焯西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所

电压敏感染料的膜电位光学标测是一项集分子光子学、生理科学、计算机科学等诸多学科为一体的高科技技术手段。与传统的微电极、膜片钳技术相比,它不仅可以多位点、同步测量膜电位的变化,而且可以标测细胞群电活动的传导特性,为研究较... 详细信息

电压敏感染料的膜电位光学标测是一项集分子光子学、生理科学、计算机科学等诸多学科为一体的高科技技术手段。与传统的微电极、膜片钳技术相比,它不仅可以多位点、同步测量膜电位的变化,而且可以标测细胞群电活动的传导特性,为研究较小细胞和纤细的神经突起、心律失常等生理活动提供了可能。由于它可以避免外部电磁场的干扰,因此已成为研究心脏电除颤等机理较为理想的手段。本文重点介绍了电压敏感染料膜电位光学标测技术的工作原理、系统构架以及目前的主要应用及其未来的发展方向。

关键词：膜电位光标测电压敏感染料

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人血液荧光的光谱特性及其物质来源

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光谱学与光谱分析 2006年第7期26卷 1310-1313页

作者：李步洪张镇西谢树森陈荣西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所陕西西安710049 福建师范大学医学光电信息科学与技术教育部重点实验室激光与光电子技术研究所福建福州350007

取健康人的静脉血,首次实验测量了人血液的三维荧光光谱,并通过分析荧光激发-发射矩阵研究了血液自体荧光的物质来源。结果表明:人血液的荧光激发-发射对主要有260-630,280-340,340-460,450-520 nm,它们所对应的内源性荧光物质分别来源... 详细信息

取健康人的静脉血,首次实验测量了人血液的三维荧光光谱,并通过分析荧光激发-发射矩阵研究了血液自体荧光的物质来源。结果表明:人血液的荧光激发-发射对主要有260-630,280-340,340-460,450-520 nm,它们所对应的内源性荧光物质分别来源于血液中的内源性卟啉,色氨酸,还原烟碱腺嘌呤二核苷酸(磷酸盐)和黄素腺嘌呤二核苷酸。这些物质的荧光激发效率随着激发光波长的变化而表现出显著差异。

关键词：人血液激光诱导荧光吸收光谱三维荧光光谱激发-发射矩阵内源性荧光物质

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金纳米微粒辅助细胞激光热作用疗法研究

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生物化学与生物物理进展 2007年第3期34卷 312-316页

作者：姚翠萍张镇西姚保利中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所西安710049

金纳米微粒对可见光的强吸收特性使得光能可以高效地转换为热能.由于金纳米微粒的尺度在几十纳米范围,并且很容易与其他生物体结合,因此可以在局部范围进行激光选择性加热,这非常适合作为分子或细胞的靶向.采用这种金纳米微粒辅助激光... 详细信息

金纳米微粒对可见光的强吸收特性使得光能可以高效地转换为热能.由于金纳米微粒的尺度在几十纳米范围,并且很容易与其他生物体结合,因此可以在局部范围进行激光选择性加热,这非常适合作为分子或细胞的靶向.采用这种金纳米微粒辅助激光热作用方法,对牛肠碱性磷酸酯酶(alkaline phosphatase aP)的选择性破坏,细胞膜的通透性提高以及对细胞的选择性灭活进行了试验并得到了很好的结果.此外,还讨论了用这种方法进行基因转染以及选择性光热治疗一些疾病的可能性.

关键词：激光照射金纳米微粒生物分子细胞

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一维心肌缺血组织中折返发生机制的计算机仿真研究

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生物医学工程学杂志 2006年第5期23卷 951-955页

作者：张虹杨琳金印彬张镇西黄诒焯西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所西安交通大学第一医院心内科西安710061

尖端扭转型(T orsades de Po in tes,T dP)室性心动过速是一种严重的心律失常。心肌缺血是诱发T dP的主要原因之一。我们借助计算机仿真技术,利用N ob le98心室肌动作电位动力学模型,在一维匀质心肌组织上,定量研究缺血易导致心律失常... 详细信息

