TRAINING AND RESEARCH IN BIOMEDICAL ELECTRONIC SPECIALITY IN HANOI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

INTRODUCTION

Vietnam is an economically and socially dynamic country, and interest in biomedical engineering activities has grown considerably in recent years. The traditions, environment, and conditions within the country offer unique research opportunities, and the Vietnamese government and university policymakers are aware of the importance of this field. To address urgent educational and research needs in biomedical engineering a domestic and international exchange of experiences, support and collaborations in research, education and entrepreneurship in this field is needed.

In January 2004, under the sponsorship of the U.S. National Science Foundation, a U.S. delegation that consisted of Biomedical Engineering professors from different universities in the United States, visited several universities and research institutions in Vietnam to assess the development of this field. The delegation enthusiastically recommended that the U.S. and international scientific communities actively develop collaborations with Vietnam in research, education and entrepreneurship. This International Conference is one of the first steps in the framework of this recommendation.

The goal of this Conference is threefold:

To give Vietnamese educators, students, researchers, administrators and policy makers the opportunity to learn about the related works and models in the U.S. and elsewhere, and to present their accomplishments
To give international scholars the opportunity to learn of Biomedical Engineering activities in Vietnam for future collaborations; and to give US professional institutions (IEEE, AIMBE, etc.) opportunity to explore the possibility to establish BME chapters in Vietnam.
To develop the relationship between international and local industry, and to motivate further development of BME in Vietnam.

This conference intends to highlight the latest progress in research, education and entrepreneurship in biomedical engineering. The topics to be covered include:

Scientific research: Medical Imaging, Regenerative Medicine, Medical Instrumentations, Healthcare Information Technology, Biomedical Ethics, Rehabilitation Engineering, Surgical Technology, Complementary and Alternative Medicine.
Education models: Undergraduate and Graduate Curriculum Development (Infrastructure, Difficulties Encountered, Advantages and Disadvantages, Costs of Developments), Relationship University-Hospital-Industry, ABET
Entrepreneurship: Legal Regulations (FDA); Technology Transfer Mechanisms: (SBIR, STTR), Government Research Funding institutions (NSF, NIH), Private Research Funding institutions, Venture capitalism, Professional Society: IEEE, ASME, AIMBE.
Models for Vietnam: suggested solutions for Vietnam.

On behalf of the organizers we would like to express our deepest thanks to our main sponsors: the National Science Foundation, especially Dr. Bill Chang; the Vietnam Education Foundation and its Executive Director Mr. Kien Pham; Dr. Phan Thanh Binh of the VN National University at Ho Chi Minh city, the Ho Chi Minh University of Technology and its Rector Prof. Phan Thi Tuoi, and Institute of Laser Technology in Hà Nội, and its director Dr. Tran Thanh Liem. Special thank goes to Prof. Bill Ditto, chair of BME department of the University of Florida. He not only supported us personally but also called on other people to help. Finally we would like to thank all of the participants whose enthusiastic responses contributed in different aspects and roles to this conference, which is a great opportunity to exchange related works and to further the development of biomedical engineering in Vietnam.

Dr. NGUYEN THANH SON

Prof. VO VAN TOI

LỜI MỞ ĐẦU

Mối quan tâm về ngành kỹ thuật y sinh ngày càng được tăng lên ở Việt nam, một đất nước đang phát triển nhanh chóng về kinh tế và xã hội trong nhiều năm gần đây. Đội ngũ cán bộ nghiên cứu ở Việt nam có tiềm năng lớn và ý thức rõ ràng về việc tập trung đầu tư cho lĩnh vực công nghệ mới này đang đòi hỏi một kế hoạch phát triển bài bản. Các cơ quan chính phủ cũng như ban lãnh đạo các trường đại học cũng nhiều lần đề cập đến tầm quan trọng của ngành kỹ thuật y sinh, xúc tiến nhiều dự án hoạt động phát huy sự hỗ trợ và hợp tác quốc tế. Những nhu cầu bức xúc về đào tạo và nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh đòi hỏi một sự trao đổi toàn diện trong nước cũng như quốc tế về kinh nghiệm, hỗ trợ và hợp tác trong nghiên cứu, đào tạo và kinh thương trong lĩnh vực.

Tháng 1 năm 2004, với sự tài trợ của tổ chức U.S. National Science Foundation, một đoàn các giáo sư danh tiếng trong ngành Kỹ thuật y sinh ở một số trường Đại học Hoa kỳ đã đến thăm một số trường đại học và viện nghiên cứu ở Việt nam để tìm hiểu về sự phát triển của lĩnh vực này ở Việt nam. Sau chuyến đi, đoàn đã nhiệt tình giới thiệu và tham vấn cộng đồng khoa học Hoa kỳ và quốc tế tích cực tham gia hợp tác với Việt nam về nghiên cứu cũng như đào tạo trong lĩnh vực. Hội nghị quốc tế này cũng là một trong những hoạt động đầu tiên với tinh thần thực hiện kết quả chuyến đi đó.

Mục tiêu của hội nghị tập trung vào 3 nội dung sau:

Tạo điều kiện cho các nhà đào tạo, nghiên cứu, quản lý và sinh viên Việt nam tìm hiểu về các vấn đề liên quan và các mô hình đào tạo nghiên cứu cũng như tư vấn kinh thương trong ngành kỹ thuật y sinh ở Hoa kỳ.
Tạo điều kiện để các giáo sư Hoa kỳ và nước ngoài tìm hiểu về sự phát triển trong lĩnh vực cụ thể ở Việt nam để xúc tiến hợp tác trong tương lai gần.
Tạo sự đối thoại và phát triển mối quan hệ cần thiết giữa các doanh nghiệp trong và ngoài nước với các cơ sở đào tạo trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh.

Nội dung của hội nghị bao gồm các chủ đề chính sau :

Về thành tựu nghiên cứu khoa học trong kỹ thuật y sinh: Chẩn đoán hình ảnh y khoa, Y khoa phục hồi chức năng, Thiết bị y tế, Tin học trong y học, Đạo đức y sinh, Vật lý trị liệu, Công nghệ phẫu thuật, Hiện đại hoá trong y học cổ truyền vv…
Mô hình đào tạo: Xây dựng chương trình đào tạo đại học và sau đại học ngành Kỹ thuật y sinh (cơ sở hạ tầng, trang bị phòng thí nghiệm, chi phí phát triển, thuận lợi và khó khăn…), quan hệ Trường Đại học - Bệnh viện – Doanh nghiệp, ABET
Hỗ trợ kinh thương: các quy định pháp lý (FDA…), quy trình chuyển giao công nghệ (SBIR, STTR), các quỹ nghiên cứu chính phủ (NSF, NIH) và tư nhân, vốn dự án, các tổ chức chuyên môn (IEEE, ASME)…
Mô hình cho Việt nam: các giải pháp đề nghị đối với ngành Kỹ thuật y sinh.

Thay mặt cho ban tổ chức, chúng tôi trân trọng cảm ơn các nhà tài trợ chính cho Hội nghị: Quỹ Khoa học quốc gia Hoa kỳ, đặc biệt TS. Bill Chang; Quỹ Giáo dục Việt nam và giám đốc Phạm Trung Kiên; Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh và ông phó giám đốc TS. Đặng Thanh Bình; trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh và bà hiệu trưởng PGS. Phan Thị Tươi; Viện Công nghệ Laser Hà nội và ông giám đốc TS. Trần Thanh Liêm. Chúng tôi đặc biệt trân trọng cảm ơn GS. Bill Ditto, chủ nhiệm bộ môn Kỹ thuật Y sinh trường Đại học Florida. Ông đã không những ủng hộ chúng tôi nhiệt tình về mặt cá nhân mà còn kêu gọi nhiều đồng nghiệp khác giúp đỡ. Cuối cùng chúng tôi trân trọng cảm ơn tất cả các đại biểu tham dự hội nghị đã nhiệt tình hưởng ứng và đóng góp trên nhiều phương diện góp phần tổ chức hội nghị thành công tốt đẹp.

Dr. NGUYEN THANH SON

Prof. VO VAN TOI

Biomedical Engineering in the United States:
Recent History and Future Directions

Don P. Giddens

Dean, College of Engineering, Georgia Institute of Technology Lawrence L. Gellerstedt Jr., Chair in Bioengineering Georgia Research Alliance Eminent Scholar, US

Abstract

Biomedical engineering (BME) has existed, by one name or another, for several decades in the U.S.; but because of several factors that have converged relatively recently, there has been extraordinarily rapid growth for this field in the past twenty years. Favorable influences include: the explosion of new biological knowledge, fueled largely by the doubling of the budget of the National Institutes of Health; the emphasis and funding of the Whitaker Foundation for education and research in biomedical engineering; health care reimbursement policies that recognize technology as an important contributor to therapies; and increased interest on the part of faculty and students in applying technology for the public good. In 1970 there were about ten undergraduate and twenty doctoral programs in BME, whereas in 2005 there are about 80 and 70 such programs, respectively. In addition to the emphasis on biomedical research, these programs often exhibit very innovative approaches to education that can serve as models for programs in other engineering disciplines. The BME field is now serving as a stimulus to translating biomedical research into products and procedures that reach the patient, an emphasis that is a cornerstone of the goals of the Wallace H. Coulter Foundation, which has a major commitment to promote translational research. Looking forward, BME programs in the U.S. will be a major driving factor in research at the interface of biology, medicine and technology; and BME will be a catalyst for entraining other engineering disciplines much more deeply into biomedical applications. At the international level, BME is a field that transcends national boundaries and political ideologies – it exists solely to improve the human condition.

NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH HỌC TẠI MỸ: LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG TRONG TƯƠNG LAI

Tóm tắt:

Ngành kỹ thuật y sinh học (BME) đã xuất hiện dưới tên này hay tên khác, từ nhiều thập niên qua tại Mỹ; nhưng vì nhiều yếu tố hội tụ gần đây, lĩnh vực này đã có những bước phát triển phi thường trong 20 năm qua. Những tác nhân thúc đẩy bao gồm: sự bùng nổ những tri thức mới về ngành sinh học, được chu cấp rất nhiều từ nguồn ngân sách gia tăng gấp đôi của National Institutes of Health; từ ngân quỹ và việc chú trọng vào giáo dục và nghiên cứu về kỹ thuật y sinh của quỹ Whitaker (Whitaker Foundation); chính sách bồi hoàn về chi phí chăm sóc sức khỏe trong đó xem kỹ thuật công nghệ là nguồn đóng góp quan trọng cho các liệu pháp chữa trị; và mối quan tâm của bộ phận các khoa và sinh viên về ứng dụng công nghệ vào lợi ích cộng đồng gia tăng. Trong năm 1970 đã có khoảng 10 đề tài của sinh viên và 20 đề tài nghiên cứu sinh về kỹ thuật y sinh. Trong khi năm 2005 số lượng tương ứng là 70 và 80. Tăng cường cho tầm quan trọng của các nghiên cứu y sinh, các đề tài này thường thể hiện những phương pháp giáo dục rất sáng tạo có thể dùng như những mô hình cho các chương trình của các ngành kỹ thuật khác. Lĩnh vực kỹ thuật y sinh giờ đây đóng góp như là nguồn kích thích chuyển giao các nghiên cứu y sinh thành các sản phẩm hay quy trình có thể áp dụng cho bệnh nhân, một tầm quan trọng và là nền tảng cho các mục tiêu của quỹ Wallace H. Coulter, có vai trò chuyển giao cho các nghiên cứu phát triển cao hơn. Dự đoán các chương trình kỹ thuật y sinh tại Mỹ sẽ là nhân tố chèo lái chính trong nghiên cứu của liên ngành sinh học, y khoa, và kỹ thuật công nghệ; và kỹ thuật y sinh sẽ là xúc tác làm bệ phóng cho các ngành kỹ thuật khác xâm nhập sâu hơn vào các ứng dụng y sinh. Ở tầm quốc tế, kỹ thuật y sinh là lĩnh vực vượt khỏi phạm vi quốc gia và những tư tưởng chính trị - nó tồn tại với mục đích duy nhất là cải thiện điều kiện sống của con người.

BIOMEDICAL ENGINEERING:
A 21^ST CENTURY “MULTIDISCIPLINARY DISCIPLINE”

William L. Ditto

Department of Biomedical Engineering
University of Florida, Gainesville, FL USA

Abstract

Over the course of the previous century Science, Engineering and Medicine have become increasingly more specialized and focused. Such specialization, while wildly successful in the past, has increasingly become a barrier to progress. The barrier between medicine and engineering has been particularly impermeable. Arguably this barrier has led to the development of health that is beyond the means of most of the world’s population. The need for a discipline, a “multi-disciplinary discipline” that straddles this barrier has led to the emergence of modern Biomedical Engineering.

During this address a broad definition of biomedical engineering will be explored and debated. Anecdotes and historical perspectives will be interwoven with qualitative and quantitative observations of how biomedical engineering has emerged within the context of the founding and development of two biomedical engineering departments. The address will conclude with an international perspective on the course of biomedical engineering’s emergence as a global, truly 21st century profession.

CÔNG NGHỆ Y SINH: MỘT LĨNH VỰC “ĐA NGÀNH” Ở THẾ KỶ 21

Tóm tắt

Qua tiến trình tiến triển từ những thế kỷ trước, Khoa học, Kỹ thuật và Y học đã trở nên ngày càng chuyên môn hóa và tập trung. Sự chuyên môn hóa này, tuy tạo ra nhiều sự thành công mạnh mẽ trong quá khứ đã trở thành một rào cản cho sự phát triển. Rào cản giữa Y Khoa và Kỹ thuật đặc biệt đã trở nên khó vượt qua. Rào cản này đã dẫn đến sự phát triển gây tranh cãi về mặt sức khỏe vượt mức trung bình của phần lớn dân số thế giới. Nhu cầu cho một ngành, một “đa ngành” vượt lên khỏi rào cản này, đưa đến sự xuất hiện của Công nghệ Y Sinh hiện đại.

Trong bài nói chuyện này, một định nghĩa rộng của công nghệ y sinh sẽ được khảo sát và tranh luận. Những giai thoại cũng như quan niệm lịch sử sẽ được đan xen với những quan sát định tính và định lượng để tìm hiểu công nghệ y sinh đã xuất hiện thế nào trong ngữ cảnh thành lập và phát triển của 2 khoa công nghệ y sinh. Bài nói sẽ kết luận bằng viễn cảnh mang tính quốc tế về tiến trình phát triển của công nghệ y sinh nhưng một lĩnh vực chuyên môn thực sự, mang tính toàn cầu của thế kỷ 21.

STARTING A BIOENGINEERING DEPARTMENT
AT THE UNIVERSITY OF ILLINOIS

Bruce C. Wheeler

Department of Bioengineering, University of Illinois at Urbana-Champaign

Abstract

The University of Illinois Department of Bioengineering was approved in December 2003. The Department came into existence a 50 year record of bioengineering teaching and research distributed across the university and approximately 50 affiliate faculty, but only one regular faculty member. Building on this base, in one year’s time we added two faculty, two instructors, 22 first year undergraduates, and three graduate students. As we begin our second year we project three faculty hires, 30 more undergraduates, and 6 more graduate students. We plan grow to 15 faculty – almost all hired from outside the university – 300 undergraduate students and 100 graduate students. The major obstacles have been the late recognition that there was need for a Bioengineering Department, not just the loose program that had existed since 1974, also, the lack of a building and the decline of nationally available startup funds. The major advantages have been the long-term written commitment of the University of Illinois and the College of Engineering to reallocate funds to create this department and the view of the campus that Bioengineering is central to the future of the University.

The announced areas of research concentration include Biomedical Imaging, for which there is great strength in allied departments across campus, including MRI, ultrasound, and biophotonics modalities. Computational Bioengineering complements the National Center for Supercomputing Applications, located on the Illinois campus, as well as academic strengths in computer science and engineering, biophysics, and genomics biology. The emphasis in Micro and Molecular Technologies for Bioengineering complements great strengths in micro and nano science and engineering, as well as chemistry. The focus in Cellular and Tissue Engineering will complement strengths in Genomic Biology and Materials Science. The campus has seen the realignment of a number of departments to include more bioengineering, thus freeing the Department of Bioengineering from the need to cover areas of direct interest to those departments; we looking to add new strength to the campus, especially in areas termed translational biomedical research, where research is both more applicable to and informed by medical needs as opposed to long term basic science questions.

SỰ THÀNH LẬP BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TẠI ĐẠI HỌC ILLINOIS

Tóm tắt

Bộ môn Công Nghệ Sinh Học tại đại học Illinois được thành lập vào tháng 12/ 2003. Khi thành lập bộ môn đã có khoảng 50 năm kinh nghiệm về việc giáo dục và nghiên cứu trong ngành này và gồm có khoảng 50 trợ giáo nhưng chỉ có một giáo sư thực thụ mà thôi. Trong vòng một năm sau bộ môn thêm được 2 giáo sư, 2 giảng viên, 22 sinh viên năm thứ nhất và 3 sinh viên cao học. Năm nay chúng tôi dự định mướn thêm 3 giáo sư và thu nhận thêm 30 sinh viên cấp đại học và 6 sinh viên cấp cao học. Chúng tôi dự định sẽ có tất cả 15 giáo sư, hầu hết đến từ những nơi ngoài phạm vi của trường, 300 sinh viên cấp đại học và 100 sinh viên cấp cao học. Những khó khăn trọng đại mà chúng tôi đã gặp phải là nhà trường đã không nhận thấy sớm hơn sự cần thiết phải thành lập bộ môn này, ngoài sự thiếu chặt chẽ của chương trình đã có từ năm 1974 mà còn do sự thiếu thốn về phòng ốc và tài trợ quốc gia. Nhưng chúng tôi cũng có những lợi điểm là nhà trường đã quyết định dồn tài trợ để thành lập bộ môn và dư luận trong trường là bộ môn này là tương lai của nhà trường.

Các hướng nghiên cứu chính hiện nay bao gồm Hiển thị hình ảnh y sinh (Biomedical Imaging) với sự hợp tác của nhiều bộ môn và các trang thiết bị như MRI, siêu âm và biophotonic trong trường, hướng Công nghệ Tính toán Sinh học với sự hợp tác của Trung tâm Quốc Gia các Ứng dụng Siêu Điện toán hiện có trụ sở trong khuôn viên của đại học Illinois và các lực lượng hàn lâm về công nghệ tin học, lý sinh và sinh học gen. Tiền đề của hướng Công nghệ vi sinh học và sinh học phân tử có sự hỗ trợ của lực lượng khoa học trong công nghệ micro và nano, cũng như ngành hóa. Hướng công nghệ mô và tế bào được sự hỗ trợ của nhân lực trong ngành Sinh học Gen và Khoa học vật liệu. Các bộ môn khác của trường cũng đang triển khai những hoạt động nghiên cứu đào tạo có liên quan đến y sinh. Điều này giúp bộ môn chúng tôi có thể dồn mọi nỗ lực sang hướng khác, ví dụ như nghiên cứu công nghệ y sinh trực tuyến, tức là chúng tôi sẽ đẩy mạnh sự áp dụng nghiên cứu khoa học thẳng vào y học để giải quyết cũng như lắng nghe những nhu cầu cấp bách trong ngành này thay vì chỉ chú trọng đến những vấn đề liên quan đến khoa học thuần túy.

Issues encountered in BME education program
in HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

HUYNH QUANG LINH

Department of Biomedical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology

Abstract

The training program of BME in HCMC University of Technology has just begun over 4 years and has enrolled about 200 undergraduate students and 20 graduate students. This fact proved that the need of biomedical engineers to support medical staff for modernizing national public health care system and other life science areas is very high. However to achieve an adequate training quality has the Department of Biomedical Engineering to overcome urgently many actual shortcomings such as improving elementary labs for BME, advanced retraining of teaching and research staff, setting up more comprehensive coordination and cooperation with hospitals, research institutes, companies, universities and scientific community, searching and establishing collaborations with academic partners abroad to court their support or help to improve organization experiences in training and research and other material facilities as well.

MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO
KỸ THUẬT Y SINH Ở TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

Tóm tắt

Chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật Y sinh ở trường Đại học Bách khoa TP.HCM đã khởi sự được 4 năm và đã có hơn 200 sinh viên và 20 học viên cao học theo học. Điều đó chứng tỏ nhu cầu về kỹ sư y sinh để hỗ trợ đội ngũ y tế trong nhiệm vụ hiện đại hoá nền y tế nước nhà và các lĩnh vực y sinh học khác rất là cao. Tuy nhiên để có thể đạt được một chất lượng đào tạo tương xứng Bộ môn Vật lý Kỹ thuật Y sinh chúng tôi cần phải giải quyết cấp bách các nhiệm vụ: hoàn thiện các phòng thí nghiệm cơ sở của kỹ thuật y sinh, đào tạo nâng cao đội ngũ cán bộ giảng dạy và nghiên cứu, thiết lập chặt chẽ hơn sự hợp tác với các bệnh viện, cơ sở nghiên cứu, công ty và cộng đồng khoa học trong lĩnh vực, phát triển quan hệ hợp tác với các cộng đồng hàn lâm nước ngòai để tranh thủ học hỏi kinh nghiệm cũng như sự giúp đỡ cơ sở vật chất.

