电阻抗成像中有限元后处理的实现

电阻抗成像研究中，每次计算结果都将产生大量的数据(如电导率、电阻率分布)，这些数据的规律很不直观，不便理解。怎样直接从图形上直观地看出电导率、电阻率分布，对计算结果的分析、理解有着重要的作用，特别是有助于医务人员的理解。文中主要从等值线及色彩图的绘制两个方面讲述了电阻抗成像中有限元后处理的实现，并用Visual C ．NET及OpenGL编写了有限元后处理软件，很好地解决了有限元后处理中等值线及色彩图的绘制问题。     

人体胸肌纤维对体表心电电位的影响：心电图正问题研究（2）

应用电磁场数值计算方法求解三维心电图正问题,考察了第一部分介绍的人体模型中骨骼肌肉层的各向异性导电性对心电传导的影响。推导了描叙人类心电场的有限元和边界元数学模型,以及二者结合的形式,并重点讨论了单层肌肉层,复合肌肉层的不同纤维方向组合下的胸腔模型中心电图正问题,以及它们对体表电位图的影响。     

硫酸盐浆残余木素在漆酶/介体体系中的降解

桉木硫酸盐浆（EMCC浆）用漆酶／介体（N－羟基－N－乙酰苯胺）体系（LMS）进行处理。采用GPC、FTIR和2D^13C-^1H-NMR技术分析了原浆木素、LMS处理过的浆中残余木素以及E段废液中分离出来的木素，并在碱性条件下用硝基苯氧化上述木素。实验结果表明，LMS处理后桉木EMCC浆中残余木素发生很大的变化，大多数非缩合的木素结构单元被降解。NMR研究结果表明，LMS处理的浆中木素和E段废液木素的β－O－4和β－5结构消失，紫丁香基结构的信号大大减弱，而木素中二苯乙烯结构、二苯甲烷结构和非酚型的5－5‘结构在LMS生物处理时比较稳定，难于降解。LMS处理时木素发生α－位羟基的氧化产生α－羰基，并在其后的碱处理段被降解成小分子量的碎片。纸浆残余木素经漆酶／介体体系处理发生一定的苯环开环作用，使木素的羧基增加。     

便携式动脉硬化无创检测仪设计

针对现有动脉硬化检测仪价格昂贵和体积大的缺点,设计了一种基于ARM和WinCE的便携式动脉硬化无创检测仪,并对该仪器进行了临床评估实验。该仪器以嵌入式系统为硬件平台,通过信号测量电路获取桡动脉和肱动脉脉搏波信号,并将信号送入ARM处理器。根据动脉弹性腔理论和示波法原理,基于LabVIEW for WinCE设计系统软件以实现脉搏波信号分析,并计算出11项动脉硬化评判因子,然后根据这些因子自动评判受试者的动脉硬化程度。临床评估实验结果表明：该仪器能准确评价受试者的动脉硬化程度,具有较好的稳定性和可靠性,其稳定性最大相对标准误差为4.37%,与对照仪器测量结果的相关系数均高于0.85(P<0.001)。     

人体上肢血管系统建模及仿真

为了探讨人体动脉脉搏波中所蕴涵的血流动力学信息,从而预测人体生理病理状态。根据Windkessel模型理论,将血管等效为许多小的串联的弹性管道的模型,建立了一个上肢血管系统的电网络模型。采用Matlab中的Simulink/Simpowersystem模块构建该上肢电网络模型进行仿真试验,对动脉脉搏波进行动态模拟。鉴于高血压和动脉硬化等疾病主要体现在心血管动力学参数的变化上,分析研究了血流动力学参数中外周阻力和血管顺应性对脉搏波的影响。仿真结果与生理实际系统相符,表明该模型具有一定的实用性和有效性。     

三维电阻抗成像中混合正则化算法

为解决三维电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)逆问题的病态性和改善重建图像质量,在对比研究Tikhonov正则化和一步牛顿法(Newton’s one-step error reconstructor,NOSER)的基础上,提出基于这2种算法的混合正则化算法。采用归一化均方距离判据和归一化平均绝对距离判据,为判断重构图像和原始图像的差异提供一种量化的客观标准。仿真计算和物理模型实验结果表明：混合正则化算法与Tikhonov正则化、NOSER正则化相比,不仅降低了雅克比矩阵的条件数,使逆问题由病态转为良态,还提高了目标物体的空间分辨率,有效改善了图像质量。该混合正则化算法对三维EIT的图像重构是有效的、可靠的。     

最小方差波束形成与基于最小方差相干系数融合的超声成像方法

在医学超声成像中,最小方差波束形成(MV)可以有效地提高图像的分辨率,但不能提高成像的对比度.针对最小方差波束形成的低对比度,提出一种最小方差波束形成与基于最小方差相干系数融合的成像方法.该方法利用最小方差波束形成的输出取代相干系数中相干部分的能量和,得到加权系数,然后利用该系数加权最小波束形成的结果.仿真成像结果表明:该方法在分辨率、对比度方面都优于传统的延时叠加波束形成法,最小方差波束形成法以及最小方差波束形成与相干系数融合的方法.     

电阻抗测量在脑水肿检测中的应用

生物电阻抗是反映生物组织、器官、细胞或整个生物机体电学性质的物理量,生物电阻抗分析法应用于人体组成成分检测是近年来才发展起来的一种新方法.该技术是利用生物组织与器官的电特性及其变化提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的一种无损伤检测技术.具有无创、廉价、安全、无毒无害、操作简单和功能信息丰富等特点,医生和病人易于接受.目前无创性脑电阻抗双道检测系统和脑电阻抗地形图系统已经进入了临床实验阶段,非接触磁感应断层成像作为一种新的、更为有效的测量方式被广为关注.     

基于跳频信号短时平稳的二阶特征窗盲分离抗干扰方法

跳频通信难以高效抵抗人为的恶意干扰和动态干扰,研究基于盲分离理论的新型抗干扰技术具有重要意义.提出一种基于跳频信号短时平稳的二阶特征窗盲分离抗干扰方法,该方法通过空间预白化和定义特征窗函数,把跳频信号转化为白化的短时平稳信号,利用伪Wigner-Ville分布,提取出有用跳频信号而抑制掉干扰,实现抗干扰的目的.仿真结果表明,新分离算法比特征矩阵联合近似对角化(joint approximative diagonalization of eigenmatrix,JADE)算法具有更好的分离效果,分离后的信号通过提取算法能有效地被提取出来.     

Mathieu方程与束流冷却对同步运动的影响

在经典力学框架内,考虑了束流冷却对同步运动的影响,在周期冷却情况下,把粒子的同步运动方程化为Mathieu方程。由于参数激励,系统呈现出了一系列稳定区和不稳定区(禁带);对可能存在的一阶不稳定区进行了讨论,用摄动法导出了它的边界曲线和禁带宽度,并讨论了粒子的禁带穿越和临界条件,导出了一次谐波振幅的临界值。