活体犬声带控制振动的声门图研究——Ⅱ、振动模式与声门图特征变化

本文以定义并由多功能声门图仪提取的一组特征参数为基础,对声门气流、喉上神经与喉返神经电刺激变化,活体犬声带控制振动模式的影响进行了定量研究。实验结果表明:(1)对相同发声方式,犬喉与人体声带振动模式是类似的,但也因声带尺寸与组织学上的差异而引起特征参数差别;(2)采用多功能声门图仪与活体犬模型,能对声带振动进行深入的研究;(3)本文的研究方法和结果为喉病临床诊断,发展新方法提供重要的基础。     

活体犬声带控制振动的声门图研究——Ⅲ、发声空气动力学问题

本文利用多功能声门图仪研究了活体犬喉的发声空气动力学行为,并提出了振动流量(或压力)阈值这一新概念。实验发现,用调节声门阻抗的方法将阈值调至最小时,声门效率趋于最高。结果也表明,振动基频随声门气流量(或跨声门压)升高而增加。     

健康和病变人声带振动特性声门图

本文用多功能声门图仪测定了健康受试者(男46名,女34名)和不同喉病患者(男134名,女87名)声门图的波形及其特征参数。根据测出的正常声门图及其参数分布研究了恶性喉病变、声带麻痹、喉内关节病变、功能性声门发声障碍、声带息肉、声带小结、喉炎和早期喉病的临床声门图表现及其与声带振动模式变异之间的关系,并探讨了上述病变声门图的鉴别诊断指标和用声门图对喉病手术治疗、药物治疗和功能治疗的疗效进行定性和定量评价。研究结果证实:声门图方法能准确、定量、灵敏地反映声带振动模式及其变异;在喉病诊治中具有重要的应用价值。     

声门图信号起源及其与声带振动模式的关系

本文分析了光声门图和电声门图信号起源以及各种因素的影响方式和程度。从计算仿真、活体犬声带控制振动实验和人声带发声三个方面澄清了声门图与声带振动模式及其时相之间的关系。实验及临床结果表明:我们对声门图的理论分析和处理方法是正确的。     

声带振动的二质量块-有限元模型

研究声带振动模型对揭示声带振动特性及理解声带振动的生理病理特征具有重要意义。本文结合非对称二质量块模型和有限元模型的优点,建立了声带振动的二质量块-有限元模型,并利用该模型实现了高速声门图的仿真。仿真结果表明,无论是正常声带的振动状态还是病理振动状态,输出结果都和实际声带振动特性相吻合。该模型为全面理解声带振动特性提供了一个崭新的工具     

电刺激与磁刺激运动诱发电位的比较研究

在２２名正常成人志愿者的上下肢比较电与磁两种经皮运动皮层、脊髓刺激法所引出之运动诱发电位（ＭＥＰ）的差异。结果表明，电刺激诱发成功率为１００％，磁刺激在下肢肌诱发成功率为０％～１４．３％（皮层刺激）和０％～４２．９％（脊髓刺激）；电刺激ＭＥＰ波幅比磁刺激高２．４７～４１倍（平均１１．３倍）；电刺激ＭＥＰ潜时比磁刺激平均短２．７８ｍｓ（皮层刺激）和１．３４ｍｓ（脊髓刺激）。作者认为，易引出高大而可靠的ＭＥＰ的电刺激方法值得临床推广应用，而磁刺激法则应加强基础和方法学研究。     

人喉声带振动模拟实验平台的研究

目的：在人喉声带生理与病理研究中,针对声带的难以侵入性的问题,设计了声带振动模拟实验平台,对复杂的声带振动进行仿真实验,从而为临床发声疾病的诊疗提供参考。方法：基于生物力学原理,从粘稠性理论出发,首先建立了声带的＂质量—弹簧—阻尼＂模型,设计了完整的装配体结构,然后为了提供空气动力,模拟初始发声环境,设计了管道型振动模拟实验平台,系统集成了计算机、鼓风机、传感器、动态信号测试仪器等多种硬件设备,最后在实验平台下,控制多种变量对声带振动模型进行仿真实验,得出多组动态信号测试数据。结果：声带模型的一阶固有频率值的大小由弹簧片硬度、刚度决定,声带模型所处边界条件和受载情况对其也有一定影响。在特定的弹簧片尺寸、物理模型类型及风载作用组合下,实验平台能够模拟出与成年男性基音频率相近的声音信号。结论：声带振动模拟实验平台能够为声带模型的实验提供支持,获取相关实验数据,为言语障碍及声带疾病的临床诊治提供依据。     

