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关键词： 低频电磁场   脊髓损伤   骨髓间充质干细胞   细胞移植  

摘要： 背景和目的 脊髓损伤是由各种原因引起的脊髓结构和功能的损伤,造成损伤平面以下运动、感觉、括约肌及植物神经功能等障碍,引起的并发症多,致残率高,目前还没有有效的治疗方法。这主要是因为脊髓损伤后中枢神经系统微环境恶劣,不利于受损轴突的再生。因此,如何改善脊髓损伤后的不良微环境、提高脊髓中枢神经再生能力,是治疗脊髓损伤的关键。很多实验证实,低频电磁场具有促进细胞的增殖、生长和分化;减轻炎症水肿、缓解疼痛;促进组织再生和减少细胞凋亡的作用。近来研究还发现,低频电磁场可以明显改善猫和大鼠脊髓损伤模型的运动功能,该作用与低频电磁场加快受损神经的再生过程,并影响生长因子活性和表达水平从而有利于轴突运输和神经突的再生有关。随着干细胞研究的深入,发现干细胞可在组织修复过程中发挥重要的作用。其中骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells, BMSC)具有多能干细胞特性,可以分化为骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等细胞。研究已经证实,在体内外骨髓来源的细胞能形成神经细胞系。而且研究者使用BMSC用于治疗脊髓损伤,结果发现BMSC移植有助于提高肢体运动功能的恢复。我们课题组前期的研究显示,低频电磁场不仅可以促进体外培养的骨髓间充质干细胞的增殖而且还具有促进其向功能性神经元分化的作用。然而,低频电磁场是否有助于改善脊髓损伤局部微环境及有助于BMSC移植修复脊髓损伤大鼠从而促进其运动功能的恢复,国内外尚未见相关报道。因此,本实验构建不完全性脊髓损伤大鼠模型,探讨低频电磁场在移植骨髓间充质干细胞大鼠脊髓损伤模型运动功能恢复中的作用。 方法 采用全骨髓培养法分离培养大鼠BMSC,观察原代及传代细胞的形态及生长特点;采用流式细胞术检测细胞表面标志物和细胞周期对培养的BMSC进行鉴定。将第3-5代BMSC作为种子细胞,BrdU进行标识后用于移植。采用脊髓压迫法构建64只SD大鼠T1o不完全性脊髓损伤模型,并随机分成四组即对照组、BMSC组、EMF组和EMF+BMSC组,每组16只大鼠,造模后按时间点不同又分为3、7、14和21天四个亚组,每个亚组4只大鼠。脊髓损伤后30分钟内,用微量注射器将BrdU标记的BMSC悬液注入到BMSC组和EMF+BMSC组大鼠脊髓损伤区头、尾侧脊髓实质内。脊髓损伤24小时后,将EMF组和EMF+BMSC组大鼠暴露在低频电磁场(频率为50Hz,强度为5mT)中,每天60分钟,每天1次,连续作用21天;对照组和BMSC组置于无低频电磁场的同样的环境中观察。术前及术后第3、7、14和21天,将各组大鼠置于90cm x120cm开放空间内,双人、双盲采用Basso-Beattie-Bresnahan (BBB)运动评分标准对大鼠后肢运动功能观察和评分并对其进行统计学分析。分别在第3、7、14和21天时每组处死4只大鼠留取标本,HE染色观察各组损伤脊髓组织病理学变化情况;免疫组织化学法分析研究BrdU阳性BMSC在脊髓损伤区的生存情况;免疫荧光法检测GFAP、MMP-2和BrdU阳性BMSC在脊髓损伤区的表达情况。 结果 1.利用脊髓压迫法造模后立即出现一过性鼠尾痉挛性摆动和双下肢抽动,术后1小时麻醉清醒后大鼠BBB评分为0-2分;同时大脑皮层体感诱发电位显示P1、N、P2波的峰潜伏期(Lat)延长,幅度几乎为正常的2倍,说明成功构建了不完全性脊髓损伤模型。 2.分离BMSC后进行培养,BMSC形成细胞团簇,有较多突起,细胞呈现梭形外观。流式细胞术细胞表面标志物鉴定提示培养的BMSC高表达CD90、 CD29、CD44和CD73,而低表达CD45。第3代BMSC中G0/G1期的细胞为82.0%,G2期的细胞为1.46%,S期的细胞为16.5%,大部分细胞处于静止期,只有少数的细胞处于活跃的增殖期,符合干细胞特征。 3.各脊髓损伤模型实验前BBB评分结果无统计学差异;实验后经重复测量方差分析,结果显示组间存在差异(F=36.755,P=0.000),四种不同处理的大鼠BBB评分差异有统计学意义;不同时间点间也存在差异(F=374.025,P=0.000),各组BBB评分变化与时间变化有关。实验处理方法与时间之间有交互作用(F=7.471,P=0.000),提示处理因素随时间的增加,BBB评分变化趋势不同,EMF+BMSC组变化明显。进一步分析单独效应结果显示,第3天时各组大鼠后肢运动功能的BBB评分差异无统计学意义(F=1.941,P=0.177),其余各时间点内各组间比较差异均有统计学意义(P均=0.000)。7天时,各组BBB评分均有提高,四组之间BBB评分差异有统计学意义(F=13.918,P=0.000),但对照组与EMF组之间和BMSC组与EMF+BMSC组之间的BBB

