呼吸表面肌电图电极位置的定量比较

呼吸表面肌电图电极位置定量比较研究 学术背景 呼吸表面肌电图(Surface Electromyography, SEMG)是一种非侵入性技术,用于记录呼吸肌肉的肌电活动,广泛应用于分析呼吸努力、患者-呼吸机不同步以及呼吸训练。然而,由于缺乏标准化的电极放置方案,不同研究中使用的位置和配置差异较大,导致研究结果的可比性受限,临床应用的推广也受到影响。因此,确定最佳的电极位置对于提高呼吸SEMG的临床接受度至关重要。本研究旨在通过定量比较单侧和双侧双极导联的性能,为呼吸SEMG的标准化提供科学依据。 论文来源 本论文由Andra Oltmann、Jan Graßhoff、Nils Lange、Tobias Knopp和Philipp Rostalski共同撰写,作者均来自德国弗劳恩霍夫研究所(...

基于光谱扩散后验采样的多材料分解

基于光谱扩散后验采样的多材料分解研究 背景介绍 在医学成像领域,CT(计算机断层扫描)技术被广泛应用于疾病诊断和治疗规划。近年来,谱CT(spectral CT)因其能够提供能量依赖的衰减信息,成为研究热点。谱CT通过多能量通道的投影数据,可以重建出不同材料的密度分布,这一过程称为材料分解(material decomposition)。然而,材料分解是一个高度非线性的逆问题,传统的分解方法如解析分解(analytical decomposition)和迭代模型分解(iterative/model-based decomposition)存在诸多局限性,如计算效率低、噪声大、模型依赖性强等。此外,尽管基于深度学习的分解方法在精度和速度上有显著提升,但它们往往缺乏对物理模型的显式利用,导致鲁棒...

DEISM:基于自校准机制的深度重建框架在加速化学交换饱和转移成像中的应用

基于自校准机制的深度重建框架(DEISM)在加速化学交换饱和转移成像中的应用 学术背景 化学交换饱和转移(Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST)成像是一种高灵敏度的分子磁共振成像技术,能够检测与多种疾病(如癌症、癫痫和卒中)相关的生物分子。然而,CEST成像的一个主要缺点是扫描时间过长,这是由于需要在不同的饱和频率偏移下进行多次数据采集。长时间的扫描限制了CEST成像在临床中的广泛应用。为了解决这一问题,研究者们致力于开发加速CEST成像的技术,主要通过利用数据中的冗余信息,从欠采样的k空间数据中重建图像。 尽管现有的并行成像和压缩感知(Compressed Sensing, CS)技术在一定程度上加速了CEST成像,但这些方法仍存在局限性。...

PICU中儿童心率与体温关系的机器学习研究

儿童重症监护病房中心率与体温关系的机器学习研究 学术背景 在重症监护病房(PICU)中,心率(HR)和体温(BT)是关键的临床指标,能够反映患者的生理状态。尽管成年人中心率与体温的关系已被广泛研究,但在儿童群体中,特别是在PICU这一高风险环境中,相关研究仍然有限。儿童患者的生理特征与成年人存在显著差异,尤其是在0至18岁年龄段,心率随着年龄的增长而下降,而体温的变化则可能影响心率。然而,传统的线性模型在预测心率时往往存在局限性,尤其是在不同体温范围和年龄组中表现出低估或高估的现象。因此,探索心率、体温和年龄之间的复杂关系,对于改善PICU中的临床决策具有重要意义。 论文来源 本论文由Émilie Lu、Thanh-Dung Le、Philippe Jouvet和Rita Noumeir共同...

自监督特征检测与三维重建在神经内镜实时引导中的应用

自监督特征检测与三维重建在神经内镜实时引导中的应用

基于自监督学习的神经内窥镜实时3D重建与导航研究 学术背景 神经内窥镜手术(neuroendoscopy)作为一种微创手术技术,广泛应用于脑深部病变的治疗,如内镜下第三脑室造瘘术(endoscopic third ventriculostomy, ETV)、脉络丛烧灼术、囊肿开窗术等。然而,手术过程中由于脑组织移位(brain shift)和脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)流失,脑深部结构会发生几何形变,这给传统的基于术前影像的神经导航(neuronavigation)带来了挑战。传统导航系统通常依赖于术前磁共振(MRI)或计算机断层扫描(CT)影像的刚性配准(rigid registration),无法实时更新术中组织形变,导致导航精度下降。 为了解决这一问题,研...

