目的 建立空间辐射环境下,航天员器官所受辐射剂量及对其健康危险的计算方法.方法 利用符合航天员体征的人体MRI图像,建立三维男性人体模型及辐射数据库,并结合蒙特卡罗粒子输运程序GEANT4用于剂量计算.结果 我们得到了模拟各向同性抽样情况下,10 MeV到500 MeV单个质子对人体辐射敏感器官的吸收剂量及有效剂量.结论 在航天员体征三维人体模型及辐射数据库的基础上.利用空间舱内测量质子谱,得到了舱内累计剂量.计算的皮肤剂量为148.6 μGy/d.该值与美国和俄罗斯发表的数据100-300μGy/d比较接近. Objective To predict the astronaut organs radiation exposure and related health risks in the space radiation environment, the calculated method is studied. Methods A male voxel human model based on MRI and radiation data bank was build. The calculation was carried out with Monte Carlo particle transporting program GEANT4. Results The organ absorbed dose distribution and the effec-tive doses to the model in isotropic proton fields with energies ranges from 10 MeV to 500 MeV were obtained. Conclusion Based on the Chinese astronaut voxel model and the data set of proton spectrum measured in the space cabin, the cumulated dose in the model is gotten. The calculated skin dose is about 148.6 μGy/d, which is within in the range of 100 -300 μGy/d, published by USA and Russia.

目的 探讨利用自行下体负压训练器训练后的心血管反应改变及其在推拉效应中的作用,为其在推拉效应的地面防护中提供实验依据.方法 8名男性被试者进行一定方式的自行下体负压训练器训练,每天1次,连续10 d.在训练前、训练5 d及训练10 d后测量平卧位心脏泵血功能,进行心率变异性(HRV)、血压变异性(SBPV)及压力反射敏感性(BRS)分析和推拉动作、头高位倾斜(HUT)测试.结果 训练10 d后,平卧位血压及心脏泵血功能较训练前显著升高(P<0.05).HRV分析的HFn降低.而LFn升高,但未达到显著水平.SBPV分析及BRS在训练后无明显改变.训练后的模拟推拉动作HUT阶段及HUT实验中,SBP、DBP、SV及CO较训练前显著升高(P<0.05).结论 自行下体负压训练器训练可以提高被试者的基础心血管水平,增强其对立位应激的调节能力,可能对推拉效应的防护具有一定的作用,可用于战斗机飞行员进行地面抗荷生理训练.

目的 研究中、长期载人航天任务中微重力条件下的水气分离问题.方法 利用自行研制的水气分离组件和不同材质、规格的亲水微孔滤膜,对不同压力和配比的水/气混合物进行分离实验,并研究了重力对分离的影响.结果 将4～6 L/h水、2 500 mL/min O2组成的混合流体分离成不含水的气流和含气量<1%的液流,对液流中含有的微量气体的来源和含量进行分析,证明重力对分离过程无影响.结论 水气分离组件设计合理,亲水微孔滤膜具有在微重力条件下进行水气分离的能力,需进一步研究并有广阔的应用前景.

目的 研究低压条件下小麦的培养技术,为建立低压受控生态生保系统奠定基础.方法 利用低压植物栽培装置开展小麦培养试验,通过测量和比较常压(101 kPa)和低压(50 kPa)下小麦的光合速率、蒸腾速率、生长状况、产量和籽粒养分含量等生长指标,研究小麦在低压下的生长发育特点.结果 与常压相比,低压下小麦生长基本正常,但生长初期叶片有卷曲发黄现象;平均光合速率和蒸腾速率分别增加9.23%和11.54%(低压处理15 d);小麦株高降低,分蘖增加,根系所占比重增加,生育期长5 d左右;生物量和产量分别增加5.46%和4.39%;小麦籽粒蛋白质和总糖含量有所增加,但其他营养成份含量没有显著差异.结论 50 kPa大气压力条件在一定程度上促进了小麦的生长发育.

目的 提出基于事件的空中交通管制员情境意识的测量方法.方法 采用少与多航空器条件下的雷达管制模拟任务,综合利用这种新的测量方法、情境意识主观评定、心理负荷评定、飞行冲突数等指标,检验基于事件的情境意识测量方法的敏感性与效度.结果 在少与多航空器条件下,被试者对高度请求事件觉察的快慢存在显著差异;在多航空器条件下,该方法测量的情境意识对管制过程中出现的飞行冲突量具有预测作用;在少航空器条件下,该方法测量的情境意识与主观评定测到的情境意识呈负相关,与实时管制负荷评定正相关,但是都不显著.结论 基于事件的情境意识测量方法符合主流的情境意识定义,具有良好的敏感性、诊断性和预测效度、无干扰性,但是该方法的构念效度仍需要进一步检验.

