简介：计算时间较长和存储空间较大,是时域有限差分法在PC系统上求解声场问题的瓶颈.为解决该问题,我们研究了由数个PC机、计算机网络和MPI并行编程实现的并行时域有限差分算法及其在声场计算中的应用,并在此基础上对Bessel声场进行了仿真.结果表明:并行计算在声场的时域有限差分法算法中,能明显提高计算效率并降低对单个PC机存储空间的要求,而虚拟拓扑结构的优化,能够提高并行计算的效率.

简介：本研究采用模型的方法,研究了电极配置对运动单位动作电位检测的影响.根据肌肉的形态结构和生理特征,从细胞内动作电位开始,仿真了运动单位动作电位序列.在此基础上,研究了电极的配置对运动单位动作电位的波形和统计特征的影响.结果表明:尺寸较小的电极选择性较好;差分电极的选择性优于单电极,适当调整其电极间距离和角度,可提高检测质量.

简介：目的3种斑点分布（瑞利分布、莱斯分布和K分布）混合下的孤立性囊肿肾脏的超声仿真研究及性能评价。方法依据肾脏组织结构,分析组织散射点三维特点、超声斑点与组织散射点分布,得到瑞利、莱斯、K分布参数模型,建立组织散点模型。用FIELDⅡ软件对其进行超声仿真。选择45例经超声检查诊断为孤立性囊肿肾脏病变患者,其中男性20例,女性25例;年龄30~75岁,平均年龄51岁。随机抽取30例用于确定组织散射点模型的参数。其余15例用于后续仿真结果的定量统计比较分析。结果通过30例肾脏各参数进行超声仿真,用超声中心频率为5MHz、换能器为128阵元的线性阵探头对超声射频回波信号经过包络提取、函数插值及对数压缩等处理得到仿真B超图像;同基于传统单一分布散射点模型的仿真结果相比,新方法仿真的肾脏肾髓质、肾皮质、孤立性肾囊肿及囊肿结缔组织回声与实际组织切片一致,也符合临床超声图像的表现。15例临床B超图像验证,仿真回声斑点的分布和各参数值与临床超声各参数一致性更好（P〈0.01）,最大相对误差为0.08,组织结构也更细致分明。结论混合分布构造散射点模型的孤立性囊肿肾脏超声仿真方法具有优越性,仿真效果更为逼真。

简介：嗅觉反应的主要机理包括以下五个连续的主要过程:1周围环境中的气味分子通过鼻腔中对流与扩散的双重作用,传输到嗅区;2气味分子在嗅区的上方侧向传输到达嗅粘膜表面;3气味分子被嗅粘膜表面的粘液所吸附;4气味分子在嗅粘膜层中扩散,到达嗅细胞;5气味分子的浓度在嗅细胞处达到浓度阈值,刺激嗅细胞放电,产生嗅觉。我们建立了揭示这五个主要过程的嗅觉模型,并通过理论分析得到模型的精确解。精确解定量揭示了嗅觉生理参数之间的内在关系,为进一步研究嗅觉机理提供了理论依据

简介：基于真实心脏二尖瓣腱索结构，利用仿生学类比方法提出整体三螺旋人工腱索等效替代模型，应用ABAQUS对其进行模拟拉伸测试，并与真实拉伸试验下猪心二尖瓣腱索（边缘腱索、基底腱索与支撑腱索）的力学性能进行对比分析，从而验证此等效模型的可行性与有效性。结果表明：三螺旋人工腱索结构所能承受的最大应力与实际试验中的平均最大应力一致，且相应腱索种类的拉力位移曲线与试验曲线基本相符。本研究提出的三螺旋人工腱索结构接近于真实腱索特性，可缓解二尖瓣膜上应力集中现象，为人工腱索材料的结构改进指明了新方向，同时，仿真过程对有限元模拟生物软组织拉伸性能模块提供了参考价值。