关键词： 电磁散射   Schwarz交替算法   D-N交替算法   Poisson积分公式   自然积分方程  

摘要： 本文应用自然边界归化理论和区域分解思想,来研究电磁问题的数值方法. 第一章针对带有腔体的上半平面上横向磁场的散射电磁波,利用自然边化原理,提出基于自然边界归化的Schwarz交替算法,利用投影理论证明了该算法在能量模意义下的几何收敛性,最后给出了相应的数值试验以示方法的可行性与有效性. 第二章针对带有腔体的上半平面上横向电场的散射电磁波,利用自然边化原理,提出基于自然边界归化的Dirichlet-Neumann交替算法(D-N交替算法),分析了算法的收敛性,证明了算法的收敛速度与有限网格大小无关,证明了算法与预处理的Richardson迭代算法等价,给出了相应的数值试验,以检验算法的可行性与有效性.

关键词： 隐形斗篷   功能   电磁场   电磁学   非均匀性   纸卷   光学   光子晶体   张柏   天线   大家   周围   激光  

摘要： 我来自新加坡南洋理工大学,今天在这里给大家谈谈关于隐形斗篷和转换光学(Transformation Optics)的话题。先给大家介绍一下我自己,我在清华大学获得学士学位,当时我所研究的对象频率是非常低的。后来我在麻省理工学院获得了博士学位,2009年毕业以后到了SMART中心。这是

关键词： 激光加速器   电场   重离子   电磁场   先生   陈佳洱   物理光学   量子光学  

摘要： 陈先生领导北大的课题组成功研制了国内首台重离子RFQ加速器。在研究中发现,RFQ加速器存在加速效率随着能量显著降低的问题。1998年陈先生和方家训教授一起提出了一种新型分离作用四极场加速器,研究中发现存在反向减速电场的问题,正好这个

关键词： 骨质疏松   云克疗法   低频脉冲电磁场强化法   联合应用  

摘要： 目的:观察对骨质疏松患者行云克联合低频脉冲电磁场强化治疗的临床效果,为骨质疏松患者寻找安全、稳定的治疗方法。方法:将我院于2011年9月～2012年8月收治的96例骨质疏松患者,按照治疗方式不同分为对照组与治疗组两组,对照组行云克疗法,治疗组在对照组基础上加用低频脉冲电磁场强化疗法,治疗时间为6个月,对比两组治疗效果。结果:治疗组患者疼痛状况改善率明显优于对照组,两组间对比P<0.01;两组患者治疗效果对比P<0.01,治疗有效(有效率)组间比较P>0.05。结论:对骨质疏松患者行云克联合低频脉冲电磁场强化法治疗有肯定性治疗效果,且疼痛改善程度明显,应设为骨质疏松患者首选治疗方法并在临床应用中进行大力推广。