尖端扭转型(T orsades de Po in tes,T dP)室性心动过速是一种严重的心律失常。心肌缺血是诱发T dP的主要原因之一。我们借助计算机仿真技术,利用N ob le98心室肌动作电位动力学模型,在一维匀质心肌组织上,定量研究缺血易导致心律失常的机制。首先通过独立减小N a+电导、提高细胞外K+浓度或减小细胞间缝隙偶联电导构建了缺血时组织兴奋性降低、细胞外K+蓄积或偶联减弱的模型,分别研究了各种情况对生理特性的影响。之后将三种参数组合,建立不同程度缺血模型并对其进行了研究。仿真结果显示随缺血程度增大,传导速度明显减慢、动作电位时程明显缩短、易损窗宽度显著增大,极易导致单向传导阻滞,形成折返性心律失常。

关键词：心律失常计算机仿真动作电位动力学模型心肌缺血

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连续腰丛阻滞降低老年患者髋关节置换术后早期认知功能障碍的发生

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中南大学学报（医学版） 2018年第8期43卷 858-863页

作者：李静董补怀蔡文博王刚西安交通大学附属红会医院麻醉科西安710054 西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院生物医学工程研究所西安710054

目的:观察连续腰丛阻滞(continuous lumbar plexus block,CLPB)对老年患者髋关节置换术后认知功能障碍(post-operative cognitive dysfunction,POCD)的影响。方法:选择在全身麻醉下行髋关节置换手术老年患者60例,随机分为连续腰丛阻滞(c... 详细信息

目的:观察连续腰丛阻滞(continuous lumbar plexus block,CLPB)对老年患者髋关节置换术后认知功能障碍(post-operative cognitive dysfunction,POCD)的影响。方法:选择在全身麻醉下行髋关节置换手术老年患者60例,随机分为连续腰丛阻滞(continuous lumbar plexus block,CLPB)组和静脉自控镇痛(patient-controlled intravenous analgesia,PCIA)组,每组30例。所有患者在全身麻醉下完成手术,CPLB组气管插管前行腰丛阻滞,术后行CLPB镇痛;PCIA组术后行PCIA。记录术后12,24及48 h视觉模拟评分(Visual Analog Scale,VAS);于术前1 d(D0)以及术后1(D1),3(D3),7(D7)d采用简易精神状态量表(Mini-Mental State Examination,MMSE)进行认知功能评分并记录POCD发生情况;D0,D1,D3及D7时采用ELISA法检测血清S-100β浓度;记录术后不良反应的发生情况。结果:CLPB组术后12,24及48 h VAS评分明显低与PCIA组(P<0.05);与PCIA组相比,CLPB组于D1,D3时MMSE评分明显增高(P<0.05),POCD的发生率降低(P<0.05)。CLPB组D1,D3时组S-100β浓度明显低于PCIA组(P<0.05)。结论:CLPB应用于老年患者髋关节置换术,可有效缓解患者术后疼痛,抑制S-100β的产生,降低早期POCD的发生。

关键词：连续腰丛阻滞髋关节置换术认知障碍老年人

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心肌膜电位的光学标测技术及实验研究

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光子学报 2008年第3期37卷 528-532页

作者：张虹杨昭张镇西王晶越晓峰孔树徐正红西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命科学与技术学院西安710049 西安交通大学电气工程学院电工电子教学实验中心西安710049 西安交通大学医学院生物医学工程研究室西安710061

基于电压敏感染料膜电位光学标测的原理,建立了一套光标测系统,主要包括LED激发光源、以及由滤光片、CCD、A/D采集卡及计算机构成的荧光信号采集、处理部分.目前,整套系统已可自动完成图像采集、实时显示,以及部分后处理等工作,已获得... 详细信息

基于电压敏感染料膜电位光学标测的原理,建立了一套光标测系统,主要包括LED激发光源、以及由滤光片、CCD、A/D采集卡及计算机构成的荧光信号采集、处理部分.目前,整套系统已可自动完成图像采集、实时显示,以及部分后处理等工作,已获得兔心室组织细胞膜动作电位.另外,在建立系统的同时,研究了光学标测实验方法,对离体兔心脏急性缺血的主要电生理特征进行了标测实验,并结合仿真研究的结论说明了缺血后有效不应期时空异质性的存在以及组织中电兴奋传导速度的减慢是缺血导致折返性心律失常的主要机制.

关键词：光学标测电压敏感染料膜电位心肌缺血

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