简介：目的研究虚拟人体器官三维影像轮廓的计算机仿真建模。方法以肝脏虚拟影像轮廓的三维数学建模为例，以人体肝脏的声阻二维分布为依据，应用曲面拟合的数值方法进行研究。结果计算机仿真证明了该建模方法的正确性和有效性。结论人体器官的虚拟超声成像是医学超声仿真系统的一项关键技术，在医务人员上岗培训中具有重要的意义。该文所提出的数学建模方法对于虚拟器官三维影像轮廓的仿真切实可行。

简介：目的寻求一种基于CT断层图像快速且精确地建立全股骨三维有限元模型的方法，并应用有限元分析其力学特性以评价建模方法的优势。方法在Mimics中直接读取符合Dicom3．0标准的股骨原始CT数据，经阂值设定、区域增长及形态学操作等生成股骨初始3D模型，后期结合有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元网格模型．然后在ANSYS中分别对应用Mimics得到的模型和统一弹性模量的模型加载200N的垂直载荷，比较两者应力分布的异同。结果获得的股骨有限元模型共含有143780个节点和99650个四面体单元，其弹性模量与CT值（密度）相关分布，取值范围在6．01～15．59GPa之间。与统一弹性模量的模型相比较，应用Mimics得到的模型其应力呈现离散性分布。结论应用Mimics可以建立更符合股骨机械结构和力学性质的三维有限元模型，同时缩短了建模时间，据此模型得到的股骨力学特性分析结果更为可信，以辅助指导临床应用。

简介：介绍了一种可使起搏频率按人体体幼量变化调节的起搏器模型。它使用压电晶体将人体体动转换为电压，用此信号控制起搏频率的变化。经平板车运动试验和二阶梯运动试验证明，该起搏模型能较可靠地实现体动量─—起搏频率调节功能。

简介：研究生物嗅觉神经系统模型,有助于更好地了解嗅觉机理和嗅神经的放电模式.本研究分析了K系列嗅觉神经系统模型的拓扑结构、数学基础的发展和应用,对该系列模型中的KⅢ模型进行了数值模拟及时域,频域和时频域分析;概述了K系列模型的发展和应用.由结果看出,KⅢ网络模型可以很好地模拟嗅觉神经系统的电活动.

简介：对真实人体边界模型的电阻抗断层成像进行实现,研究其成像特点。提取CT（computerizedtomography）图片中先验信息,得到基于真实人体轮廓外形的模型,利用等位线反投影算法进行仿真研究。结果表明：可以较好地反映多种不同扰动的变化,具有一定程度的目标分辨率和识别率,并可以对扰动目标实现较好的定位。说明基于真实人体边界模型的电阻抗断层成像实现是可行的,结果是可靠的,这种重构模型使得重构结果更趋近于真实人体情况,为临床研究做出初步尝试。

简介：目的研究青霉素腹腔注射制作大鼠癫痫模型的方法。方法36只Wistar雄性健康大鼠,随机分为正常对照组、癫痫模型脑电图组、癫痫模型单位放电组,每组各12只。癫痫模型组用青霉素钠按6×106U/kg腹腔注射,观察癫痫发作级别,观察脑电图变化,记录海马神经元单位放电。结果正常对照组大脑皮质脑电以α波为主要表现,频率为7~9Hz,无明显阵发性节律出现,波幅〈50μV。癫痫模型脑电图组癫痫波包括尖波、慢波、尖慢波、棘波、棘慢波等。正常对照组大鼠共记录到24个单位海马神经元放电,放电频率以中低频放电为主,放电形式以单个不均匀放电为主;癫痫模型单位放电组共记录到78个单位海马神经元放电,放电频率以高频放电为主,放电形式则以混合型放电为主;与正常对照组比较,海马神经元单位放电数、放电频率及放电形式差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论青霉素癫痫模型制作成功后,在额叶皮质记录到各种癫痫放电,海马神经元单位放电数明显增多,放电频率高,并以混合型暴发放电为主。

