全喉与半喉模型声门区内准稳态流场分布研究

对于非对称声带发声过程的研究,有助于将正常语音的研究拓展到病理状态,从而为嗓音康复工程打下基础。采用具有嵌入式可活动声门结构的喉部物理模型,研究了声门最小直径为0．0402cm．跨声门压分别为100、500、1000和1500Pa时,全喉及半喉内的准稳态流场分布及其与发声参量的关系。同时．运用三维有限元方法预测了上述边界条件对应的流场分布,计算结果有效地支持了实验数据。结果表明,对称结构下存在着非对称压力和速度成分,但是由于它所占的比率有限(不超过10％),对正常发声的影响不大。非对称结构下,由声门入口处极高的上下表面压力差(通常为跨声门压的1-3倍)导致的倾斜流和涡流的出现、气流分离点位置后移、分离区域增大、声门出入口间压差占跨声门压的比率降低(平均30％)、压力速度场的变化程度减弱等因素以及由此带来的能量损耗,是非对称结构下发声效率降低、发音失真的主要原因。研究提示：声门重建方案的设计应尽量满足对称结构原则。     

基于血管内高频超声的血管壁组织应变成像及弹性重构

利用血管内高频超声（Intravascular Ultrasound,IVUS)成像技术,对IVUS图像灰度值进行换能器偏心校正后,提出了基于遗传算法的管壁组织运动分阶叠加光流估计方法获得血管内施压条件下组织微元位移与应变分布,采用弹性重构方法获得了实际血管壁真正意义上的横断面弹性显微图像,由离体猪血管实验结果证实。将血管力学实验研究推进到二维亚毫米微结构层次,有希望为经皮腔内冠状动脉血管形术（Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty,PTCA)过程监控与治疗评价提供新的技术手段。     

共聚焦激光检眼镜下眼底图像的非特征配准约束模型研究

研究共聚焦激光检眼镜下不基于特征提取的眼底图像自动配准方法中的运动约束模型,从成像机理上分析共聚焦激光检眼镜下图像对间的运动模式,并分析比较多种实际全局运动模型约束下的配准精度和效率,进而给出一种由粗到细的复合约束模型对眼底图像进行配准。实验结果证实了该模型效果良好。     

基于高阶累计量的肺音信号AR模型参数和双谱估计

根据肺音信号的非高斯随机特性,建立了肺胸系统非高斯AR模型.应用高阶累积量技术对肺音信号进行参数化双谱估计,并提取肺音源特征和肺胸系统传递函数.实验结果证实:肺音源由非高斯白噪声、周期脉冲序列和间歇性随机脉冲组成,肺胸系统相当于声低通滤波器,不同病理情况下的肺音双谱结构存在明显差异.该方法克服了肺音信号功率谱分析和经典双谱分析的缺陷与不足,可以为肺部疾病诊断提供更多和更客观的内在信息.     

基于超高速摄影显微成像和超声散射的纳米包膜造影微泡包膜厚度估计

纳米包膜微泡和携带药物的生物微系统在超声成像和药物传递与释放等方面具有重要的应用价值。通过使用时间分辨率最小可达10ns的新型超高速显微成像装置,得到微泡在医用频率超声场中的半径振动曲线,对参数做灵敏度分析后,与理论预测结果做最小均方误差对比,经反向参数估计,获得包膜厚度估计值。结果表明,该技术在不破坏样品的务件下,能得到较为准确的包膜参数。     

