为进行极低频电磁场生物效应及其机制的动态研究,研制了一种实时电磁场细胞暴露系统。该系统由细胞暴露工作台、电磁场细胞暴露仪、荧光显微镜、CCD摄像头、摄像头操作系统、荧光图像处理系统和电脑等组成。细胞暴露工作台上放置一个C...为进行极低频电磁场生物效应及其机制的动态研究,研制了一种实时电磁场细胞暴露系统。该系统由细胞暴露工作台、电磁场细胞暴露仪、荧光显微镜、CCD摄像头、摄像头操作系统、荧光图像处理系统和电脑等组成。细胞暴露工作台上放置一个C形电磁铁芯,细胞皿放置在C形电磁铁芯的细胞槽中。采用CCD摄像头及其操作系统连续采集细胞荧光图像并生成图像集。通过荧光图像处理系统将图像集中目标细胞的荧光亮度转换为时间序列荧光数据值,以实现像线转换。最后电磁场暴露并同步检测活性氧自由基（ROS）、Ca^2＋、线粒体膜电位（MMP）荧光的飞升特性。结果表明：该系统产生的磁感应强度在0.01-25.37 m T内可调,其绝对误差〈5%;磁场频率在0-340 Hz内可调,其绝对误差〈2%;传感器电压在1-200 m V内可调;灵敏度在0.011-0.127内可调;其线性度〈1.566%,精度〈2.694%。因此,所研制的仪器具有较高的线性度和精度。此外,在像线转换中研发的细胞定位、细胞识别、荧光测算、曲线校正等一系列技术可以满足电磁生物效应的实时检测需求。展开更多
生物鲁棒性是生物系统抵抗外界扰动或内部参数摄动引起系统行为变化的一种能力。电磁场是一种外界物理因素,可以对生物体产生影响。为了建立一种电磁场扰动下生物系统稳定鲁棒性的研究方法,以Lyapunov理论为基础,用电磁场细胞暴露系统...生物鲁棒性是生物系统抵抗外界扰动或内部参数摄动引起系统行为变化的一种能力。电磁场是一种外界物理因素,可以对生物体产生影响。为了建立一种电磁场扰动下生物系统稳定鲁棒性的研究方法,以Lyapunov理论为基础,用电磁场细胞暴露系统实时记录了在磁感应强度B为0、0.09、0.38、0.76、7.33、14.78 m T的电磁场暴露下细胞内活性氧自由基（ROS）和钙离子（Ca2＋）的含量,分析了电磁场扰动前的细胞状态稳态点和稳定域,以及电磁场扰动后的状态转移和稳定鲁棒域。结果表明：（1）细胞无扰时ROS的稳态点是46.157~120.913,Ca2＋的稳态点是25.430~55.686,ROS的稳定域半径是1.688~10.278,Ca2＋的稳定域半径是2.782~13.345;（2）B〈7.33 m T的电磁场扰动没有提高胞内ROS含量,B为14.78 m T的电磁场扰动可阶跃性提高胞内ROS含量,B为0和0.09 m T的电磁场扰动没有提高胞内Ca2＋含量,B为0.38 m T的电磁场扰动可持续性提高胞内Ca2＋含量。结论是：（1）无电磁场扰动时,细胞内ROS和Ca2＋状态可以保持稳定;（2）电磁场扰动在较高水平（如B为14.78 m T）时,才能改变细胞内ROS和Ca2＋的状态;（3）细胞的鲁棒域与电磁场的磁感应强度无关。展开更多
体外冲击波碎石(ESWL)是一种无创治疗泌尿系结石的医疗技术,临床上有95%以上的成功率,冲击波能量是这种医疗技术成功的关键因素。为此,阐述了冲击波的形成、传播、聚焦,冲击波发生器的电场能量和碎石原理等,然后从ESWL成功率密度分布中...体外冲击波碎石(ESWL)是一种无创治疗泌尿系结石的医疗技术,临床上有95%以上的成功率,冲击波能量是这种医疗技术成功的关键因素。为此,阐述了冲击波的形成、传播、聚焦,冲击波发生器的电场能量和碎石原理等,然后从ESWL成功率密度分布中分析冲击波最佳能量。ESWL病例入选条件是门诊输尿管结石患者,年龄在18~83岁之间,左、右单侧或双侧输尿管具有放射影像学结石特征,ESWL数据完整,并且输尿管结石ESWL成功者。