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...
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。...
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...
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...
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 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...
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...