彩色多期CT血管成像对脑大、中动脉闭塞性脑梗死的诊断价值

目的探讨彩色多期CT血管成像(ColorViz mCTA)对大、中动脉闭塞性脑梗死的诊断价值。方法选取本院急性缺血性脑卒中患者306例,均完成多期CTA及MRI-DWI检查。多期CTA血管信息由FastStroke软件汇总。对比ColorViz mCTA对于大、小梗死灶的检出差异性,分析ColorViz mCTA与区别大、小病灶之间的相关性,利用ROC曲线评价ColorViz mCTA对区分大、小急性脑梗塞灶的诊断价值。结果共检出323个病灶,其中大、中动脉闭塞性梗死灶共190个,小动脉闭塞性脑梗死灶133个。病灶越大,ColorViz mCTA检出率越高(P<0.001),并且ColorViz mCTA与病灶大小有显著相关性(r=0.749,P<0.001);ColorViz mCTA区分大、小病灶曲线下面积(AUC)为0.933(P<0.001),当病灶面积等于2.53 cm2时,ColorViz mCTA具有最大诊断效能,敏感度为91.1%,特异度为86.1%。结论利用ColorViz mCTA可对脑大、中动脉闭塞性脑梗死针对性诊断。

季风低压诱发2018年8月广东特大暴雨过程分析

利用NCEP/FNL再分析资料和中尺度数值模拟方法探讨2018年8月27日—9月1日季风低压环境下广东特大暴雨过程的形成成因。利用扰动天气图方法分析发现,季风低压和西南急流为此次广东暴雨过程提供了有利的水汽条件和能量条件。熵变零线位置与降水落区位置有较好的对应,零线处能量有最大累积,有利于暴雨的发生发展,对预报暴雨降水落区有一定的指示意义。为进一步验证季风低压的影响机制,构建不同季风低压尺度的敏感性试验,即通过滤去季风低压环流中的扰动分量来改变季风低压的强度。结果表明:暴雨强度与季风低压尺度和强度存在密切的关系。当季风低压强度较强时,暴雨过程总雨量强;当季风低压强度较弱时,降水大为减少甚至无降水。诊断分析指出,能量螺旋度指数能够较好反映出不同情形下降水发生发展,在季风低压背景下,暴雨区能量螺旋度指数较大,降水强度较强。反之,随着季风低压强度减弱,能量螺旋度指数减小,降水减弱。

一种基于知识蒸馏的量化卷积神经网络FPGA部署

设计了一种针对心电数据实时分类的量化神经网络,将权重量化为两位整数,运用知识蒸馏的方法使性能达到了期望的效果,并部署于FPGA开发板上。知识蒸馏后的量化网络比全精度网络的分类准确率提升了9%。在FPGA开发板上的运行结果符合预期,达到了需要的性能,可以对左束支传导阻滞(L)、右束支传导阻滞(R)、正常心拍(N)和室性早搏综合征(V)四种心电信号进行分类,相比于其他量化方式对存储参数的需求更小,资源使用更少,相比于CPU速度提升了1.5倍,运行时间达到实时性要求,适合于部署在小型、轻量化的资源有限的可穿戴设备上。

轻量化高效目标检测平台的设计

基于人工智能的目标检测算法作为安防监控、辅助驾驶等方向的核心技术,其在边缘端的应用落地已成为研究热点。一方面,目标检测网络计算量大、参数量多,往往占据器件的大量资源;另一方面,目标检测应用的落地普遍需要满足高效、实时性等要求。针对实际应用场景中以上问题的考量,提出了可增强小目标检测能力的带有旁路(Bypass)的目标检测网络模型,并面向边缘端落地对该模型进行了轻量化和高效并行化设计。其中,轻量化设计方面,运用了深度可分离卷积、BRAM复用、多精度参数等多种优化策略;高效并行化方面,在多尺度上对输入输出通道、卷积核进行了并行化设计。在PYNQ框架下,完成了轻量化高效目标检测平台的搭建,实现帧率达到44.5 FPS、IoU为0.68的检测性能,满足了边缘端落地的需求。