通过建立能量的ESWL成功率密度分布函数,得到其数学期望和均方差,从而获得ESWL成功的最佳能量。研究结果表明:从入选的5 747例ESWL病例中,获得ESWL成功率密度分布函数的数学期望为535 m J/mm^2,均方差为157 m J/mm^2,最佳能量在418~732 m J/mm^2范围内;该最佳能量可以通过能级来确定,能级一般分为Ⅰ级(约10 m J/mm^2)、Ⅱ级(20~40 m J/mm^2)、Ⅲ级(30~300 m J/mm^2)、Ⅳ级(400~1 200 m J/mm^2);可以根据结石的大小和密度来选择能级。该结果有助于临床医师根据实际情况选择能量,以提高ESWL成功率。展开更多
目的通过系统分析探讨不可逆电穿孔技术(Irreversible Electroporation,IRE)对胰腺癌消融的有效性和安全性,为临床使用IRE治疗胰腺癌提供证据。方法检索PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、Scopus、中国知网、万方数据...目的通过系统分析探讨不可逆电穿孔技术(Irreversible Electroporation,IRE)对胰腺癌消融的有效性和安全性,为临床使用IRE治疗胰腺癌提供证据。方法检索PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、Scopus、中国知网、万方数据库、维普数据库和中华医学期刊全文数据库,纳入IRE技术治疗胰腺癌的随机对照试验和临床对照试验,检索时限均为建库至2022年12月。根据纳入与排除标准,2位研究者独立筛选文献、提取数据和评价纳入研究的方法学质量,使用RevMan 5.4软件进行Meta分析。结果共纳入8个研究,其中5个研究报告了安全性。Meta分析显示IRE技术联合化疗对胰腺癌患者治疗后,完全消融率和12月生存率均优于单独化疗组,差异具有统计学意义(P<0.05);IRE联合化疗组不良反应发生率也显著低于单纯化疗组,且差异具有统计学意义(P<0.05)。结论IRE联合化疗治疗胰腺癌的有效性及安全性相较于单纯化疗组具有显著优势。由于本研究纳入研究样本量较少,一定程度上降低了结果的可靠性,未来仍需进一步验证IRE技术对胰腺癌的疗效和安全性。展开更多
目的美国FDA2011年批准了一种采用不可逆电穿孔(Irreversible Electroporation,IRE)肿瘤消融的纳秒刀(NanoKnife),为了了解该技术临床应用的可行性,对该技术进行安全性和有效性分析。方法检索PubMed、Web of Science、Cochrane Library...目的美国FDA2011年批准了一种采用不可逆电穿孔(Irreversible Electroporation,IRE)肿瘤消融的纳秒刀(NanoKnife),为了了解该技术临床应用的可行性,对该技术进行安全性和有效性分析。方法检索PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、Scopus文献库自建库至2019年6月中所有关于纳秒刀临床治疗肝癌的研究。由三名研究人员独立筛选,对纳入文献进行特征提取,使用Stata 14.0版本软件对纳入研究进行Meta分析。结果共纳入18篇文献,受试者共565名,病变数共771例。Meta分析结果显示,IRE技术降低肿瘤治疗后的并发症发生率[95%CI:26%(18%,38%)]和肿瘤复发率[95%CI:36%(28%,46%)],提高肿瘤的完全消融率[95%CI:840%(503%,1403%)]。结论IRE在毗邻血管和神经的肿瘤治疗上具有优势,但在电脉冲优化和术前仿真上需要加强研究。展开更多