TRAINING AND RESEARCH IN BIOMEDICAL ELECTRONIC SPECIALITY IN HANOI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Nguyen Duc Thuan, Nguyen Thai Ha, Nguyen Viet Dung

Department of Electronics Technology and Biomedical Electronics Engineering,
Hanoi University of Technology

Abstract

The Biomedical Electronics speciality (BME) at Hanoi University of Technology (HUT) is a new one established in 1999, in order to meet the pressing and necessary requirements of society, especially the ones of the Ministry of Health. This speciality has built a new training program, with reference to different advanced models of many countries in the world. In this model, all students of the speciality are initially taught fundamental knowledge, then the specialistic knowledge. At the same time, they practice at the laboratories of HUT, along with visiting some hospitals and research institutes in Hanoi. Besides, there are extra-curricular activities each week, in which students have chances to contact with foreign or Vietnamese experts, who have presentations about new technologies in this speciality. Additionally, students also take part in science research with teachers. The students are put into different groups, depending on their hobbies and abilities. In summary, with its method and contents, this training program has worked very effectively, and the graduate students who will have been equipped with both theory and practice will be able to satisfy rapidly the requirements of society.

ĐÀO TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TRONG LĨNH VỰC KỸ THUẬT Y SINH
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Tóm tắt

Chuyên ngành Điện tử Y sinh (ĐTYS) của trường ĐH Bách Khoa HN là một chuyên ngành mới (bắt đầu được xây dựng từ năm 1999), ra đời nhằm đáp ứng những yêu cầu cấp thiết của xã hội mà đặc biệt của Bộ Y tế. Chuyên ngành đã xây dựng được một mô hình đào tạo mới, có sự tham khảo các mô hình đào tạo tiên tiến của nhiều nước trên thế giới. Trong mô hình này, các sinh viên được đào tạo khối kiến thức cơ bản, sau đó chuyển sang đào tạo chuyên ngành. Trong quá trình đào tạo, các sinh viên đồng thời được thực tập tại phòng thí nghiệm chuyên ngành tại trường, kết hợp với tham quan và thực tập tại các bệnh viện, viện nghiên cứu. Các bài giảng đều được giảng dạy bằng các phương pháp giảng dạy mới và sau từng khoá, các bài giảng đều được nâng cấp và cập nhật các thông tin mới. Mỗi tuần học đều có một buổi ngoại khoá, trong buổi đó sinh viên sẽ được tiếp xúc và trao đổi một số công nghệ mới của ngành do một số chuyên gia trong nước hoặc nước ngoài báo cáo. Song song với quá trình học tập, sinh viên còn được tham gia nghiên cứu khoa học (NCKH) cùng các thầy cô trong bộ môn, các sinh viên được chia thành các nhóm nghiên cứu tuỳ theo sở thích và khả năng. Như vậy, với cách thức và nội dung đào tạo này, chương trình đào tạo đã phát huy hiệu quả cao, các sinh viên khi ra trường được trang bị cả lý thuyết và thực tiễn nên có thể đáp ứng nhanh với các yêu cầu của xã hội.

The Problem Based Learning Approach
within Biomedical Engineering

Thomas DeMarse

Department of Biomedical Engineering,
University of Florida, Gainesville, Florida USA.

Abstract

The lecture based course is perhaps one of the oldest and most common classroom education formats within universities. Many students who have completed their undergraduate educations emerge from this system with deep knowledge in their respective discipline, but have not acquired the skill sets needed to tackle more open-ended problems (i.e., where there is no one correct answer), the very types of problems they will be confronted with in business or research. The problem based learning approach (PBL) is based on the idea that students can learn the most by “doing.” Unlike the lecture format, PBL delivers education through problem solving. Students (both undergraduate or graduate) learn by solving open-ended problems as a team. Students must learn how to define the nature of the problem, acquire the information they need to identify potential solutions, and develop those solutions into a product. In contrast to lecture, the instructor’s role in PBL is to guide the students down the path to finding the solution without acting as “the sole source” of the information. In the Department of Biomedical Engineering at the University of Florida, we have developed a highly successful two-semester PBL course whose objective is to teach incoming graduate students the “How to” of problem solving. In this course students are confronted with a series of three or four problems per semester, each from very diverse fields within biomedical engineering. These courses enable students to become more independent and productive graduate students and researchers, it also fosters a sense of team work within the incoming class of graduate students, and has led to several patent applications as a result of that experience. My talk will focus on the development and structure of these courses, when the PBL approach might be applicable, the problems we have used, and the problems we have encountered as this course evolves in the context of biomedical engineering education.

PHƯƠNG PHÁP HỌC NÊU VẤN ÐỀ (PBL) TRONG KỸ THUẬT Y SINH

Tóm tắt

Cách học dựa trên bài giảng là một trong những phương pháp học cổ điển nhất và thông dụng nhất trong các trường đại học hiện nay. Có rất nhiều sinh viên đã tốt nghiệp và có được những kiến thức sâu rộng cho riêng mình dựa trên nền tảng của hệ thống giáo dục này, tuy nhiên họ lại không dược cung cấp những kỹ năng cần thiết để giải quyết vấn đề mở trong thực tế (có rất nhiều phương pháp xử lý khác nhau), những vấn đề đặc trưng này sẽ được kiểm chứng trong kinh doanh và trong nghiên cứu. PBL dựa trên ý tưởng rằng sinh viên học nhiều nhất bằng cách làm việc. không giống như bài giảng cổ điển,PBL chuyển tải nội dung thông qua cách giải quyết vấn đề. Sinh viên học bằng cách giải quyết những vấn đề mở theo nhóm. Sinh viên phải học cách định nghĩa bản chất vấn đề, thu thập cách thông tin cần thiết và phát triển hướng giải quyết cho vấn đề đó. Khác với phương pháp giảng cổ điển, người thầy trong PBL có vai trò hướng dẫn sinh viên theo hướng giải quyết vấn đề mà không phải là nguồn cung cấp thông tin chính. trong bộ môn Kỹ Thuật Y Sinh của trường đại học Florida, chúng tôi đã phát triển thành công một khoá học hai học kỳ bằng phương pháp PBL với mục tiêu dạy cho sinh viên cách giải quyết vấn đề. trong khoá học này, sinh viên sẽ được tiếp cận với một chuỗi gồm 3, 4 vấn đề trong một học kỳ trong các lĩnh vực khác nhau của kỹ thuật y sinh. Khoá học này giúp cho sinh viên trở thành những người học và nghiên cứu độc lập và năng động, đồng thời phát triển khả năng làm việc theo nhóm.Bài thảo luận của tôi tập trung vào sự phát triển và cấu trúc về những khoá học này, những vấn đề chúng ta sẽ gặp khi sử dụng phương pháp PBL trong chương trình đào tạo kỹ thuật y sinh.

Creating Economic Growth
via Entrepreneurial Routes

Sheryl S. Prucka, Matthew W. Prucka, Lee S. Herron.

Prucka Engineering Inc, USA

Abstract

In the US, small groups of individuals often create start-up companies to create new medical products and technologies, since the opportunities for businesses related to the biomedical field are essentially limitless. Entrepreneurial endeavors in the biomedical field are doubly beneficial because the growth they generate is positive from both an economic perspective, as well as a humanitarian one.

In order to create new biomedical businesses that succeed, we must determine what skills are necessary to build an optimal core team. Entrepreneurial biomedical engineers must have a level or depth and breadth of knowledge that is much greater than was once the case. In addition, these engineers must work effectively as part of multidisciplinary teams. We will discuss some of the educational requirements for producing biomedical engineers who are ready to create the next generation of biomedical businesses.

Another key area related to entrepreneurship is that of matching available technologies to market needs. While many successful businesses can be built without significant intellectual property, many of the more valuable business opportunities in the biomedical world will require new technologies and scientific results that make building businesses more challenging. We will study several business models and consider their advantages and disadvantages. Technology Transfer, or moving new technologies from the academic environment into the commercial sphere so that they may benefit the world, is an effective mechanism for starting new businesses. We will look at the mechanics of starting new biomedical businesses, as well as the support structures that enhance the likelihood of a successful start.

TẠO RA SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ
THÔNG QUA CON ĐƯỜNG KINH THƯƠNG

Tóm tắt

Ở Mỹ, các nhóm nhỏ của nhiều cá nhân thường sáng lập ra những công ty để tạo ra những sản phẩm y tế và kỹ thuật mới, do các cơ hội kinh doanh liên quan đến lĩnh vực Y sinh về bản chất thường là không giới hạn. Những nỗ lực kinh thương trong lĩnh vực y sinh sinh lợi gấp đôi bởi vì sự phát triển của chúng có ý nghĩa tích cực cho cả tương lai của nền kinh tế, lẫn tương lai của nhân loại.

Để tạo ra doanh nghiệp y sinh mới thành công, chúng ta cần xác định những kỹ năng cần thiết để xây dựng một nhóm nòng cốt tốt nhất. Các kỹ sư kinh doanh công nghệ y sinh cần phải có một mức độ hiểu biết sâu hoặc rộng hơn mức độ hiện có. Chúng ta sẽ thảo luận một vài yêu cầu về giáo dục để tạo ra những kỹ sư y sinh sẵn sàng tạo ra một thế hệ những nhà kinh doanh y sinh học mới.

Một lĩnh vực then chốt liên quan đến kinh thương là làm cho những công nghệ hiện tại trở nên phù hợp với nhu cầu của thị trường. Trong khi nhiều doanh nghiệp thành công có thể được xây dựng mà không cần tài sản trí tuệ một cách rõ rệt, những cơ hội kinh doanh đáng giá trong thế giới y sinh sẽ đòi hỏi sự vận dụng những kết quả công nghệ và khoa học mới. Điều này làm cho việc xây dựng doanh nghiệp mang tính thử thách nhiều hơn. Chúng ta sẽ nghiên cứu nhiều mô hình kinh doanh và xem xét ưu điểm cũng như khuyết điểm của chúng. Chuyển giao công nghệ, hay nói khác hơn là chuyển các công nghệ mới từ môi trường học thuật sang lĩnh vực thương mại để tạo ra lợi ích cho thế giới, là một cơ chế hiệu quả để bắt đầu một doanh nghiệp mới. Chúng ta sẽ xem xét đến các cơ chế để bắt đầu một doanh nghiệp y sinh mới, cũng như các cấu trúc nâng đỡ cần thiết nhằm tăng cường khả năng có được bước khởi đầu thành công.

ESTABLISHING MEDTECH BUSINESS IN US AND CHINA

Sun Jianguo

(Vitalog Inc.US/China)

Abstract

Medical innovation has great potential to synthesize advances in the sciences, bioengineering, biomaterials, genomics, computing, and telecommunications to develop technologies that will extend our ability to prevent, diagnose, and treat disease. The medical technology industry plays a vital role in delivering safe, effective, and high-quality health care. It continues to be one of the most vital and dynamic sectors of the U.S. economy with over $90 billion market. The total global market is approaching $200 billion.

Trained in Biomedical Engineering and Business, the presenter founded a Sleep Disordered Breathing patient management company (Vitalog Inc) in the US and an Interventional Cardiology device company (Vismed Ltd.) in China. In order to increase companies’ competitive advantages in their domestic marketplaces, both companies employ offshore resources, but in very different models. Vitalog is outsourcing medical data processing services and products from China, while Vismed contracts its product design and key components manufacturing in the US and Europe. Effectively leveraging of global resources allows a medical technology company to bring competitive products and services to its customers.

ThiẾt lẬp kinh doanh công nghỆ y sinh (MedTech)
Ở MỸ và Trung QuỐc

Tóm tắt

Những phát minh y học rất có tiềm năng trong việc tổng hợp những tiến bộ trong khoa học, kỹ thuật sinh học, vật liệu sinh học, khoa học nghiên cứu về gen, tin học y học, và viễn thông để phát triển những kỹ thuật giúp mở rộng khả năng của chúng ta nhằm ngăn ngừa, chẩn đoán và điều trị bệnh. Ngành công nghệ y sinh đóng vai trò quan trọng trong việc mang đến sự chăm sóc sức khoẻ an toàn, hiệu quả và chất lượng cao. Nó tiếp tục là một trong những khu vực năng động và quan trọng nhất trong nền kinh tế Mỹ với thị trường trị giá hơn 90 tỷ đô la. Thị trường toàn cầu đạt đến mức 200 tỷ.

Được đào tạo cả về công nghệ y sinh và thương mại, tác giả đã thành lập một công ty chuyên về quản lý bệnh nhân bị chứng rối loạn hô hấp trong giấc ngủ (Vitalog Inc) ở Mỹ và công ty thiết bị tim mạch (Vitsmed Ltd. ) ở Trung Quốc. Để tăng lợi thế cạnh tranh trong thị trường nội địa, cả hai công ty đều sử dụng nguồn lực bên ngoài, nhưng với khuôn mẫu rất khác nhau. Vitalog thì sử dụng những dịch vụ xử lý dữ kiện y học và sản phẩm từ Trung Quốc, trong khi Vismed ký hợp đồng để thiết kế sản phẩm và sản xuất những thành phần chủ yếu ở Mỹ và châu Âu. Đòn bẩy hiệu quả của nguồn lực toàn cầu cho phép một công ty kỹ thuật y tế mang sản phẩm và dịch vụ cạnh tranh của nó đến cho khách hàng.

THE ENTERPRISE OF BIOMEDICAL ENGINEERING

Renata J. Matsson

Abstract

Scientific breakthroughs in biomedical engineering have opened a universe of new applications for diagnosis and treatment of diseases. Most of these inventions are made at universities and other research institutions with help of federal research grants. Scientists are encouraged to develop their technological inventions into marketable products. In the United States, this transfer of technology from academia to the private sector is helped by a network of partnerships. Universities, national research laboratories, professional societies, industry, trade associations and government agencies join forces in taking risks and providing financial support. Programs, such as the Small Business Innovation Research (SBIR) and the Small Business Technology Transfer (STTR), are important business development tools for small, technology-based companies. This presentation elaborates on (1) the mechanisms and legal instruments that are available for the transfer of research findings from universities to the commercial sector; (2) new initiatives to improve the overall organizational, legal, financial and educational basis for successful technology transfer. Among them, a complete overhaul of the current mechanism of inter-governmental co-operation, harmonization of regulations, and programs for establishing better relationships with the private sector; and (3) conflicts of interest and limitations of partnerships between academia and business.

KINH THƯƠNG TRONG CÔNG NGHỆ Y SINH

Tóm tắt

Các phát minh khoa học vĩ đại trong công nghệ y sinh đã mở ra một không gian mới về các ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị bệnh. Phần lớn các phát minh này xuất phát từ các trường đại học và các viện nghiên cứu bằng nguồn vốn từ các dự án nghiên cứu do nhà nước tài trợ. Các nhà khoa học được khuyến khích phát triển các sản phẩm công nghệ của mình thành các sản phẩm thị trường. Tại Mỹ, việc chuyển giao công nghệ từ các môi trường hàn lâm sang các công ty tư nhân được thực hiện thông qua mạng lưới quan hệ đối tác. Trường đại học, các phòng thí nghiệm Quốc gia, các hiệp hội các nhà khoa học chuyên ngành, công nghiệp, các hiệp hội thương mại cũng như các cơ quan Chính phủ cùng nỗ lực hỗ trợ kinh phí cho dù có thể cùng phải chịu rủi ro. Các chương trình, ví dụ như chương trình Nghiên cứu Sáng chế các doanh nghiệp nhỏ hay chương trình Chuyển giao công nghệ doanh nghiệp nhỏ là những công cụ quan trọng cho việc phát triển các công ty công nghệ quy mô nhỏ. Bài trình bày này chú trọng phần tích: (1) cơ chế và các công cụ pháp lý hỗ trợ chuyển giao công nghệ từ các trường Đại học sang các doanh nghiệp (2) những sáng kiến cải thiện tổng thể các cơ sở về mặt tổ chức, pháp lý, tài chính, giáo dục .. để đảm bảo chuyển giao công nghệ thành công. Trong số đó, việc đánh giá tổng thể về các cơ chế hiện hành về hợp tác liên chính phủ, điều tiết hài hoà, các dự án thiết lập các mối quan hệ tốt hơn với các doanh nghiệp tư nhân, và (3) các mâu thuẫn về quyền lợi và các điểm hạn chế trong mối liên doanh trường học- doanh nghiệp.

A Model of Venture Capitalisme in BME in Vietnam

Phan Thanh hai

Medic Center, Vietnam

MỘT MÔ HÌNH KINH THƯƠNG TRONG LĨNH VỰC
KỸ THUẬT Y SINH Ở VIỆT NAM

FREE ELECTRON LASERS-A NEW APPROACH TO THE PROBLEM

Kulish V.V ⁽¹⁾, Le Huu Dien ⁽²⁾, tran ngoc liem ⁽³⁾

(1) Institute of Advanced Technologies at National Aviation University
(2) Institute of Physics and Electronics
(3) Centre for Laser Technology, Hanoi

Abstract

A free-electron laser consists of an electron beam propagating through a periodic magnetic field. Today such lasers are used for research in materials science, chemical technology, biophysical science, medical applications, surface studies, and solid-state physics. FELs are continuously tunable and have successfully operated in the microwave, far infrared, midinfrared,visible, ultraviolet and x-ray ranges.

In this report we are presenting a cooperative programme on constructing the FELs based on a specific combination of two different physical mechanisms:

- Stimulated electron radiation in an undulatory electromagnetic field;

- The Doppler–increase transformation of frequency of electromagnetic wave radiated by this electron.

LASER ELECTRON TỰ DO - MỘT HƯỚNG TIẾP CẬN MỚI

Tóm tắt

Tia laser điện tử tự do gồm một chùm electron truyền qua một từ trường biến thiên tuần hoàn. Ngày nay, loại laser này được sử dụng trong nghiên cứu vật liệu, công nghệ hóa học, lý sinh, các ứng dụng y học, nghiên cứu bề mặt, vật lý chất rắn. FELs có thể điều chỉnh liên tục và hoạt động tốt trong vùng vi sóng, hồng ngọai xa, hồng ngọai gần, khả kiến, tử ngoại và tia X.

Trong báo cáo này, chúng tôi xin giới thiệu chương trình hợp tác trong việc xây dựng FELs dựa trên sự kết hợp của hai cơ chế vật lý khác nhau :

- Mô phỏng bức xạ điện tử trong trường điện từ dạng sóng.

- Hiệu ứng Doppler – sự biến đổi gia tăng tần số của sóng điện từ phát ra bởi electron.

ENABLING THE BIOMEDICAL ENGINEERING COMMUNITY: THE ROLE OF A PROFESSIONAL ASSOCIATION

Arthur W. Winston

IEEE and Tufts University, Matt Loeb IEEE

Abstract

Since its founding in 1884, IEEE has always been about the advancement of technology, and a look at the organization's history demonstrates its early involvement in the research and development of new technologies long before such technologies become a mainstream focus. With the recent interest in biomedical engineering and its applications, it should be no surprise to learn that IEEE has been serving this technical field of interest since the 1950's. In his dinner address, Dr. Arthur Winston will provide a
chronology of IEEE's service to the biomedical engineering community with a focus on the IEEE activities ongoing today and some thoughts on what activities are being considered for the future.

PHÁT TRIỂN CỘNG ĐỒNG CÔNG NGHỆ Y SINH: VAI TRÒ CỦA MỘT TỔ CHỨC CHUYÊN MÔN

Tóm tắt

Kể từ khi được thành lập vào năm 1884, IEEE luôn hướng đến những tiến bộ của công nghệ. Lịch sử của tổ chức này đã cho thấy sự liên quan của nó đến quá trình nghiên cứu và phát triển của các công nghệ mới, rất lâu trước khi các công nghệ này trở thành các công nghệ trọng điểm chính. Đối với lĩnh vực quan tâm gần đây là Công nghệ Y Sinh và những ứng dụng của nón, không có gì đáng ngạc nhiên khi IEEE đã tham gia vào lĩnh vực kỹ thuật này từ thập niên 50. Trong bài nói chuyện vào buổi tiệc chiêu đãi hội nghị, tiến sĩ Arthur Winston sẽ trình bày về quá trình làm việc của IEEE với cộng đồng Y Sinh theo niên đại, tập trung vào những hoạt động đang diễn ra ngày nay của IEEE cũng như một vài suy nghĩ về các hoạt động nên được xem xét cho tương lai.