目的 研究人体前方不同位置目标点的拾取运动时间特性,探讨拾取运动的起始点和目标点位置对拾取时间的影响.方法 设计并进行人体上肢拾取运动实验,记录拾取时间数据,通过数据分析,探讨人体上肢从平面板上不同起始点拾取前方不同位置目标点的运动时间特性.结果 分析结果表明,起始点和目标点的位置改变对拾取时间有极大影响.结论 右利手者拾取前方不同位置目标点时,目标点相对于起始点的方位不同,或起始点(目标圆)位置有变,都会造成拾取时间的显著差异.起始点在目标板上行方向的位置变化对拾取时间影响较大,在列方向的位置变化对拾取时间影响较小.对右利手者,当拾取距离一定时,从起始点向右上方45°目标点的拾取时间最短;起始点位于人体右侧时,该起始点所在目标圆总的拾取时间最短.

目的 探求不同幅值脉冲电刺激对内皮细胞的形态、增殖以及活性物质NO和ET-1分泌量的影响.方法 选择在50 Hz频率,幅值分别为25 mV,50 mV,100 mV,200 mV,400 mV,800 mV,1 600 mV,3 200 mV的电刺激6 h作用于内皮细胞.用扫描电镜观察细胞形态.检测MTT,分析细胞增殖.检测内皮细胞NO和ET-1的分泌量.结果 在低幅值脉冲电刺激(25 mV,50 Hz)作用下,内皮细胞明显增殖.同时大量伪足突起出现,分泌物也同时增多.但当电刺激高于100 mV后,脉冲电刺激明显抑制细胞生长.NO的表达在电刺激作用后明显增加,随电刺激幅值增加而提高,在400 mV左右出现峰值.ET-1的表达在25 mV出现峰值后逐渐下降.结论 脉冲电刺激对内皮细胞的形态、增殖、ET-1和NO表达都有影响.同时,预示低幅值脉冲电刺激是有效辅助血管生成的手段.

目的 基于完全最小二乘原则,研究荧光断层成像技术.方法 由漫射方程对荧光断层成像正问题建模,并使用有限元法计算出权重矩阵后,引入完全最小二乘原则,使用归一化共轭梯度法对荧光信息进行重建.结果 该算法的抗噪性能优于同等情况下基于最小二乘原则的重建算法,且对于初值的稳定性较好.此外,避免了普通共轭梯度法解完全最小二乘问题时的溢出现象,使得算法的稳定性及实用性增强.结论 本文所提出的算法具有较好的抗噪性、准确性及稳定性,是一种有效的荧光断层成像重建算法.

目的 设计并构建一套漫射光学断层成像系统.方法 利用近红外激光器作为光源,仅用一个光电倍增管作为检测器.一个光学多路复用器用于切换检测通道.系统的32个通道(16个发射通道,16个检测通道)工作在连续密度波模式,用来获取256个边界检测数据.结果 基于所提出的成像系统进行了实验.用intralipid作为仿体,碳素墨水作为吸收体.吸收体在浸入仿体前后分别在边界上得到一组检测数据.将这两组数据归一化后用来重建吸收系数图像.重建结果反映了吸收体的实际位置和大小.结论 所提出的成像平台能够有效地用于组织光学参数的成像.但由于逆问题的欠定性很严重,重建算法中也没有考虑噪声的影响,导致重建图像的分辨率还不够高.下一代系统可以考虑利用更多的先验知识和提高系统性能来改善重建结果.

目的 建立联系认知任务行为学效应与功能磁共振信号的线性模型,并验证模型合理性.方法 通过线性模型建模认知任务行为学效应与功能性磁共振成像(fMRI)信号,通过相关参数的假设检验来确定功能区,并利用Stroop范式的实验数据,对本模型与SPM的分析结果进行比较.结果 该模型应用于真实数据,检出的功能区主要有背外侧前额叶(Brodmann 9/46),额上内侧回(Brodmann 8/9)与SPM结果吻合,与文献报道一致.结论 该模型可以定量分析行为学数据与功能信号的关系,为认知功能影像的分析提供了一个思路.