神经电刺激下的人体增强研究进展

近年来,许多研究探索人类记忆、学习、情绪调控等认知功能、感知功能、运动功能的神经电刺激增强。脑机接口可用作更精细化的神经电刺激,它的信息读写性能提升也得到研究。非侵入式刺激以经颅直流电刺激(tDCS)为代表,实施较为便捷,但是在长期有效性和刺激精度方面需要进一步提升。侵入式刺激方式以脑深部电刺激(DBS)、迷走神经刺激(VNS)为代表,已经在临床上取得了广泛的认可和应用,刺激具备高精度特性,但是在增强方面的研究与应用上存在限制。对以上研究进展进行综述,并对人体增强研究的局限和发展趋势进行评论。     

电刺激控制癫痫的基础与临床研究

癫痫是一种严重的神经系统疾病，因其频繁发作，不仅影响患者的日常生活、学习和工作，还可能因在发作时遭遇危险而危及生命，给患者、家庭和社会带来极大负担。流行病学调查显示，癫痫的发病率约占全球人口的近1％。尽管传统的抗癫痫药物治疗对许多患者具有明显效果，但是仍有近20％～     

基于混沌信号的经皮神经电刺激仪的设计

传统的电刺激仪器都是采用三角波、方波与非对称波等信号作为刺激信号源,或是将一些特定的信号先进行存储、然后再输出作为信号源,这些信号都呈现出周期性,作用于人体时容易使人产生适应性,随着刺激次数的增多而使效果逐渐变差,论文设计了一个基于混沌模型的非周期信号的电刺激系统。首先是在MATLAB软件的Simulink平台下构建出混沌模型,然后借助于DSP Builder软件将混沌模型转换为FPGA的工程文件,通过Simulink平台的模型仿真及Modelsim软件的行为级仿真,仿真无误后将工程文件在Altera公司的开发平台Quartus软件下进行编译、综合,最后生成可执行文件,下载到FPGA芯片即产生了混沌信号;将信号进行电压放大,功率放大,接入电极,实现了基于混沌信号的电刺激系统。所设计的系统获得了新型的电刺激效果,通过改变混沌方程的参数以及改变信号的输出频率,可以改变刺激时的直观感觉,由于人体的生物信号本身具有复杂的混沌特性,用它作用于人体所具有的更深层次的生物效应还需更多的探索研究。     

磁刺激足三里脑电复杂度研究

由于磁刺激的无创、无痛及良好的安全性能,使其日益成为脑神经科学研究的热点.本研究基于磁刺激明显的优越性,对磁刺激穴位前后脑电的复杂度进行了探讨.利用磁刺激仪对足三里穴进行了相同强度、不同频率的磁刺激(0.5、1、3 Hz),对同步采集到的脑电数据进行了样本熵分析,并绘制相应的脑电信息图,结果发现大脑各个功能区的样本熵值都有提高,其中颞叶区的变化最为明显,这与之前学者研究的电针刺激的结果有一致性.另外,结果表明3 Hz刺激相较于0.5 Hz和1 Hz刺激时引起的脑电样本熵增加,且具有显著性差异(P<0.05).     

经皮电极下神经电刺激场的理论研究

体感诱发电位是检测脊神经和周围神经活动的重要方法，而经皮电刺激是体感诱发电位检测中的常用手段，通过对经皮刺激电极下电势场和电流密度场的分布的研究，可以提高检测的效率与质量。本采用镜像法，对经皮刺激电极下人体组织中电位场和电流密度场的分布进行了理论的推导，得到了场分布的解析解，以此解析解为基础，就可以得到电极放置位置下场分布的数值解，为临床神经刺激提供理论指导。     

电刺激控制癫癎的基础与临床研究

癫癎是一种严重的神经系统疾病,因其频繁发作,不仅影响患者的日常生活、学习和工作,还可能因在发作时遭遇危险而危及生命,给患者、家庭和社会带来极大负担.流行病学调查显示,癫癎的发病率约占全球人口的近1%.尽管传统的抗癫癎药物治疗对许多患者具有明显效果,但是仍有近20%～25%的患者对药物治疗不敏感,并且接受药物治疗的患者中高达50%的人伴有药物副作用.外科手术是另一种控制癫癎发作的有效手段,但是手术治疗不仅创伤大,而且常伴有严重的并发症,使其临床应用受到很大限制.因此,寻找和开发新的、安全有效的治疗手段,具有重要的临床价值.     

