鼻腔流场数值模拟与鼻声反射相关性研究

探讨应用鼻声反射测量评估基于CT图像的三维重建人体鼻腔模型的可靠性,并用有限元方法对模型的流场进行数值模拟.基于志愿者CT医学图像,用表面重建的方法对人体鼻腔进行三维重建,并用有限元方法对腔体中气体的流动进行数值模拟及分析;采用鼻声反射仪测试得到志愿者鼻声反射曲线,分别提取并对比两种方法得到的鼻腔多个轴向横截面面积数据.结果显示,两种方法得到的数据有很好的吻合.由此得出结论,所建模型较真实的反映了鼻腔实际解剖结构形态,数值模拟结果可靠,对临床上呼吸道解剖结构与功能相关疾病的诊断、发病机理的深入探讨具有参考价值.     

人体腰椎L_4～L_5段有限元模型建立及力学有效性验证

针对目前腰椎疾病高发,研究多工况下腰椎的力学情况是研究部分腰椎疾病的重要基础,选取一名健康男性志愿者,对其进行螺旋CT扫描,数据通过逆向建模软件处理得到三维实体图,利用有限元软件进行高质量网格划分与模型力学有效性验证。模型在500N、1 000N、1 500N、2 000N的正压力下,轴向位移分别为0.30mm、0.64mm、0.87mm、1.09mm,在500N正压力和10N·m扭矩下,前屈、后伸、侧弯、扭转的关节活动度与文献中数据基本一致,验证了模型的有效性。高质量腰椎有限元模型可用于模拟腰椎生物力学实验,对后续模拟部分人体腰椎疾病和医疗手术的生物力学情况打下了基础。     

实时融合导航与三维可视化技术在模拟微创肿瘤治疗中的应用

验证实时融合导航及三维重建技术在妇科肿瘤微创手术中的精准定位功能。在30个离体猪心内分别埋入直径为3mm的金属小钢球,并进行CT扫描及CT数据集的三维重建等处理。由五位医学院学生和五位妇科临床医生参与,分组在二维实时超声影像及自主研发的实时融合导航系统的辅助下,对30个离体猪心进行模拟妇科子宫穿刺手术操作。实验结果表明,三维影像导航组操作的穿刺针的定位精度高于其他两组;利用实时融合导航与三维重建技术联合应用的辅助功能,可明显提高妇科临床医生及医学院学生的穿刺操作定位精度。     

当结构假设和分布假设不满足时的验证性因子分析：稳健极大似然法估计和贝叶斯估计的比较研究

结构方程模型已被广泛应用于心理学、教育学、以及社会科学领域的统计分析中。结构方程模型分析中最常用的估计方法是基于正 态分布的估计量,比如极大似然估计法。这些方法需要满足两个假设。第一, 理论模型必须正确地反映变量与变量之间的关系,称为结构假 设。第二,数据必须符合多元正态分布,称为分布假设。如果这些假设不满足,基于正态分布的估计量就有可能导致不正确的卡方指数、不 正确的拟合度、以及有偏差的参数估计和参数估计的标准误。在实际应用中,几乎所有的理论模型都不能准确地解释变量与变量之间的关系, 数据也常常呈非多元正态分布。为此,一些新的估计方法得以发展。这些方法要么在理论上不要求数据呈多元正态分布,要么对因数据呈非 正态分布而导致的不正确结果进行纠正。当前较为流行的两种方法是稳健极大似然估计和贝叶斯估计。稳健极大似然估计是应用 Satorra and Bentler (1994) 的方法对不正确的卡方指数和参数估计的标准误进行调整,而参数估计和用极大似然方法得出的完全等同。贝叶斯估计方法则是 基于贝叶斯定理,其要点是：参数的后验分布是由参数的先验分布和数据似然值相乘而得来。后验分布常用马尔科夫蒙特卡洛算法来进行模拟。 对于稳健极大似然估计和贝叶斯估计这两种方法之间的优劣比较,先前的研究只局限于理论模型是正确的情境。而本研究则着重于理论模型 是错误的情境,同时也考虑到数据呈非正态分布的情境。本研究所采用的模型是验证性因子模型,数据全部由计算机模拟而来。数据的生成 取决于三个因素：8 类因子结构,3 种变量分布,和3 组样本量。这三个因素产生72 个模拟条件（72=8x3x3）。每个模拟条件下生成2000 个 数据组,每个数据组都拟合两个模型,一个是正确模型、一个是错误模型。每个模型都用两种估计方法来拟合：稳健极大似然估计法和贝叶 斯估计方法。贝叶斯估计方法中所使用的先验分布是无信息先验分布。结果分析主要着重于模型拒绝率、拟合度、参数估计、和参数估计的 标准误。研究的结果表明：在样本量充足的情况下,两种方法得出的参数估计非常相似。当数据呈非正态分布时,贝叶斯估计法比稳健极大 似然估计法更好地拒绝错误模型。但是,当样本量不足且数据呈正态分布时,贝叶斯估计在拒绝错误模型和参数估计上几乎没有优势,甚至 在一些条件下,比稳健极大似然法要差。     