碳水化合物摄入消除低血糖并改善耐力运动表现

研究报告:酮体在细胞生理学中的作用:代谢、信号传导与治疗进展 学术背景 在耐力运动中,碳水化合物(Carbohydrate, CHO)的摄入长期以来被认为是提高运动表现的关键因素。传统的观点认为,高碳水化合物饮食(High-Carbohydrate Low-Fat Diet, HCLF)能够增加肌肉和肝脏中的糖原储备,从而延缓疲劳的发生。然而,近年来,极低碳水化合物饮食(Very-Low-Carbohydrate High-Fat Diet, LCHF)逐渐受到关注,尤其是在耐力运动员中。LCHF饮食被认为能够通过增加脂肪氧化来提供能量,从而减少对碳水化合物的依赖。然而,LCHF饮食是否会影响运动表现,尤其是在长时间高强度运动中,仍然存在争议。 此外,运动性低血糖(Exercise-Indu...

KV7通道在小鼠阴茎海绵体张力和钙信号调节中的作用

KV7通道在调节小鼠海绵体平滑肌收缩中的研究 学术背景 勃起功能障碍(Erectile Dysfunction, ED)是影响男性生活质量的重要健康问题。自1990年代西地那非(Sildenafil)等磷酸二酯酶5(PDE5)抑制剂问世以来,ED的治疗取得了显著进展。然而,仍有相当一部分患者对PDE5抑制剂无效,尤其是在糖尿病等慢性疾病患者中,其疗效更为有限。因此,寻找新的治疗靶点成为当前研究的重点。海绵体平滑肌(Corpus Cavernosum Smooth Muscle, CCSM)的收缩与舒张是勃起功能的关键调节因素,而钾离子通道(Kv通道)在调节平滑肌的膜电位和钙离子(Ca²⁺)信号中扮演着重要角色。其中,Kv7通道家族(由KCNQ基因编码)在多种组织中调控膜电位和细胞兴奋性,但其...

雌激素缺乏对血管化和矿化动态的影响:基于新型3D人源化血管化骨器官模型的研究

雌激素缺乏对血管化和矿化动态的影响——基于新型3D人类化血管化骨类器官模型的研究 学术背景 骨质疏松症(osteoporosis)是一种常见的骨骼疾病,尤其在绝经后女性中发病率较高。骨质疏松不仅表现为骨量减少,还伴随着骨矿物质成分的变化。雌激素(estrogen)在维持骨稳态中起着关键作用,其缺乏会导致骨重塑失衡,骨吸收超过骨形成,进而引发骨质流失。尽管已有研究揭示了雌激素缺乏对成骨细胞(osteoblast)矿化沉积、骨细胞(osteocyte)机械敏感性以及骨细胞调控破骨细胞生成(osteoclastogenesis)的影响,但现有体外骨模型大多忽略了血管细胞在骨质疏松病理中的作用。血管化是骨形成的关键步骤,尤其是在软骨内骨化(endochondral ossification)过程中,...

CDC42在肝星状细胞激活早期调控中的关键作用

CDC42在肝星状细胞激活早期调控中的关键作用 学术背景 肝纤维化(liver fibrosis)是多种肝病的病理过程,最终可能发展为肝硬化(cirrhosis),这是一种威胁生命的疾病。目前,尚无有效的治疗方法来阻止肝纤维化的进展。肝星状细胞(hepatic stellate cells, HSCs)在肝纤维化中扮演了关键角色。在健康的肝脏中,HSCs处于静止状态(quiescent state),主要负责储存视黄醇(retinoid)。然而,在肝脏受损时,HSCs被激活并转化为肌成纤维细胞样细胞(myofibroblast-like cells),产生大量的细胞外基质(extracellular matrix),如胶原蛋白和纤维连接蛋白,最终导致肝纤维化和肝硬化的发生。因此,抑制HSCs...

通过增加细胞NAD+保护肝细胞免受棕榈酸诱导的脂毒性

NAD+通过阻止PARP-1抑制和mTORC1-p300通路激活保护肝细胞免受棕榈酸诱导的脂毒性 研究背景 代谢功能障碍相关脂肪肝病(MAFLD)是一种从单纯性脂肪变性到脂肪性肝炎、纤维化/肝硬化甚至肝细胞癌的广泛肝病谱系。作为代谢综合征的肝脏表现,MAFLD的发生与肥胖和胰岛素抵抗密切相关,尤其是循环中游离脂肪酸(FFAs)水平的升高。饱和脂肪酸(SFAs)如棕榈酸(palmitate)在肝细胞中具有细胞毒性,能够诱导细胞死亡,因此棕榈酸常被用作体外研究肝脂毒性的模型。尽管已有大量研究,但棕榈酸诱导的脂毒性机制仍未完全阐明。 近年来,越来越多的证据表明,细胞内NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)水平在细胞代谢和应激反应中起关键作用。PARP-1(聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1)是一种DNA损伤修复酶...