动作电位编码光学二次谐波快速检测神经纤维膜电位动力学

神经纤维膜电位动力学特性与神经信息的传导和编码密切关联。目前,传统电生理测量方法无法同时对膜上多个部位的动作电位进行快速检测。利用非线性光学二次谐波方法,通过数学建模,研究了髓鞘神经纤维动作电位编码的二次谐波信号特征及其检测灵敏性,并将其用于分析由压力引起的神经纤维形态改变,包括轴突直径和髓鞘厚度的改变,实现神经传导信息变化的快速检测。发现神经纤维膜电位的变化可以通过光学二次谐波信号的特征来表征。当神经纤维严重脱鞘时,其上的动作电位会产生明显的传输阻滞。结果表明光学二次谐波技术有望成为神经纤维损伤状态快速检测的一种有力手段。     

正常和嵌合肿瘤乳腺温度分布特征的有限元分析

基于乳腺解剖学结构和生理学特征,建立了适合应用于正常和嵌合肿瘤乳腺三维热传递的分析模型.该模型综合考虑了乳腺代谢产热、血液灌注和动静脉血管与乳腺组织之间的热交换等因素对温度场的影响.数值研究了正常和嵌合肿瘤乳腺的温度分布特征,着重分析代谢产热、血液灌注率、乳腺肿瘤的大小、位置与数目以及空气对流系数、环境温度等因素对乳腺温度分布的影响.结果表明:血液灌注率、代谢产热、乳腺肿瘤的大小、位置与数目对乳腺温度分布特征的影响明显;环境条件对嵌含肿瘤乳腺的体表温度分布影响较大.研究结果将有助于指导乳腺红外热图像的实验并为其定性分析提供重要的参考.     

激光辐照生物组织傅里叶与非傅里叶热传导效应

对描述激光辐照牛物组织光热响应的经典生物热传递模型和生物热波模型进行比较,分析两种模型的适用条件及影响因素.结果表明,当激光辐照时间接近或小于生物组织热释放时间时,基于生物热波模型的结果与经典牛物热传导模型的结果差异明显,采用后者对热损伤进行评估引起的误差较大.对于牛物热波模型,考察点所在深度越浅,非傅里叶导热特征越明显.比较两种生物热传导模型,第一层血液灌注率和吸收系数对辐射原点的瞬态温度分布均有影响,但不改变其热特征.     

激光与皮肤层状组织的光热作用及其传热模型

本文基于激光与生物组织相互作用的机理,对激光与组织光热相互作用形成的热源项进行拓宽理解,并分析了激光照射下组织光热性质的关联。在此基础上,提出了激光与皮肤层状组织相互作用传热模型。数值模拟获得的若干结果与相关文献的报道一致,方法为精确预测激光诱发的组织热响应提供有力的工具。     

利用三粒子W态隐形传送三粒子GHZ态

提出一个三粒子GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态从发送者传送给两个接收者中任意一个的量子隐形传送方案。此方案用两个三粒子W态作为量子信道。若发送者进行两次贝尔态测量和阿达码门操作,想得到所需传送的三粒子GHZ态的接收者引进一个辅助粒子,进行控制-非操作,同时根据另一个接收者的测量结果实施一个适当的幺正变换操作,可以一定的概率成功地隐形传送三粒子GHZ态。同时,此方案可推广至隐形传送n粒子GHZ态,这时也只需用两个三粒子W态作为量子信道,但这时想得到所需传送的n粒子GHZ态的接收者需引进(n-2)个辅助粒子,进行(n-2)次控制非操作,同时根据另一个接收者的测量结果实施一个适当的幺正变换操作,可以一定的概率成功地隐形传送n粒子GHZ态。     

蒙特卡罗方法确定生物组织体内温度分布

根据生物组织热传递理论,建立了由生物组织体表温度分布推算体内温度分布的概率模型,采用基于蒙特卡罗思想的算法快速求解生物热传导方程,确定激光辐射下生物组织体内温度场分布的情况,分析了激光功率密度、组织体内血液灌注率以及空气对流系数等因素对体内温度场的影响,研究结果具有重要的临床应用价值.     

Determination of human skin optical properties in vivo from reflectance spectroscopic measurements

A novel approach has been proved to quickly and non-invasively determine the optical properties of human skin in vivo. It is based on the diffuse reflectance approximation model and subjected to the well established library of absorption spectra of water and hemoglobin. Under the nonlinear least-square algorithm, fitting the measured spectra in the range of 400-1000 nm to the diffusion approximation model, the reduced scattering coefficient and absorption coefficient of skin tissue can be quickly determined in vivo. The results show that this method is convenient and suitable for the real-time clinical application.     

基于红外热像技术的经络现象及其时间相关性

利用红外热成像技术,在无外源干扰的条件下,对人体经脉线和腧穴的红外辐射强度及其时间相关性进行研究.实验观察到人体体表存在循经红外辐射现象,其辐射强度具有一定的时间节律;对人体腧穴与非腧穴区域的温度分布特征进行分析,发现腧穴热传递沿经脉线方向较强,而非腧穴则近似各向同性.此外,腧穴与非腧穴温度变化的时间节律基本一致.研究结果有力证实了人体经络腧穴的客观存在.