关键词： 区熔单晶炉   感应加热   电磁场   温度场   有限元法  

摘要： 单晶硅是一种最常用的半导体材料,它被广泛地应用于能源、交通、光伏、大规模集成电路等行业。近年来,随着这些相关行业的迅猛发展,对单晶硅的要求越来越高,要求单晶硅向着大直径、高纯度、高电阻率等方向发展。目前,生长单晶硅的方法主要为直拉法和区熔法,直拉法生长出的单晶硅的纯度和电阻率常不能满足曰益提高的要求,相比而言区熔法生长出的单晶则有更高的纯度和电阻率,因而区熔单晶硅越来越多地被各行业使用。然而,目前市场上的区熔单晶硅基本上都是靠国外的设备生长出来的,尽快研制出能够生长大直径区熔单晶硅的国产设备成为行业发展的首要任务。本文将围绕区熔单晶炉高频感应加热的电磁场和温度场进行研究,主要包括区熔单晶炉电磁场和温度场的数学模型、有限元仿真和温度测量实验等内容。 本论文第一章综述了区熔单晶炉及其温度场的国内外相关研究进展,介绍了生长单晶硅的方法,分析了课题研究背景及意义,规划了课题研究内容。 第二章,参照本课题正在研制的设备,介绍了区熔单晶炉的主要构成及各部分功能,然后简单介绍了区熔单晶炉的晶体生长工艺。 第三章,从电磁场基本原理和传热学基本方程出发,结合区熔单晶炉实际情况,建立了区熔单晶炉电磁场和温度场的数学模型。 第四章,使用通用有限元仿真软件ANSYS对区熔单晶炉生长单晶时的电磁场及温度场进行有限元仿真,从仿真结果可以看出加热线圈台阶及反射环的作用。 第五章,用课题研制的区熔单晶炉生长6英寸区熔单晶硅,在生长过程中进行温度测量实验。 第六章,对本论文所研究的内容进行总结,并对后续研究进行展望。

关键词： 低频脉冲电磁场   废用性骨质疏松   生物力学   骨代谢   动物实验  

摘要： 废用性骨质疏松是由于活动功能受限、活动障碍和失重等多种原因导致全身骨组织矿物含量降低，骨生物力学性能下降，骨折风险增高的骨质疏松，它属于继发性骨质疏松骨类型的一种。对于原发性骨质疏松，已知有许多有效的治疗方法，但是对于废用性骨质疏松来说，一直缺乏有效的治疗手段。\n 脉冲电磁场作为一种新型生物物理治疗方法，其实早在几十年前就被人们所发现，当Fukada和Yasude发现并证实了骨的压电效应后，Bassett于1989年提出Wolf定律归纳PEMF机制，认为生物电在骨的代谢和重建中存在十分重要的意义。就引起了人们对于研究PEMF的热情。实验报道，PEMF能有效治疗骨折延迟愈合、骨不连、先天性假关节等骨骼疾病。它通过细胞因子、细胞凋亡、骨生化指标、钙调激素方面影响骨形成与骨吸收，从而表现出骨生物力学和骨密度的改变。\n 目的:本研究观察PEMF对废用性骨质疏松大鼠的骨生物力学性能及血清学指标多方面改变，探讨PEMF改善废用性骨质疏松生物力学性能的可能机制，为PEMF临床应用提供理论依据，同时也为PEMF治疗废用性骨质疏松症提供佐证。\n 方法:(1)健康4月龄雌性SD大鼠80只，按体质量单纯随机抽样分成4组:正常对照组(INT组)、废用模型组（DOP组）、药物治疗组(ALN组)、脉冲电磁场组（PEMF组）;除正常对照组外，其余各组大鼠均通过改良胫骨-尾部固定法制动右后肢2周。废用性骨质疏松模型建立后，ALN组大鼠予以灌胃阿仑膦酸钠溶液(1mg· kg-1· d-1)治疗，PEMF组大鼠予以PEMF(3.82mT，10Hz)照射40min· d-1治疗。各组分别于治疗后2、4、8、12周时处死5只大鼠，收集所有试验样本。\n (2)右心室穿刺取血，3000r/min离心后收集血清，自动生化分析仪常规检测血清钙、磷离子及血清ALP浓度，采用ELISA方法检测血清BGP和TRAP浓度。\n (3)取大鼠制动右后肢股骨，剔除骨上软组织，检测骨生物力学指标，行三点弯曲试验，记录其载荷-变形曲线与应力-应变曲线变化。\n 结果:(1)所有试验大鼠存活良好，无意外死亡或感染。\n (2)建模后2周，与正常对照组(INT组)相比，各组血钙浓度改变无统计学差异(P＞0.05)，血磷浓度降低(p＜0.05或p＜0.01)，血清骨钙素(BGP)、碱性磷酸酶(ALT)、抗酒石酸磷酸酶(TRAP)等浓度则显著升高(P＜0.01)。建模后4周，与DOP组相较，血清ALP、BGP、TRAP浓度无显著差异(P＞0.05)，与ALN组比较，PEMF组BGP、ALT显著升高(P＜0.01)。建模后8周，与INT组比较，DOP组血钙、血磷降低(p＜0.01)，与DOP组比较，血清ALP、TRAP浓度降低(P＜0.01)与ALT组相较，PEMF组BGP、ALT显著升高(P＜0.01)。建模后12周，与DOP组比较，血清BGP、ALP浓度ALN组减低，PEMF组增高，TRAP浓度均降低(p＜0.05或p＜0.01)。与ALN组相较，PEMF组BGP、ALT、TRAP显著升高(p＜0.05或p＜0.01)。\n (3)建模后2周，与正常对照组（INT组）比较，各组大鼠股骨材料力学、结构力学指标均显著下降(P＜0.01)。建模后4周，与DOP组比较，药物ALN组结构力学增高:最大位移、最大载荷(p＜0.05或p＜0.01)。建模后8周，与DOP组比较，ALN组结构力学指标(P＜0.01)、材料力学指标最大应变(p＜0.01)显著增高， PEMF组结构力学指标（P＜0.01或P＜0.05）、最大应变(p＜0.01)增高。建模后12周，与DOP组比较，ALN组结构力学指标显著增高(P＜0.01或P＜0.05)，材料力学最大应力、最大应变(P＜0.01)较高。PEMF组材料力学、结构力学指标显著增高(P＜0.01)，但PEMF组大鼠股骨生物力学性能仍未达到正常水平，指标的平均值小于正常组，结构力学的差别小于材料力学。PEMF组与ALN组比较，结构力学存在差异(P＜0.05)，材料力学差异不大(P＞0.05)。\n 结论:(1) PEMF与阿仑膦酸钠均可以改善废用性骨质疏松骨生物力学性能，药物作用起效快，但长远来看， PEMF改善生物结构力学性能效果优于药物。\n (2) PEMF不仅通过增加血清BGP及ALP浓度，增强成骨细胞活性促进骨形成，而且同时通过调节血清TRAP浓度，达到降低骨细胞活性抑制骨吸收的作用。发挥对废用性骨质疏松的骨重建的双向调节作用。