副热带高压内部台风远距离暴雨特征和机制个例分析

为了提高对副高内部台风远距离暴雨特征和机制的认识,综合利用多源观测和ERA5再分析资料,对2018年台风“山竹”在副高内部引发的一次远距离暴雨过程进行分析。结果表明:①这次暴雨发生在500 hPa副高内部高温、高湿、高能的强对流不稳定环境中,暴雨区位于低层台风倒槽北端、偏南气流风速辐合区和高空急流入口区右侧。②低层暖湿平流提供了充足的水汽和能量,促使对流不稳定层结发展和维持;高层强辐散耦合低层辐合形成强烈上升运动,为暴雨提供有利动力条件。③中尺度对流系统有3个演变阶段:带状对流组织和建立、对流带北移南侧超级单体发展和移动、北部对流减弱南部对流带新建发展,造成了两个阶段的极端短时强降水(100 mm/h以上)。④低层华北高压先后与台风倒槽、海上高压结合,增强了低层辐合并维持了切变线(地面辐合线),利于对流的发展和维持。台风倒槽是初始对流带的触发和组织者,雷暴冷池出流是超级单体发展移动的关键因素。⑤高空急流的辐散抽吸强迫中层辐合,正涡度和低槽发展,暴雨区垂直风切变增强,利于南部对流带发展。当低纬度有台风活动时,500 hPa副高内部低层有台风倒槽,台风倒槽北端的辐合区是远距离暴雨预报的着眼点。

台风“烟花”缓慢移动的机理研究:远距离双台风相互作用

本文通过一系列敏感性试验探究台风"烟花"移动缓慢的可能机理。结果表明:台风"烟花"的移动对台风"尼伯特"的强度较为敏感。"尼伯特"强度主要通过影响其附近大尺度低压系统的强度与范围,间接影响"烟花"的大尺度引导气流,进而影响"烟花"的移动。具体而言,"尼伯特"与其附近大尺度低压系统环流共同激发西北风引导气流,抵消了部分副高西南侧的东南风引导气流,从而造成"烟花"受到的大尺度引导气流偏弱,致使其移动缓慢,路径复杂。此外,当"尼伯特"强度越大时,以上过程对"烟花"移动的影响也越大。因此,当两个台风相距较远时,双台风相互作用可能通过影响周围的大尺度系统,间接对台风路径产生较大影响。

高分子钼鉄硫络合物固氮催化剂的研制(Ⅰ)

本文报导了最近试制的一种高分子钼铁硫络合物固氮催化剂的研究成果。这种催化剂对乙炔加氫还原成乙烯反应的初速度是1.3摩尔/摩尔·分。与同类型固载化催化剂——葡聚糖凝胶一半胱氨酸钼络合物的初速度相近。实验表明,在催化反应过程中,它的活性组分不易脱落,循环使用时仍有较高的活性。初步测定了催化剂组成与活性之间的关系,它与固氮酶活性组分的元素组成是一致的。这些实验结果,对于在理论上进一步研究生物固氮机理和在工业生产上寻找一个适用的固氮催化剂,都是颇有裨益的。

