神经纤维电刺激的非线性模型研究

0　引言对神经纤维电刺激兴奋规律的研究 ,在神经科学、康复工程等许多学科领域都具有非常重要的意义。对神经纤维电刺激兴奋规律的研究 ,主要包括两大部分内容 ,一是对电刺激产生的电场分布规律的研究 ,另一部分工作是对神经纤维本身的建模。在前人的工作中 ,将更多的精力花在了对神经纤维本身的建模工作中 ,而对电刺激产生的电场分布问题则往往将其简化考虑 ,例如 :忽略刺激电极的大小、忽略神经纤维、结缔组织等对电场分布的影响等等。这样做 ,在我们更需要对神经纤维本身进行了解时是可以理解的 ,也是可行的。但是 ,当我们已经对神经纤…     

虚拟咬合运动初步仿真模拟的研究与实现

我们试验了利用VR技术进行虚拟咬合仿真制作的全部过程。首先,采用光学三维测量仪对上下颌石膏模型进行数字化,通过预处理获取有效的三角网格曲面模型;其次,对咬合运动模型进行合理的简化,分解为一系列的平移运动和旋转运动;通过动态刷新完成开闭口运动、侧移运动的计算机运动仿真,可视化地观察咬合运动;然后利用模型碰撞检测算法动态地计算咬合接触位,并详细地分析了咬合接触时的咬合点位置分布和咬合剖切面上的咬合点接触关系;最后讨论了目前虚拟咬合仿真存在的问题和今后研究的方向。     

骨骼肌介电行为的理论模型仿真

在 10 0 Hz～ 10 0 MHz范围内 ,应用椭圆壳介电理论模型 ,经过模拟仿真蛙骨骼肌细胞的介电行为 ,确定了蛙骨骼肌细胞的椭圆壳模型各相参数。为将来对骨骼肌疲劳、肌营养不良和肌肉萎缩等病症的模型分析奠定理论基础。     

Stress analysis between implant prostheses with different moduli and surrounding bones北大核心

背景:应力遮挡效应会导致植入假体修复骨缺损手术失败,其主要原因是由于植入假体的弹性模量大于骨组织弹性模量。目的:分析植入假体弹性模量对应力分布的影响,寻求消除应力遮挡现象的方法。方法:通过CT扫描的方式获取实验犬与人体骨组织的模型,分别对其优化后进行梯度赋值,建立较为可靠的骨骼力学模型,并与植入假体组合后进行有限元仿真。首先,通过对比格犬骨骼模型和人体骨骼模型及其对应的植入假体进行有限元仿真,模拟了不同弹性模量对植入假体修复术后的应力和位移分布情况;其次,分析了较小弹性模量差仍会形成应力遮挡现象的原因,建立了骨骼模型及植入假体模型,确立了材料属性赋予方法;最后,验证了该模型及材料属性赋予方法的可行性,并通过随机选取受力点的方式,定量分析植入假体弹性模量与骨骼弹性模量之间的关系对应力遮挡形成的影响。结果与结论:通过梯度赋值法建立与骨骼力学性质更加接近的实验犬骨骼模型和人体骨骼模型,该方法重建的力学模型与真实骨骼的力学性质更为接近;通过有限元仿真力学测试证明,不同弹性模量植入假体对假体本身与周围骨骼间相对位移的影响较小;另外量化弹性模量对假体植入骨骼后对应力分布的影响,可为后续的相关研究提供帮助。     

现实与虚拟互动的骨科生物力学研究方法探讨

目前常用的骨科生物力学实验方法大都利用新鲜人体标本进行力学测试，从而得出实验结果。这种实验方法的弊端现在逐渐显现出来。为得到一个令人信服的实验结果，通常要使用大量的人体标本，而现在人体标本来源的紧张限制了生物力学实验的大量开展，于是只能找其它动物的标本来代替人体新鲜标本进行实验，     

IPFM，MIPFM模型产生的仿真心率变异性信号的周期图与AR谱分析研究

为了研究不同心电序列转换方式及不同谱估计方法对心率变异性（ＨＲＶ）信号谱分析结果的影响，本文对积分脉冲频率调制（ＩＰＦＭ）模型及修正积分脉冲频率调制（ＭＩＰＦＭ）模型在输入不同振幅与频率的正弦信号时所产生的随机点过程，用两种心电序列转换方法进行转换得到仿真ＨＲＶ信导；然后，采用周期图与自回归（ＡＲ）谱估计方法计算这种厉真ＨＲＶ信号的功率谱。研究结果表明：①对于ＭＩＰＦＭ模型产生的随机点过程，同一心电序列转换方法所得出的仿真ＨＲＶ信号的ＡＲ谱与周期图的谱峰功率估计基本一致；而对ＩＰＦＭ模型则不完全一致。②ＭＩＰＦＭ模型仿真实验表明，对实际ＨＲＶ信号谱分析，使用低，高频谱峰功率比（ＲＦ）作为反映心脏自主神经张力平衡的指标时，除心电序列传换及谱估计方法可能造成的误差外，当低频谱峰靠近极低频谱峰时，根据ＲＦ值解释生理实验结果会有校大误差。③座分析实际ＨＲＶ信号的工作中，不同心电序列转换方式产生的伪谐波对ＨＲＶ谱分析结果的影响不大。     

三维心电场的有限元仿真方法—心电场仿真三维模型的理论基础

心电场仿真是心电的前没课题。本文提出了心电场耗散能量的数学模型及有限元求解方程揭示 场活动规律。     

心脏建模仿真研究进展

本综述了近年来国际上在不同层次上心脏建模仿真的研究成果和进展，分别介绍了亚细胞和细胞层次、组织和器官层次上的心脏电生理模型、机械力学模型和生物化学模型。最后，简要地分析了心脏建模存在的问题并展望了心脏建模仿真领域今后的发展趋势。     

DICOM数据的三维重建与协同可视化系统的开发

复杂手术常需多科医生协商制定综合性治疗方案,网络协同三维可视化软件可使方案制定直观而精确。我们采用VTK工具包对DICOM格式CT图像数据进行三维重建并作网格简化,将结果所得多边形网格模型无缝集成到用HOOPS/3DAF所开发的图形系统进行显示,并用HOOPS/Stream工具包转成适合网络传输的HSF无损压缩流文件,再用HOOPS/NET工具包实现基于Client/Server架构的协同三维交互可视化系统。所得三维重建结果清晰,协同三维可视化操作实时度高。本研究实现了一个协同手术仿真开发平台,该架构易于进一步添加模拟手术操作与修复体设计功能。     

基于敏感性定理的EIT重构算法仿真研究

为了研究性能更好的EIT图像重构算法，我们对基于敏感性定理的EIT图像重构算法进行了计算机仿真研究，并与几种常用图像重构算法进行比较，提出对基于敏感性定理的EIT图像重构算法的改进措施。