简介：根据螺旋CT二维图像,建立可供有限元结构仿真分析的人股骨三维有限元模型。应用螺旋CT对人股骨进行扫描,对扫描图像应用AdobePhotoshop9.0提取密质骨、松质骨的边缘,形成坐标数据库后,再应用UGSNX3.0调用坐标数据建立人股骨上段三维几何模型和网格划分。通过UGSNX3.0剖切和隐藏技术分别显示人股骨密质骨、松质骨和骨髓腔以及各结构间的界面的三维几何形态和有限元模型。利用CT、Photoshop、UGS、数据库等工具和方法,能方便地和较真实地重建复杂的骨骼三维几何模型和有限元模型。

简介：在肿瘤精确放射治疗过程中,减少照射靶区呼吸运动造成相对于静止照射野的照射位移误差量。我们采用步进电机驱动的机电一体化系统,以控制一块叠放在原加速器治疗床上的可移动平台,在治疗过程中的每一时刻,使之能够在二维冠状平面带动患者的体位,实现对肿瘤靶区实施呼吸运动造成位移的实时反向跟踪运动。通过CT扫描和图像重建的算法,可以检测出在使用运动补偿系统前后,患者肿瘤靶区在冠状平面上呼吸运动位移量的大小,经过对比后发现,后者的位移误差量确实小于前者。使用肿瘤靶区呼吸位移误差补偿系统,能够比较有效地缩减靶区的呼吸运动范围,在肿瘤精确放疗计划的设计过程中,对缩小计划靶区（PTV）范围以提高肿瘤治疗增益比（TCP）发挥了重要的作用。

简介：目的观察新型国产人工颈椎间盘系统植入山羊体内的效果，为其进一步改进和临床应用提供基础。方法12只实验山羊随机分为2组，手术组摘除颈3／4间盘，行国产人工颈椎间盘植入术，对照组不手术。分不同时间点行颈椎正侧位x线检查，测量椎间隙高度、椎间角、前凸角，并进行统计学分析。结果动物实验中所有山羊均成活，无切口感染及瘫痪，统计学比较显示，不同时间点的椎间隙高度、椎间角、前凸角无显著性差异。结论新型国产人工颈椎间盘系统操作简便，手术中出血量少，手术时间短，术后动物并发症少，恢复活动早，术后较好的保持了椎间隙高度和生理曲度。

简介：提出一种基于遗传规划（geneticprogramming,GP）和进化策略（evolutionstrategy,ES）的学习方法,命名为遗传规划-进化策略（GPES）,建立更准确的华法林剂量预测模型。纳入247例汉族患者。GP进化复杂特征提取,ES进化模型系数,组成模型,得出预测的华法林维持剂量,与线性回归模型、国际华法林药物基因组学联合会模型,及三种机器学习方法相比较。GPES的均方误差（MSE）（1.68×10^-2）和预测值在真实值±20%范围内的比例（20%-p）（53.33%）表现最优;其平方相关系数（R^2）（69.45%）为次优;GPES在上述3个指标在测试集与训练集中的差值δMSE（0.43×10^-2）和δ20%-p（0.92%）的绝对值最小,δR2（-10.64%）的绝对值为次小。GPES总体表现最优。因此,本研究方法GPES提高了华法林剂量预测模型的趋势相关性、精度、可用性与泛化性。

简介：为早期诊断川崎痛,应用BP神经网络原理建立川崎病的诊断模型.以156例川崎病与非川崎病患者的体温、皮疹、口腔黏膜改变、实验室检查结果等9项指标等作为BP神经网络的输入参数,在MATLAB7程序中对其中随机抽取的90例学习样本进行训练并建模.以剩余的66例作为测试样本进行预测,结果表明该模型对川崎病和非川崎病的预测准确率分别为97.4％、92.9％,提示此模型可有效地判别出川崎病与非川崎病,可用于川崎病的早期辅助诊断.

