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关节韧带的结构和功能
韧带是一种纤维结缔组织短带,正常韧带内胶原纤维沿长轴以平行方式排列,偏光下表现波浪状的排列方式.韧带有机械感受器,传递本体感受至神经中枢.韧带具有时间和历史依赖性的粘弹性特性.对负荷也显示出非线性机械行为.韧带起着引导关节面的正常运动,限制过度运动的作用.另外,韧带还在保持关节面的生理压力和免疫防卫方面起着作用.
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一种用于远程监护中心电信号检测的新方法
目的:远程心电监护过程中如何降低各种噪声干扰,将心电信号快速准确表达是实验拟解决的问题.方法:将人工神经网络和自适应噪声抵消原理相结合,用一个三层BP网络来代替自适应抵消中常用的线性滤波器,并根据实际情况改进其获得参考输入的方法.通过Madab/Simulink进行建模仿真,运用MIT/BIH数据库中的数据验证该方法的有效性.结果:①对用余弦波模拟的50 Hz工频干扰的滤除有显著作用,并且可以很好地保留原始信号的波形特征.②对MIT/BIH数据库中含噪声较严重的108号数据进行滤波,能够有效的消除基线漂移和其他因素引起的干扰,提高信号的信噪比.结论:由于神经网络具有自学习和非线性映射能力,该方法能够比一般的自适应滤波更好的适应噪声的非线性特性.在远程心电监护中,可以有效滤除运动和环境因素引起的各种干扰,效果满意.
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激光结构与生命系统的相似性
60年代末,Frohlich提出了用激光相干性原理解释生命现象的观点,70年代以后,Popp等人根据一系列实验的分析指出:生命系统具有发射受激相干辐射的本领,每个活体细胞类似于一种激光器,几十年许多研究材料表明,激光器与生命系统在结构上有许多相似之处,从激光物理的角度来看,激光器与生命系统产生有序性的原因主要在于两者都是非线性的开放系统.
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疾病缩减效应假说在中药复方作用机制阐述上的应用
中药复方是中医药理论的具体体现,复方研究是中医药现代化、科学化的关键,然而,中药复方在现代科学背景下,诸如其药效学物质基础及其作用靶点等许多复杂现象仍难以用现代科技手段阐释清楚,人们多还习惯于分析还原模式推测现象的因果关系,习惯于将复杂问题线性化、二维化,总希望在现象的背后找到直接的原因,而忽视产生原因各元素之间的协同性和非线性的影响.
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BP神经网络的模式识别方法检测血清胆固醇含量
医学检测在临床上有很重要的作用,而许多对医学检测数据进行分析处理的问题可以归结为模式识别问题.BP神经网络具有十分强大的非线性映射能力,因而在查式识别领域有十分广泛的应用.所以,基于BP神经网络的模式识别方法在许多医学检测问题中有着广泛的应用前景.
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迷走神经在心率变异性中的作用
正常人或动物的心率并非一成不变的,相临的两个心搏之间的时间间隔(RRI)不时发生变化.以往的研究表明,自主神经系统在调节心率变异性方面具有重要意义.但左、右侧迷走神经在调节心率变异性方面的作用差距尚未深入探讨,并且RRI变异中有非线性万分存在;非线性方法测量心率变异性所得结果与线性方法测量所得结果之间的关系还有待进一步阐明.本文拟探讨单侧迷走神经对心率变异性的影响及复杂度测量指标近似熵(approximate entropy,ApEn)与功率谱的相关性.
