一种耳鸣治疗声优化算法的研究

为解决传统耳鸣治疗声难以兼顾治疗效果和音频悦耳程度等问题,本文提出了一种兼顾音频悦耳程度和耳鸣治疗效果的创新音频处理算法。首先遵循耳蜗感音的对数分布特性,基于固定上下限截止频率的数字滤波器组对原始自然声的音频进行分频滤波;然后对原始自然声的音频沿着频率对数轴均衡,使得声频在全频率范围内实现能量均衡的同时,兼顾治疗效果。结果显示,经过对数能量均衡处理后的音频,不但整体符合粉红噪声的分布,且在4001~8000 Hz和8001~10000 Hz高频段内的能量得到显著提高,处理后的音频能量分别超过原始音频能量15倍和100倍。本文提出的创新算法不但满足耳鸣患耳对音频感音的悦耳习惯,而且为高频耳鸣无疗效的国际难题提供了治疗方案。

新型耳穴检测系统的研制

耳廓上分布着的耳穴与人体的内脏器官在形态上往往呈现"投影"的相似对应关系。当人体器官出现病症或在患病早期时,可导致与患病器官相对应的特定耳穴上呈现电阻降低等病理性阳性反应。目前存在的耳穴检测仪功能单一,缺乏对耳穴电阻值的定量测量、统计分析和对耳穴电阻值地形图的伪彩色图像的直接表征;而且,缺乏对解剖分区和神经分区内的穴位点电阻值的统计处理和穴位所对应的器官及神经功能的综合分析诊断。设计研发了新型耳穴检测系统,实现了用3种不同功能对人体耳穴阻值的定量检测;对解剖分区和神经分区的耳穴阻值分别进行统计计算和分析;另外,利用伪彩色图像的方法表征出了耳穴等阻值区间的分布图,为临床的定量、直观检测提供了方便。

基于USB声卡的便携式耳声发射检测系统的研制

耳声发射是一种产生于耳蜗,经听骨链及鼓膜传导释放入外耳道的微弱音频能量,它提供了一种简便、快速、客观、无损地检测耳蜗功能的手段。为提高全功能耳声发射检测系统的便携性和减少噪声的干扰,开发了基于USB多媒体声卡的便携式耳声发射检测系统。结合前端硬件采集模块,在基于VC++Studio2005软件平台上,实现了对瞬态诱发耳声发射(TEOAE)和畸变产物耳声发射(DPOAE)信号的检测,并对系统进行了全面的定标校准和测试,实现了对OAE信号的全功能定量检测和分析。

听觉系统传输通路综合检测平台的研制

听觉系统传输通路是由听觉外周、听神经和听觉中枢组成。为了全面、客观、无创、及时地提取听觉系统传输通路的综合信息,本研究首次研发了听觉系统传输通路的听力指标综合检测平台,实现了在相同刺激声作用下,同时获取听觉外周的耳声发射(OAEs)信号和听觉中枢的听觉诱发电位(AEPs)信号,并进一步从同一刺激声作用下的OAEs和AEPs信号中提取出了特征向量,以表征整个听觉系统的功能状况及通路间的关系。为解答一系列相关的疑难科学问题和临床应用提供了综合、全面的分析研究平台和临床应用基础。

电子耳蜗声调信息的电刺激编码的改进研究

电子耳蜗现有产品所采用的语音处理算法以传递语音信号的幅度信息为基础,丢失了声调信息,因此造成我国电子耳蜗植入者对声调的识别还存在困难。声调信息主要蕴涵在语音基频中,在电刺激下,为了提高基频检测的准确性进而提高对声调的识别率,并对刺激速率进行准确选择,在前期提出的9度速率电刺激编码策略的基础上,通过自相关算法及平均幅度差函数的联合使用来提高基频提取的准确性,同时采用动态步长搜索解决分类饱和的问题,从而实现对刺激速率的准确选择。结果显示本研究提高了基频提取的准确性和对刺激速率进行动态选择的准确性。