NEW DIRECTIONS IN REGENERATIVE MEDICINE THROUGH FUNCTIONAL TISSUE ENGINEERING

David L. Kaplan

Department of Biomedical Engineering, Tufts University

Abstract

Cells, scaffolds and bioreactors are required for the formation of functional tissues in the laboratory. With advances in cell biology, cell signaling, biomaterials design and engineering, imaging and bioreactor engineering, the functional features of tissues grown in vitro continue to evolve toward more relevant models of in vivo activity. In addition, the ability to use human cells toward this goal enables these tissues to be useful for implantation to repair defects, as models for disease development and in drug screening. Biomaterials designs to match new tissue formation needs in vivo has also become more scientifically predictable. Complex bioreactor designs and imaging modes are evolving rapidly to impact the quality and characterization of tissues in vitro as well as in vivo. The complexity of signals imparted to cells and tissues in bioreactors continues to progress. Thus the field of functional tissue engineering in the context of regenerative medicine is poised for major impact on clinical needs, fundamental insight and discovery. The role of cell sources and their characterization for suitable tissue formation will be reviewed, along with issues of cell differentiation. The role of designer scaffolds to support cell growth, expansion and differentiation will be described. The use of bioreactors of various forms to impact cell and tissue outcomes, such as through control of transport, mechanical forces or electrical signaling all become important in the context of regenerative medicine and functional tissues. Finally, manufacturing infrastructure to support specialty biomaterials, bioreactors, imaging tools and related needs will be a critical part of the continuing evolution of the field of regenerative medicine and tissue engineering.

NHỮNG ĐỊNH HƯỚNG MỚI TRONG Y HỌC TÁI TẠO THÔNG QUA CÔNG NGHỆ MÔ CHỨC NĂNG

Tóm tắt

Tế bào, vật đỡ và lò phản ứng sinh học đều cần thiết cho sự tạo thành mô hoạt động tạo ra trong phòng thí nghiệm. Với những tiến bộ trong sinh học tế bào, vận chuyển tín hiệu tế bào, thiết kế và tạo ra vật liệu sinh học, công nghệ hình ảnh và kỹ thuật lò phản ứng, những yếu tố cơ bản về chức năng của mô được tạo ra trong phòng thí nghiệm tiếp tục phát triển thành những mô hình thích hợp hơn để hoạt động trong cơ thể. Thêm vào đó, khả năng sử dụng tế bào từ con người cho mục đích này giúp mô tạo ra có thể được dùng trong việc cấy ghép sửa chữa hư hại cho cơ thể, dung như các mô hình nghiên cứu sự phát triển của bệnh và sàng lọc tìm thuốc. Vật liệu sinh học thiết kế để đáp ứng nhu cầu tạo mô trong cơ thể ngày càng trở nên khả thi hơn về mặt khoa học. Các thiết kế lò phản ứng sinh học và phương thức ghi lại hình ảnh phức tạp ngày càng phát triển nhanh chóng, tạo ra ảnh hướng lớn đến phẩm chất và đặc điểm của mô tạo ra trong phòng thí nghiệm và cả trong cơ thể. Độ phức tạp của các tín hiệu truyền đến tế bào và mô trong lò phản ứng tiếp tục tiến triển. Do đó, lĩnh vực công nghệ mô chức năng trong phạm vi y học tái tạo đi theo hướng tạo ra ảnh hưởng chính lên các nhu cầu lâm sàng cũng như hiểu biết thấu đáo và khám phá căn bản. Vai trò của nguồn tế bào và đặc tính của chúng nhằm tạo ra mô thích hợp, cũng như những vấn đề trong phân ly tế bào sẽ được xem xét. Vai trò của việc sử dụng lò phản ứng sinh học dưới nhiều dạng ảnh hưởng lên tế bào và mô tạo thành, ví dụ thông qua kiểm soát sự truyền vận, lực cơ học hay truyền tính hiệu điện đều trở nên quan trong trong lĩnh vực y học tái tạo và mô chức năng. Cuối cùng, cơ sở hạ tầng nhằm nâng đỡ việc tạo ra vật liệu sinh học, lò phản ứng sinh học và các công cụ hình ảnh và các nhu cầu liên quan sẽ là phần thiết yếu trong sự phát triển không ngừng của lĩnh vực y học tái tạo và công nghệ mô.

NEAR-INFRARED SPECTROSCOPY AND IMAGING OF TISSUES FOR DIAGNOSTICS AND FUNCTIONAL STUDIES

Sergio Fantini, Angelo Sassaroli, Yunjie Tong, Ning Liu, and Jeffrey Martin

Department of Biomedical Engineering, Tufts University

Abstract

Near-infrared light (in the wavelength range: 700-900nm) is safe, non-ionizing radiation that is weakly absorbed by most biological tissues and therefore achieves a sufficient depth of penetration to be applied in vivo and non-invasively. The major absorbers of near-infrared light in tissues are hemoglobin (in ts oxygenated and deoxygenated forms) and water (with other contributions from myoglobin, lipids, cytochrome oxidase, melanin, etc., which need to be taken into account in specific applications). Because the near-infrared absorption of hemoglobin is strong (its extinction coefficient is ~2,000/cm/M at 800nm), and is highly dependent on its level of oxygenation, near-infrared spectroscopy is highly sensitive to the concentration and oxygenation of hemoglobin. These two parameters are directly related to the blod flow, blood volume, and metabolic rate of oxygen, which are physiologically important indicators. As a result, near-infrared spectroscopy and imaging are promising techniques for the non-invasive study of tissues in areas such as diagnostics, real-time monitoring, and functional assessment. In this talk, I will review the basic principles of near-infrared spectroscopy and imaging, and will present a number of applications in muscle oximetry, optical mammography (aimed at detecting breast cancer), and brain imaging (aimed at detecting brain activation either by near-infrared techniques alone, or in conjunction with functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electrical event-related potentials(ERP))

MÁY QUANG PHỔ CẬN HỒNG NGOẠI VÀ SỰ TẠO ẢNH MÔ DÀNH CHO NGHIÊN CỨU VỀ CHẨN ĐOÁN VÀ CHỨC NĂNG

Tóm tắt

Bức xạ cận hồng ngoại với bước sóng 700-900nm được coi là an toàn và không phát xạ ion. Nó ít bị hấp thụ bởi hầu hết các mô và vì thế có khả năng đi sâu vào trong cơ thể, giúp cho các ứng dụng có thể thực hiện trên cơ thể sống và không can thiệp. Các vật chất hấp thụ chủ yếu của bức xạ cận hồng ngoại là hồng cầu (dưới các dạng ôxy hoá và ôxy hoá khử) và nước (qua các chất như myoglobin, lipids, cytochrome oxidase, melanin…). Vì hemoglobin hấp thụ hồng ngoại rất mạnh (hệ số suy giảm là 2000/cm/M tại tần số 800nm) cũng như phụ thuộc rất nhiều vào mức ôxy hoá, máy quang phổ cận hồng ngoại rất nhạy với nồng độ và sự ôxy hoá của hemoglobin. Hai tham số này liên quan trực tiếp đến lưu lượng máu, dung tích máu, và tốc độ ôxy hoá … Đây là những dấu hiệu rất quan trọng trong các nghiên cứu lý sinh. Trong tương lai máy tạo ảnh và quang phổ cận hồng ngoại là những công nghệ đầy hứa hẹn trong các nghiên cứu không can thiệp của mô trong các lĩnh vực như chẩn đoán, theo dõi trong thời gian thực, và đánh giá hoạt động. Trong bài nói này, tôi sẽ nói qua các nguyên lý cơ bản của máy tạo ảnh và quang phổ hồng ngoại, và sẽ trình bày một số ứng dụng trong phương pháp đo oxy trong cơ, của máy chụp quang học tuyến vú (để phát hiện ung thư vú) , và máy chụp ảnh não (cho việc phát hiện các hoạt động của não dùng công nghệ quang hồng ngoại hoặc kết hợp giữa công nghệ tạo ảnh cộng hưởng từ chức năng và phương pháp điện thế phát sinh kích thích.

MAGNETIC RESONANCE IMAGING: RESEARCH AND CLINICAL APPLICATIONS

T.Q. Duong

Emory University, US

HÌNH ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ: NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG LÂM SÀNG

ARTICULAR CARTILAGE BIOMECHANICS – THEN, NOW
AND THE FUTURE

Adekunle Oloyede

Queensland University of Technology, Australia

Abstract

In the last three decades several studies have been conducted towards the understanding of the biomechanics of articular cartilage in health and disease. These studies have covered both mathematical and experimental approaches and have generated much controversy with different groups advancing at times quite disparate views on the same behaviours of the tissue. For example, some prefer to see the tissue as a mixture while others see it as a continuum. In our own work we have continued to develop novel ideas which have contributed significant insight into the behaviour of the fluid in the loaded normal and artificially altered cartilage samples. We have studied the fracture propagation characteristics of cracks initiating within the articular surface and the effects of the rate of loading on its stiffness. More recently, we have focused attention on the experimental modelling of the biomechanical consequences of osteoarthritic (OA) changes in the tissue, characterisation of cartilage in OA joints and studied specifically the role(s) of its lipid content in load-bearing. This paper therefore provides a review of our important results and discusses the link between the past, present and future of articular cartilage’s experimental and theoretical investigation.

CƠ SINH HỌC VỀ SỤN KHỚP: QUÁ KHỨ, HIỆN TẠI, VÀ TƯƠNG LAI

Tóm tắt

Trong 3 thập kỷ vừa qua, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành nhằm tìm hiểu đặc điểm cơ y học của sụn khớp. Các nghiên cứu này đã sử dụng cả tiếp cận toán học và tiếp cận thực nghiệm, và đã gây ra nhiều tranh cãi với các quan điểm hoàn toàn trái ngược về cùng một hoạt động của mô của các nhóm nghiên cứu tiên tiến đương thời. Ví dụ một vài người cho rằng mô là một hợp chất, trong khi những người khác lại cho rằng đó là một thể thống nhất. Trong các nghiên cứu của mình, chúng tôi tiếp tục phát triển các ý tưởng mới đã từng đóng góp quan trọng cho việc hiểu thấu đáo bản chất của các hoạt động của chất dịch trong các mẫu sụn bình thường cũng như trong các sụn nhân tạo thay thế. Chúng tôi nghiên cứu khả năng liền lại các chỗ gãy bên trong mặt khớp cũng như tác động của mức tải trên các phần vật chất đặc. Mới đây, chúng tôi tập trung chú ý vào mô hình hoá từ thực nghiệm về các hậu quả cơ sinh học do các thay đổi mô học của viêm xương khớp mãn tính, định rõ đặc điểm của các khớp trong bệnh viêm xương khớp mãn tính, và đặc biệt chú trọng đến vai trò của thành phần lipid trong việc chịu tải trọng. Bài viết này là một rà soát các kết quả quan trọng từ các nghiên cứu quan trọng chúng tôi đã thực hiện cũng như bàn luận về mối liên hê giữa các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về sụn xương trong quá khứ, hiện tại, và tương lai

CELLULAR MECHANICS AND BIORHEOLOGY

Roger TrẦn Sơn Tây, Cecile Perrault

Department of Biomedical Engineering, University of Florida, US

Abstract

Cellular Mechanics is defined as the application of principles and methods of engineering and life sciences toward fundamental understanding of structure-function relationships in normal and pathological cells. Rheology is the science dealing with the flow and deformation of matters. Therefore, it encompasses work in mechanical, chemical, and biomedical engineering. It plays not only a critical role in the design, manufacture, and testing of materials, but also plays a vital role in the health of the human body. Biorheology is therefore concerned with the description of the flow and deformation of biological substances.

In addition to performing computational simulation, the laboratory of Cellular Mechanics and Biorheology at the University of Florida designs and builds medical devices and artificial organs. Our research interests focus on the application of fluid mechanics and transport processes to biology and medicine. However, the presentation will focus only on some of the most common experimental methods used to describe the rheological properties of cells and biological fluids.

The rheology of blood cells, and more specifically leukocytes, has been extensively studied in the past two decades. Knowledge of the rheological properties of blood cells is essential not only for the comprehension of microcirculatory flow dynamics, but also for the understanding of their functions and behaviors in health and disease. It is clear that the ability of a blood cell to flow and deform into capillaries and to migrate through tissues depends on its rheological properties, and this ability is vital in the cell’s response to disease/infection.

CƠ HỌC TẾ BÀO VÀ LƯU BIẾN SINH HỌC

Tóm tắt

Cơ học tế bào được định nghĩa là sự ứng dụng những nguyên lý và phương pháp của công nghệ và khoa học đời sống nhằm tìm hiểu nền tảng các mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của tế bào bình thường và tế bào bị nhiễm bệnh. Lưu biến học là khoa học nghiên cứu dòng chảy và sự biến dạng của vật chất. Do đó, ngành khoa học này bao gồm công nghệ cơ khí, hóa học và y sinh. Nó không chỉ đóng vai trò thiết yếu trong việc thiết kế, sản xuất và thử nghiệm vật liệu mà còn đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe của cơ thể con người. Lưu biến sinh học do đó liên quan đến sự mô tả dòng chảy và sự biến dạng của các hợp chất sinh học.

Bên cạnh việc thực hiện các mô phỏng điện toán, phòng thí nghiệm Cơ học tế bào và Lưu biến sinh học ở trường Đại học Florida thiết kế và tạo ra thiết bị y khoa và các cơ quan nhân tạo. Các lĩnh vực nghiên cứu mà chúng tôi quan tâm là sự ứng dụng của cơ lưu chất và các quá trình chuyển vận vào sinh học và y học. Tuy nhiên, phần trình bày lần này sẽ chỉ tập trung vào một vài phương pháp thí nghiệm thông dụng nhất dung để mô tả tính chất rheological của tế bào và lưu chất sinh học.

Lưu biến của tế bào máu, cụ thể hơn là bạch cầu, đã được nghiên cứu nhiều trong 2 thập niên trở lại đây. Kiến thức về tính chất lưu biếnl của tế bào máu là rất cần thiết, không chỉ trong việc tìm hiểu động học lưu chất vi mô, mà còn để hiểu biết chức năng và hành vi của chúng đối với sức khỏe và bệnh tật. Rõ ràng là khả năng tế bào máu lưu thông và thay đổi hình dạng khi đi vào mao mạch cũng như di chuyển qua mô phụ thuộc vào tính chất rheological của nó, và khả năng này là rất cần thiết đối với phản ứng của tế bào với bệnh/sự lây nhiễm.

BONE AND JOINTS MODELLING WITH PATIENT SPECIFIC GEOMETRIC AND MECHANICAL PROPERTIES DERIVED FROM MEDICAL IMAGE

Marie-Christine HO BA THO

Université de Technologie de Compiègne (U.T.C)

Abstract:

The objective of the paper is to address the methodology developed to model bone and joints with individualised geometric and material properties from medical image data. An atlas of mechanical properties of human bone has been investigated demonstrating individual differences. From these data, predictive relationships has been established between mechanical properties and quantitative data derived from measurements on medical images. Subsequently, geometric and numerical models of bones with individualised geometric and mechanical properties has been developed from the same source of image data. The advantages of this modelling technique is its ability to study the 'patient' specificity. This should be of importance for quantifying bone and joint deformities and performing individualised preoperative planning surgery or orthopaedic treatment. In the same way, the efficiency of orthopaedic treatment with customised ortheses, prosthesis or the long term mechanical behavior of implant in bone could be evaluated. Results would suggest improvement or development of new design.

MÔ HÌNH XƯƠNG VÀ KHỚP VỚI TRƯỜNG HỢP ĐẶC TRƯNG NHỜ VÀO TÍNH CHẤT HÍNH HỌC VÀ CƠ HỌC CỦA HÌNH ẢNH Y KHOA

Tóm tắt:

Mục tiêu của bài viết này hướng đến phương pháp luận trong việc mô hình hóa xương và khớp với sự nêu rõ từ những tính chất hình học và cụ thể được lấy từ những dữ liệu hình ảnh y học. Một tập atlas về những tính chất cơ học của xương đã được nghiên cứu với sự biển hiện riêng lẻ một cách khác nhau của các cá thể. Từ những kết quả thu nhận được, những mối liên hệ được dự đoán trước được thiết lập giữa tính chất cơ học và sự định lượng có nguồn gốc từ việc đo lường trên hệ thống những hính ảnh y học. Sau đó, những mô hình hình học và số học của xương với sự định hướng về tính chất hình học và cơ học đã được phát triển dựa trên cùng một nguồn dữ liệu hình ảnh y khoa. Thuận lợi của kỹ thuật mô hình hóa này là có khả năng nghiên cứu những trường hợp đặc trưng một cách kỹ càng. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc xác định số lượng xương hay phát hiện những khớp xưong bị dị dạng, hay để lên kế hoạch một cách cụ thể trong các ca mổ hay việc điều trị trong chấn thương chỉnh hình. Cũng với phưong pháp đó, sự hiệu quả của việc điều trị trong chấn thương chỉnh hình bằng các dụng cụ nhân tạo, bằng sự lắp ghép các cơ quan hay trong việc cấy xương có thể được xem xét đến. Những kết quả đó sẽ góp phần thúc đẩy và phát triển cho những thiết kế mới hơn.

CURRENT DEVELOPMENTS IN BIOMEDICAL MODELLING

L.C.HIEU ⁽¹⁾ , L. KHANH ⁽²⁾ , J.VANDER SLOTEN ⁽³⁾, E. BOHEZ ⁽⁴⁾, L.T.HUNG ⁽⁵⁾, N.T.QUANG ⁽⁵⁾,
Y.TOSHEV ⁽⁶⁾ , N.ZLATOV ⁽¹⁾ , P.H.BINH ⁽²⁾

(1) Cardiff School of Engineering, Cardiff University, Wales, United Kingdom
(2) Departments of Medical Imaging and Neurosurgery, Central Military Hospital108, Vietnam
(3) Division of Biomechanics and Engineering Design, K.U.Leuven, Belgium
(4) School of Advanced Technologies, Asian Institute of Technology, Thailand
(5) Departments of Computer Science and Mechanical Engineering, Hanoi University of Technology, Vietnam
(6) Institute of Mechanics and Biomechanics, Bulgarian Academy of Sciences, Bulgaria

Abstract

Biomedical Modelling (BM) allows three-dimensional modelling of anatomical structures based on Reverse Engineering (RE) and medical imaging data from which physical models of anatomical structures, implants, surgical aid tools, surgical training models, medical devices and scaffolds for tissue engineering are fabricated and manufactured. In this paper, current developments in BM are presented. The main applications and technical solutions for BM application developments are emphasised. Clinical cases conducted in Europe and Asia are introduced. Finally, practical limitations and issues related to BM technology transfer are discussed

NHỮNG PHÁT TRIỂN HIỆN NAY TRONG LĨNH VỰC
LẬP MÔ HÌNH Y SINH HỌC

Tóm tắt

Công nghệ Lập Mô Hình Y Sinh Học (Biomedical Modelling) cho phép lập mô hình ba chiều của các cấu trúc giải phẫu dựa trên dữ liệu ảnh Y Học và dữ liệu của công nghệ Sao Chép và Tạo Hình Lại Sản Phẩm (Reverse Engineering), từ đó các mô hình vật lý của các cấu trúc giải phẫu, các mảnh ghép (bộ phận cấy ghép) thay thế, các công cụ trợ giúp phẫu thuật, các mô hình đào tạo phẫu thuật, các thiết bị và dụng cụ Y Học, và các khung giá đỡ cho Kỹ Thuật Mô được tạo hình và chế tạo. Trong bài viết này, những phát triển hiện nay trong lĩnh vực Lập Mô Hình Y Sinh Học sẽ được trình bầy. Những ứng dụng chính và các giải pháp công nghệ cho việc phát triển các ứng dụng Lập Mô Hình Y Sinh Học được nhấn mạnh. Các ứng dụng lâm sàng đã được thực hiện ở Âu và Á Châu được giới thiệu. Cuối cùng, những hạn chế và các vấn đề liên quan tới việc chuyển giao công nghệ Lập Mô Hình Y Sinh Học được thảo luận.

The Current State of Laser Applications in Vietnam

Tran Ngoc Liem, Do Phu Dong , Le Huy Tuan, Luu Ba Thang,
Le Manh Tuan, Thai Quang Tung, Nguyen Minh Tan
National Center for laser Technology

Vu Cong Lap, Tran Cong Duyet
Center for Bio-Medical Physics

Nguyen The Hung, Pham Huu Nghi, Do Thien Dan
Hospital 1 Tran Hung Dao, Hanoi

At this time the applications of lasers in medicine are so numerous and quickly developed. The first research of making medical lasers was initiated in 1984 by Institute of Physics ( VAST) and Institute of Applied Physics in Hanoi. There are generally three kinds of medical lasers developed in Vietnam:

- Lasers for therapy - low power therapeutical lasers

- Lasers for surgery - High power surgical laser

- Lasers for diagnosis

From this short review, it is evident that laser applications in medicine in Vietnam have taken the successful start. It is great need for continuing promotion of further transfer of technology from R&D institutions, better producing quality, more scientific clinical application research and better financing new fields as laser for diagnosis, laser for cardiology, laser hyperthermia….For this, we hope on international cooperation in up-to-date information, in exchange of experts and experiences and at last but not least the finance help from developed countries. We believe this conference will be decisive step in this direction.

TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG LASER Ở VIỆT NAM

Vào thời điểm hiện nay, các ứng dụng của laser vào y khoa phát triển rất nhanh và nhiều về số lượng. Viện Vật Lý và Vật Lý Ứng Dụng đã thực hiện những nghiên cứu đầu tiên về ứng dụng laser vào y học vào năm 1984 tại Hà Nội. Một cách tổng quát, có ba loại laser được áp dụng ở Việt nam:

- Lasers dùng trong điều trị – sử dụng laser công suất thấp

- Lasers dùng trong giải phẫu – sử dụng laser công suất cao

- Lasers dùng trong chẩn đoán

Bài thống kê ngắn này là một bằng chứng chứng tỏ rằng việc ứng dụng laser vào trong y khoa tại Việt Nam đã có được những bước tiến ban đầu đầy thành công. Vấn đề cần thiết nhất hiện nay là tiếp tục xúc tiến việc chuyển giao công nghệ từ tổ chức R&D, thực hiện những nghiên cứu khoa học trong việc ứng dụng lâm sàng và có được nguồn tài chính tốt hơn cho những lĩnh vực ứng dụng của laser như laser trong chuẩn đoán, laser trong tim mạch....Vì vậy, chúng tôi hy vọng rằng sự hợp tác quốc tế sẽ ngày càng được phát triển, trong việc trao đổi chuyên môn và kinh nghiệm và cuối cùng là sự hỗ trợ vật lực của các nước phát triển. Chúng tôi tin tưởng rằng hội nghị sẽ này là một bước tiến quyết định để tiếp tục đi theo định hướng đã đặt ra .

SOME NEW EQUIPMENTS AND RESULTS IN TREATMENT BY USING LOW POWER SEMICONDUCTOR LASER

Tran Minh Thai, Can Van Be, Nguyen Duong Hung, Ngo Thi Thien Hoa,
Huynh Quang Linh, Nguyen Đinh Quang, Nguyen Minh Chau

Laser Technology Laboratory, HCMC University of Technology

Abstract

In this report, a new method was proposed for treatment of hemiplegia due to stroke in elderly by the combination of two equipments:

a. Low power semiconductor laser optoacupuncture and optotherapy equipment with 12 channels consists of:

- Two laser optotherapy outputs by using two-wavelength effect in order to:

* To expose directly to the injured part of the brain

* To expose to selected acupuncture points on the patient’s head to increase the circulation of blood in the brain and to treat the hemiplegia sequel.

- Ten laser optoacupuncture outputs in order to expose on traditional accupuncture points to treat the hemiplegia sequel.

b. Low power semiconductor laser intravascular equipment is used due to:

- Overcomming the insufficient blood supply which may cause a range of different disorders

- The synchronous treatment of neural and circulatory systems.

Control clinical treatment was carried out as follows:

- Treating 30 cases of hemiplegia due to stroke by using the equipment with 12 channels.

- Treating 30 cases of hemiplegia due to stroke by using 12 channels equipment in combination with the intravascular equipment.

The second method has brought more significant results than the first one in view of the rehabilitation effect and the time of treatment.

MỘT SỐ THIẾT BỊ ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT THẤP TRONG Y HỌC VÀ KẾT QUẢ LÂM SÀNG

Tóm tắt:

Trong bảng báo cáo này, đề xuất một phương thức mới trong điều trị di chứng liệt nữa người do tai biến mạch máu não ở người lớn tuổi bằng sự kết hợp:

a. Thiết bị quang châm – quang trị liệu laser bán dẫn công suất thấp loại 12 kênh. Phần điều trị của thiết bị gồm:

- Hai kênh quang trị liệu bằng laser bán dẫn (sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời) thực hiện:

* Tác động trực tiếp lên vùng tổn thương ở não

* Thực hiện đầu châm để: tăng lưu lượng máu ở não và điều trị di chứng

- Mười kênh quang châm bằng laser bán dẫn, tác động lên các huyệt kinh điển trong châm cứu cổ truyền để điều trị di chứng liệt.

b. Thiết bị laser bán dẫn nội tỉnh mạch nhằm thực hiện ý tưởng:

- Sự cung cấp máu không đầy đủ có thể sinh ra hàng loạt các rối loạn khác.

- Điều trị não và tim đống thời

Điều trị lâm sàng được thực hiện như sau

- Thực hiện điều trị cho 30 bệnh nhân bị liệt nữa người do tai biến mạch máu não bằng thiết bị quang châm – quang trị liệu laser bán dẫn loại 12 kênh.

- Thực hiện điều trị cho 30 bệnh nhân bị liệt nữa người do tai biến mạch máu não bằng sự kết hợp: thiết bị quang châm – quang trị liệu laser bán dẫn loại 12 kênh với thiết bị laser bán dẫn nội tĩnh mạch.

Phương thức điều trị sau cùng mang lại hiệu quả cao trên các mặt:

- Hiệu quả phục hồi chức năng vận động

- Thời gian phục hồi so với phương thức điều trị thứ nhất.

UTERINE ELECTRIC ACTIVITY PROCESSING FOR OBSTETRICAL MONITORING

Catherine MARQUE ⁽¹⁾, Jérémy TERRIEN ⁽¹⁾, Jean GONDRY ⁽²⁾ , Guy GERMAIN ⁽³⁾

(1) UMR CNRS 6600 , Biomechanics and Biomedical Engineering, Compiègne University , France
(2) Gynecologic and Obstetric Center, Centre Hospitalier Universitaire, Amiens, France
(3) INRA, Department of Animal Physiology, Jouy-en-josas, France

Abstract

The electrical activity of muscle (EMG) can be recorded in a non invasive way on the skin surface. It has been proved to be representative of the physiological or pathological behavior of muscles. In this project, we plan to study the uterine EMG recorded on the abdomen of pregnant women in order to detect as soon as possible preterm labor. The first part of this project, fundamental, uses EMG recorded on the uterus during the last third of monkey pregnancy, by using a telemetric system, in order to study the characteristics of the uterine EMG and their evolution along pregnancy. The second part is instrumental. We have developed a monitoring device suited for the 24 hours recording of abdominal EMG on pregnant women. The obtained signals have been processed in order to discriminate between risk (leading to preterm birth) and normal (leading to term birth) contractions. The obtained results show that it is possible to detect the preterm birth risk as soon as the 27th week of gestation. But, when the placenta is located on the anterior wall of the uterus, its influence corrupts the EMG characteristics. This problem is currently under study, by using again monkey recordings

MÁY THEO DÕI HOẠT ĐỘNG ĐIỆN CỦA TỬ CUNG
TRONG SẢN KHOA

Tóm tắt

Thu nhận tín hiệu điện cơ đồ (EMG) trên bề mặt của da là một phương pháp chẩn đoán không can thiệp, dựa vào đó, chúng ta có thể khảo sát các tính chất bệnh lý và sinh lý của cơ. Trong chương trình này, chúng tôi dự kiến tiến hành nghiên cứu các tín hiệu điện cơ đồ (EMG) ở tử cung thu thập trên bụng của người phụ nữ mang thai, từ đó việc sinh nở trước kỳ hạn có thể sớm được phát hiện. Phần đầu của dự án, với việc sử dụng hệ thống đo từ xa các tín hiệu điện cơ đồ (EMG) được ghi nhận trên tử cung của khỉ mang thai ở giai đoạn 3 được lấy làm cơ sở để nghiên cứu đặc tính điện cơ đồ (EMG) trên tử cung và sự thay đổi của các đặc tính này trong suốt quá trình mang thai. Phần tiếp theo của dự án tập trung vào phương diện thiết bị. Trong đó, chúng tôi đã xây dựng một thiết bị điện cơ đồ (EMG) cho phép theo dõi người phụ nữ mang thai suốt 24h liên tục. Tín hiệu sau khi được xử lý sẽ cho phép phân biệt giữa khả năng dẫn đến đẻ sớm và đẻ bình thường. Kết quả cho thấy khả năng đẻ trước kỳ hạn có thể được phát hiện tại tuần thứ 27 của thời kỳ thai. Tuy nhiên, các kết quả điện cơ đồ (EMG) này có thể bị sai lệch nếu nhau thai nằm ở mặt trước của tử cung. Vấn đề này vẫn đang được chúng tôi tiếp tục nghiên cứu với các thí nghiệm trên khỉ.

A WEB-BASED SIMULATOR:
INTEGRATION OF RESEARCH AND EDUCATION BY ICELL

Semahat S. Demir

Biomedical Engineering & Research to Aid Persons with Disabilities
Division of Bioengineering and Environmental Systems, National Science Foundation
Faculty of Joint Biomedical Engineering Program, University of Memphis & University of Tennessee

Abstract

A web-based simulator was developed for electrophysiology training. The simulation-based resource focuses on computational modeling of cellular bioelectric activity and is called the interactive cell modeling tool (http://ssd1.bme.memphis.edu/icell). iCell can be used as a simulation-based teaching and learning tool for electrophysiology. The site consists of JAVA models of various cardiac cells and neurons, and provides simulation data of their bioelectric activities at single cell level. Each JAVA-based model is menu-driven and presents options to change model parameters or conditions, run and view simulation results. iCell has been used as a teaching and learning tool for seven graduate courses at the Joint Biomedical Engineering Program of University of Memphis and University of Tennessee. Scientists from the fields of biosciences, engineering, life sciences and medicine in 17 different countries have also tested and utilized iCell as a simulation-based teaching, learning and collaboration environment.

CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TRÊN WEB: GIẢI PHÁP CHO NGHIÊN CỨU VÀ GIÁO DỤC SỬ DỤNG ICELL

Tóm tắt

Chương trình mô phỏng trên web đã được chúng tôi xây dựng phục vụ cho các thực hành trong ngành điện sinh lý học (electrophysiology). Chương trình mô phỏng này, với tên gọi là công cụ kiểu tế bào tương tác (iCell), lấy mô hình tính toán của các hoạt động sinh điện mức tế bào làm nền tảng, cơ sở chính để phát triển. iCell có thể được coi như một công cụ mô phỏng rất hữu ích cho việc học tập và giảng dạy về electrophysiology. Trang web bao gồm các mô hình JAVA của các tế bào tim (cardiac cells) và các tế bào thần kinh, từ đó các dữ liệu mô phỏng về các hoạt động sinh điện ở mức cell được cung cấp. Mỗi mô hình JAVA là một điều khiển trình đơn với các tuỳ chọn cho phép người sử dụng thay đổi các điều kiện cũng như các tham số của mô hình, thực hiện và giám sát các kết quả. iCell đã được sử dụng làm công cụ học và giảng dạy cho 7 khoá học tại chương trình kỹ thuật y sinh của trường Đại học Memphis và Tennessee. Các nhà khoa học trong các lĩnh vực khoa học và kỹ thuật y sinh, khoa học đời sống và y khoa của 17 nước đã kiểm tra và sử dụng iCell như một môi trường công tác, học và giảng dạy trên web.

NUMBERLINX: A SYSTEM FOR RAPID CONSTRUCTION OF INTERACTIVE CALCULATIONS IN WEB PAGES

J. Mailen Kootsey, Grant McAuley

School of Medicine, Loma Linda University

Abstract
NumberLinX (NLX) is a system for building interactive simulations and other numerical calculations in Web pages. The system is based on a new Java-based software architecture that isolates each function required to build the simulation so that a library of reusable objects can be assembled. The NLX objects are integrated into a commercial Web design program for coding-free page construction. The model description is entered through a wizard-like utility program that also functions as a model editor. The complete system permits very rapid construction of interactive simulations without coding. A wide range of applications are possible with the system including simulations for teaching and research, remote data collection and processing, and collaboration over a network.

NUMBERLINX: MỘT HỆ THỐNG XÂY DỰNG NHANH CHÓNG CHO VIỆC TÍNH TOÁN HỖ TƯƠNG TRÊN MẠNG

Tóm tắt

NumberLinX là một hệ thống xây dựng cho việc hỗ tương giả cách và các phép tính khác khi lên mạng. Hệ thống này được dựa trên cấu trúc của phần mềm Java. Nó cách ly mỗi chức năng cần thiết cho việc triển khai phương pháp giả cách để lập thành một thư viện của các phần tử có thể tái sử dụng. Các phần tử của NLX được hợp nhất thành một chương trình thương mại thiết kế mạng để thành lập các trang vô mã. Sự miêu tả của mô hình được đưa vào theo một chương trình hướng dẫn, chương trình này cũng có thể dùng như là một chương trình để viết mô hình. Một hệ thống toàn diện như thế giúp thiết kế nhanh chóng phương pháp giả cách hỗ tương mà không cần dùng đến mật mã. Nhờ thế chúng ta có thể áp dụng nhiều nơi như trong phương pháp giả cách dùng cho giáo dục và nghiên cứu, việc thu thập và gia công từ xa các số liệu, và việc hợp tác qua mạng lưới.

PHYSIOLOGICAL SIGNAL PROCESSING LABORATORY FOR BIOMEDICAL ENGINEERING EDUCATION

Steve Carmel and Alan J. Macy

BIOPAC Systems, Inc.

Abstract

The proposed Physiological Signal Processing Laboratory incorporates important new concepts to further its utility as a vehicle for biomedical engineering educational use. The Laboratory incorporates the physical construction, testing and analysis of eight signal processing circuit modules, introduced as lessons. Each module can be characterized through measurement with a BIOPAC MP35 data acquisition system and a student-built square wave generator. The modules are combined sequentially to create a sophisticated and functional electrocardiogram (ECG) amplification and processing system. By the final lesson, the completed ECG Signal Processor will provide meaningful outputs from signals sourced from the student’s own body. Through the application of a single, easy-to-use data acquisition system and associated software to a breadboard circuitry laboratory, students can build, test and analyze signal processing modules, verify their performance against mathematical simulation using graphical comparisons, combine modules, collect physiological signals sourced from their own bodies, and evaluate the results. By developing the complete ECG Signal Processor, module by module (as eight lessons), students develop an understanding of system design and development methodologies. In addition, when collecting data directly from their own bodies, students’ curiosity is stimulated to create an environment more amenable to inquiry-based learning.

PHÒNG THỰC TẬP VỀ XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG KỸ THUẬT Y SINH

Tóm tắt

Trong việc giáo dục và đào tạo về Kỹ Thuật Y Sinh chúng tôi thành lập một phòng thực tập về xử lý tín hiệu. Nó chứa đựng nhiều khái niệm mới như xây dựng, thử nghiệm và phân tích. Những khái niệm đó được thực hiện trong tám đơn vị về xử lý tín hiệu. Những đơn vị này được dạy như là những bài giảng. Trọng tâm của mỗi bài là dùng hệ thống thu thập dữ kiện BIOPAC MP35 hợp với lại máy phát sóng hình vuông mà sinh viên đã chế tạo trước đó. Những phần này được ráp vào nhau để hợp thành một hệ thống tinh vi để đo điện tâm đồ. Sau đó sinh viên sẽ dùng nó để đo điện tâm đồ của nhau và học cách xử lý các tín hiệu này. Phương cách giáo dục này làm cho sinh viên hiểu rõ ý nghĩa những tín hiệu phát ra từ chính cơ thể họ. Thông qua việc sử dụng một hệ thống thu thập dữ kiện đơn giản cộng với lại một phần mềm và việc sử dụng những tấm thớt xử lý mạch điện sinh viên có thể thiết kế, đo đạc trên chính cơ thể họ, kiểm tra và phân tách các đơn vị thu thập dữ kiện, kiểm định lại những kết quả của chúng bằng cách so sánh với những kết quả mà phương pháp giả cách toán học đã thẩm định. Bằng cách đồ án và thiết kế một hệ thống trọn vẹn như thế để đo và xử lý điện tâm đồ, từng đơn vị một trong 8 bài học sinh viên sẽ phát huy được sự hiểu biết phương pháp đồ án và phát triển một hệ thống toàn phần. Thêm vào đó, khi thu thập những tín hiệu phát ra từ chính cơ thể họ sinh viên sẽ thỏa mãn toàn tính hiếu kỳ. Điều đó sẽ kích thích được sự tò mò ham học của họ.

LIGHT-EMITTING DIODES (LEDs): AN ARTIFICIAL LIGHTING SOURCE FOR BIOLOGICAL STUDIES

Duong Tan Nhut

Dalat Institute of Biology, VAST

Abstract

Light-emitting diodes (LEDs) have been demonstrated to be an artificial flexible lighting source which has significant effects on biological processes. LEDs are not only the solution for biological studies but also for health caring projects. Numerous studies have been conducted in order to investigate the effects of LEDs on plants such as elongation, axillary shoot formation, leaf anatomy, and rhizogenesis as well as on animals such as cellular proliferation, collagen synthesis, growth factor metabolism in cells, cell growth enhancement, and cancer treatment. These studies have led to many satisfactory results. The use of LEDs has a wide range of applications, such as a radiation source for plant production, investigations on animal nerve system and cell growth, and other applications for fishery and creative nature photographing, etc.

DIODE PHÁT QUANG (LEDs): NGUỒN SÁNG NHÂN TẠO
CHO NGHIÊN CỨU SINH HỌC

Tóm tắt

LED là nguồn ánh sáng nhân tạo linh động mà có những hiệu quả quan trọng trong các quá trình sinh học. LED là giải pháp không chỉ cho các vấn đề học tập nghiên cứu về sinh học mà còn cho các dự án về chăm sóc sức khỏe. Một số nghiên cứu đã và đang được thực hiện nhằm nghiên cứu các tác động của LED đối với thực vật chẳng hạn như sự tăng trưởng , sự hình thành chồi non ở nách lá, giải phẫu lá và sự hình thành rễ và đối với động vật chẳng hạn như sự phát triển của tế bào, sự tổng hợp collagen, sự phát triển yếu tố trao đổi chất ở tế bào, kích thích sự tăng trưởng của tế bào và điều trị ung thư. Những nghiên cứu này đã mang đến một số kết quả đáng khích lệ. Việc sử dụng LED đã được ứng dụng rộng rãi chẳng hạn như nguồn bức xạ để sản xuất cây trồng, sự nghiên cứu về sự phát triển của hệ thần kinh và tế bào ở động vật và một số ứng dụng khác cho ngư nghiệp và chụp ảnh thế giới sinh vật.

SOME METHODS FOR INVESTIGATION OF CYTOTOXIC ACTIVITIES OF NATURAL COMPOUNDS

Nguyen Hoai Nghia ⁽¹⁾, Tran Khiem Hung ⁽²⁾, Tat To Trinh ⁽¹⁾, Le Chi Thanh ⁽²⁾,
Nguyen Thuy Vy ⁽¹⁾, Nguyen Đang Quan ⁽¹⁾, Truong Thi Xuan Lien ⁽²⁾ &
Ho Huynh Thuy Duong ⁽¹⁾

(1) University of Natural Sciences – Viet Nam National University – HCMC
(2) Pasteur Institute - HCMC

Abstract

We used flow cytometry with propidium iodide staining to detect cytoplasmic condensation, cell volume, cellular DNA content and membrane integrity changes to determine apoptosis process in Hep-2 (laryngeal carcinoma) cell line. The protocol established can detect early, middle and late apoptosis. Successive Hep-2 cell cycle phases were also determined by flow cytometry through measurement of cellular DNA content. These protocols will be used to investigate cytotoxic activities of natural substances. We set up in parallel simple protocols based on DNA extraction and agarose gel electrophoresis to detect DNA fragmentation and membrane integrity on apoptosis-induced Hep-2 cells. These simple protocols could be easily used for natural compounds cytotoxicity investigation.

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH CỦA CÁC ĐỘC CHẤT TỒN TẠI DƯỚI DẠNG CÁC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN CÓ THỂ GÂY HẠI CHO TẾ BÀO

Tóm tắt

Chúng tôi sử dụng phương pháp đếm tế bào (flow cytometry) bằng cách nhuộm màu propidum iodide để tìm ra độ cô đặc của tế bào chất, thể tích tế bào, lượng tế bào DNA và những sự thay đổi tính nguyên vẹn của màng tế bào để xác định tiến trình làm chết tế bào (apoptosis process) trong dòng tế bào Hep-2 (ung thư biểu mô thanh quản). Phương thức được thiết lập này có thể xác định cách thức làm chết tế bào ở giai đoạn sớm, trung bình và trễ. Những pha chu kỳ liên tiếp của tế bào Hep-2 cũng có thể được xác định bằng phương pháp đếm tế bào thông qua việc đo lượng tế bào DNA. Những phương thức này sẽ được sử dụng để nghiên cứu tính hoạt động của các chất độc có trong các hợp chất tự nhiên gây hại cho tế bào. Chúng ta sẽ thiết lập các phương thức song hành cơ bản dựa trên việc chiết xuất DNA và hiện tượng điện chuyển trong agarose gel để xác định các mảnh DNA và tình trạng nguyên vẹn của màng tế bào trên các tế bào Hep-2 đã được làm chết. Những phương thức đơn giản này có thể dễ dàng sử dụng khi nghiên cứu các hợp chất tự nhiên có chứa các chất độc hại.