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三种非线性趋势项的提取方法在生物医学信号分析中的应用
在生物医学信号的分析中往往需要将信号中的趋势成分和非趋势成分进行分离来实现不同的信号分析及应用的目的。该文介绍了三种应用在生物医学信号处理中的用于分离非平稳信号中的非线性趋势的分析方法:小波分析法,经验模式分析法和平滑先验法的原理,并应用它们对三种实际的生物医学信号的数据进行趋势信号与非趋势信号分离的应用举例。提示在非线性的趋势分析中,可根据不同的分析目的和不同的信号特征来选择不同的方法进行应用。
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血管支架紧缩行为的非线性有限元分析
叙述了采用有限元方法系统研究血管支架的力学行为,对不同结构类型和几何尺寸的钴铬合金的血管支架在预装过程中的紧缩行为进行了精细的模拟,并与实际的测试结果进行了比较.研究表明,基于有限元方法的精细模型,可以真实地模拟出微小血管支架的力学行为.模拟结果显示,随着支架筋厚度的增加,支架的抗力增大,并且较小的金属表面积比将产生较小的轴向伸长率.这些结果对血管支架的合理设计和手术操作具有一定的启示作用.
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医用微波设备辐射发射测试方法的改进与应用
医用微波产品由于发射功率大,频率高,在现有辐射发射测试过程中会使得前置放大器饱和并进入非线性工作区,导致测试失真,测试结果不准确.该文在原有测试方法上通过增加抑制主频的器件,抑制主频能量,避免前置放大器的饱和,消除失真,确保测试结果的有效和可靠.
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大范围血氧饱和度无创检测的方法研究与仪器设计
在血氧吸光模型的基础上提出了一种大范围血氧饱和度(SpO2)检测的非线性数据标定方法,解决了大范围血氧饱和度检测中的非线性问题,提高了血氧饱和度检测仪的适用范围和检测精度.利用CAN总线通讯和DSP高速数字信号处理等技术设计了无创脉搏式大范围血氧饱和度检测仪,在血氧饱和度范围为35%/100%范围内检测仪的测量误差小于±3%,适用于临床、航天员生理信号检测等应用.文中详细介绍了检测仪电路组成及功能.
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人体主动脉弓周向应力的非线性数值模型研究
目的 为了解主动脉弓的受力状况,选择适当的本构关系,为进一步分析人体主动脉弓的生物力学特性提供参考依据,并为临床治疗主动脉弓夹层瘤提供生物力学依据.方法 使用有限元方法分析了两种约束条件(第1种约束条件:沿升主动脉管轴方向的约束;第2种约束条件:升主动脉端可自由运动,但端部用半球封闭)的3种本构关系(线性本构、指数函数本构和M-R两参数本构)在两种载荷(10.67 kPa和26.66 kPa)下主动脉弓模型的周向应力,并对计算结果进行探讨.结果 建立了两种约束条件下的模型,并分别得出了在这两种约束条件下的3个本构关系在两种载荷下主动脉弓的周向应力的云图和周向应力沿弧长的分布.结论 指数函数本构关系可以较全面地反映主动脉弓血管的物理属性.第2种约束条件能够更真实地反映主动脉弓的物理特性.
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动脉血管中非线性压力波的传播
目的 建立人体动脉血管中血液流动的力学模型,研究血管中非线性压力波的传播.方法 采用H.Demiray建议的本构关系,计算大变形效应,在现时构形上建立径向运动方程.结果 采用约化摄动法由支配血液流动与管壁耦合系统的非线性偏微分方程组得到了KdV方程.结论 在一定条件下系统可能存在着精确周期波解或孤波解.
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方形孔结构细胞支架非线性流固耦合数值计算
目的 讨论三维方形孔细胞支架不同孔隙率和不同孔半径的对细胞表面固体场和流体场的影响,以及将多孔支架视为刚性体和非线性变形体对计算结果的影响.方法 采用一种直接耦合解法和和两种间接耦合解法,两种间接耦合解法分别是有限原法(固体模型)与有限差分法(流体模型)耦合、有限原法(固体模型)与有限体积法(流体模型)耦合.对3种流同耦合计算方法的可靠性进行验证.结果 通过对构建的12种模型的计算(50、100和150 μm三种边长和61%、65%、77%和84%四种孔隙率),获得了固体模型的应力场、应变场和位移场和流体模型的静压、速度、壁面剪应力和切变率,并对结果进行了比较分析.结论 将多孔支架视为刚性体和非线性变形体计算结果有一定差别;孔隙率一定时不同孔半径以及孔半径一定时不同孔隙率条件下对固体场和流体场都有不同程度的影响.
