基于血流多普勒原理的血压测量系统设计

血流信号的采集可基于超声多普勒技术。利用多普勒超声探头在肢体主动脉脉搏处采集到血流多普勒频移信号,对信号电压进行放大,一方面直接输入扬声器转变为音频信号,得到多普勒音;同时用频率/电压变换器LM331变换多普勒频移信号,得到脉搏波信号。基于此原理,设计了使用无创、直观的方法获得肢体血流参数,并经PC机处理,最终在显示器上显示脉搏波形和血压数值的方法。     

基于光学相干检测的非接触式光声多普勒流速仪

在临床应用中,许多患处血液流速的测量都需要在无菌操作下进行。而传统的基于超声换能器实现的光声流速测量方式都需要在检测区域与探头之间填充超声耦合介质,从而无法实现无菌操作,限制了这种检测方式在临床上的应用。本文报道了一种非接触式光声多普勒流速仪,利用低相干的麦克尔逊干涉仪探测光声信号实现了流速测量。与超声探头为探测装置的光声多普勒血流仪相比,该方法可以实现非接触式的光声流速测量。在模拟血液样品实验中,定量的测量了横向流速,其速度范围在0. 2-3 mm/s,同时获得了截面流速图像。另外,活体小鼠耳部流速图像证明了该方法可以非接触、定量的测量血流信息。     

褐飞虱求偶鸣声中有效声段及其特征

对褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal) 雌、雄虫播放求偶鸣声信号的不同声段及其组合,结果表明在它们求偶识别过程中,由多个规则连续的声脉冲所组成的声段是有效的。播放不同声脉冲重复频率和主振频率组合的模拟信号,表明褐飞虱雌、雄虫求偶信号的声脉冲重复频率是它们识别异性的敏感声学特征参数,其敏感范围较窄,分别为70～90 Hz和22 Hz左右;而对主振频率的敏感范围较宽,分别为200 ～1 700 Hz和100～300 Hz。     

CF-FM蝙蝠听中枢神经元处理行为相关声信号的神经机制

蝙蝠具有高度发达的回声定位系统,能够准确地处理和整合不断变化环境中的声学参数,以保持最佳的生理和行为状态。这种行为的神经生理机制已经得到了广泛的研究。本文主要探究了CF-FM蝙蝠听觉中枢处理种属特异性声信号、共变参数、多普勒频移补偿信号及多谐波声信号的神经机制,可有助于了解回声定位蝙蝠处理行为相关声信号的神经策略。同时本文也提出将来可以CF-FM蝙蝠作为模式动物进行更深入的胞内研究。     

热声、光声双模态早期乳腺肿瘤成像系统

本文提出一种热声、光声双模态乳腺肿瘤检测成像系统。本装置中,脉冲微波和脉冲激光分别为热声、光声激发源,产生的热声、光声信号被同一个超声探测器、同一套数据采集装置接收,用同一种成像算法重建出图像。该系统可同时获取多种互补的诊断参数,提高检测早期乳腺肿瘤的准确率。     

用光声技术测量生物组织粘弹特性的研究

报道了一种用光声技术测量生物组织粘弹特性的新方法,即用脉冲激光在生物组织中激发出光声信号（应力波）,从光声信号的振幅弛豫特性曲线中测量出应力波的弛豫时间,根据粘弹性理论,该弛豫时间就等于生物组织的粘弹比.用该方法测量Kelvin-Voigt模型的模拟生物组织的粘弹比,测量结果与用流变仪测量的结果完全一致,符合率达到97%.进而用光声方法测量出Maxwell模型的生物组织的粘弹比.理论分析与实验结果都表明：该方法只与被测物的声阻抗有关,而与它的状态无关,因此可用于任意状态的生物组织粘弹特性的测量.光声测量方法具有实时、快速、测量灵敏度高和重复性好的优点,因此在生物医学领域具有潜在的应用前景.     

回声定位蝙蝠及其声通讯

综述了回声定位蝙蝠种类及其发声方式,回声定位信号的主要类型及回声定位信号声学特征,多普勒频移对长CF／FM蝙蝠的主要作用,简介了蝙蝠求偶和母婴识别等内声通讯行为,提出了一些尚待解决的重要问题。     