假声带间距对喉腔内压力分布的作用及其对发声的影响

人类的发声不仅仅依赖于声带的振动．目前,越来越多的来自临床和仿真计算的结果都表明：作为喉部一个重要的狭窄通道,假声带（false vocal fold,FVF）在语音的产生过程中发挥着重要作用．本研究利用三维喉物理模型实验系统和仿真计算方法,在3个声门角（均匀声门和收敛／发散40°）、两个最小声门直径（0．04和0．06cm）及8cm水柱跨声门压条件下,对12个假声带间距（从0．02cm变化到2．06cm）在发声过程中的作用分别进行了研究．结果表明：（i）喉腔内压力在假声带间距处于1．5～2倍声门宽度时达到最小,此时气流量达到最大（对应最小的气流阻抗）;（ii）与在没有假声带条件下一样,发散声门能够比收敛和均匀声门给出更低的压力和更大的气流;（iii）假声带的出现会在某种程度上降低声门角的作用．更重要的是,（iv）假声带的出现会使得气流分离点向更下游移动,使声门气流喷射得更远,降低整个喉腔阻抗,同时减小气流能量的分散程度,说明假声带对发声效率具有重要影响．结果表明,这些结论应该与现有的发声模型（物理的或仿真计算的）相结合,从而能够更好地理解人类发声的机制．这些结果同时也对与发声问题相关的外科和康复科学研究具有促进作用．     

基于恒定空间分辨率离散序列小波变换的眼底血管造影图像拼接方法

将恒定空间分辨率离散序列小波变换（discrete sequence wavelet transform,DSWT)应用于眼底吲哚青绿血管造影（indocyanine green angiography,ICGA)图像的拼接,解决了传统基为2的DSWT会导致分解结果的空间分辨率下降的问题。提出对图像小波分解细节逼近和平滑逼近分别使用加权平均拼接和直接平均拼接进行处理的策略,以得到兼顾视觉效果和保真性的拼接结果。并且针对眼底图像背景光照不一致,提出在小波域进行处理的策略。实验结果表明拼接算法效果良好。     

激光极化技术制备核磁共振探针的方法和应用原理

通过激光增强核自旋极化技术,可以得到很高的非热平衡极化度和长驰豫时间的惰性气体（129Xe和3He),其作为核磁共振探针,具有广泛的生物医学应用价值,该文探讨了激光增强129Xe和3He核自旋极化的磁共振成像和波谱学原理,介绍了激光极化惰性气体的设备和方法,以及极化气体的收集贮存和输入过程,最后对氢核及极化核的磁共振成像,极化气体129Xe和3He的应用进行了比较性总结。     

三维声门几何对声门腔内准稳态流场分布的作用及其对发声的影响

声带几何形状对人类的发声起着重要作用. 声门腔内准稳态流场的分布取决于声门的形状、尺寸和直径. 使用具有九对对称声门(矩形及5°, 10°, 20°和40°收敛角与发散角)的喉部树脂玻璃模型来研究不同声门形状下声门腔内压力、速度场和声门阻抗的变化以及它们对发声的影响, 同时利用补偿有限元算法对实验数据进行了验证. 结果指出, 较大的声门收敛角会降低最小声门直径上游处的压力, 同时使速度升高. 但这种压力速度变化情况在最小声门直径处则相反. 发散角的压力和气流阻抗分布曲线说明最“有效率”的声门发散角在10°左右. 结果同时指出, 声门几何不仅与发声参量(尤其是发声效率)有密切关系, 同时还对发声基础研究、语言声学、艺术嗓音和喉病检测等领域有重要意义.     

第一和第二语言Stroop任务中EEG同步化分析

采用基于多元自回归的瞬时EEG相干方法研究了十位汉英双语者执行Stroop任务时脑神经电活动及其功能皮层区的协同作用。结果显示：在β1(13-18Hz)频段,无论是汉语(第一语言,L1)还是英语(第二语言,L2)呈现的刺激,不一致条件的EEG相干值明显大于一致条件的EEG相干值,表明β1频段对刺激类型敏感;与L2相比,L1的Stroop任务中,额一顶区的相干值显著增强。EEG相干值反映了不同脑皮层间的相互作用强度。因此研究结果表明：判断和处理冲突信息(如Stroop的不一致条件)时脑功能皮层区之间的协同作用增强;相对于第二语言,第一语言处理过程中额一顶区之间的通信协作增加。