摘要：本文归纳整理了近3年来使用有限元分析方法研究脊柱生物力学的主要工作,总结了有限元建模方法在建立微观结构以更细致化、常见椎骨参数权重的个性化研究、采用新标定校准和赋值方法使模型更准确化、自动化分网赋值方法 4个方面的发展,及其在植入器械设计评估、椎间盘生物力学、异常脊柱结构生物力学、动态仿真4个脊柱生物力学应用方向的主要研究进展。并结合最新的研究趋势,对有限元法在创伤机理研究、手术模拟、新药评估等方面的应用前景进行展望。

摘要：目的分析颅内电极高频脑电技术定位语言区，在癫痫外科的应用价值。方法4例优势半球在左侧的难治性癫痫患者，影像检查为阴性，经无创伤检查术前评估预计致痫灶位于左额外侧，接受左额颞开颅电极植入术，确定致痫灶范围后，在患者完成相应语言任务同时，采集信号，分析高频脑电的频谱变化，定位相应语言功能区，并与功能性磁共振（fMRI）、皮层电刺激的结果相比较，设计优化的手术切除计划。结果结合个体化的语言功能定位，4例患者在切除了左额外侧的致痫灶后均无语言功能的缺失。结论颅内电极高频脑电技术是一种省时、精确度较高的功能区定位技术，可以和功能磁共振、皮层电刺激术一起被用于脑功能区的定位，具有很好的发展前景。

摘要：为了加深学生对听神经复合动作电位的原理、检测方法和分析处理方法的理解和掌握,开发了一套听神经复合动作电位阈值和调谐曲线的教学实验平台。该平台采用外置声卡作为信号采集系统,基于C#语言编写配套程序完成对声卡的控制,实时检测听神经复合动作电位的阈值和调谐曲线的信号,进行结果显示,并可保存实验结果以备后续分析研究。该教学平台不仅为学生提供了掌握基础知识的必要实验条件,而且为学生设计、验证开放性实验,激发创新性思维创造了机会。

摘要：通过建立一种颈椎前路内植入固定器测试结构的有限元模型,从生物力学角度对该模型在人体生理性压力载荷下的应力-应变分布和运动特性进行分析评估。结果表明:在生理性轴向压力载荷下,应力-应变集中分布在骨螺钉和内植入固定板的结合部位,钢板上的应力-应变以四个螺钉为定点呈梅花状分布,边缘处应力-应变分布较小,所得结论与临床结果一致。因此,通过该有限元方法可以有效分析颈椎前路内植入固定器在生理性载荷下的应力应变分布,对颈椎前路内植入固定器的外形设计和在临床上的选择提供科学的参考依据。

摘要：目的评估颈前路内固定钢板在轴向压力、前屈、侧弯和扭转等四种生理性工况下的生物力学特性及其应力/应变分布,为临床上对颈前路内固定钢板的选择及其设计提供科学的参考依据。方法在国人颈椎解剖结构统计学数据和颈前路内固定钢板尺寸数据的基础上,建立颈椎C5-C6功能节段-限制型颈前路内固定钢板的有限元模型,计算其在人体生理性工况下的应力/应变分布。结果在生理性载荷下,应力/应变集中分布在骨螺钉和内植入固定板的结合部位以及内固定板的中心位置,边缘处应力/应变较小。结论在轴向压力、前屈、侧弯和扭转四种生理性载荷下,应力/应变集中分布在颈前路内固定钢板和骨螺钉的结合处,又因该结合处为螺钉结构连接,所以,此结合处刚性连接比较薄弱,易发生内固定失败。

摘要：光学定位系统是手术导航设备中的核心部件,本文针对基于FPGA自行研制的红外光学定位跟踪系统设计了几种硬件加速方法。使用SoPC作为计算单元的原有系统能够达到亚毫米级别的定位精度,但是定位跟踪速率不足,无法满足实际应用需求。为克服SoPC计算能力较弱的问题,本文使用浮点数自定义指令集、紧密耦合寄存器(TCM)和多核处理等几种硬件加速方法,使红外光学定位跟踪系统的三维重建速度获得了明显的提升,实验数据表明速度提升18倍。硬件加速之后的系统性能可以支持高达32个标志点以60fps帧率进行的实时定位和跟踪,满足手术导航系统对运动跟踪速率的要求。

摘要：双眼竞争(binocular rivalry)是指同一感知空间对双眼的刺激不一致且不变时主观感知却在变化的生理现象。它是研究意识与心理的一种标准范式。其客观检测方法一直是心理学和神经科学热衷的技术问题。稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potential,SSVEP)是由周期视觉刺激信号引起的高信噪比脑电响应,常用于客观标记被识别或感知的目标。因此,将SSVEP用作双眼竞争中感知状态的客观检测指标将为研究双眼竞争的机理及应用拓展新的思路。本文基于主动式快门3D眼镜,使用DirectX-3D video技术和OpenGL技术完成基于多频率SSVEP的双眼竞争刺激平台搭建工作。并且本文设计了标准的双眼竞争实验验证了系统的可行性,该系统可成功实现双眼竞争现象中主观感知的客观跟随。

摘要：本文介绍了一种独立的QRS波检测模块。它应用自动增益控制并优化了二阶差分QRS波检测算法 ,使用简单 ,不需要任何控制输入 ,因此可以应用于多种场合。在 32名志愿者参加的与压力型指脉模块的对照实验中 ,每次 30秒脉搏 (QRS波 )计数差别合理地保持在一个以内 ,满足了设计要求。

摘要：失匹配负波(mismatch negativity,MMN)是一种由刺激变化所诱发的听觉事件相关电位,因为不需要受试的主动参与,能够较为客观地反映脑的感觉记忆功能、探测特征变化的能力以及对感觉信息的自动加工过程。在认知神经科学领域及临床诊断上具有非常广阔的应用前景。但由于信噪比非常低,严重制约了MMN在科学研究及临床上的应用。本文讨论了MMN提取过程中在实验设计、信噪比、信号处理方法等方面的关键问题,并对未来的研究方向提出建议。

摘要：脑电生物反馈仪是治疗儿童注意缺陷多动症很有效的工具。本文介绍了一套用于治疗注意缺陷多动症的脑电生物反馈仪的设计方法。该系统选用了已商品化的LQWY-N型脑电信号采集仪采集脑电数据,通过USB接口将数据传输给电脑进行信号处理,并在此基础上开发了系统软件,实现了脑电生物反馈功能。经过测试证实该系统具有很强的稳定性和可靠性,近期有望进一步用于临床实验。