普氏蹄蝠下丘谐波内外神经元处理多普勒频移补偿信息的差异

为了探讨普氏蹄蝠下丘神经元在处理多普勒频移补偿后回声定位信号中的作用,实验采用双声刺激模式模拟蝙蝠不同飞行状态下产生多普勒频移补偿后的脉冲-回声对,即发声频率改变,回声频率维持恒定的情况下,研究下丘神经元对不同补偿值下的回声反应恢复率.结果发现:根据神经元在某一补偿值下对回声信号反应的恢复率是否超过70%,可将其分为具有选择性(S)和无选择性(NS)的两类神经元.且谐波内S神经元所占比例(68%)远超过非谐波内S神经元(39%).分析神经元的发放模式发现谐波内S神经元中相位型发放模式比例(44.3%)明显高于其他三种类型神经元.另外,虽然S和NS神经元的强度-潜伏期函数类型均以饱和型为主,但谐波内S神经元强度-潜伏期函数的最佳强度(best amplitude,BA)(95.3±14.0)dB SPL低于NS神经元的BA(104.1±10.2)d B SPL(P0.01),同时也低于非谐波内S神经元的BA(109.7±7.9)dB SPL(P0.01).以上实验结果表明,在下丘水平,神经元就已对多普勒频移补偿后回声定位信号的处理有了分工,集中在谐波内的S神经元通过提高对某一补偿值下回声信号反应的恢复率实现,对回声信息的精确编码,避免其他杂波干扰信息.同时,谐波内S神经元的发放模式和强度-潜伏期函数特点也满足其在复杂环境中精确声学成像的需求.     

叶绿素的脉冲激光光声研究

用光声法研究了叶绿素的光声信号与入射激光能量及激光照射时间的关系。用液体流动光声池与高效液相色谱联机,在610nm处得到叶绿素a、b的光声色谱图,研究了叶绿素a/b比值与激光辐照时间的函数关系。     

耳蜗电位的持续反应与其中单个脉冲的反应

研究了豚鼠耳蜗电位中持续反应与其中的单个脉冲反应的关系。由于听学系统存在着非线性,因此仅仅知道由单个短声诱发的耳蜗电位脉冲反应还无法预测一串等间隔重复短声诱发的持续反应。然而,等间隔重复短声串中第5个以后的每个短声受前面所有短声的掩蔽都相同,诱发的反应都相同,因此持续反应的稳态部分可以由掩蔽作用达到饱和时单个短声的反应通过延时相加得到。本文在时间域和频率域上定量地证明了这点。     

动态光散射技术

一、引言传统的光散射技术是测量分子大小和形状的重要方法之一。但随着激光的应用,能够测量大分子溶液的光散射的频率分布和微弱的散射光。这些散射光的频率位移极小,用传统的光学系统不能分辨,从而出现了一个新的光混     

不同波长脉冲LED光源的频率和占空比对植物光合速率和光碳能力的影响（英文）

本文分析了脉冲发光二极管(LED)光源的研究进展,制作了不同波长的脉冲LED光源面板;测量了灯面板下方25 cm处光合光子通量密度(PPFD)随光源波长、频率和占空比的变化;在固定光源工作周期条件下,研究了光合速率随频率的变化,发现在不同波长下,植物光合速率具有最佳频率;在固定光源频率条件下,研究了光合速率随占空比的变化,发现在不同的占空比下,植物的光合速率有其最佳的占空周期;由于在固定频率或固定占空比条件下,其PPFD不能随着占空比和频率的变化而保持恒定,因此提出了光碳能力的概念(光碳能力=光合速率·PPFD^-1=P_n·PPFD^-1,其中P_n为光合速率,其生物学意义是一个光子能量转换多少二氧化碳分子进行光合作用);在固定光源占空比条件下,研究了光碳能力随频率的变化。每种光源,均有对应优化的频率,对应得到此种光源下最大的光合速率;每种光源,均有对应优化的频率,对应得到此种光源下最大的PPFD;每种光源,均有对应优化的频率,对应得到此种光源下最大的光碳能力。本文通过提出光碳能力来衡量植物光照参数与碳减...     

彩超系统中壁滤波器设计和性能比较

本文首先介绍了多普勒原理和血流多普勒信号模型,推出了壁滤波器设计在彩色超声成像系统中具有极其重要的地位;其次分析了如何通过无限脉冲冲激响应（IIR）滤波器和回归型滤波器设计壁滤波器的原理,其中无限脉冲冲激响应（IIR）滤波器根据初始状态的不同又可以分为零初始化、阶跃初始化和投影初始化三种滤波器;然后根据上述原理分别对各种形式的壁滤波器进行设计,得到它们的频谱图;最后根据频谱图,对这几种壁滤波器进行性能比较,得到它们的优缺点,对从事壁滤波器设计相关的工作者有一定得借鉴意义。     

大蹄蝠多普勒正负补偿效应的声波特征与比较

利用单摆装置模拟大蹄蝠的飞行状态并实时记录其回声定位信号,以研究其多普勒频移补偿行为。与其静息状态下的超声波特征比较,发现大蹄蝠在接近目标的过程中有多普勒正补偿效应:叫声频率随相对速度改变而成正相关变化;当相对速度最大时,其叫声频率相对静息状态频率降低最多,而相对速度为零时,叫声频率回复到静息时频率。而当大蹄蝠远离目标时,有多普勒负补偿效应:叫声频率随相对速度改变成正相关变化,叫声频率在相对速度最大时,升高最多,但相同速度下升高之值较正补偿值低得多。另外,负补偿效应出现的频率较正补偿值低,这可能是由蝙蝠生理结构的限制以及自然状态下罕见的多普勒负补偿条件所决定。     