CRANIOPLASTY WITH CARBON COMPOSITE "INTOST - 2"
FOR CRANIAL DEFECT AFTER OPERATION OF TRAUMATIC BRAIN INJURY

Nguyen Cong To, Nguyen Dinh Hung et al.

Saint Paul Hospital, Hanoi, VN

Abstract

Objective: Cranioplasty was proposed by Falloppio in 1634 and later by Paré. During the last century, in particular, there had been a marked increase in the use of alloplastic materials for cranioplasty comprising a wide variety of materials: tantalium, titanium, acrylic, polyethylene, silicone and ceramics. The authors assess the efficiency of cranioplasty with carbon composite "intost - 2" for cranial defect post brain injury done in the Departement of neurosurgery of Saint-Paul hospital. Methodes: From October 1997 to November 2004 one hundred and twenty four patient skull defect after operation of traumatic brain injury underwent cranioplasty with carbon composite "intost - 2". There were 103 males (82,33%) and 23 females (17,66%) whose average age was 27 years (range from 5 to 55 years). Seventy four patients (51,61%) had an operation for acut subdural hematome with or without brain contusion and penetrating brain injury. One hundred and one patients (81,45%) had large defects (>5 cm) while twenty seven patients (21,77%) had very large defects (>8 cm). Results: The successful operation rate was 98,39%(122/124). There were two infections because of cutaneous necrosis need secondary cranioplasty. Conclusion: : The cranioplasty with carbon composite "intost - 2" has good result in spite of large defect.

PHẪU THUẬT TẠO HÌNH KHUYẾT XƯƠNG VÒM SỌ
SAU MỔ CHẤN THƯƠNG SỌ NÃO
BẰNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CARBON “Intost-2”

Tóm tắt

Mục đích: Tạo hình hộp sọ được thực hiện đàu tiên bởi Falloppio năm 1634, sau đó là Paré. Trong thế kỷ trước, sự bùng nổ về vật liệu dị loài cho tạo hình hộp sọ, rất nhiều vật liệu đã được sử dụng như: tantalium, titanium, acrylic, polyethylene, silicone và ceramics. Tác giả muốn đánh giá hiệu quả của vật liệu tổ hợp carbon "intost - 2" trong tạo hình sọ khuyết được thực hiện tại khoa phẫu thuật thần kinh bệnh viện Xanh Pôn, Hà Nội. Phương pháp tiến hành: Từ tháng 10/1997 - 11/2004, 124 bệnh nhân đã được mổ tạo hình sọ khuyết sau chấn thương bằng vật liệu tổ hợp carbon "intost - 2" trong đó có 103 nam (82,33%), 23 nữ (17,66%), tuổi trung bình là 27, thấp nhất 5 tuổi, cao nhất 55 tuổi. 74 bệnh nhân (51,61%) có bệnh lý mổ cũ là máu tụ dưới màng cứng cấp tính có hay không có kèm theo giập não và vết thương sọ não. 101 bệnh nhân (81,45%) có khuyết sọ lớn (>5 cm) trong đó 27 bệnh nhân (21,77%) có khuyết sọ rất lớn (>8 cm). Kết quả: Phẫu thuật thành công ở 112/124 bệnh nhân (98,39%). Có hai bệnh nhân bị nhiễm khuẩn thứ phát do hoại tử da đầu gây lộ mảnh vá phải tạo hình lại. Kết luận: Tạo hình sọ khuyết bằng vật liệu tổ hợp carbon cho kết quả tốt ngay cả ở khuyết hổng lớn.

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF SPINEL FERRITE
Fe_1-xCo_xFe₂O₄ NANOPARTICLES FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS

T.D. Hien, D.V. Truong, N.P. Duong

International Training Institute for Materials Science (ITIMS)
Hanoi University of Technology

Abstract

Magnetic nanoparticles have many potential applications in biomedical areas including drug delivery inside living bodies by an external magnetic field, enhancing of diagnostic magnetic resonance signal and hyperthermia in cancer therapy. Among the vast number of known magnetic materials, magnetic iron oxides are the best candidates for biomedical applications due to their biocompatible factors such as non-toxicity, a sufficient chemical stability in bio-environment, an appropriate circulation time in blood, and a harmless biodegradability.

In this paper, we report on preparation and characterization of spinal ferrite Fe1-xCoxFe2O4 nanoparticles (0≤x≤0.6) with particle size within order of 10 nm. The synthesis of the nanoparticles has been carried out by using the chemical co-precipitation method. Results of X-ray diffraction, transmission electron microscope and magnetization measurements are discussed with respect to their biomedical applicability.

SỰ TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC HẠT NANO SPINEL SẮT
Fe_1-xCo_xFe₂O₄ TRONG ỨNG DỤNG Y SINH

Tóm tắt

Những hạt mang từ tính có kích thước rất nhỏ cỡ nano có rất nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y sinh như là việc vận chuyển các chất trong cơ thể bởi tác dụng của từ trường ngoài, nâng cao khả năng chẩn đoán dựa vào những tín hiệu cộng hưởng từ và nâng cao thân nhiệt trong việc chữa trị bệnh ung thư. Trong số lớn tất cả các vật liệu có từ tính được biết đến, oxit sắt từ là sự lựa chọn tốt nhất cho những ứng dụng trong lĩnh vực y sinh dựa vào những nhân tố tương thích sinh học như không độc hại, có khả năng ổn định hóa học trong môi trường sinh học , thích hợp cho thời gian tuần hoàn của máu và sự phân hủy vi khuẩn vô hại.

Trong phần này, chúng tôi đề cập đến việc điều chế và mô tả đặc điểm của các hạt Fe1-xCoxFe2O4 (0≤x≤0.6) có kích thước phân tử khoảng 10nm. Sự tổng hợp của các hạt có kích thước nano này có thể thực hiện bằng phương pháp kết tủa hóa học. Kết quả khảo sát bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, kính hiển vi electron truyển qua và các phép đo độ từ hóa sẽ được thảo luận trong tinh thần ứng dụng được trong lĩnh vực y sinh.

Biomaterial Research Laboratory:
Establishment and development

TRAN CONG TOAI, TRUONG DINH KIET

Training Center for Healthcare Professionals, Ho Chi Minh City

TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ MÔ: XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN

Simulation implementation
of biomedical imaging in education

HUYNH QUANG LINH, VO NHAT QUANG, VO NHU NHU

Department of Biomedical Engineering, HCMC University of Technology

Abstract

Learning of biomedical imaging course in condition of Vietnam is not easy due to underequipped laboratory especially in this speciality. A group of simulation programs on PC including x-ray imaging, tomography, MRI and ultrasound imaging has been created to enable students having a thorough comprehension of physical principles, testing and analyzing fundamental aspects of medical image processing. Programs are distributed with open-source which enables students developing their own projects and stimulates their creative ideas of programming design.

SỬ DỤNG MÔ PHỎNG XỬ LÝ HÌNH ẢNH Y HỌC
TRONG ĐÀO TẠO

Tóm tắt

Giảng dạy môn học thiết bị chẩn đoán hình ảnh y sinh trong điều kiện Việt nam không phải là dễ dàng do sự thiếu thốn phòng thí nghiệm với các trang thiết bị đắt tiền trong lĩnh vực này. Do vậy chúng tôi đã xây dựng một nhóm các chương trình mô phỏng bao gồm ảnh x-quang, chụp cắt lớp, ảnh MRI và siêu âm nhằm giúp sinh viên hiểu rõ hơn bản chất vật lý, thử nghiệm và phân tích một số vấn đề cơ bản của xử lý ảnh y học. Chương trình được cung cấp mã nguồn mở tạo điều kiện cho sinh viên có thể phát triển các đề án riêng và kích thích sự sáng tạo trong thiết kế lập trình.

TREATMENT COMPLEX WOUNDS
BY CARBON FIBRIN WITH CALINO OIL

NGUYEN DINH PHU

Trauma and Orthopaedic Department, 115 People Hospital

Abstract

Cho Ray Hospital and 115 People Hospital receive a lot of patients with complex wounds everyday, especially severe tissue injury induced by many different causes, particularly traffic accidents, working injury, etc… The treatment for these injures is very difficult, expensive, and long in hospital.

There are a lot of treatments. The aim of treatment is to create a good for granulation. Which is a foundation for skin graft, exposed tendon and bone coverage.

Since 01/2001 we have treated 50 cases with complex wounds by carbon fabric and calino oil, manufactured by local materials. The antiseptic solution selected from calino oil is effective against positive-gram bacteria, particularly Staphylococcus aureus. In addition, Antiseptic solution combined with carbon Fabric is good for granulation . The result was validated .

The initial results show carbon fabric application is very effective on the wounds and helps to shorten the wound healing time.

This method is now in use routinely in Cho Ray Hospital and 115 People Hospital in Ho Chi Minh city.

ĐIỀU TRỊ NHỮNG VẾT THƯƠNG PHỨC TẠP
BẰNG GẠC CARBON VÀ DẦU MÙ U

Tóm tắt

Mỗi ngày, bệnh viện Chợ Rẫy và bệnh viện Nhân dân 115 nhận được rất nhiều bệnh nhân bị những vết thương rất phức tạp, đặc biệt là những vết thương rất nghiêm trọng ở mô gây ra bởi nhiều nguyên nhân khác nhau, đặc biệt là do tai nạn giao thông, tai nạn lao động,… Việc điều trị những vết thương này ở bệnh viện là rất khó, mắc tiền và tốn nhiều thời gian.

Có nhiều cách điều trị. Mục đích của việc điều trị là tạo ra một mô hạt tốt. Đó là nền tảng cho những mô ghép da, được đặt vào gân và lớp bao phủ xương.

Từ tháng 1/2001, chúng tôi đã điều trị 50 trường hợp các vết thương phức tạp bằng Carbon Fibrin và dầu Calino được sản xuất bằng những nguyên liệu sẵn có. Dung dịch khử trùng được chọn lọc từ dầu calino, có hiệu quả đối với những vi khuẩn gram dương, đặc biệt là Staphylococcus aureus. Thêm vào đó, dung dịch khử trùng được kết hợp với carbon Fabric rất tốt cho mô hạt. Kết quả đã được phê chuẩn.

Những kết quả ban đầu cho thấy rằng việc ứng dụng carbon fabric rất có hiệu quả trên những vết thương và giúp cho thời gian vết thương lành ngắn hơn.

Biocompatibility Investigation
of Composit Carbon POLYMER PA C3

Truong Quan Tuan, Nguyen Quang Long, Tran Minh Thong, Bui Hong Thien Khanh, Tran Nguyen Trinh Hanh

Orthopaedic Department of Choray Hospital, VN

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM PHẢN ỨNG MÔ CỦA TỔ HỢP CARBON POLYME PA C3

Treatment Fracture of Bone
by Composit Carbon Plate C3

Nguyen Anh Tuan, Truong Quang Tuan, Nguyen Quang Long

Trauma and Orthopaedic Department, Cho Ray Hospital

SỬ DỤNG NẸP TỔ HỢP CACBON C3
TRONG ĐIỀU TRỊ GÃY THÂN XƯƠNG CHẤN THƯƠNG

Tóm tắt

Từ những năm 90 của thế kỷ XX, tại Việt Nam, vật liệu tổ hợp cacbon (THCB) đã được nghiên cứu sử dụng trong điều trị gãy xương chấn thương. Khởi đầu với các nẹp THCB chế tạo tại Liên Xô (cũ) dưới dạng bán thành phẩm, viện Nghiên Cứu Ưng Dụng Công Nghệ (bộ khoa học công nghệ Việt Nam) đã từng bước nghiên cứu chế tạo và cải tiến các loại nẹp từ vật liệu THCB đáp ứng cho nhu cầu điều trị gãy xương. Vật liệu THCB C3 là mẫu vật liệu mới nhất dùng chế tạo nẹp điều trị gãy xương.

Mục đích nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng điều trị gãy các thân xương đùi, cánh tay và cẳng tay của nẹp THCB C3.

Phương pháp nghiên cứu: Tiền cứu. Ứng dụng điều trị các gãy thân xương cánh tay, cẳng tay và đùi bằng nẹp THCB C3 theo phác đồ định trước.

Kết quả: đạt liền xương 99,17% (119/120) trên xương cánh tay và cẳng tay. 100% (80/80) đạt liền xương trên xương đùi. Xương cẳng tay đa số liền xương thì đầu. Xương cánh tay và xương đùi đa số liền xương thì hai. Có 2(2,5%) trường hợp gãy nẹp cấp tính trong các trường hợp điều trị gãy xương đùi. 2 trường hợp nhiễm trùng (cẳng tay).

Kết luận: nẹp kết hợp xương bằng vật liệu THCB C3 cho kết quả liền xương tốt. Tỷ lệ các tai biến, biến chứng : nhiễm trùng, gãy nẹp,... thấp và nằm trong giới hạn tỷ lệ như với các phương pháp điều trị khác. Cần có cải tiến về công nghệ chế tạo, mẫu nẹp... cho phù hợp với từng xương gãy. Nên tiếp tục nghiên cứu ứng dụng nẹp THCB với các cải tiến mới điều trị gãy xương.

DEVELOPMENT OF SUBUNIT VACCINES AGAINST AVIAN PATHOGENIC ESCHERICHIA COLI, BASED ON THE FIMH ADHESIN

Thang Van Nguyen

Laboratory of Physiology and Immunology of Domestic Animals
Faculty of Agricultural and Applied Biological Sciences
Katholieke Universiteit Leuven

Abstract

Avian pathogenic E. coli (APEC) usually infect the respiratory tract, with bacteria colonizing in the lungs, passing through the mucosa, entering the blood stream, and causing several severe disease syndromes such as airsaculitis, septicaemia, pericarditis, perihepatitis and salpingitis. Colibacillosis (coliform infections) caused by Escherichia coli in birds is responsible for worldwide economic losses to poultry industry due to their attributes on mortality, morbidity, and costs of antimicrobial therapy. Only strains of a relatively limited number of serotypes (O1, O2 and O78) commonly cause colibacillosis within avian populations. The disease is generally enhanced or initiated by predisposing factors including prior respiratory infections such as infectious bronchitis virus, Newcastle disease, Mycoplasma spp., and environmental factors such as ammonia. Among the determinants promoting virulence of APEC, fimbriae (pili) play an important role in pathogenicity. Two main groups of fimbriae, type 1 (F1) and P, have been associated with APEC. Nevertheless, the role of these pili in the development of disease has not yet been fully understood. Antimicrobial therapy is commonly used to control APEC infections. However, APEC strains are often resistant to a number of frequently used antibiotics. The most effective alternative is prevention by vaccination conferring a long-term protective immunity. Current attempts to use virulence factors as antigens for vaccination are being investigated, in particular FimH and PapG II adhesins because of their conserved nature and their involvement in infection. Therefore, the aim of the present study is to develop a broad protective vaccine against APEC infection, based on the FimH adhesin.

In this study, FimH156 was expressed effectively, and proven to be active. It was also found that the tested challenge model is effective, and can be used for future experiments. Although the FimH vaccine induced a strong immune response to FimH, it could not protect chickens against APEC infection in systemic vaccination. Nevertheless, to fully understand the possible protective effects of FimH, mucosal vaccination needs to be studied. Expression of eukaryotic FimEH156 was also investigated as a first step in developing a possible DNA vaccine.

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VẮCXIN CHỐNG LẠI
NHỮNG BỆNH LÂY NHIỄM TỪ LOÀI CHIM

Tóm tắt

Vi khuẩn gây bệnh từ loài chim – E.coli (APEC) – thường tác động đến hệ hô hấp. Chúng hiện diện trong phổi của người bệnh, đi xuyên qua lớp màng nhầy, đi vào mạch máu và sẽ gây ra một số bệnh nghiêm trọng như bệnh airsaculitis, nhiễm trùng máu, viêm màng ngoài tim, viêm quanh gan và viêm vòi trứng. Những “căn bệnh gây nên bởi vi khuẩn dạng Coli” (colibacillosis) như vi khuẩn Escherichia coli có ở chim đã và đang gây thiệt hại về kinh tế trong ngành công nghiệp gia cầm trên toàn thế giới bởi chúng có thể gây ra tử vong cho bệnh nhân, hành hạ người bệnh và người ta phải tốn nhiều tiền của để ngăn ngừa và chống lại chúng. Chỉ một số giới hạn những dòng huyết thanh như O1, O2, O78 thông thường mới gây ra các bệnh liên quan đến vi khuẩn dạng Coli. Một cách tổng quát, bệnh này sẽ khởi phát và nặng dần nếu trước đó người bệnh bị nhiễm trùng đường hô hấp trên (gây ra do virus bronchitis), bệnh Newcastle, bệnh gây bởi các dòng Mycoplasma hoặc bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường như khí ammonia - cũng là một tác nhân gây bệnh. Trong số những yếu tố quyết định dẫn tới chết người do APEC, fimbriae (pili) đóng một vai trò quan trọng. Có hai loại fimbriae chính: loại 1 (F1) và P – có liên quan đến APEC. Tuy nhiên, vai trò của những pili này đối với sự phát triển của căn bệnh vẫn chưa được hiểu một cách thấu đáo. Phòng chống bệnh vẫn là biện pháp thông dụng để kiểm soát sự lây nhiễm APEC. Thuốc kháng sinh chống lại những dòng APEC thường bị lờn sau khi sử dụng một thời gian. Do vậy, cách thức thay thế hiệu quả nhất là phòng ngừa bệnh bằng vắcxin có khả năng miễn dịch trong một thời gian dài. Những cố gắng hiện nay để lấy kháng nguyên từ vi khuẩn để chế tạo vắcxin vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, cụ thể là FimH và PapG II adhesins. Chính vì thế, mục đích của những nghiên cứu hiện nay là phát triển vắcxin dựa trên FimH adhesin có tầm bảo vệ rộng để chống lại sự lây nhiễm APEC. Trong nghiên cứu này, FimH156 được xem là hiệu quả và đã được minh chứng là thiết thực. Người ta cũng tìm thấy được một số mô hình hiệu quả hơn (nhưng chứa đựng nhiều vần đề khó khăn thách thức vẫn chưa được giải quyết) có thể được thử nghiệm trong tương lai. Mặc dù vắcxin FimH tạo ra một đáp ứng miễn dịch tốt đối với FimH, nhưng nó lại không thể giúp gà chống lại sự lây nhiễm APEC khi tiêm vắcxin. Tuy nhiên, để hiểu rõ ràng về các yếu tố tác động lên khả năng bảo vệ của FimH, người ta phải nghiên cứu vấn đề tiêm chủng muscosal (màng nhầy). Các tính chất của tế bào eukaryotic FimEH15 cũng đã được nghiên cứu như là một bước tiến triển đầu tiên trong việc tạo ra thành công vắcxin DNA.

STUDYING BRAIN FUNCTION WITH NEAR-INFRARED SPECTROSCOPY CONCURRENTLY WITH ELECTROENCEPHALOGRAPHY

Y. Tong ⁽¹⁾, E. J. Rooney⁽²⁾, P. R. Bergethon⁽³⁾, J. M. Martin⁽¹⁾, A. Sassaroli1, B. L. Ehrenberg¹⁾, Vo Van Toi⁽¹⁾, P. Aggarwal⁽³⁾, N. Ambady⁽⁴⁾, and S. Fantini⁽¹⁾

(1)Tufts University, Department of Biomedical Engineering, Medford, MA
(2) Tufts New England Medical Center, Department of Neurology, Boston, MA
(3) Boston University, Department of Psychology, Boston, MA
(4) Tufts University, Department of Psychology, Medford, MA.

Abstract

Near-infrared spectroscopy (NIRS) has been used for functional brain imaging by employing properly designed source-detector matrices. We demonstrate that by embedding a NIRS source-detector matrix within an electroencephalography (EEG) standard multi-channel cap, we can perform functional brain mapping of hemodynamic response and neuronal response simultaneously. In this study, the P300 endogenous evoked response was generated in human subjects using an auditory odd-ball paradigm while concurrently monitoring the hemodynamic response both spatially and temporally with NIRS. The electrical measurements showed the localization of evoked potential P300, which appeared around 320 ms after the odd-ball stimulus. The NIRS measurements demonstrate a hemodynamic change in the fronto-temporal cortex a few seconds after the appearance of P300.

NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA NÃO SỬ DỤNG MÁY QUANG PHỔ CẬN HỒNG NGOẠI (NIRS) VÀ MÁY GHI ĐIỆN NÃO

Tóm tắt

Máy quang phổ hồng ngoại được sử dụng để xây dựng các ảnh về chức năng của não thông qua việc ứng dụng các đầu dò được thiết kế đặc biệt. Với ma trận các đầu dò NIRS gắn trên một chiếc mũ chuẩn đa kênh điện não đồ (EEG), bản đồ chức năng của não đối với các đáp ứng huyết năng và đáp ứng thần kinh được quan sát một cách đồng bộ. Trong nghiên cứu này, đáp ứng nội sinh P300 được tạo ra trên các đối tượng nghiên cứu thông qua mô hình phát âm thanh ngẫu nhiên. Tại cùng thời điểm, các đáp ứng huyết năng được quan sát cả trên không gian và theo thời gian bằng NIRS. Từ các kết quả đo được, vị trí của P300 được xác định sau khi thính giác được kích thích 320ms. Các phép đo NIRS cho thấy sự thay đổi huyết năng trên vỏ não một vài giây trước khi P300 xuất hiện.