关键词： 真空感应熔炼   电磁场   温度场   数值仿真   ANSYS软件  

摘要： 真空感应炉是生产镍基高温合金、钛合金、不锈钢、超高强度钢等特种合金材料的重要冶炼设备。这些特种合金材料主要应用于航空航天、军工、核电、能源等重要领域。 基于感应加热的原理及特点,本论文采用理论分析和数值仿真方法,以ANSYS软件为主要工具,采用有限元方法对真空感应炉的电磁场和温度场进行仿真计算,并分析各物理量的分布特点及其对感应体性能的影响。本论文主要完成了以下工作： (1)通过大量阅读国内外相关文献,对感应加热技术的发展及其在工业生产中的应用进行了概括,总结了国内外学者在感应加热数值仿真方面所做的研究工作;(2)基于电磁场理论,建立真空感应炉的电磁场和温度场的数学模型,并分析电磁场和温度场的数值计算方法;(3)根据真空感应炉的结构,建立感应器仿真模型,用ANSYS软件对感应器电磁场和温度场的基本参数进行数值仿真,得到感应器的电磁场和温度场分布规律,并对影响感应体性能的主要因素进行分析。

关键词： 输电电缆   电流   磁场   电磁场   超低温电缆   超导器件   超导电缆   超导线材  

摘要： 最近日本九州工业大学名誉教授松下照男先生在现有低温超导输电电缆的基础上,通过改善电缆制造过程中超导线材的缠绕方法,成功开发了阻抗更小的高效超导输电电缆。目前大量使用的铜质输电电缆,由于传输电阻的存在,在输电过程中会损失一定电能。为了减少传输损耗,一些国家开发了利用液态氮形成负190℃左右的低温环境,使用超导材料的超导输电电缆,但超导输电电缆在使用时会在超导线材电流的垂直方向上产生磁场,增加了输电电缆的损耗。松下照男先生在直流输电超导电缆的基础

关键词： 脉冲电磁场   骨质疏松   骨痛  

摘要： 目的 观察和探讨脉冲电磁场治疗骨质疏松症骨痛症状的临床观察与护理.方法 选择我我院2012年4月～2013年4月收治的68例骨质疏松患者作为研究对象,随机平分为实验组和对照组,对照组的患者采用常规的钙制剂、维生素D及消炎镇痛药物进行治疗,实验组的患者采用脉冲电磁场骨质疏松系统进行治疗,比较两组患者治疗后的骨痛改善情况.结果 两组患者的骨痛症状均得到改善,但实验组的效果显著优于对照组,P＜0.05,差异显著,具有统计学意义.结论 脉冲电磁场是临床治疗骨质疏松的有效手段,可显著改善患者的骨痛症状,提高患者的生活质量,效果良好,具有积极的临床意义.