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下颌骨力-电电位实验研究
通过下颌骨悬臂梁弯曲实验,测量离体试件受力后产生的应变和力-电电位,得到了它们之间初步的定量关系曲线,并对具有相同的规律性.即力-电电位与应变具有一定相关关系.在生理变形范围内,下颌骨力-电电位随应变增大而呈非线性增加,同一下颌骨,不同位置,相同应变下,电位不同,中切牙位置电位大,向两侧逐渐减小.下颌骨力-电电位大小的分布与下颌骨受力作用后的应力大小分布一致.
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弯曲动脉中非线性脉动流的计算机模拟
非线性脉搏波在主动脉弓及任意弯曲动脉内传播的问题是生物流体力学中尚未很好地研究解决的重大课题之一.作为研究非线性脉搏波在弯曲动脉血管内传播问题的第一步,我们对主动脉弓内的非线性脉动流进行了计算机模拟.
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心血管系统非线性动力学分析
人体是一个开放的巨系统,处于平衡--不平衡的动态变化之中.正常状态左心室舒张末期容积(EDV)基本不变.一百年前生理学家开始注意到心血管系统发生病变时,如:早搏、心动过速、冠心病等,EDV将出现一大一小的周期现象,甚至发展为多周期直至混沌状态.
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狭窄动脉中的非线性脉动流的数值研究
本文应用ANSYS 有限元分析软件对颈动脉狭窄中的非线性的血液流进行数值模拟研究.在该研究中假定颈动脉是刚性轴对称的狭窄管,血液是粘性不可压缩的牛顿流体.
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预应力对假体周围骨小梁结构的影响
在人工股骨头置换术中,为了获得初始稳定性,临床上通常采用锥形自锁柄(taper-lock)或加压(press-fit)柄,在骨-假体界面加入预应力.可是,过大的过盈量引起的预应力可能使假体周围骨质产生非正常吸收,从而使界面间出现间隙,终导致松动.本文的目的就是找到过盈量的临界值,为临床手术及科学研究提供参考.我们在骨自优化方程的基础上,提出了引人参考激励值生理含义的骨自优化方程,结合非线性有限元法,预测了在一定条件下骨-假体界面过盈量的临界值.
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网状血管计算机模拟分析
多级分叉或网状血管的流量计算历来是临床和基础研究中受到关注的问题,如局部血管发生关闭或栓塞后对周围血流的影响,产生侧支循环或实施旁路搭接手术后下游血流灌注状况的改善,血管内注入药物后血流分配情况等等.传统的计算方法有水管网络迭代法和电路网络模拟,这些方法在处理边界条件和非线性参数方面存在不够直接和灵活的缺点,本文采用有限元技术和图形处理相结合的方法建立计算机仿真模型分析血管系统中的血流分布.
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直丝弓矫治器滑动法关闭间隙的三维非线性有限元建模及数值分析
目的 建立直丝弓矫治器滑动法关闭间隙的三维非线性有限元模型,并分析其生物力学特点.方法 采用激光扫描、计算机三维重建和计算机辅助设计技术几何建模,生成全牙列的牙齿及其牙周组织、矫治器、矫治弓丝的整体三维有限元模型,并将弓丝与托槽、牙齿与牙齿之间设定为接触关系,进行非线性分析计算.结果 实验条件下牙周膜绝大部分的应力为73~145 kPa,应力分布均匀,高应力集中区小;第一磨牙上接触点1个,接触正压力为1.4 N;前牙向后的初始位移大于后牙前移,这些特点均有利于弓丝滑动.结论 该有限元模型运算的结果与临床结果基本一致,初步验证了本模型的有效性,为进一步研究连续弓丝的其他矫治力学特点奠定基础.