隨著生活水平的提高,1型糖尿病的患病率逐年增高,1型糖尿病患者體內(nèi)長期的高血糖,引起骨代謝紊亂,從而引發(fā)1型糖尿病性骨質疏松癥,骨質疏松癥導致人的骨質及骨量降低,使得糖尿病患者骨折,甚至致殘致死。根據(jù)骨再造理論,骨具有功能適應性,受到力學環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境的調控。內(nèi)部環(huán)境與骨代謝生化指標相關,力學環(huán)境與力學激勵相關,許多學者對這兩方面做了大量的研究,但將兩者結合起來的定量性研究比較少,本文主要是構建力學指標與生化指標之間的數(shù)學關系,通過生化指標的變化預測骨密度的變化,提前預防疾病,并輔助糖尿病骨質疏松癥患者的治療。本文主要以骨再造理論和神經(jīng)網(wǎng)絡理論為基礎,依據(jù)糖尿病治病機理,提出17個與1型糖尿病骨代謝相關的生化指標,并通過1型糖尿病SD（Sprague Dawley）大鼠實驗數(shù)據(jù),建立糖尿病患病組和正常組的17個生化指標濃度變化圖,并將對應的糖尿病患病組與正常組的生化指標作差,記錄差值。根據(jù)骨再造理論,在正常SD大鼠右側股骨選取三種不同的骨小梁有限元模型,并將不同的材料屬性賦值到三種骨小梁模型中,計算出不同模型的初始表觀骨密度,與正常SD大鼠的骨密度對比,選取合適的骨小梁有限元模型。在有... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 本文研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 糖尿病對骨代謝影響的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡用于糖尿病的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 理論基礎
    2.1 1 型糖尿病機理
        2.1.1 骨轉換:成骨細胞和破骨細胞活動
        2.1.2 高血糖的作用
        2.1.3 低胰島素血癥和IGF-1 缺失的作用
        2.1.4 維生素D的缺乏
    2.2 骨再造理論
    2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡原理
        2.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法
    2.4 本章小結
第3章 骨再造方程與生化指標關系的建立
    3.1 1 型糖尿病SD大鼠實驗數(shù)據(jù)處理
    3.2 SD大鼠右側股骨骨小梁模型建立
        3.2.1 骨小梁有限元模型
        3.2.2 骨小梁模型加載方式
    3.3 骨再造閾值的計算與修正
        3.3.2 初始骨再造閾值的計算
        3.3.3 骨再造閾值的修正
    3.4 本章小結
第4章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型建立
    4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理
        4.1.1 訓練數(shù)據(jù)確定
        4.1.2 訓練數(shù)據(jù)歸一化
    4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層神經(jīng)元數(shù)目選取
    4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練參數(shù)選取
    4.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練
        4.4.1 簡單交叉驗證
        4.4.2 K折交叉驗證
        4.4.3 不同交叉驗證方法的評估
    4.5 本章小結
第5章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的有限元模型驗證
    5.1 驗證數(shù)據(jù)及模型的確定
        5.1.1 驗證數(shù)據(jù)的選取
        5.1.2 模型的選取
    5.2 模型的驗證
        5.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型驗證
        5.2.2 線性回歸模型與神經(jīng)網(wǎng)絡模型對比
        5.2.3 有限元模型驗證
        5.2.4 骨再造閾值K與生化指標關系確定
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]老齡相關骨退化對骨宏微觀力學性能影響的數(shù)值仿真研究[D]. 范若尋.吉林大學 2016
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碩士論文
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[2]骨代謝生化指標及其對骨再造閾值的影響[D]. 王燕.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]胰島素型糖尿病骨骼力學特性變化的數(shù)值分析[D]. 楊兆新.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]胰島素與Ⅰ型糖尿病骨骼力學特性定量關系研究[D]. 劉文記.哈爾濱工業(yè)大學 2012



本文編號：3165986