棒状柱塞结构优化模拟

柱塞气举是页岩气压裂液返排的关键技术之一。为了进一步提高棒状柱塞举液密封效果,利用Fluent软件建立单一流道的二维几何模型,采用湍流模型模拟棒状柱塞运行时凹形槽内流场情况,优选槽型(正直角梯形、等腰梯形、反等腰梯形、反直角梯形和矩形),对比分析不同槽深和槽宽时的流场情况,并开展优化后棒状柱塞与常用衬垫式柱塞对比物理模拟实验。结果表明,柱塞运行时在凹槽中心有一个低速区,在该低速区会不断产生干扰流体正常流动的涡流,从而使整体流速降低以达到密封的效果;在对比槽型中,正直角梯形槽的密封效果最好;现场常用参数范围内,随槽宽、槽深增大,密封效果变强(槽宽20 mm、槽深6 mm时最优),且槽宽对柱塞密封性的影响大于槽深。物理模拟实验证实,相同条件下优化后的棒状柱塞在小气量情况下举液效果优于常用衬垫式柱塞。本研究结合CFD建立了可靠物理模型,且优化后棒状柱塞举液效果较好,对现场实际应用有指导作用。

煅烧气氛对Sol-gel制备MgAl_(2)O_(4)粉体烧结性能的影响

分别研究了空气气氛和氧气气氛下煅烧对溶胶凝胶制备MgAl_(2)O_(4)粉体性能的影响,并通过真空热压烧结成功制备出具有一定透光性的MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷。用XRD、BET、SEM和TMA对粉体性能进行了分析。结果表明,煅烧气氛对粉体团聚状态和烧结活性有明显地影响;氧气气氛煅烧后粉体具有较小的粒径、较高的分散性和烧结活性;氧气气氛1100℃煅烧后粉体经较低的1500℃真空热压烧结后成功制备出具有一定透光性的MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷(可见光波长范围透过率36%~47%)。

心冲击图信号的采集和特征分析及其应用

目的:探讨心冲击图(BCG)信号和心电图(ECG)信号的内在联系,从而提升BCG信号在临床中的应用价值。方法:同时采集BCG信号和ECG信号,利用小波预处理及自适应模板匹配提取BCG信号的J波,获取BCG信号的心动周期间隔,并与同时段ECG信号的心动周期间隔对比。采用一维卷积神经网络建立BCG信号到ECG信号的重构映射,获取原始ECG信号的形态。结果:同时采集得到的BCG和ECG信号的心动周期间隔相关度为98.16%,形态相关度为95.44%。可由BCG信号得到原始ECG信号的RR间期、QRS波段宽度、ST波段宽度等特征。结论:在BCG信号中可以找出有效ECG信号特征,并以此改善BCG信号的临床意义。

基于ADS1293的低功耗心电信号采集系统设计

为提高便携式心电监护设备的信号采集功能、改善单导联信号采集造成的疾病诊断不全现象,该研究通过采用STM32L433CBT6微处理器控制前端模拟芯片ADS1293采集三导联心电信号,并根据用户需求选择ZigBee、WIFI或NB-IOT三种方式进行心电信号的无线传输,利用低功耗器件、优化软件程序、设置低功耗模式等方式降低系统功耗,设计出一款具有体积小(6.5 cm×4 cm×2 cm)、功耗低(WIFI:122 mW、ZigBee:43 mW、NB-IOT:34 mW)、便携等优点的新型心电信号采集系统,从而实现长时间稳定的心电信号检测。

基于级联分类器的心律失常检测

常见的心律失常如室性早博(PVC)和左束支传导阻滞(LBBB)在心血管疾病诊断和预后中具有重要的临床价值。本文提出一种用于PVC和LBBB自动检测的级联分类器,通过提取时域和形态特征,采用支持向量机区分PVC和非PVC,再采用加权最小距离分类器(W-MDC)将非PVC分为正常(N)和LBBB。用MIT-BIH心律失常数据库进行算法验证,对N、LBBB和PVC三分类的总体正确率为96.28%,N、LBBB、PVC各类的灵敏度和特异性分别为98.59%、97.15%,81.41%、91.89%和89.22%、84.87%,验证该算法的泛化能力及对不同病人的心拍分类有效性。此外,本文还证明多导联信息综合对LBBB分类性能的提高。