当结构假设和分布假设不满足时的验证性因子分析:稳健极大似然估计和贝叶斯估计的比较研究（英文）

结构方程模型已被广泛应用于心理学、教育学、以及社会科学领域的统计分析中。结构方程模型分析中最常用的估计方法是基于正态分布的估计量,比如极大似然估计法。这些方法需要满足两个假设。第一,理论模型必须正确地反映变量与变量之间的关系,称为结构假设。第二,数据必须符合多元正态分布,称为分布假设。如果这些假设不满足,基于正态分布的估计量就有可能导致不正确的卡方指数、不正确的拟合度、以及有偏差的参数估计和参数估计的标准误。在实际应用中,几乎所有的理论模型都不能准确地解释变量与变量之间的关系,数据也常常呈非多元正态分布。为此,一些新的估计方法得以发展。这些方法要么在理论上不要求数据呈多元正态分布,要么对因数据呈非正态分布而导致的不正确结果进行纠正。当前较为流行的两种方法是稳健极大似然估计和贝叶斯估计。稳健极大似然估计是应用Satorra and Bentler(1994)的方法对不正确的卡方指数和参数估计的标准误进行调整,而参数估计和用极大似然方法得出的完全等同。贝叶斯估计方法则是基于贝叶斯定理,其要点是:参数的后验分布是由参数的先验分布和数据似然值相乘而得来。后验分布常用马尔科夫蒙特卡洛算法来进行模拟。对于稳健极大似然估计和贝叶斯估计这两种方法之间的优劣比较,先前的研究只局限于理论模型是正确的情境。而本研究则着重于理论模型是错误的情境,同时也考虑到数据呈非正态分布的情境。本研究所采用的模型是验证性因子模型,数据全部由计算机模拟而来。数据的生成取决于三个因素:8类因子结构,3种变量分布,和3组样本量。这三个因素产生72个模拟条件(72=8x3x3)。每个模拟条件下生成2000个数据组,每个数据组都拟合两个模型,一个是正确模型、一个是错误模型。每个模型都用两种估计方法来拟合:稳健极大似然估计法和贝叶斯估计方法。贝叶斯估计方法中所使用的先验分布是无信息先验分布。结果分析主要着重于模型拒绝率、拟合度、参数估计、和参数估计的标准误。研究的结果表明:在样本量充足的情况下,两种方法得出的参数估计非常相似。当数据呈非正态分布时,贝叶斯估计法比稳健极大似然估计法更好地拒绝错误模型。但是,当样本量不足且数据呈正态分布时,贝叶斯估计在拒绝错误模型和参数估计上几乎没有优势,甚至在一些条件下,比稳健极大似然法要差。     

多阶段混合增长模型的方法及研究现状

多阶段混合增长模型(PGMM)可对发展过程中的阶段性及群体异质性特征进行分析,在能力发展、行为发展及干预、临床心理等研究领域应用广泛。PGMM可在结构方程模型和随机系数模型框架下定义,通常使用基于EM算法的极大似然估计和基于马尔科夫链蒙特卡洛模拟的贝叶斯推断两种方法进行参数估计。样本量、测量时间点数、潜在类别距离等因素对模型及参数估计有显著影响。未来应加强PGMM与其它增长模型的比较研究;在相同或不同的模型框架下研究数据特征、类别属性等对参数估计方法的影响。     

置信区间宽度等高线图在线性混合效应模型样本量规划中的应用

线性混合效应模型在分析具有嵌套结构的心理学实验数据时具有明显优势。本文提出了置信区间宽度等高线图用于该模型的样本量规划。通过等高线图,确定同时符合检验力、效应量准确性以及置信区间宽度要求的被试量和试次数。结合关注被试内实验效应和被试变量调节效应的两类典型模型,通过两个模拟研究,采用基于蒙特卡洛模拟方法,探索效应量、随机效应大小和被试变量类型对置信区间宽度等高线图及样本量规划结果的影响。     

基于增长模型的非随机缺失数据处理:选择模型和极大似然方法

对含有非随机缺失数据的潜变量增长模型,为了考察基于不同假设的缺失数据处理方法:极大似然(ML)方法与DiggleKenward选择模型的优劣,通过Monte Carlo模拟研究,比较两种方法对模型中增长参数估计精度及其标准误估计的差异,并考虑样本量、非随机缺失比例和随机缺失比例的影响。结果表明,符合前提假设的Diggle-Kenward选择模型的参数估计精度普遍高于ML方法;对于标准误估计值,ML方法存在一定程度的低估,得到的置信区间覆盖比率也明显低于Diggle-Kenward选择模型。     