瞬态诱发耳声发射信号的检测、分析及应用

本文详细综述了瞬态诱发耳声发射的信号特征、信号检测、信号分析方法和在临床中的研究及应用。并进一步提出了在耳声发射研究中存在的问题及临床应用前景。

畸变产物耳声发射的产生源的研究

为了澄清畸变产物耳声发射(DPOAE)产生源的机制,本研究首先采用固定刺激声频率比,交替加抑制声和对没有抑制声作用下的DPOAE信号进行分解的方法进行对比研究,得出DPOAE的产生源至少具有两个或两个以上,并具有不同的产生性质的初步结论。在此基础上,采用固定刺激声频率f2和扫描刺激声频率f1,逐步改变抑制声强度的方法。结果证明:DPOAE信号是由双源产生的,并且分别具有两种不同的性质。位于刺激频率f1和f2的最大交叠区且靠近f2位置处的产生源是主要的源并具有非线性相位的性质,产生具有较短潜伏期的信号。位于2f1-f2频率附近有另外一个产生源,该源产生的DPOAE信号具有线性相位性质,并具有较长的潜伏期。耳道中检测到的DPOAE是由两个不同的源所产生的DPOAE信号之和。

对侧刺激声作用下瞬态诱发耳声发射信号的相位研究

目的研究有无对侧刺激声作用下瞬态诱发耳声发射信号相位变化的定量计算方法。方法提出了采用互相关法定量计算有无对侧刺激声作用下瞬态诱发耳声发射信号相位差的方法。结果采用互相关法确定相位差 ,不但将发生相位变化的频率点准确定位 ,而且将相位的变化量准确求出。结论此方法弥补了采用“相位相关法”确定相位变化的不足 ,为进一步定量研究对侧刺激声作用下耳声发射信号相位的变化打下了基础。

生物医学工程专业综合训练实践教学改革

原有的生物医学工程专业综合训练课程在教学内容、环节、模式和实践支撑平台上远不能适应现代实践教学发展的要求。为了解决存在的问题,课程组以"建设成为研究型生物医学工程专业综合训练的精品课"为目标,确立了"1个目标、3个环节、5种模式、4个主攻方向"的改革方针。经过几年的实践运行,形成了有特色的生物医学工程专业综合训练教学体系,推动了实践教学的全面发展,提高了学生的实践能力和创新意识。

刺激频率耳声发射的研究进展

为了推动对刺激频率耳声发射(SFOAEs)的产生机制和检测方法的深入研究并推动SFOAEs的临床应用,综述了刺激频率耳声发射的研究进展,包括SFOAEs的产生机制、SFOAEs的检测方法、SFOAEs的检测评估与听力损失的关系、SFOAEs对听觉系统频率选择特性的评估潜力。在SFOAEs的产生机制的介绍中,分别从SFOAEs的产生源、SFOAEs的传输通路、SFOAEs信号的成分特征等几方面进行了论述。在SFOAEs的检测方法中,重点介绍了经常涉及到的双音抑制、非线性压缩、频谱平滑和扫频音等方法。最后,对SFOAEs的临床应用进行了展望。

耳声发射信号的小波分析及应用

为了利用瞬态诱发耳声发射信号 ,对耳蜗性和蜗后性两种感音神经性耳聋进行病变诊断和定位 ,提出了一种基于小波变换的方法 ,用于对感音神经性耳聋病变进行诊断和定位。首先 ,获取听力正常耳信号的小波变换的对数均方根 -频率曲线范围 ,及在对侧刺激声作用下,信号受抑制的小波变换的对数均方根 -频率曲线范围 ;然后根据某一受试耳有无对侧刺激声作用下的瞬态诱发耳声发射信号 ,得出其小波变换的对数均方根曲线及受抑制的对数均方根曲线 ;最后 ,检测受试耳的两条曲线是否分别在正常值范围内 ,由此对受试耳的耳蜗及内侧橄榄耳蜗系统功能进行检测 ,同时根据每一条曲线将蜗性及蜗后病变定位到某一细致的频带。此方法与目前临床上采用的耳声发射结合ABR和纯音测听的诊断方法能很好地吻合。

自发耳声发射信号检测方法的研究

探讨对自发耳声发射信号进行较高频率分辨率和准确率的稳健检测算法以使其应用于临床。方法采用改进的周期图法、AR模型及小波变换方法 ,研究自发耳声发射信号的检测算法。结果改进的周期图法和小波变换方法比目前临床所采用的检测算法在准确检测谱峰峰值及其位置、高分辨率提取信号频谱特征等方面 ,具有更大的优越性。结论改进的周期图法和小波变换方法对推动自发耳声发射在临床生理和病理上的应用有巨大的潜力。