基于0.18μm BiCMOS工艺的25Gbit/s光接收机前端电路设计

采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计并实现了一款传输速率为25 Gbit/s的高速光接收机前端电路。前端电路主要包括跨阻放大器(TIA)、限幅放大器(LA)、直流偏移消除电路和输出缓冲级4部分。跨阻放大器采用了伪差分结构,相比于传统的单端转差分电路,减少了共模噪声,增强了电路的稳定性。限幅放大器采用了Cherry-Hooper结构,利用射极跟随器作为反馈通路,降低了输出电阻,将输出电容与放大级隔离,从而拓展带宽,提高电路增益。直流偏移消除电路,有效消除了跨阻放大器输出端的直流偏移,提高了电路的稳定性。仿真结果表明,光接收机前端电路跨阻增益为65.4 dBΩ,带宽为25.3 GHz,灵敏度为-16.7 dBm,功耗为163 mW。

马栗种子提取物治疗下肢深静脉血栓后综合征的效果分析

目的探讨马栗种子提取物治疗下肢深静脉血栓后综合征(PTS)的临床疗效。方法选取2019年11月至2020年10月深圳大学第一附属医院/深圳市第二人民医院收治的100例静脉回流障碍患者,按照随机数字表法将患者分为试验组与对照组,每组50例。对照组患者接受常规抗凝药物治疗和穿弹力袜,试验组患者在常规抗凝药物治疗和穿弹力袜的基础上加服马栗种子提取物。比较两组患者治疗前与治疗后2周、1个月、3个月、6个月的Villalta评分,以及两组患者治疗后2周、1个月、3个月、6个月的临床疗效。观察两组患者是否出现恶心、呕吐、腹痛、腹胀等胃肠道反应和其他不良反应。结果治疗前,两组患者的Villalta评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后2周、1个月、3个月、6个月,试验组患者的Villalta评分均低于对照组患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后1、3、6个月,试验组有明显治疗效果的患者分别为43例、50例、50例。治疗后2周,两组患者的临床疗效比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后1、3、6个月,两组患者的临床疗效比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论在常规抗凝药物治疗联合穿弹力袜的基础上加服马栗种子提取物对下肢深静脉PTS的临床疗效显著,有利于促进下肢深静脉PTS患者临床症状的缓解,提高患者的生活质量,值得临床推广。

云分析方法对浙江省一次强对流天气数值模拟的应用初探

基于云分析方法,利用WRF-ARW模式设计一套快速更新循环同化方案,对2019年3月21至22日发生在浙江省的一次强对流天气过程进行模拟研究。通过设计两组对比试验,对云分析同化雷达反射率效果进行诊断分析。在控制试验中,模拟降水落区和降水量与实况差别较大,而采用云分析方法同化雷达反射率(CA-DA)的模拟试验中,降水模拟效果相对较好,雨带明显东移,强度与实况接近。初步结果表明,利用云分析同化雷达反射率因子可以改进模式初始场的风、温度、水汽场以及水凝物等信息,进而缩短模式spin-up时间,提高降水落区及强度的预报。

基于55 nm CMOS工艺的2.5 Gbit/s高灵敏度跨阻放大器

基于55nm CMOS工艺,设计了一种工作速率为2.5Gbit/s的高灵敏度跨阻放大器(TIA)。TIA输入级电路采用三级反相器级联结构。为了提高动态范围,采用了双自动控制增益(AGC)电路来调节反馈电阻阻值。输入级电路后级的三级差分放大器进一步放大电压信号,并运用有源电感峰化技术来提高带宽,最后进行缓冲器输出。为了降低跨阻放大器的噪声,设计了基准带隙电路和电压偏置电路,采用温度补偿技术来保证芯片的温度稳定性。电路仿真结果表明,在误码率BER=1×10-12情况下,TIA的后仿真灵敏度为-30.2dBm,跨阻增益为87.5dBΩ,带宽为1.8GHz。在3.3V电压的条件下,功耗为119.4mW。