Laser Acupuncture – Quantitative Approach

Tran Thi Ngoc Dung , Tran Minh Thai

Laser Technology Laboratory, HCMC University of Technology

Abstract

Nowadays using low power laser beam in place of needles in acupuncture for disease treatment becomes more and more popular. Comparing the magnitude of magnetic field at an acupuncture point in the tissue in case of its needling and laser irradiating proved that there is an eqivalence of traditional acupuncture and laser acupuncture in the basis of electromagnetism. Applying method Monte Carlo to simulate the propagation of photons in the tissues led to some conclusions concerned with the application of laser into acupuncture: (i) Low-power near-infrared semiconductor laser is appropriate in optoacupuncture with acupuncture points of different depth on the human body, (ii) the longer the wavelength, the deeper the laser beam penetration, and the lesser the dependence of the penetration depth on the melanosomes concentration, (iii) When treating patients of dark skin, we need to increase the laser power, (iv) The anti-flammations effect of laser acupuncture as well as the advantage of using acupuncture in treatment heroin addiction could be explained by the synthesis of ATP, which plays an important role in supplying energy and forming cAMP, which is an important second messenger in body activities, (v) the longer wavelength, the more ATP can be synthesized at deeper distance.

CHÂM CỨU BẰNG LASER – MỘT TIẾP CẬN ĐỊNH LƯỢNG

Tóm tắt

Ngày nay việc sử dụng laser công suất thấp để thay thế kim châm trong châm cứu ngày càng trở nên phổ biến. So sánh độ lớn của từ trường tại huyệt châm cứu khi châm kim và khi chiếu tia laser cho thấy có sự tương đương giữa châm cứu cổ truyền và quang châm. Áp dụng phương pháp Monte Carlo trong việc mô hình hoá sự lan truyền photon trong mô đã đưa đến một số kết luận liên quan đến việc ứng dụng laser trong châm cứu: (i) Laser bán dẫn công suất thấp bước sóng hồng ngoại gần thích hợp trong quang châm với các huyệt ở những độ sâu khác trên cơ thể người. (ii) Bước sóng càng dài, độ xuyên sâu của tia Laser càng lớn và càng ít phụ thuộc vào nồng độ sắc tố da. (iii) Khi điều trị bệnh nhân da màu sậm, cần tăng công suất laser. (iv) Hiệu ứng chống viêm của quang châm và ưu điểm của việc áp dụng quang châm trong cai nghiện ma tuý có thể giải thích trên cơ sở tổng hợp ATP khi chiếu laser. ATP là chất giữ vai trò quan trọng trong cung cấp năng lượng và tạo cAMP, mà cAMP là chất truyền tin thứ cấp quan trọng trong hoạt động của cơ thể người (v) Bước sóng càng dài càng có nhiều ATP được tổng hợp ở những khoảng cách sâu hơn.

A NEW DEVICE TO MEASURE RANGE OF NECK MOTION AND HEAD POSITION IN HEALTHY ADULTS

Anh Nguyen, An Dinh, Steven Boutrus, Ryan Shimotsu, Noshir Mehta, Albert Forgione, and Vo Van Toi

Department of Biomedical Engineering - Tufts University, USA

Abstract

Objective: To develop an accurate and reliable tracking device for measuring head-cervical range of motion (ROM) and to establish a normal ROM in healthy young adults.

Method: Ten human subjects aged 20-35 performed the same types of maximal head and cervical spine flexion-extension, lateral bending, and axial rotation. Movements were detected using a helmet device consisting of two lasers mounted on a light-weight head frame. One is fixed and the other is spun to create a continuous three-dimensional beam that helps assess six degrees of freedom of ROM.

Results: Measurements were and reliable. It was seen that people naturally move their head more forward than backward by about 15 degrees within a 5% margin of chance and tend to tilt their head backwards if a mouthpiece is inserted in either the right or left side of the mouth.

Conclusion: The device is reliable and sufficiently precise. In the future, more research should be done both on normal individuals of different ages, and on patients with the head and neck problems.

THIẾT BỊ ĐO KHOẢNG DỊCH CHUYỂN CỦA CỔ VÀ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CỦA ĐẦU Ở NGƯỜI LỚN

Tóm tắt

Mục tiêu : Phát triển một thiết bị để đo khoảng dịch chuyển của cổ một cách chính xác, tin cậy và thiết lập một khoảng chuyển động bình thường ở thanh niên khoẻ mạnh.

Phương pháp : Mười người trong độ tuổi 20-35 , cùng kích cỡ đầu, cùng sự linh hoạt của xương sống cổ. Sự di chuyển được dò bằng cách dùng một cái mũ có hai nguồn laser được đặt trên một khung nhẹ. Một cố định và một quay để tạo ra tia ba chiều liên tục giúp đánh giá sáu mức độ của khoảng di chuyển.

Kết quả : Kết quả đo là đáng tin cậy. Nó cho thấy con người, theo tự nhiên, di chuyển đầu ra trước nhiều hơn ra đằng sau khoảng 15 độ trong khoảng 5% giới hạn và có khuynh hướng nghiêng đầu ra phía sau trong trường hợp có vật được đưa vào miệng từ bên trái hoặc phải.

Kết luận : Thiết bị là đáng tin cậy và đủ chính xác. Trong tương lai sẽ có nhiều nghiên cứu được tiến hành trên những người bình thường và ở những lứa tuổi khác nhau, và trên những bệnh nhân có bệnh ở cổ và đầu.

RESEARCHING AND DEVELOPING THE THERMOGRAPH FOR DETECTING POTENTIAL SARS CARRIERS

Tran Ngoc Liem, Le Dinh Nguyen, Ha Huy Thanh, Tran Ngoc Hai Son,
Nguyen Minh Tan, Nguyen Tuan Anh

National Center for Laser Technology

Abstract

Because of the demand for screening febrile people to isolate and prevent spread of SARS, the National Center for Laser Technology (NACENLAS) has co-operated with Russian scientists to research and develop a thermal recording system. The system has good functions which satisfy the demand to quickly identify the febrile people out from a crowd.

NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN MÁY GHI NHIỆT ĐỂ PHÁT HIỆN NHỮNG NGƯỜI CÓ KHẢ NĂNG MANG BỆNH SARS

Tóm tắt

Do yêu cầu cần phải xác định những người bị sốt để cách ly và ngăn chặn sự lây lan của SARS, Trung tâm kỹ thuật công nghệ laser quốc gia (NACENLAS) đã phối hợp với các nhà khoa học Nga để nghiên cứu và phát triển một hệ thống ghi nhiệt. Hệ thống đáp ứng được yêu cầu: nhận ra nhanh người bị sốt trong một đám đông.

CW YAG:Nd laser made by NACENLAS : the technical specifications and applications in dermatology

Le Huy Tuan, Nguyen thi An, Nguyen the Hung, Pham Huu Nghi, Do Thien Dan

NACENLAS, Hanoi, VN

LASER CW YAG:Nd CHẾ TẠO BỞI nacenlas: THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ ỨNG DỤNG TRONG DA LIỄU

FIRST DESIGNED AND MADE LITHOTRIPTER IN VIET NAM

Đo Phu Đong,Tran Ngoc Liem ET AL.

National Center for Laser Technology

Abstract

Urinary lithiasis is one of the most frequent diseases in urology with high numbers of hospitalized and operated patients in every provincial hospital in Viet Nam. We have witnessed many dramatical scenes of operated patients: some ones died, some others handicapped, especially some being relapsed caused many difficulties in surgery and in life.

Being informed that new trends of using physical methods in treating diseases, especially the extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL), we begin to search the way, step by step, to approach the problem. At first, we organized a group of engineers and medical doctors to compile the literature, visiting foreign ESWL centers and hospitals and also companies, especially in China. Then, we imported one machine from China to install in one hospital. Sponsored by the Ministry of Science and Technology, we had the opportunity of carrying out a Government project, the “ESWL project”. After collective painstaking efforts, we were able to design and make a prototype of lithotripter. With good results in vitro, we began the clinical application in Ho Chi Minh City Medical Hospital. More than one hundred patients were treated by the LIMED-ESWL-LTTD/98 with excellent results: 90 % good, 7 % medium and 3 % bad. Thanks to these results, the Ministry of Health has delivered a Certificate to our lithotripter. So far we have installed more than ten machines to different hospitals and clinics all over the country, especially in the North and Middle regions. We hope, in the near future, our lithotripters will be constructed by an enterprise and exported to other countries.

MÁY TÁN SỎI THẬN ĐẦU TIÊN ĐƯỢC THIẾT KẾ
VÀ CHẾ TẠO TẠI VIỆT NAM

Tóm tắt

Sỏi thận là một trong những bệnh lý thường gặp nhất ở khoa tiết niệu tại các bệnh viện ở Việt Nam. Chúng tôi đã chứng kiến các bệnh nhân được phẫu thuật, một số tử vong, một số bị tật nguyền (có lẽ là do cắt thận), đặc biệt có một vài bệnh nhân tái phát trở lại dẫn đến nhiều khó khăn trong việc giải phẫu và trong cuộc sống.

Biết được xu hướng điều trị mới bằng các phương pháp vật lý, đặc biệt là máy tán sỏi thận bằng sóng xung kích - extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL), chúng tôi bắt đầu tìm hiểu, và từng bước tiếp cận vấn đề. Ban đầu, chúng tôi tổ chức một nhóm gồm các kỹ sư, bác sĩ để soạn thảo tài liệu, tham quan các trung tâm ESWL, bệnh viện và cả các công ty nước ngoài. Sau đó, chúng tôi nhập về một máy từ Trung Quốc và đưa vào sử dụng tại một bệnh viện. Nhờ sự bảo trợ từ Bộ Khoa học và Kỹ thuật chúng tôi có cơ hội để thực hiện một dự án chính phủ (Goverment project), có tên là “Dự án ESWL”. Sau những cố gắng cật lực, chúng tôi đã thiết kế và chế tạo được một máy mẫu đầu tiên. Với kết quả thử nghiệm tốt, chúng tôi bắt đầu đưa vào sử dụng tại các bệnh viện tại TP Hồ Chí Minh. Hơn một trăm bệnh nhân được điều trị bằng LIMED-ESWL-LTTD/98 với kết quả tuyệt vời: 90% tốt, 7% bình thường và 3% xấu. Bộ y tế/sức khỏe (Ministry of Health) đã trao giấy chứng nhận cho sản phẩm của chúng tôi. Cho đến nay, chúng tôi đã lắp đặt hơn 10 máy cho các bệnh viện và trung tâm y tế trong cả nước, đặc biệt là ở miền bắc và miền trung. Chúng tôi hi vọng trong một tương lai gần, máy tán sỏi thận sẽ được sản xuất và xuất khẩu sang các nước khác.

MODELLING THE ACTIVITY
OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING EQUIPMENT

Huynh Luong Nghia, Tran Anh Quang

Department of BioMedical Electronics Le Quy Don University of Technology

Abstract

This article presents the results of image reconstruction of Magnetic Resonance Imaging Equipment based on the simulation of image processing by MATLAB software.

The simulation program was carried out step by step according to the function of each main block of MRI equipment and then synthesized for whole activity of the device. The results demonstrate that the image reconstruction algorithm can be used for the design and construction of virtual simulation program for education and research.

MÔ PHỎNG QUY TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TIN TÁI TẠO ẢNH
TRONG MÁY CHỤP CẮT LỚP CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN

Tóm tắt

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu quy trình xử lý thông tin tái tạo ảnh trong máy chụp cắt lớp cộng hưởng từ hạt nhân dựa trên việc mô phỏng hoạt động của nó bằng công cụ lập trình MATLAB. Chương trình mô phỏng được tiến hành trên từng khâu xử lý chính, sau đó được tổng hợp cho toàn bộ hoạt động của thiết bị.

Kết quả mô phỏng cho thấy thuật toán tái tạo ảnh có thể được sử dụng trong việc thiết kế xây dựng các chương trình ảo phục vụ mục đích đào tạo và nghiên cứu.

PARTIAL-VOLUME EFFECT ON ISCHEMIC TISSUE-FATE DELINEATION USING QUANTITATIVE PERFUSION AND DIFFUSION IMAGING ON A RAT STROKE MODEL

H Ren, Q Shen, J Bardutsky, M Fisher, TQ Duong

University of Massachusetts and Emory University

Abstract

Partial-volume effects (PVE) in stroke imaging could hinder proper delineation of normal, ischemic and at-risk tissues. Cerebral-blood-flow (CBF) and apparent-diffusion-coefficient (ADC) were measured at high- and low-resolution in focal ischemia in rats during the acute phase. The data were quantitatively evaluated for PVE on ischemic tissue classification on a pixel-by-pixel basis and the mis-classified pixels were quantified as ischemia progressed. It was concluded that PVE: 1) misclassified substantial pixels along the normal-abnormal boundaries, 2) overestimated abnormal volumes at the expense of mostly “at-risk” and some “normal” tissues, and 3) confounded the interpretation of the operationally defined ischemic penumbra.

HIỆU ỨNG THỂ TÍCH CỤC BỘ (PEV) TRÊN MÔ NGHẼN MÁU SỬ
DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO ẢNH KHUẾCH TÁN VÀ TẬP TRUNG ĐỊNH LƯỢNG TRÊN CHUỘT DÙNG LÀM MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU TAI BIẾN MẠCH MÁU NÃO

Tóm tắt

PVE trong công nghệ tạo ảnh để nghiên cứu tai biến mạch máu não có thể gây cản trở cho việc mô tả các mô ở trạng thái nguy hiểm, thiếu dưỡng khí, và bình thường. Lưu lượng máu của não (CBF) và hệ số khuếch tán biểu kiến (ADC) được xác định tại mức phân giải cao và thấp trong tình trạng nghẽn máu tập trung trên chuột trong suốt giai đoạn cấp tính. Dữ liệu sau đó được đánh giá một cách định lượng cho PVE trên loại mô nghẽn máu dựa trên cơ sở điểm và điểm. Các điểm bị phân loại sai được xác định như là sự nghẽn máu đã phát triển. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng PVE: 1) phân loại sai các điểm quan trọng dọc theo các đường ranh giới giữa bình thường và không bình thường, 2) đánh giá vượt quá các vùng thể tích không bình thường, điều này không có lợi cho các mô bình thường và mô nguy hiểm, 3) làm sai lệch sự thể hiện của các vùng được coi như là bị nghẽn máu cục bộ.

MAGNETIC RESONANCE IMAGING OF ANATOMICAL TISSUE AND VASCULAR LAYERS IN THE CAT RETINA

Q Shen, H Cheng, T Chang, Toi V Vo, R Shonat, TQ Duong

University of Massachusetts, Tufts University, Worcester Polytechnic Institute, Emory University

Abstract

Three distinct anatomical “layers” in the cat retina were resolved using MRI. The inner strip, exhibiting a long T2 and high ADC,overlaps the inner retinal vasculature and ganglion cell layer. The middle strip, exhibiting a short T2 and low ADC, overlaps the bipolar cell layer. The outer strip, exhibiting similar characteristics as the inner strip, overlaps the choroidal vasculature and photoreceptor layer. Gd-DTPA enhanced T1-weighted images showed signal enhancement at the two opposing boundaries of the retinal thickness with the “outer” boundary markedly enhanced and thicker. The retinal thickness, including the retinal/choroid complex, was estimated to be 400-500 m.

TẠO ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ (MRI) CỦA CÁC TẾ BÀO VÀ CÁC LỚP MẠCH MÁU TRONG VÕNG MẠC CỦA MÈO

Tóm tắt

Ba lớp cấu trúc của các tế bào riêng biệt của võng mạc ở mèo được phân tích bằng công nghệ tạo ảnh cộng hưởng từ. Dải phía trong, thể hiện T2 dài và ADC cao, nằm chồng lên lớp cell hạch và cấu trúc mạch võng mạc phía trong. Strip giữa, thể hiện T2 ngắn và ADC thấp, chồng lên lớp cell lưỡng cực. Dải phía ngoài cùng, thể hiện đặc tính giống như dải phía trong, chồng lên lớp tế bào nhận ánh sáng và cấu trúc mạch tròng trắng. Với Gd-DTPA được bổ sung các hình ảnh của T1-weighted, sự bổ sung tín hiệu tại hai đường ranh giới đối diện của lớp võng mạc được xác định, trong đó đường ranh giới ngoài dày hơn và được bổ sung rõ rệt hơn. Độ dày của võng mạc, bao gồm cả võng mạc va tròng trắng, được đánh giá vào khoảng 400-500 micrometer.

PROBABILISTIC PREDICTION OF TISSUE FATES IN ACUTE ISCHEMIC BRAIN INJURY

Q Shen, H Ren, Fisher, TQ Duong

University of Massachusetts, Emory University

Abstract

An algorithm was developed to statistically predict ischemic tissue fate in acute stroke rats subjected to permanent MCAO. Quantitative perfusion and diffusion imaging was performed and an automated clustering (ISODATA) technique was used to classify ischemic tissue types. Probability profiles were derived from a training data set and probability maps of risk of subsequent infarction were computed in another group of animals as ischemia progressed. Performance measures (sensitivity, specificity, and receiver operating characteristic) showed that prediction made based on combined ADC+CBF data accurately predict tissue infarction and outperformed those based on ADC or CBF data alone.

DỰ ĐOÁN XÁC SUẤT CỦA TÌNH TRẠNG CỦA MÔ TRONG CHẤN THƯƠNG NÃO DO NGHẼN MÁU CẤP TÍNH

Tóm tắt

Thuật toán cho phép dự đoán xác suất tình trạng của mô nghẽn máu trong chuột đột quị cấp tính dưới điều kiện MCAO thường trực được chúng tôi đưa ra. Công nghệ tạo ảnh khuếch tán và tập trung định lượng cùng với công nghệ tạo nhóm tự động (ISODATA) đã được sử dụng giúp cho quá trình phân loại các mô thiếu máu. Trong nghiên cứu này, các mô tả xác suất được xây dựng từ một tập hợp dữ liệu được tính toán trước; các bản đồ xác suất về rủi ro xuất hiện chứng nhồi máu được tính toán trên một nhóm các động vật khác thiếu máu cục bộ. Các kết quả thu được (độ nhạy, đặc trưng, và đặc tính hoạt động thu nhận) chỉ ra rằng việc dự đoán về chứng nhồi máu có thể được thực hiện một cách chính xác dựa trên các dữ liệu của ADC và CBF. Phương pháp này cho thấy khả năng thực hiện vượt trội so với các phương pháp chỉ đơn thuần dựa trên ADC hoặc CBF.

STATISTICAL PREDICTION OF ISCHEMIC TISSUE FATE IN ACUTE ISCHEMIC BRAIN INJURY: TRANSIENT MCAO

Q Shen, H Ren, J Bardutsky, M Fisher, TQ Duong

University of Massachusetts, Emory University

Abstract

An algorithm was extended to statistically predict ischemic tissue fate in acute stroke rats subjected to transient middle-cerebral-artery occlusion. Quantitative perfusion diffusion and T2 imagings were acquired and an automated clustering (ISODATA) technique was used to classify ischemic tissue types and determine final inarct. Probability of infact profiles were derived from a training data set and probability maps of risk of subsequent infarction were computed in another group of animals as ischemia progressed. Predictions were compared with endpoint imaging and TTC at 24hrs. Performance measures (sensitivity, specificity, and receiver operating characteristic curve) were derived to evaluate the prediction algorithm.

DỰ ĐOÁN THỐNG KÊ CỦA TÌNH TRẠNG CỦA MÔ TRONG CHẤN THƯƠNG NÃO DO NGHẼN MÁU CẤP TÍNH

Tóm tắt

Thuật toán cho phép dự đoán xác suất tình trạng của mô do nghẽn máu đối với chuột đột quị cấp tính dưới điều kiện động mạch bị tạm thời tắc nghẽn được chúng tôi đưa ra. Công nghệ tạo ảnh T2 và khuếch tán tập trung định lượng cùng với công nghệ tạo nhóm tự động (ISODATA) đã được sử dụng giúp cho quá trình phân loại các mô bị nghẽn máu và xác định quá trình cuối của chứng nhồi máu. Trong nghiên cứu này, các mô tả xác suất được xây dựng từ một tập hợp dữ liệu được tính toán trước; các bản đồ xác suất về rủi ro xuất hiện chứng nhồi máu được tính toán trên một nhóm các động vật khác như là bị nghẽn máu. Các dự đoán sau đó được so sánh với các ảnh cuối và TTC trong 24 giờ. Kết quả thu được (độ nhạy, đặc trưng, và đặc tính hoạt động thu nhận) cuối cùng được phân tích để đánh giá khả năng thực hiện của thuật toán.