电子耳蜗调试平台的教学实验系统研制

为了测试不同言语处理算法对电子耳蜗(CI)信号编码的影响,研制了一套CI调试平台的教学实验系统。该平台主要包括PC机和嵌入式处理器模块。PC机完成对CI调试平台的参数设置和采集语音信号,并通过言语处理算法对语音信号进行处理并存为.dat文件。嵌入式处理器模块以OMAPL137双核处理器为核心,通过局域网接收PC机发送的CI工作参数和.dat文件,据此调整CI调试平台的工作模式并进行编码发射。学生可在CI调试平台上观察不同言语处理算法对CI信号编码的影响,并可以设计自己的言语处理算法进行测试。该调试平台有助于加深学生对CI工作流程的理解并激发学生的创新性思维。

有无CAS作用的TEOAE信号的谱分析

为了利用瞬态诱发耳声发射(TEOAE)信号对耳蜗性和蜗后性两种感音神经性耳聋进行病变诊断和定位,提出了一种基于AR谱分析的方法,用于对感音神经性耳聋病变进行诊断和定位.首先,获取听力正常耳信号的对数AR谱-频率曲线的正常值范围,并获得在对侧刺激声作用下,信号受抑制的对数AR谱-频率曲线的正常值范围;然后,计算某一受试耳在有无对侧刺激声作用下的TEOAE信号的对数AR谱-频率曲线及受抑制的对数AR谱-频率曲线;最后,检测受试耳的两条曲线是否分别在正常值范围内,由此对受试耳的耳蜗及内侧橄榄耳蜗系统功能进行诊断定位.此检测结果与目前临床上综合利用耳声发射、脑干听觉诱发响应(ABR)和纯音测听的诊断结果有很好的一致性.

对侧刺激噪声作用下耳声发射信号的研究

本文综述了近年来国内外关于对侧刺激噪声对 OAE信号影响的基础理论研究。其中包括在对侧刺激噪声作用下 ,OAE信号的各种变化以及此项研究的方法、意义及应用前景。研究对侧刺激噪声对 OAE信号的影响 ,为进一步揭示耳蜗的主动微观机制、耳蜗病变及其相联系的中枢神经系统的生理、病理有重要意义。

自发耳声发射的检测方法及其信号特征

本文综述了近年来国内外关于自发耳声发射的基础及理论研究，其中包括自发耳声发射的检测方法、信号处理及信号特征等方面。自发耳声发射的发现。

听神经复合动作电位教学实验平台的研制

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。

预测器-减法器-恢复器构成的滤波器去除刺激伪迹的研究

为了去除混在瞬态诱发耳声发射（TEOAE）信号中的刺激伪迹,同时保留瞬态诱发耳声发射信号的有效信息,本文首次提出将预测器-减法器-恢复器构成的滤波器,用于去除受试者耳中的刺激伪迹,来准确提取TEOAE信号。此方法与导出的非线性响应方法相比,不但能准确有效地去除刺激伪迹,而且能保留TEOAE信号的有效成分。是一种非常有前景的应用于临床的方法。

畸变产物耳声发射的产生机制

为了更好地澄清畸变产物耳声发射(distortion product otoacoustic emissions,DPOAE)的产生机制,本文对相关研究进行了综述。一般而言DPOAE的产生机制包括产生源和传输途径两个问题,文中对DPOAE产生源所涉及的三种假说及DPOAE传输途径所涉及的两个假说进行了详细的论述和分析。

胎儿心电监护系统的改进与提高

作者介绍一种先进的胎儿心电监护系统，对传统的胎儿心电监护系统作了改进和提高。该系统在胎儿心电的提取与处理方法上，解决了单纯用匹配滤波法难以提取到微弱的胎儿心电信号的问题。在系统的硬件方面，优化了信号放大器，重新设计和组建一套以４８６ＰＣ机为核心的胎儿监护系统。在软件上，采用了基于Ｗｉｎｄｏｗｓ平台，ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋的面向对象的软件编程。