简介：目的建立人工寰齿关节置换的活体动物模型,探索出适合的手术方式,为后续的临床应用奠定理论基础。方法依据15套干燥犬寰枢椎标本解剖学参数,设计并制造人工寰齿关节;18只正常成年雄性杂种犬随机分为正常对照组,假体置换组和Harms钢板融合内固定组,建立犬人工寰齿关节置换以及相关对照组的动物模型,通过一般情况观察及影像学检查比较各组的手术时间、出血量、手术并发症及术后实验动物恢复情况。结果人工寰齿关节置换手术操作简便、不易造成副损伤。术后X线片和三维CT可见假体位置正确,螺钉均位于预先设计好的钉道内,无假体松动和脊髓受压。手术时间,术中出血量及手术恢复时间与传统Harms钢板融合内固定术相似,同时具有保留寰枢椎运动功能的显著优势。结论我们所设计的非限制型人工寰齿关节能够从结构和功能上对寰枢椎进行仿生,达到了兼顾寰枢椎稳定性和运动功能的双重目的,为寰枢椎疾患的手术治疗提供了一种选择,符合颈椎非融合技术的发展趋势。

简介：目的经股动脉途径行选择性颈内动脉插管建立兔大脑中动脉（MCA）血栓栓塞模型,并评价其技术可行性及模型的稳定性。方法新西兰大白兔30只,雌雄不限,平均兔龄14个月,体质量4.1kg。对照组10只,实验组20只。经股动脉途径行选择性颈内动脉数字减影血管造影（DSA）,实验组向颈内动脉内注射1~5枚血栓,对照组仅注射造影剂。行DSA,观察脑血管闭塞情况,用改良Bederson评分法评价神经功能缺损,CT灌注成像观察脑血流灌注,磁共振扩散加权成像（DWI）、2,3,5-三苯基氯化四氮唑（TTC）染色观察脑梗塞情况。结果实验组17只兔（85%）脑缺血模型建立成功,表现为手术侧MCA主干闭塞,神经功能缺损,MCA供血区血流灌注异常,DWI信号、TTC染色异常。3只脑缺血模型建立失败,其中2只为颈内动脉栓塞,1只闭塞的MCA再通。对照组影像学及病理学均无异常。两组CT灌注参数差异有显著统计学意义（P〈0.01）。结论经股动脉途径行选择性颈内动脉插管建立兔MCA血栓栓塞模型具有创伤小、易存活等优点。选择合适的血栓及熟悉兔颈内动脉系统解剖及变异能提高局灶性脑缺血模型的稳定性及可重复性。

简介：为了在超声波图像中提取颈动脉斑块边缘,我们提出了一种基于GVF-测地线模型的图像分割算法。由于超声波图像含有大量噪声,首先使用加权均值空间平滑滤波器对图像进行预处理;再人工画出初始轮廓,分别采用GVF-Snake模型、GVF-测地线模型和改进后的GVF-测地线模型对图像进行分割,比较其结果。实验结果表明,改进后的方法分割精度很高,能够在颈动脉斑块边缘提取中取得非常好的效果。

简介：为探讨“束缚刺激”和“冷水刺激”在束缚-浸水应激性胃溃疡形成中各自的作用及体温降低与应激性胃溃疡的关系，本研究险测了束缚浸水应激和不同温度下单纯浸水应激对胃粘膜和腹腔温度的影响。相同水温下束缚-浸水应激和单纯浸水应激导致大鼠产生同等程度的胃溃疡，表明“冷水刺激”在束缚-浸水应激导致的胃溃疡中起重要作用，而“束缚刺激”不起重要作用。浸水的水温越低，腹腔温度就越低，胃溃疡也就越严重，说明大鼠束缚-浸水应激模型中冷水刺激引起体温降低是胃溃疡的诱发因素。