PREDICTION OF THE BIOMECHANICAL PROPERTIES
OF NORMAL AND LACERATED CARTILAGE
USING RHEOLOGICAL ANALOGUE OF LAYER

Thanh Nguyen, Adekunle Oloyede and Ian Turner*

School of Mechanical, Manufacturing and Medical Engineering

*School of Mathematical Science, Queensland University of Technology

Abstract

Articular cartilage is studied because of its importance to joint function, and its susceptibility to degeneration during osteoarthritis and related diseases. A good model of articular cartilage load carriage would be required to predict its biomechanical properties and facilitate the understanding of joint diseases.

In this work, articular cartilage is hypothesized as a porous layered homogeneous material saturated with water. The magnitudes and distribution of both its permeability coefficient and modulus of compressibility are dependent on its health and normality with significant consequences for the pattern of the growth and decay of its fluid’s hydrostatic excess pore pressure. In order to achieve the aim of this paper a rheological analogue representing the structure of the cartilage matrix is adopted. This analogue predicts the response of individual layers of the matrix and is described mathematically. The resulting equations are solved numerically to predict the responses of articular cartilage samples, with both intact and lacerated superficial layers.

The predicted patterns of the hydrostatic excess pore pressure and the solid skeleton effective stress at different positions within the matrix agreed well with the experimental data.

DỰ ĐOÁN TÍNH CHẤT CƠ SINH HỌC
CỦA SỤN BÌNH THƯỜNG VÀ SỤN BỊ TỔN THƯƠNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP LƯU BIẾN LỚP TƯƠNG TỰ

Tóm tắt

Sụn khớp được nghiên cứu vì tầm quan trọng của nó trong chức năng nối cũng như sự nhạy cảm đối với sự thoái hoá ở bệnh viêm xương khớp và các bệnh có liên quan. Một mô hình tốt của sụn khớp mang vật năng là cần thiết nhằm dự đoán tính chất cơ sinh học và thúc đẩy sự hiểu biết về những bệnh tật của khớp nối. Trong công trình nghiên cứu này, sụn khớp được giả thiết có dạng vật liệu phân lớp rỗng đồng nhất bão hoà với nước. Độ lớn và sự phân bố của cả hệ số thẩm thấu và hệ số nén phụ thuộc vào sức khoẻ, trạng thái bình thường cùng với những hệ quả rõ rệt trong cấu trúc của sự phát triển và phân rã khi trạng thái thuỷ tĩnh của dòng chất lỏng vượt quá áp suất của lỗ. Để có thể đạt được mục tiêu của bài báo này, một mô phỏng lưu biến tương tự đại diện cho cấu trúc của khuôn sụn được sử dụng. Mô phỏng này dự đoán sự phản ứng của các lớp riêng rẽ trong khuôn và được mô tả dưới dạng toán. Các phương trình hệ quả được tính cụ thể để dự đoán sự phản ứng của các mẫu sụn khớp, với cả lớp tiếp xúc và lớp tổn thương bề mặt.

Các cấu trúc được dự đoán của trạng thái thuỷ tĩnh vượt quá áp suất lỗ và ứng suất thật lên khung rắn ở nhiều vị trí khác nhau trong khuôn phù hợp với dữ liệu thu được từ thí nghiệm.

SKIN MECHANICAL MODELLING DERIVED FROM MRI

V Tran, F Charleux ⁽¹⁾, B Capron ⁽¹⁾, A Erlacher ⁽²⁾, MC Ho Ba Tho

Laboratoire de Biomécanique et Génie Biomédical UTC, CNRS 6600

(1) CIMA Centre d'Imagerie Médicale Avancée, Compiègne

(2) LAMI, ENPC, Paris

Abstract

The mechanical properties of human skin in vivo are of great importance in dermatology to predict skin diseases and in cosmetics for testing new pharmaceutical or cosmetic products. The human skin is our body's envelop, consists of three superimposed layers: the epidermis, the dermis and the hypodermis. The combination of MRI method with the mechanical indentation technics is applied for the determination of the mechanical properties of skin. A pre-test has been performed on the left forearm of a young man of 24 years old.

A FEM model has been developed derived from MRI images in order to simulate the different mechanical testings. The constitutive law of Neo-Hookean was assumed for all skin layers. Finally the correlation between the simulation results and the experimental results allows to identify the material parameters from a genetic algorithm method.

MÔ HÌNH CƠ HỌC CỦA DA NGƯỜI TRÊN CƠ SỞ ẢNH MRI

Tóm tắt

Tính chất cơ học của da người đóng vai trò rất quan trọng trong việc chẩn đoán bệnh về da và trong ngành mỹ phẩm để kiểm tra sản phẩm mới. Da người bao gồm 3 lớp: biểu bì, hạ bì và lớp dưới da. Sự phối hợp phương pháp MRI với kỹ thuật biến dạng cơ học được áp dụng để xác định các tính chất cơ học của da. Thực nghiệm được thực hiện trên cẳng tay trái của một đối tượng nam 24 tuổi.

Phương pháp phần tử hữu hạn được phát triển dựa trên hình ảnh MRI để mô phỏng các phép thử cơ học khác nhau. Định luật cơ bản của Neo-Hookean được giả sử đúng cho mọi lớp da. Cuối cùng, sự tương quan giữa kết qua mô phỏng và kết quả thực nghiệm cho phép xác định các thông số vật liệu thông qua phương pháp thuật toán di truyền.

Flicker-Fusion Sensitivity as a Non-Invasive Method of Exploring Visual System

Vo Van Toi ⁽¹⁾, Pierre Alain Grounauer ⁽²⁾

(1) Tufts University, Biomedical Engineering Department, Medford, MA 02155, USA,

(2) Hopital Ophthalmique Universitaire de Lausanne, Switzerland

Abstract

Flicker-Fusion is a powerful psychophysical tool for investigating human visual perception. In this presentation, first, the author will describe a visual stimulator that generates a photonic stimulus of the form L(t) = Lo(1+mcos2pft) where L is the instantaneous luminance, Lo is the average luminance, m is the modulation depth and f is the flicker frequency. Second, different experimental data obtained with human subjects as well as cats related to the variation of the aforementioned parameters will be presented. Third, experimental data obtained from clinical cases such as glaucoma, digitalis intoxication and LSD abuse will also be presented. Fourth, a mathematic model of the system will be presented.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỊ GIÁC
BẰNG ÁNH SÁNG CHỚP TẮT

Tóm tắt:

Độ nhạy cảm của mắt đối với ánh sáng chớp tắt là một phương pháp trong tâm sinh lý học rất hửu hiệu để nghiên cứu thị giác của con người vì đây là một phương pháp không xâm phạm. Ở đây, trước hết chúng tôi sẽ trình bày cách chế tạo trang thiết bị đặc biệt cho công trình nghiên cứu này. Đó là một máy phát ra tia sáng theo phương trình L(t) = L0(1+mcos2pft) với L là ánh sáng tức thời, L0 là ánh sáng trung bình, m là biên độ xoay chiều và f là tần số . Chúng tôi sẽ lần lượt trình bày các kết quả thử nghiệm trên con người bình thường cũng như trên loài mèo khi chúng tôi thay đổi những thông số nêu trên. Chúng tôi cũng sẽ trình bày những kết quả lâm sàng trong những trường hợp như thiên đầu thống, loạn sắc, trúng độc digitalis và nghiện thuốc LSD. Cuối đến, chúng tôi sẽ đề nghị một mô hình toán học để tổng hợp và dự đoán những kết quả đó.

Silk fibroin-based biomaterials in conjunction
with human bone marrow derived and adipose
derived mesenchymal stem cells (hMSCs and hASCs)
for adipose tissue engineering

Trang Nguyen, Joshua Mauney and David Kaplan

(Tufts University, US)

Abstract

The aim of this study was to investigate the ability of 3-D silk fibroin matrices to support stem cell adipogenic differentiation in comparison with conventional biomaterials (collagen, PLA) for adipose tissue engineering. Macroporous 3D protein scaffolds with similar sized pores of 550+50 micrometer were prepared either by an organic solvent process (hexafluoro-2-propanol, HFIP) or an aqueous process. Collagen and PLA scaffolds with similar pores size of 550+50 micrometer were also obtained from commercial source. hMSCs and hASCs were expanded, seeded on the scaffolds, and cultured up to 21 days under static conditions and dynamic conditions. hMSCs seeded onto the water-based silk scaffolds and the HFIP-prepared silk scaffolds showed a significant increase in cell numbers (p<0.01) comparing to collagen and PLA scaffolds. Significantly higher (p<0.01) level of positive reaction to oil red O staining was apparent after 21 days of culture in the water-based silk scaffolds and HFIP-derived silk scaffolds in comparison to collagen and PLA scaffolds. Transcript levels for adipogenic specific marker (PPARγ2) increased (p<0.05) in the water-based silk scaffolds in comparison to other materials. Histological analysis showed the development of fat tissue in an extracellular matrix (ECM) in the water-based silk scaffolds with more organization than in other materials after 21 days of culture. In addition, it was observed that water-based silk scaffolds and HFIP-derived silk scaffolds maintained their shapes while other materials were degraded. The results suggest that macroporous 3D aqueous-derived silk fibroin scaffolds and HFIP-derived silk scaffolds provide improved fat-related outcomes in comparison to the conventional materials. These data illustrate the ability of using 3-D silk fibroin matrices in adipose tissue engineering, which has potential applications in a large number of reconstructive, cosmetic and correctional indications.

VẬT LIỆU SINH HỌC LÀM BẰNG SỢI TƠ KẾT HỢP TỦY XƯƠNG NGƯỜI VÀ MÔ MỠ TẠO TỪ TẾ BÀO MẦM (hMSCs và hASCs) DÙNG TRONG KỸ THUẬT TẠO MÔ MỠ (adipose tissue engineering)

Tóm tắt

Mục đích của công trình nghiên cứu này là nghiên cứu tính năng của những mẫu sợi tơ có dạng ma trận 3-D để phân tách ra các tế bào mầm mô mỡ trong sự so sánh với các những vật liệu sinh học thông thường như collagen hay PLA sử dụng trong kỹ thuật tạo mô mỡ. Những tấm nền protein 3-D dạng bọt xốp (kích thước bọt 550+50 micromét) được chế tạo hoặc bằng quy trình dung môi hữu cơ (hexafluoro-2-propanol, HFIP) hoặc quy trình dùng nước. Những tấm nền collagen và PLA với kích thước lỗ 550+50 micromét có thể mua được trên thị trường. hMSCs và hASCs được gieo lên những tấm nền và nuôi cấy chúng trong vòng 21 ngày trong điều kiện tĩnh hoặc động. hMSCs gieo trên nền sợi tơ chuẩn bị bằng nước hoặc bằng HFIP sẽ phát triển với số lượng nhiều hơn đáng kể (p<0.01) so với khi dùng giàn collagen và PLA. Sau 21 ngày nuôi cấy trên nền sợi tơ chuẩn bị bằng nước hoặc bằng HFIP, phản ứng dương tính đối với dầu nhuộm đỏ O sẽ trở nên cao hơn rất nhiều (p<0.01) so với khi dùng giàn collagen và PLA. Mức độ sao bản của chất tạo mô mỡ đặc hiệu (PPARγ2) tăng (p<0.05) so với trường hợp sử dụng các vật liệu khác. Phân tích quá trình cho thấy, sự phát triển của mô mỡ trong khuôn ma trận ngoại bào (ECM) trên nền sợi tơ sẽ có cấu trúc tổ chức tốt hơn những vật liệu khác sau 21 ngày nuôi cấy. Hơn nữa, người ta còn quan sát thấy nền sợi tơ chuẩn bị bằng nước hoặc bằng HFIP có thể duy trì được hình dạng của chúng trong nền bằng những chất khácbị thoái hoá. Những kết quả trên cho thấy, việc sử dụng nền sợi tơ chuẩn bị bằng nước hoặc bằng HFIP sẽ gia tăng lượng thành phẩm nuôi cấy được so với việc dùng các vật liệu thông thường khác. Những thông tin trên đã minh hoạ những ưu điểm khi sử dụng nền sợi tơ chuẩn bị bằng nước hoặc bằng HFIP trong kỹ thuật tạo mô mỡ, một kỹ thuật hiện nay đang phát triển nhanh chóng cùng với những ứng dụng của chúng trong lĩnh vực tái tạo, sửa chữa thẩm mỹ.

NOISE CANCELING USING ADAPTIVE FILTER AND PEAKS
OF ECG SIGNAL DETERMINING USING WAVELETS TRANSFORM

Pham Tran Nhu ⁽¹⁾, Hoang Manh Ha ⁽²⁾

(1) Institute of Information Technology, VietNam
(2) College of Biomedical Engineering, VietNam

Abstract

ECG instrument canceling noise problem have recognized by this embedded software‘s approach. ECG instrument‘s function is record ECG Signal. ECG instruments have been using in every hospital. ECG signal have affection from 50/60Hz noise. Therefore this problem have been solving very soon.

Analog circuit designed is first option of solution but electronics circuits have a high sensitivity to any changes of environment and have no high accuracy. Noise’s affections are random so electronics filter isn’t suitable therefore quality of filter is not stability as expect, ECG instrument price is high.

One of solution is recommended is trying to design program that run on PC base on LMS algorithm in adaptive filter for 50/60Hz canceling noise from ECG signal with noise which digitalized. This designation allow replace electronic filter with software have equal function and be able to run on any PC. Wavelet transform will be perform later to determine peak of ECG signal. After that, add linking function to external ADC via serial port of PC. We will have an ECG record instrument as peripheral device, monitor patient’s health automatically then send all patient heart’s information to Doctor recurrently.

LOẠI BỎ NHIỄU BẰNG CÁCH SỬ DỤNG BỘ LỌC ĐÁP ỨNG
VÀ XÁC ĐỊNH ĐỈNH TÍN HIỆU ĐIỆN TIM (ECG)
BẰNG CÁCH SỬ DỤNG PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELETS

Tóm tắt

Hiện nay, việc dùng phần mềm chuyên dụng để loại bỏ nhiễu trong thiết bị ECG đã được thừa nhận. Thiết bị ECG có chức năng ghi nhận tín hiệu điện tâm đồ và chúng đang được sử dụng rộng rãi trong mọi bệnh viện. Tín hiệu ECG chịu ảnh hưởng nhiễu ở tần số 50/60Hz. Chính vì thế, vấn đề loại được nhiễu này phải được giải quyết.

Thiết kế một mạch lọc analog được xem là giải pháp đầu tiên để lựa chọn. Tuy nhiên, những mạch điện tử này có độ nhạy quá lớn đối với những sự thay đổi từ môi trường bên ngoài và độ chính xác của chúng cũng không cao. Mặt khác, sự ảnh hưởng của nhiễu mang tính ngẫu nhiên cho nên mạch lọc điện tử được xem là không thích hợp. Chất lượng bộ lọc sẽ không ổn định như mong đợi và giá thành thiết bị ECG sẽ tăng cao.

Một giải pháp khác được đề cập là thiết kế một chương trình chạy trên máy PC bằng cách dựa trên thuật toán LMS cho bộ lọc đáp ứng tần số 50/60Hz để loại bỏ tín hiệu nhiễu (đã được số hóa) ra khỏi tín hiệu ECG. Công việc này cho phép thay thế bộ lọc sử dụng mạch điện tử bằng phần mềm máy tính có chức năng tương tự có thể chay trên bất cứ máy PC nào. Phép biến đổi Wavelets sẽ được áp dụng sau khi đã xác định được các đỉnh của tín hiệu ECG. Sau đó, ta sẽ thêm vào tính năng kết nối với ADC bên ngoài thông qua cổng serial của PC. Lúc này, chúng ta xem thiết bị ghi nhận tín hiệu ECG như là một thiết bị ngoại vi có khả năng giám sát sức khỏe bệnh nhân một cách tự động và có thể chuyển một cách đều đặn tất cả thông tin về tim mạch của bệnh nhân tới bác sĩ.

THE EFFECT OF MAGNETIC FIELD
ON IN VITRO ANDROGENESIS OF MAIZE

Nguyen Thi Khanh Van, Le Huy Ham, Do Nang Vinh

Institute of Agricultural Genetics, Tuliem, Hanoi, Vietnam

Abstract

The effects of the magnetic field on in vitro systems were studied. In maize androgenesis magnetic field showed positive effect on embryo production, increasing frequency of embryo formation from 11.6% to 33.3% and plant regeneration frequency from 0.33 to 1.51%. North and south poles have different impact level on this system. The embryo production and plant regeneration frequency on the south were higher than on the north pole. Study on the impact of intensity of permanent magnet on maize microspores showed that in our system maximum positive effect achieved when the intensity of magnet was 1500 Gauss. Further increasing of magnet intensity reduced positive effect. When PD with anthers placed between two magnets intensity of 1000 Gauss embryos formation from microspores inhibited. Immersed magnets intensity of 600 Gauss in culture medium with anthers showed lethal effect to microspores.

ẢNH HƯỞNG CỦA TỪ TRƯỜNG LÊN VIỆC KÍCH THÍCH SINH MẦM BẮP TRONG ỐNG NGHIỆM

Tóm tắt

Những ảnh hưởng của từ trường lên các hệ thống trong ống nghiệm đã được nghiên cứu. Trong kích thích sinh mầm bắp, từ trường thể hiện những tác động rõ rệt lên phôi, làm tăng tần số tạo phôi từ 11.6% đến 33.3% và tần số hồi phục thực vật từ 0.33% đến 1.51%. Cực bắc và nam có mức độ tác động khác nhau. Sản phẩm phôi và tần số hồi phục thực vật ở cực nam cao hơn cực bắc. Nghiên cứu về sự tác động của nam châm vĩnh cửu lên bào tử bắp cho thấy sự tác động lớn nhất có thể đạt được khi cường độ từ trường là 1500 Gauss. Nếu cường độ từ trường lớn hơn, hiệu quả tác động sẽ giảm. Khi PD vôùi bao phấn được đặt giữa 2 nam châm có cường độ từ trường 1000 Gauss thì sự tạo phôi từ tiểu bào tử sẽ thiếu tự nhiên. Nam châm trong nước cường độ 600 Gauss trong môi trường nuôi cấy với bao phấn sẽ làm chết tiểu bào tử.

EFFECTS OF MAGNETIC FIELD ON 180-SARCOMA ASCIST
AND FIBROSARCOMA SOLID TUMOURS
RESPECTIVELY ON SWISS MICE AND WHITE RATS

Nguyen Nguyen Hy ⁽¹⁾, Nguyen Kim Giao ⁽¹⁾ Tran Cong Yen ⁽²⁾, Nguyen Thi Quy ⁽²⁾, Vuong Tan Tu ⁽²⁾
Dai Duy Ban ⁽³⁾

(1)Institut of Physics and Electronics, (2) National University of Hanoi, (3) Institut of Bio-Technology
Central Institut of Hygiene and Epidemiology (SRV)

Abstract

Swiss white mice borne with 180-sarcoma ascist tumour and white rats contracted with fibrosarcoma solid tumour (with tumour-creation rate always of 100%) nourished on the magnetic fields of, respectively, 200-300 Gs, (gradient 20-30 Gs/cm) and of 3500-4000 Gs, (gradient 300-500 Gs/cm)

Were measured and processed statistically following characters: ascist liquid volume V, cocentration of tumour cells n, tumour bio-mass T, tumour growth rate GR%, average life time t, cytomorphological photo-images, increase life time ILS%, average body weight (poid) pm after m days, average weight loss dP%, and abilities to move and to procreate…

Over two years experiment in vivo shows that with tumour-creation rate always of 100% antitumour effect of magnetic field, though it is not so clear by request of Itokawa standards, should be considered as enough positive: (1) to retard tumour-create process ,in 4 days on swiss mice and in 2 months on white rats; (2) to decrease GR%, V, n, T, dP%, about 10-20%; (3) to increase t, ILS%, P7, about 15-23 %; (4) to contract tumour cells in their sizes, to make them more usually aggregated and their surfaces more similar , finer and easily more reacted to colouring substances; (5) Some time tumours become very small, that attached to ventral cave, or even lost. In those cases, respectively, the mice live longer, even more than average life time of control group without any tumour. (6) The mice and rats, both are nourished in magnetic field, befor and after they diseased their tumours, were always more dynamic and procreative than those aren’t

TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG
LÊN CÁC DẠNG U BÁNG VÀ U SỢI Ở CHUỘT

Tóm tắt

Chuột nhắt trắng Thụy Sĩ bị u báng Sarcoma-180 và chuột cống trắng bị u đặc Fibrosarcoma (với mức độ phát u luôn là 100%) được nuôi trong các từ trường 200-300 Gs (gradien 20-30 Gs/cm) và 3500-4000 Gs (300-500 Gs/cm) tương ứng.