纵向数据的调节效应分析

目前调节效应检验主要是基于截面数据, 本文讨论纵向(追踪)数据的调节效应分析。如果自变量X和因变量Y有纵向数据, 调节效应可分为三类：调节变量Z不随时间变化、Z随时间变化、调节变量从自变量或因变量中产生。评介了基于多层模型、多层结构方程模型、交叉滞后模型和潜变量增长模型的纵向数据的多种调节效应分析方法。调节效应的分解和潜调节结构方程法的使用是纵向数据的调节效应分析的两大特点。对基于四类模型的调节效应分析方法进行综合比较后, 总结出一个纵向数据的调节效应分析流程。随后用实际例子演示如何进行纵向数据的调节效应分析, 并给出相应的Mplus程序。随后展望了纵向数据的调节效应分析的拓展方向, 例如基于动态结构方程模型的密集追踪数据的调节效应分析。     

题目因素分析：基于SEM和基于IRT的两类方法

心理和教育测量一般只能达到顺序量表的水平,其测量数据与被测因子间并非简单线性关系。题目因素分析是用来描述测量题目与因子间非线性关系的统计模型。题目因素分析主要有基于结构方程模型和基于项目反应理论两类方法,两类方法之间存在紧密的联系,甚至可以看作是同一模型的两种表现形式。本文详细阐述了该关系,同时对两类方法在参数估计、模型拟合指标、测量一致性检验和支撑软件等方面的特点进行了分析和比较,以便研究者选择最为适合其研究的方法。     

Spatial reconstruction of human motion by means of a single camera and a biomechanical model

The value of the results of the inverse dynamic analysis procedures used in the study of human tasks is dependent on the quality of the kinematic and kinetic data supplied to the biomechanical model that supports it. The kinematic data, containing the position, velocity and acceleration of all anatomical segments of the biomechanical model, result from the reconstruction of human spatial motion by means of the evaluation of the anatomic points positions that enable to uniquely define the position of all anatomical segments. Furthermore, the motion data must be kinematically consistent with the structure of the biomechanical model used in the analysis. The traditional photogrammetric methodologies used for the spatial reconstruction of the human motion require images of two or more calibrated and synchronized cameras. This is due to the fact that the projection of each anatomical point is described by two linear equations relating its three spatial coordinates with the two coordinates of the projected point. The need for the image of another camera arises from the fact that a third equation is necessary to find the original spatial position of the anatomical point. The methodology proposed here substitutes the projection equations of the second camera with the kinematic constraint equations associated with a biomechanical model in the motion reconstruction process. In the formulation the system of equations arising from the point projections and biomechanical model kinematic constraints, representing the constant length of the anatomical segments, are solved simultaneously. Because the system of equations has multiple solutions for each image, a strategy based on the minimization of a cost function associated to the smoothness of the reconstructed motion is devised. It is shown how the process is implemented computationally avoiding any operator intervention during the motion reconstruction for a given time period. This leads to an automated computer procedure that ensures the uniqueness of the reconstructed motion. The result of the reconstruction process is a set of data that is kinematically consistent with the biomechanical model used. Through applications of the proposed methodology to several sports exercises its benefits and shortcomings are discussed.     

生物运动信息加工模型

人类可以从生物体的各种运动行为中获得丰富的社会信息,以满足社会交往的需求。视觉系统对生物运动信息的加工是一个复杂的过程,不同于对其他普通客体的加工能力。研究者们采用不同的方法,分别从各自的角度来研究这一过程,同时也建立了一系列模型。其中早期模型关注视觉系统加工生物运动信息的过程和方法;近期模型则采用脑成像手段构建生物运动信息加工的神经网络。这些模型包含了很多有价值的研究成果,但是也存在需要进一步完善的地方。     

An investigation of surface reconstruction from binocular disparity based on standard regularization theory: comparison between "membrane" and "thin-plate" potential energy models

Visible surfaces of three-dimensional objects are reconstructed from two-dimensional retinal images in the early stages of human visual processing. In the computational model of surface reconstruction based on the standard regularization theory, an energy function is minimized. Two types of model have been proposed, called "membrane" and "thin-plate" after their function formulas, in which the first or the second derivative of depth information is used. In this study, the threshold of surface reconstruction from binocular disparity was investigated using a sparse random dot stereogram, and the predictive accuracy of these models was evaluated. It was found that the thin-plate model reconstructed surfaces more accurately than the membrane model and showed good agreement with experimental results. The likelihood that these models imitate human processing of visual information is discussed in terms of the size of receptive fields in the visual pathways of the human cortex.     