吸收光谱法研究新型双钼配合物{Mo[S_(2)CN(C_(2)H_(5))_(2)]_(4)}{MOCl_(6)}的结构

双钼配合物[Mo(DTC)_(4)][MoCl_(6)](其中DTC=S_(2)CN(C_(2)H_(5))_(2))由于它在一个分子中同时包含两个处于不同配位环境中的、表观氧化态都是正五价的钼,即:一个Mo^(5+)与四个DTC配体构成配位阳离子[Mo(DTC)_(4)]^(+);另一个Mo^(5+)与氯离子配体构成配位阴离子[MoCl_(6)]^(-)而独具特色。本文首次发表了它的红外和紫外-可见吸收光谱数据,并通过初步的光谱分析,确定了上述配合物的结构特征。

一种2.5Gb/s CMOS宽动态范围光接收机模拟前端电路

基于55nm CMOS工艺,设计了一种具有宽动态范围的2.5Gb/s光接收机模拟前端电路。作为光接收机的输入级电路,为了获得低噪声和高灵敏度性能,跨阻放大器(TIA)基于三级反相器级联结构,同时采用双自动增益控制(DAGC)电路来扩大输入信号的动态范围。为了提高增益,引入后置放大器,包括电平转换电路和三级差分放大电路,同时利用电容简并的方法来进一步拓展带宽,最后进行缓冲器输出。测试结果表明,在误码率为10-12的情况下,光接收机的输入灵敏度为-26dBm,过载光功率为3dBm,动态范围达到29dBm。光接收机在3.3V供电电压下,电流功耗为36mA,整体芯片面积为1 176μm×985μm。

静脉血栓栓塞症凝血因子11基因遗传突变位点与浓度相关性研究

目的:研究静脉血栓栓塞症(VTE)患者凝血因子11(F11)基因遗传突变位点与浓度的相关性,探讨F11分泌功能异常与单核苷酸多态性(SNP)基因型的相关性。方法:应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测VTE家系中4例发病个体、3例非发病个体及40例健康志愿者血浆F11浓度。对4例VTE家系发病个体进行全外显子测序及生物信息学分析,分析鉴定与F11分泌异常相关的易感SNP位点,并用Sanger测序验证SNP位点信息。对3例VTE家系非发病个体、40例健康志愿者进行Sanger测序,分别得出SNP位点信息。分析三组之间SNP位点的不同基因分型与血浆F11分泌浓度的相关性。结果:4例VTE家系发病个体血浆F11分泌浓度(1897.71±306.34)μg/L明显高于3例VTE家系非发病个体(877.73±316.30)μg/L(P<0.05),且明显高于40例健康志愿者(678.15±457.90)μg/L(P<0.05)。全外显子测序及生物信息学分析鉴定F11分泌异常的4例VTE家系发病个体共同携带SNP位点rs5966,3例VTE家系非发病个体及40例健康志愿者均未携带。结论:携带F11 SNP位点rs5966的VTE患者血浆F11的分泌浓度明显升高,rs5966位点可能导致F11血浆浓度异常的重要遗传因素之一。

基于隧穿机理的石墨烯纳米带准一维器件设计

隧穿场效应晶体管（TFET）在低功耗领域具有很好的应用前景,以优化新型准一维TFET为目的,通过数值仿真研究了以石墨烯纳米带（GNR）为沟道材料的准一维TFET以及受器件尺寸和掺杂浓度控制的器件输运特性及开态和关态电流。以能带调控理论结合局域态密度与电流谱密度间的关系为手段对隧穿效应的机理进行了详细的探讨,分析了禁带宽度、栅覆盖范围、沟道长度和源漏掺杂浓度4个变量对输运过程的影响,进而确定了其对器件性能影响的变化趋势,并总结了相应原则,得到了有利于提高驱动能力、降低静态功耗以及满足数字电路一般性要求的准一维器件的设计策略。这一研究可为基于准一维材料的TFET的设计提供参考,推动基于平面材料的新型器件的发展。