神经肌肉电刺激模拟肌肉力量训练的生物力学研究

基于对电刺激模拟肌肉力量训练的理论与实践研究，结果表明：神经肌肉电刺激（NMES）的训练效果显著优于肌肉直接电刺激（MES），肌肉力量素质的增长与电刺激方式和刺激源的电特性有关；NMES能以较低的体能消耗完成肌肉力量的训练，适合作为常规训练前，中、后的辅助训练手段，NMES模拟肌肉力量训练的方式能满足肌肉功能群协调能力的同步发展。     

多电极联合电刺激神经调控模型建立与分析

目的:分析电刺激信号在人体组织中的扩散情况,为多电极联合刺激提供理论依据。方法:采用以电磁仿真标准单层人体头部模型为研究对象的几何结构模型,假定模型中填充物为肌肉组织,建立具有肌肉特性的有限元模型。向模型注入20 mA的直流电信号,通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.5计算分析信号在简化头部模型中的信号传播机制。结果:信号主要集中在电极周围;多电极联合刺激时,在模型的几何中心处存在信号叠加,信号在该处存在增强的趋势;同时,通过xy截面分析发现,在均匀的肌肉组织中,信号衰减强度约为8 dB/cm。结论:在简化头部模型中,多电极联合刺激能够在头部截面几何中心形成信号增强的趋势。     

经硬脑膜电刺激对视皮层神经活动影响的仿真研究

经硬脑膜对视皮层电刺激为视觉功能修复提供了一种新的技术思路.前期的仿真工作利用激活函数定性研究了经硬脑膜电刺激对视皮层的作用效果,本研究在原有模型基础上引入神经无模型,定量研究不同刺激波形及参数对电极作用范围的影响.该方法将已建立的神经元模型耦合到视皮层区域有限元模型中,利用傅里叶-有限元方法分别计算双脉冲、指数脉冲和正弦波刺激下视皮层区域模型内的场电位,将电位加载到神经元模型上,观察神经元是否发生兴奋,以神经元区域兴奋个数判定电极的作用范围.仿真结果表明,该方法能较好的表达刺激的响应范围:不同刺激波形及参数引起的神经元区域兴奋数量不同,且解剖结构会影响刺激效果.所得结果对实验具有一定指导意义.     

振动与电刺激恢复模式对投篮运动者延迟性肌肉酸痛的影响

文题释义： 全身振动：主要是利用机械式振荡引起肌肉微小的快速收缩,达到刺激神经肌肉系统功能的效果,全身振动的生理机制与增强式训练中拉长-缩短循环(stretch shortening cycle,SSC)相似。依据刺激的方式可分为直接与间接刺激法,直接刺激是将振动器直接放置肌肉上,而间接刺激法则是将振动仪放置于肌群的远端,振动便借身体传递到达欲训练之肌群上。延迟性肌肉酸痛(delayed onset muscle soreness,DOMS)：常发生于不熟悉的运动形态,如下坡跑步或运动强度超出平时的训练,特别是肌肉在从事反复离心收缩的运动过程中,会促使骨骼肌引起很明显的伤害。一般肌肉损伤症状有肌肉酸痛加剧、关节活动范围变窄、最大自主等长肌力下降等现象;其中肌肉酸痛程度通常在运动后的1-3 d最为明显,在4-6 d达到峰值,在5-7 d后才能逐渐缓解并恢复。 背景：全身振动与肌肉电刺激常被作为离心运动前后热身或恢复活动的主要手段,但2种被动恢复方式对提升受试者爆发力、关节活动范围及促进代谢废物移除的正向效益熟优熟劣目前并不十分清楚。 目的：利用全身振动与肌肉电刺激2种刺激恢复方式作用于肩关节,揭示其对缓解篮球投手投球后肌肉损伤水平效益,为篮球运动员及教练员进行科学训练及避免因投球动作改变而引起运动伤害提供重要参考。 方法：试验方案经西南医科大学伦理委员会批准,并经受试者及家属知情并同意。12名大学男子篮球队运动员志愿参与测试。采用重复测量、平衡次序设计分为3次试验,每次间隔时间7 d。第1次试验投篮后采用全身振动恢复处理(全身振动组);第2次试验投篮后采用肌肉电刺激恢复处理(肌肉电刺激组);第3次试验投篮后不做任何处理(对照组)。每次试验投篮5局,25球/局,每局投球完毕后投手即刻接受6 min的恢复。于试验开始前、投球结束后24,48与72 h对受试者进行自觉肌肉酸痛指数、关节活动度、血清肌酸激酶与肌红蛋白浓度测试。 结果与结论：①全身振动与肌肉电刺激两种被动恢复模式对缓解篮球投手的自觉肌肉酸痛指数、血清肌酸肌酶及血清中肌红蛋白有显著的正向效益,但两种模式对自觉肌肉酸痛指数、肌酸肌酶及肌红蛋白的缓解效果并无显著差异;②全身振动被动恢复模式对于恢复肩关节活动度有显著正向效益,但肌肉电刺激对肩外转及肩内旋关节活动度的恢复无明显效果;③全身振动与肌肉电刺激两种被动恢复模式对于恢复肘关节屈、伸关节活动度无明显效果;④结果说明,全身振动与肌肉电刺激立即性被动恢复在篮球投球训练中,作为局间的恢复处理皆可以显著降低投手投球后肌肉损伤相关指标的水平,但仅全身振动处理显著改善关节活动度。ORCID: 0000-0001-6111-6072 (肖凯骏) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程