文摘为进行极低频电磁场生物效应及其机制的动态研究,研制了一种实时电磁场细胞暴露系统。该系统由细胞暴露工作台、电磁场细胞暴露仪、荧光显微镜、CCD摄像头、摄像头操作系统、荧光图像处理系统和电脑等组成。细胞暴露工作台上放置一个C形电磁铁芯,细胞皿放置在C形电磁铁芯的细胞槽中。采用CCD摄像头及其操作系统连续采集细胞荧光图像并生成图像集。通过荧光图像处理系统将图像集中目标细胞的荧光亮度转换为时间序列荧光数据值,以实现像线转换。最后电磁场暴露并同步检测活性氧自由基（ROS）、Ca^2＋、线粒体膜电位（MMP）荧光的飞升特性。结果表明：该系统产生的磁感应强度在0.01-25.37 m T内可调,其绝对误差〈5%;磁场频率在0-340 Hz内可调,其绝对误差〈2%;传感器电压在1-200 m V内可调;灵敏度在0.011-0.127内可调;其线性度〈1.566%,精度〈2.694%。因此,所研制的仪器具有较高的线性度和精度。此外,在像线转换中研发的细胞定位、细胞识别、荧光测算、曲线校正等一系列技术可以满足电磁生物效应的实时检测需求。
文摘生物鲁棒性是生物系统抵抗外界扰动或内部参数摄动引起系统行为变化的一种能力。电磁场是一种外界物理因素,可以对生物体产生影响。为了建立一种电磁场扰动下生物系统稳定鲁棒性的研究方法,以Lyapunov理论为基础,用电磁场细胞暴露系统实时记录了在磁感应强度B为0、0.09、0.38、0.76、7.33、14.78 m T的电磁场暴露下细胞内活性氧自由基（ROS）和钙离子（Ca2＋）的含量,分析了电磁场扰动前的细胞状态稳态点和稳定域,以及电磁场扰动后的状态转移和稳定鲁棒域。结果表明：（1）细胞无扰时ROS的稳态点是46.157~120.913,Ca2＋的稳态点是25.430~55.686,ROS的稳定域半径是1.688~10.278,Ca2＋的稳定域半径是2.782~13.345;（2）B〈7.33 m T的电磁场扰动没有提高胞内ROS含量,B为14.78 m T的电磁场扰动可阶跃性提高胞内ROS含量,B为0和0.09 m T的电磁场扰动没有提高胞内Ca2＋含量,B为0.38 m T的电磁场扰动可持续性提高胞内Ca2＋含量。结论是：（1）无电磁场扰动时,细胞内ROS和Ca2＋状态可以保持稳定;（2）电磁场扰动在较高水平（如B为14.78 m T）时,才能改变细胞内ROS和Ca2＋的状态;（3）细胞的鲁棒域与电磁场的磁感应强度无关。
文摘体外冲击波碎石(ESWL)是一种无创治疗泌尿系结石的医疗技术,临床上有95%以上的成功率,冲击波能量是这种医疗技术成功的关键因素。为此,阐述了冲击波的形成、传播、聚焦,冲击波发生器的电场能量和碎石原理等,然后从ESWL成功率密度分布中分析冲击波最佳能量。ESWL病例入选条件是门诊输尿管结石患者,年龄在18~83岁之间,左、右单侧或双侧输尿管具有放射影像学结石特征,ESWL数据完整,并且输尿管结石ESWL成功者。通过建立能量的ESWL成功率密度分布函数,得到其数学期望和均方差,从而获得ESWL成功的最佳能量。研究结果表明:从入选的5 747例ESWL病例中,获得ESWL成功率密度分布函数的数学期望为535 m J/mm^2,均方差为157 m J/mm^2,最佳能量在418~732 m J/mm^2范围内;该最佳能量可以通过能级来确定,能级一般分为Ⅰ级(约10 m J/mm^2)、Ⅱ级(20~40 m J/mm^2)、Ⅲ级(30~300 m J/mm^2)、Ⅳ级(400~1 200 m J/mm^2);可以根据结石的大小和密度来选择能级。该结果有助于临床医师根据实际情况选择能量,以提高ESWL成功率。