Chúng tôi đã ghi nhận và xử lý thống kê các chỉ tiêu thể tích dung dịch (V), mật độ tế bào u (n), sinh khối tế bào u (T = n.V), tỷ số phát triển u (GR%), thời gian sống trung bình (t), hình thái tế bào, thời gian sống thêm (ILS%), thể trọng trung bình (P) sau m ngày, độ sụt cân trung bình (dP%), và quan sát vận động, sinh sản,…

Thực nghiệm in vivo qua hơn 2 năm, với tỷ lệ phát u đều đạt 100%, cho thấy từ trường có hiệu quả kháng u chưa rõ rệt (theo thang Itokawa) song tác dụng là dương tính: (1) làm chậm quá trình phát u (4 ngày ở chuột Thụy Sĩ, 2 tháng ở chuột cống trắng), (2) làm giảm GR%, V, n, T, dP% (10-20%), (3) làm tăng t, ILS%, P7 (15-23%), (4) làm thu nhỏ kích thước, làm đồng đều và nhẵn bề mặt các tế bào, chúng kết cụm nhiều hơn và bắt màu thuốc nhuộm tốt hơn, (5) các u teo nhỏ, có trường hợp tiêu biến hẳn, (6) tất cả hai dòng chuột nuôi trong từ trường, cả trước và sau khi gây u, đều có biểu hiện ưa vận động, nhanh và khoẻ hơn, sinh sản mạnh hơn so với đối chứng không có từ trường.

Kết luận là từ trường hoàn toàn hữu ích như một liệu pháp kháng u. Cần nghiên cứu thêm về định lượng, về mối quan hệ với các tác nhân kháng u khác, để tiến tới sử dụng được từ trường bổ trợ cho phòng chống ung thư nói chung.

FOUR CHANNELS LASER ACUPUNCTURE APPARATUS USING 780 NM OPTICAL LASER MODULES

Vu Doan Mien ⁽¹⁾, Tran Ngoc Liem ⁽²⁾, Ngo Duong Sinh⁽¹⁾ and Pham Van Truong ⁽¹⁾

(1) Institute of Materials Science, Vietnamese Academy of Science and Technology
(2) National Center for Laser Technology, National Center for Technology Progress
Ministry of Science and Technology

Abstract

Four channels laser acupuncture apparatus using multimode laser modules which radiate 780nm laser light has been prepared by us. The optical modules were prepared by coupling multimode fibers (62/125 mm) with laser diode chips, the coupling efficiency is more than 70% and optical output power from fiber ends can be changed from 0 to 70 mW peak. Optical powers are stabilized during lasing time due to peltier coolers which keep the temperature of laser chips constant (T = 250C). Laser channels can operate in pulse mode and continuous mode, the square pulse can vary in frequency from 0 to 10 KHz. The parameters of apparatus such as laser operating currents, operating frequencies, operating times and optical output powers are controlled with microcontroller and displayed on LCD screen. Up to ten different sets of parameters can be performed each time and can be stored for the next therapy.

THIẾT BỊ CHÂM CỨU BẰNG LASER 4 KÊNH SỬ DỤNG LASER
CÓ BƯỚC SÓNG 780nm

Tóm tắt:

Thiết bị châm cứu bằng laser 4 kênh sử dụng tia laser đa mode với bước sóng laser vào khoảng 780nm đã được chế tạo . Những module quang học được thiết kế kết hợp những sợi quang học đa mode ((62/125 mm) với những chip laser diode, hệ số kết nối lớn hơn 70% và năng lượng phát quang tại cuối sợi quang có thể thay đổi trong khoảng 0 cho đến 70 mW giá trị đỉnh. Năng lượng quang học được ổn định trong suốt thời gian phát tia và kèm theo đó là bộ phận tản nhiệt để có thể giữ nhiệt độ của chip laser luôn ổn định ở 25oC. Các kênh laser có thể thay đổi hoạt động từ dạng phát mode xung sang dạng phát mode liên tục, xung vuông có thể thay đổi tần số trong khoảng từ 0-10KHz. Các thông số hoạt động như là dòng điện cho hoạt động của laser, tần số hoạt động, thời gian hoạt động và năng lượng quang học được kiểm sóat bởi vi xử lý và được hiển thị lên màn hình LCD. Có thể cập nhật đến khoảng 10 thông số mỗi lần và máy có khả năng lưu trữ cho lần điều trị tiếp theo.

EYES TREATMENT EQUIPMENT APPLYING DIGITAL TECHNIQUE

Nguyen Duc Thuan, Dao Quang Huan, Duong Trong Luong
Lai Huu Phuong Trung, Pham Ngoc Tien

Deparment of Electronics Technology and Biomedical Electronics Engineering
Ha Noi University of Technology

Abstract

The equipment was designed for eyes treatment using Galvanic current. It was used effectively in National Ophthalmology Hospital. But this design was mainly based on analog technique. In the new version, we have designed a more intelligent equipment using micro-controller to control most of parameters such as: treatment current, treatment time, display, reset, alarm and safety systems, and inversion of electrode polarities. The equipment was completely assembled and tested.

THIẾT BỊ ĐIỀU TRỊ MẮT ỨNG DỤNG KĨ THUẬT SỐ

Tóm tắt

Thiết bị điều trị mắt dùng dòng Galvanic đã được chúng tôi thiết kế và ứng dụng thử nghiệm thành công tại Viện Mắt Trung ương, giúp điều trị cho hàng chục ngàn bệnh nhân. Tuy nhiên, việc điều khiển dòng điều trị và thiết lập chế độ vẫn chưa được số hoá. Với thế hệ mới này, thiết bị đã được số hoá chế độ điều khiển dòng, chế độ hiển thị, đặt thời gian điều trị, đặt chế độ bảo vệ, chế độ đảo cực, xoá và thiết lập chế độ mới, chế độ kiểm tra chuẩn với công nghệ vi điều khiển. Thiết bị được lắp ráp và đã chạy thử nghiệm tại phòng thí nghiệm cho kết quả tốt.

TREATMENT OF HEMANGIOMAS IN CHILDREN
WITH Nd-YAG LASER

Pham Huu Nghi

Hospital 108, Hanoi, Vietnam

Abstract

Up to now, treatment of hemangiomas in children still has got a lot of difficulties. Recently the treatment of hemangiomas with Nd-YAG laser has reported with encourages results and a few complications. From 1998 to 2004, we used Nd-YAG laser to treat hemangiomas in 31 children. The used Nd-YAG laser therapy: power range of output was 20-40 W; time duration of pulse was 0.5- 1.5s; coagulation mode. Follow-up range was 3- 60 months, (a median time: 15,9 months). The results of treatment: 80,9% of good results, 16,1% of fair results, 3,2% of poor results, no keloids, no recurrences. These results showed that the treatment of hemangiomas with Nd-YAG laser is encouraging and effective therapy. The treatment is simple, no bleeding, no toxicity and with a few times of treatment. However, it is difficult to achieve good results without scars.

ĐIỀU TRỊ U MẠCH MÁU Ở DA TRẺ EM BẰNG LASER Nd-YAG

Tóm tắt

Cho đến nay, việc điều trị các u mạch máu ở da trẻ em còn nhiều khó khăn. Gần đây phương pháp điều trị bằng laser được áp dụng đã thu được nhiều kết quả tốt với rất ít biến chứng. Từ năm 1998 đến nay, chúng tôi đã áp dụng laser Nd-YAG trong điều trị u mạch máu ở da cho 31 trẻ em. Laser Nd-YAG được dùng là máy Medillas II, với công suất điều trị là 20 – 40 W , thời gian xung 0,5-1,5 giây, diện tác động (spot size): 1,5-2 mm, chiếu quang đông trực tiếp từng điểm lên bề mặt u. Thời gian theo dõi sau điều trị từ 3 đến 60 tháng, trung bình là 15,9 tháng. Kết quả điều trị: tốt 80,7%, vừa 16,1%, kém 3,2%, không có sẹo lồi, không có tái phát. Kết quả điều trị trên cho thấy điều trị các u mạch máu ở da trẻ em bằng laser Nd-YAG là tương đối khả quan và hiệu quả. Việc điều trị nhẹ nhàng, số lần điều trị ít, không chảy máu, không độc hại, tuy nhiên để đạt được kết quả hết tổn thương, da trở lại bình thường, không có sẹo vẫn còn rất khó khăn.

COMBINATION OF PENETRATIVE X-RAY IRRADIATION
AND SURFACE OZONE TREATMENT IN IMPROVING WHOLESOMENESS OF FOOD

Nguyen Nguyen Hy ⁽¹⁾, Pham Huu Chuong ⁽²⁾, Phan Mong Bao ⁽²⁾, Le Quang Hoang Chuong ⁽²⁾, Vo Hong Cuong ⁽²⁾, Nguyen Thanh Tai ⁽²⁾, Pham Tan Long ⁽²⁾, Nguyen Xuan Khoi ⁽²⁾, Pham Minh Nhan ⁽²⁾, Thach Van Hung ⁽²⁾, Nguyen Thi Oanh ⁽²⁾, Duong Thi Quynh Nhu ⁽²⁾, Duong Sa Kha ⁽³⁾, Nguyen Vu Quoc Phong ⁽⁴⁾, Tran Van An ⁽⁴⁾, Le Nguyen Khang ⁽⁴⁾

(1) Institute of Physics and Electronics (2) Son Son Co. Ltd.
(3) Pedagogic High-School of Soc Trang (4)Kim Khanh Co. Ltd.

Abstract

Almost products originated from tropical zones at naturally and regularly epidemic risks and, moreover, with the habitual abuser of chemical insecticides and pesticides as an artificial hazard, as in Vietnam, are usually contaminated with different microorganisms (on their surfaces and inside also) and many kinds of toxin (in generally, on their surfaces). Son Son Co., Ltd. has established in Ho Chi Minh City from April 2003 a sterilization factory, which was equipped with two USA Linac 5 MeV/150 mA electron beam accelerators as sources of bremsstrahlung X-rays in combination with the ozone treatment system installed by Kim Khanh Ltd.,Co. This is an effective model in improving safety of agriculture products contaminated by usually natural and artificial hazards. Similar equipments and technologies are a part of the answers to some actual requirements of food production and trade in our country and other ones, with the same conditions or levels of economic development.

KẾT HỢP CHIẾU XẠ TIA X VÀ XỬ LÝ OZON BỀ MẶT TRONG VIỆC CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG THỰC PHẨM.

Tóm tắt

Hầu hết các sản phẩm thực phẩm nhiệt đới thường ẩn chứa những nguy cơ dịch bệnh tự nhiên, cộng thêm thói quen lạm dụng hóa chất diệt sâu bọ, vật hại, làm ô nhiễm cả bên trong (chủ yếu là vi sinh) và bề mặt (dư lượng hóa chất độc và vi sinh, trứng kén côn trùng). Công ty TNHH Sơn Sơn ở TPHCM đã lắp đặt một nhà máy diệt khuẩn từ tháng 04/2003 với trang bị 2 máy gia tốc Linac 5 MeV/150 mA (USA) cung cấp nguồn bức xạ tia X kết hợp với hệ thống xử lý ozon do công ty Kim Khánh lắp đặt. Đó là một mô hình hiệu quả góp phần xử lý sạch các sản phẩm nông nghiệp và các thiết bị tương tự sẽ đáp ứng được nhu cầu sản xuất kinh doanh thực phẩm ở những nước đang còn ở mức kém phát triển.

E-SCAN BUKER EPR SPECTROMETER
IN DETECTION OF IRRADIATED FOOD

Nguyen Nguyen Hy ⁽¹⁾, Đang Thanh Lương ⁽²⁾, Pham Huu Chương ⁽³⁾Phan Mong Bao ⁽³⁾, Nguyen Thi Oanh ⁽³⁾, Thach Van Hung ⁽³⁾, Duong Thi Quynh Nhu ⁽³⁾

(1) Institute of Physics and Electronics
(2)Department of Nuclear radiation Safety
(3) Son Son Co. Ltd. HoChiMinh city, SRV

Abstract

Detection of irradiated food by EPR spectroscopy on the base of Vietnamese and Europian Standards has been analyzed for doses and other treatment conditions and storage periods (which may be shorter than the self-life of the products). Utilization of the e-scan Bruker EPR analyser installed in the Son Son Co., Ltd in HCM city has been discussed as well.

SỬ DỤNG QUANG PHỔ KẾ E-SCAN BUKER EPR
DÒ TÌM THỰC PHẨM CHIẾU XẠ

Tóm tắt

Việc dò tìm thực phẩm chiếu xạ bằng quang phổ kế EPR dựa trên tiêu chuẩn Việt Nam và Châu Âu đã được phân tích đối với liều lượng, các điều kiện xử lý khác nhau và thời gian lưu giữ khác nhau (có thể ngắn hơn tuổi thọ của sản phẩm). Việc sử dụng máy phân tích EPR Bruker ở công ty TNHH Sơn Sơn (HCM) cũng được bàn luận trong mục đích và phương pháp này.

DEVELOPMENT AND APPLICATION
OF CARBON BIOMEDICAL DEVICES IN VIETNAM

Bui Cong Khe et al.

Center for Advanced Materials Technology

Abstract

Carbon and carbon fiber reinforced composites have been first in Vietnam prepared and used successfully for making biomedical devices. Implants were manufactured and circulated under license of Ministry of Health. Since 1996, more than 2000 operations in internal fixation of human bone fracture and more than 500 operations in replacement of cranial vault defect have been carried out. The clinical trials are generally very satisfactory. All the patients bore the operation well; local response to plates and implants was absent.

PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG
THIẾT BỊ Y SINH BẰNG CACBON Ở VIỆT NAM

Tóm tắt

Vật liệu cacbon và compozit cacbon lần đầu tiên được chế tạo và ứng dụng thành công trong y tế. Các dụng cụ cấy ghép (implant) đã được sản xuất và lưu hành theo giấy phép của Bộ y tế Việt nam. Từ năm 1996 tới nay có trên 2000 ca phẫu thuật cố định xương gẫy trên người, hơn 500 ca thay thế khuyết tật sọ não bằng cacbon implant đã được tiến hành. Gần 10 năm theo giỏi sau phẫu thuật, không có sự cố lớn nào xẫy ra: tỉ lệ rỉ đọng, các biến chứng như nhiễm trùng, gẫy nẹp ở mức độ chấp nhận được, vật liệu và sản phẩm không bị đào thải.

EXPANSION OF NMR APPLICATION
TO BIOMEDICINAL CHEMISTRY IN VIETNAM

Nguyen Tien Tai

Institute of Chemistry, Vietnamese Academy of Science & Technology

Abstract

General applications of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) were briefly reviewed with focusing on biomedicine chemistry. The main technical characteristics and capacity of NMR AVANCE 500 spectrometer, installed at Institute of Chemistry (ICH), Vietnamese Academy of Science and Technology (VAST), were described. Expansion of FT NMR in biomedicinal chemistry for near future in Vietnam is suggested.

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG NMR ĐỐI VỚI NGÀNH HÓA Y SINH Ở VIỆT NAM

Tóm tắt

Tác giả trình bày tổng quan những ứng dụng của phương pháp Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) trong ngành hóa y sinh ở Việt Nam. Những đặc tính kỹ thuật chính và hàm lượng chức năng của máy đo phổ NMR AVANCE 500 đặt tại Viện Hóa học (ICH) thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam (VAST) đã được mô tả. Việc phát triển của FT NMR trong ngành hóa y sinh được đề xướng ở Việt Nam trong tương lai gần.

UNDULATIVE INDUCTION TECHNOLOGICAl ACCELERATORS

Kulish V.V⁽¹⁾, Le Huu Dien⁽²⁾, Nguyen Ai Viet⁽²⁾

(1) Institute of Advanced Technologies at National Aviation University
(2) Institute of Physics and Electronics

Abstract

At present, electron linear accelerators are the primary equipments of a modern radiotherapy department, and are used to irradiate a large proportion of the patients for at least part of the treatment. It is noted that about 50% is mainly devoted to medical applications (radiotherapy, medical radioisotopes production, biomedical research). Particle accelerators are also playing an important indirect role considering the improvement of medical diagnostic techniques and among other applications of particle accelerators biologically and medically, the radiation sterilization is a field that becomes very important in modern medicine.

The new accelerator technology with a special configuration of a crossed transverse periodically reversed ( undulative ) magnetic and vortex electric fields –EH-ubitron accelerators, is presented in this report.

MÁY GIA TỐC CÔNG NGHỆ CẢM ỨNG SÓNG

Tóm tắt

Hiện nay, các máy gia tốc electron tuyến tính là các thiết bị cơ bản của phương pháp xạ trị hiện đại, và được sử dụng ít ra một phần trong quá trình điều trị cho phần lớn bệnh nhân xạ trị. Cần chú ý rằng khoảng 50% số thiết bị này là dành các ứng dụng y tế (xạ trị, đồng vị phóng xạ y tế, các nghiên cứu y sinh). Máy gia tốc hạt cũng đóng một vai trò gián tiếp quan trọng trong việc cải thiện các kỹ thuật chẩn đoán . Trong số các ứng dụng y sinh của máy gia tốc hạt, tiệt trùng bằng chiếu xạ là một lĩnh vực càng ngày càng quan trọng trong y học hiện đại.

Báo cáo giới thiệu công nghệ máy gia tốc mới, máy gia tốc EH-ubitron, với cấu hình đặc biệt của điện từ trường dạng sóng đan xen nhau một cách tuần hoàn.

R&D RESULTS ON ELECTROSURGICAL DEVICES
OF NEW GENERATION

Le Manh Tuan, Tran Duc Le

National Center for Laser Technology

Abstract

The electrical high-frequency surgical equipment is considered to be very useful in operations. Some hospitals in Vietnam have used foreign electro high frequency surgical units. However, some kinds of these foreign units aren’t tropicalized, they sometimes have problems. Besides, their replaced accessories are unavailable and the prices of these units are too high to be acceptable in Vietnam.

The Ministry of Health have chosen the National Center for Laser Technology ( NACENLAS) to do the project “Researching and producing an above 300W electro high frequency equipment of new generation “. Until to the end of 2001, the research group has produced the first product of this project, ELECTROSURGERY LTTD350-2K1/00. This device still had some disadvantages such as the weakness in suffering from overload and humidity. With our faith in making safe and high quality products adapted to the climate in Vietnam, we succeeded in production of new surgical unit LTTD350-2K1/01 conformed to international standards “IEC 60601-2-2”. The project has been accomplished successfully.

The hope of the researching group is a widely used device in the Vietnam. In July 2002 the third generation of this series LTTD350-2K1/03 was born with many priority advantages. It has a triple footswitch which can tele-control all three functions of the equipment. Otherwise, it can work continuously all daytime with long cutting time for a minute compared with 10 second in other same kinds of devices. This function can let the doctor use the machine very safely, comfortably and quickly. Besides, our products are tropicalized and well adapted to Vietnam’s weather. Until now, there are nearly 100 products having been applied to many hospitals in all over our country.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN
THIẾT BỊ PHẪU THUẬT ĐIỆN THẾ HỆ MỚI

Tóm tắt

Thiết bị phẫu thuật điện tần số cao hỗ trợ rất nhiều trong những ca phẫu thuật. Nhiều bệnh viện ở Việt Nam đã sử dụng những thiết bị của nước ngoài. Tuy nhiên, một vài máy không phù hơp với khí hậu nhiệt đới nên thỉnh thoảng vẫn gặp sự cố. Ngoài ra, những phụ kiện thay thế không có trên thị trường và giá thành của những thiết bị này rất cao.

Bộ Y tế đã chọn Trung tâm Công nghệ laser thực hiện chương trình “Nghiên cứu và chế tạo một thiết bị điện tần số cao thế hệ mới với công suất trên 300W”. Cuối năm 2001, nhóm nghiên cứu đã cho ra đời sản phẩm đầu tiên với tên gọi ELECTROSURGERY LTTD350-2K1/00. Thiết bị này vẫn còn nhiều hạn chế như là khả năng chịu tải và ẩm kém. Với những cố gắng để tạo ra sản phẩm an toàn, chất lượng, và phù hợp với khí hậu Việt Nam, chúng tôi đã thành công với LTTD350-2K1/01. Sản phẩm này đạt tiêu chuẩn quốc tế “IEC 60601-2-2”.

Tuy nhiên, mục tiêu của nhóm nghiên cứu là một sản phẩm có thể sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Vào tháng 7 năm 2002 thế hệ thứ 3 của dòng sản phẩm LTTD350-2K1/03 đã ra đời với nhiều cải tiến. Nó có thể hoạt động liên tục với thời gian cắt là 1 phút so với các thiết bị cùng loại chỉ có 10 giây. Tính năng này giúp cho các bác sĩ sử dụng an toàn, tiện lợi và nhanh chóng hơn. Ngoài ra, nó cũng phù hợp với khí hậu Việt Nam. Cho đến nay, gần 100 sản phẩm đã được sử dụng tại các bệnh viện trên khắp cả nước.

In 300 cuốn, khổ 20cm x 30 cm. Lưu hành nội bộ.

In tại xưởng in Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh tháng 7/2005.