AIDR 技术在优化婴幼儿胸部 CT 扫描方案中的应用价值

该研究是探讨自适应迭代剂量降低重建技术（adaptive iterative dose reduction ,AIDR）在婴幼儿胸部 CT 扫描中的应用。本研究从拟行胸部 CT 检查的患儿中随机选取40例,分成 A 与 B 两组,A 组管电压为80kV ,用 AIDR 重建技术;B组为100kV ,用滤过反投影重建技术（FBP）。比较 A 、B 两组 CT 值、标准差（SD）、信噪比（SNR）、对比信噪比（CNR）、CT容积剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）及辐射剂量。该研究所得到的 A 、B 两组的图像质量评分、CT 值、SD 、SNR 、CNR 差异均无统计学意义。 A 组较 B 组辐射剂量降低。所以本研究认为在婴幼儿胸部扫描中采用80kV 加 ADIR重建,图像质量能达到诊断要求,且可降低辐射剂量。     

on the acoustic analysis of primate vocalizations

The acoustic theory of speech production relates articulatory maneuvers to acoustic attributes of speech. Some procedures are discussed that make use of this theory to analyze the vocalizations of nonhuman primates. These procedures make use of sound spectrograms, oscillograms, and computer-implemented analogs of the primate vocal apparatus as well as anatomical measurements. The use of these techniques in recent studies of nonhuman primate vocalizations is reviewed. These studies show that nonhuman primates lack the anatomical apparatus that is necessary for the production of the full range of human speech. Some unresolved questions concerning the structure of nonhuman primate utterances are discussed with regard to human linguistic ability.     

新尝试“假设法脑出血测量”与常用方法的对比

介绍一种CT脑血肿体积测量的新方法——假设法。制作水模进行CT扫描,分别用CT脑出血测量之假设法与多田公式法、CT定量法对其测量,比较结果的准确性。该方法较多田公式法、CT定量法更便捷准确。此假设法,计算简单、快速、准确,比多田公式法、CT定量法更具优势。     

Olfaction in utero: can the rodent model be generalized?

In this article we discuss five requirements that theoretically must be fulfilled for transnatal chemosensory learning to occur in three placental species, the rat, the sheep, and the human, viz. (1) minimum or partial maturity of nasal chemoreceptor systems, (2) efficient odorivector compounds in the fetal environment, (3) the ability to memorize chemosensory information across birth, (4) perinatal continuity in chemical signals, (5) neonatal ability to detect air-borne odorants previously experienced in the aquatic environment. A substantial body of data is reviewed for the rat, in which fetal chemosensation is now firmly established. The less studied ovine perinate also shows preliminary evidence of nasal chemoreception and of postnatal retention of prenatally experienced odorants. Concerning the human species, we discuss extensive anatomical data supporting nasochemoreception in utero, but as yet no direct or indirect functional demonstration is provided. Furthermore, the strongest evidence of odorivector compounds in amniotic fluid is from human data. The results presented allow generalization of chemosensory functioning in utero in the species considered.     

Data‐driven Methods for Modeling Social Perception

How do we model the complexity of social perception? A major methodological problem is that the space of possible variables driving social perceptions is infinitely large, thus posing an insurmountable hurdle for conventional approaches. Here, we describe a set of data‐driven methods whose objective is to identify quantitative relationships between high‐dimensional variables (e.g., visual images) and behaviors (e.g., perceptual decisions) with as little bias as possible. We focus on social perception of faces, although the methods could be applied to other visual and nonvisual categories. We review two reverse correlation approaches: (a) psychophysical methods based on judgments of images altered with randomly generated noise, where the analysis relates the random variations of the images to judgments; and (b) methods based on judgments of randomly generated faces from a statistical, multidimensional face space model, where the analysis relates the dimensions of the face model to judgments.     

Results of cerebral computer tomography in the diagnosis of tumors of the sella region

Computer tomography (CT) is an important aid to the diagnosis of sella tumours because it images the tumour directly and delineates it from the healthy tissues. The tumour type can be identified to a certain extent, but angiography is necessary to distinguish tumours from aneurysms. The study is based on 140 surgical and histological examinations, the results of which were compared wit those obtained by CT. Suprasellar inflammations could always be identified by CT. Although intrasellar tumours may be identifiable by CT if full use is made of the potential of the equipment, negative CT results do not necessarily mean that there is no tumour. The diagnostic validity of the method is restricted by the absence of "standards", against which the variable images of intrasellar structures can be judged, and the restricted resolution of CT.