云南景洪地区蝉鸣特点的分析

本文对云南景洪地区三种蝉:A.周氏尖瓣蝉Acutivalva chotti Yao,B.大狭瓣蝉Aola bindusara Distant,C.中华舌瓣蝉Linguvalva sinensis Chou et Yao的鸣声特点,及其晨鸣进行了分析。 蝉A和蝉B的鸣声都是由主峰频率为6.3 kHz的单次声群(SSG)和连续声群(CSG)组成的节律声。但是蝉A鸣声的节律平均周期、SSG中单次声的个数和CSG中调幅脉冲列的重复频率等都明显地与蝉B有区别。蝉C的鸣声是由重复频率约120Hz的调幅脉冲列组成的连续声,其主峰频率为5kHz。 蝉B的傍晚鸣声与午间鸣声相比较,其CSG中调幅脉冲列的重复频率和主峰频率等都是相同的,仅仅是节律的平均周期延长1.7秒,1/3倍频谱中低于1,000Hz的各个频率幅值明显下降。 这三种蝉晨间群鸣由前奏、高潮声和尾声组成。高潮声开始于6点(28±2)分,尾声终止于6点(43±2)分,是以24小时为周期的生物钟现象。 这些结果可能为蝉科分类和蝉的声通讯研究提供某些参考。     

甲酸棉酚对奶牛精子的泳动及活率的影响

近几年已广泛地应用准弹性光散射方法研究微生物的泳动,此法采用He-Ne激光器作为单色光源,当激光束被移动的微粒散射时产生多普勒频移,然后根据所得到的频率谱进行分析,可以得到有关微粒运动的信息,本工作即用此法研究甲酸棉酚对奶牛精子的泳动及其活率的影响, 甲酸棉酚是从棉子中提炼出来的一种口服避孕药。我们将甲酸棉酚直接与奶牛精子接触,再用准弹性光散射方法研究它对精子活力的影响,以便探讨甲酸棉酚作用于精子的机     

基于样品及点源光声信号逆卷积的光声成像方法

光声成像是一种新的生物组织成像方法,在目前的光声成像中,都是通过样品光声信号和超声探测器的脉冲响应来计算样品光吸收的投影,但是由于无法获得超声探测器较准确的脉冲响应,影响重建图像质量。提出一种新的计算样品光吸收投影的方法,从理论上给出了样品光吸收投影和样品及点源光声信号的关系,由样品及点源光声信号的逆卷积可直接计算样品光吸收的投影,点源光声信号通过聚焦入射激光直接测得。试验结果显示,重建图像和样品的相对位置、形状及尺寸完全吻合,成像系统空间分辨率达到0．3mm,证明这是一种有效的光声成像方法。     

基于光谱编码的血管内光声组分成像

光声成像突破了传统的光学成像和超声成像在生物组织成像领域的困境,该技术基于光声(Photoacoustic,PA)效应,脉冲激光激励下的生物组织产生超声信号,超声信号被接收后,通过反投影算法将其携带的时间信息和强度信息转化为能够反映生物组织吸收结构和分布的可视化图像。基于不同生物组织的光吸收差异,当激发光强度均匀且稳定时,光声成像反映的就是该物质对于该波长光的吸收特性。本文中,我们基于导管式的血管内光声断层扫描平台结合多波长激发的光声成像算法开发了基于光谱编码的血管内光声组分成像系统,实现了在离体血管斑块中脂质组分的定量成像,高分辨获得了脂质核心的大小形态和边界信息,表征了斑块内的脂质相对含量。     

多普勒彩色血流成像中流速估计方法的研究

目的：探讨多普勒彩色血流成像中流速估计的方法。方法：对多普勒彩色血流成像中流速估计的两种算法-相域自相关和时域互相关进行了理论分析,在FieldII软件平台上对两种算法进行仿真。分别在中心流速为0．5m／s（中低速）和0．5m／s（高速）时进行血流速度仿真,得出了各自不同中心流速的血流速度分布曲线,并对其进行了对比分析。结果：相域自相关方法对中低速血流进行流速传计的精确度和稳健性都强于时域互相关方法;对于高速血流相域方法估计结果产生了混叠,但时域方法可以通过加大最值的搜索范围仍然能够得到正确的估计结果。结论：两种方法各有优缺点,互为补充。在实际应用中可以考虑结合使用两种方法,充分利用二者的优点。     

双光子显微成像系统群延迟色散的测量和补偿

为了对双光子显微成像系统的群延迟色散进行校正,提高双光子激发效率的目的,采用自相关仪测量的方法在自行搭建的双光子系统光路的四个位置测量飞秒激光的脉冲展宽情况,测量样品位置5个波长下最优的群延迟色散补偿值,由此拟合得到自搭建双光子系统的全波段群延迟色散补偿曲线。实验结果表明在应用此群延迟色散补偿曲线后样品位置的脉冲宽度平均减小95 fs,在两个典型激发波长(750 nm和900 nm)生物样品的荧光强度分别提高了42.7%和76.8%。结论为双光子激发效率与飞秒激光的脉冲宽度成线性反比关系。