低阶煤热溶萃取物的配煤炼焦性能

目前,使用黏结性添加物进行配煤炼焦,降低焦/肥煤的使用比例,是焦化行业降本增效的重要途径。国内外学者已经在实验室阶段初步证明了低阶煤热溶萃取物替代焦/肥煤炼焦的可行性,工业化应用需要开展大规模的萃取物炼焦实际验证。基于此,本文搭建了低阶煤热溶萃取装置,并与多家焦化厂展开合作,完成了萃取物替代焦/肥煤的小焦炉实验验证。结果表明:萃取物取代20%肥煤或10%焦煤时能够明显降低焦炭的灰分,保持焦炭冷热性能基本不变。并且萃取物在炼焦过程中有72%~77%的留存率,不会造成焦炭产量的明显降低。因此,本研究明确了低阶煤热溶萃取物取代焦/肥煤炼焦方案的可行性,为焦化行业的降本增效提供了新选择,并进一步推动了低阶煤热溶萃取技术的工业化进展。

低强度脉冲超声促进骨折愈合的动物实验研究

目的: 探讨低强度脉冲超声促进骨折愈合的作用。方法: 制备 48只成年新西兰兔双侧桡骨中段骨折模型, 并将实验兔随机分为 6个组。左侧桡骨骨折处应用强度为 30mW/cm2 的低强度脉冲超声体外照射, 每天 1次, 每次 20min, 右侧桡骨骨折处实行假照作为对照。各组实验动物分别于术后 1、2、3、4、5、6周, 采用X线片、骨密度、组织学等指标评价骨折愈合情况。结果: X线片: X线片评分半定量分析表明, 实验侧骨愈合速度明显快于对照侧 (P<0 .05)。组织学: 骨折断端间从纤维连接到骨性连接, 再到骨髓腔再通, 实验侧比对照侧明显提前。骨密度:实验侧BMD在术后 2、3、4周高于对照侧 (P<0. 05), 术后 5、6周二者无明显区别 (P>0. 05)。结论: 低强度脉冲超声通过影响骨折愈合的三个主要阶段—炎症期、愈合期和塑形期而促进骨折愈合。

聚焦超声对黄羊鼻黏膜形态学的影响

目的研究聚焦超声对黄羊鼻黏膜形态学的影响。方法运用中国重庆海扶技术公司生产的CZB型超声波鼻炎治疗仪,在不同剂量参数下对离体牛肝进行直线扫描,观察聚焦超声在离体牛肝中形成的生物学焦域形态是否满足设计需要;以选择参数在鼻内镜下扫描活体黄羊下鼻甲鼻黏膜,通过大体形态、光镜和透射电镜观察聚焦超声扫描后黄羊鼻黏膜组织形态学的改变。结果离体牛肝实验结果显示在选择剂量参数下可获得满足设计需求的生物学焦域形态。聚焦超声扫描黄羊下鼻甲后,其黏膜外观和色泽无明显改变,但扫描后第3天鼻腔分泌物增加、第7天恢复正常。扫描后第3天,光镜下显示黄羊鼻黏膜上皮层完好,鼻黏膜下层出现散在、点状的凝固性坏死。凝固性坏死区血管内皮细胞变性、部分血管内血栓形成,神经细胞空化变性或坏死,腺体细胞部分或完全坏死。电镜显示鼻黏膜上皮杯状细胞、纤毛柱状上皮细胞等结构正常。在第7天凝固性坏死区出现胶原纤维增生等组织修复表现。在第14天坏死组织开始溶解吸收,部分切片显示坏死组织消融。结论在选择参数下聚焦超声能量可特异性沉积于鼻黏膜下层,对富含血管、神经和腺体的鼻黏膜组织消融,但不破坏鼻黏膜上皮层等非靶点区结构,从而可能维护鼻黏膜黏液纤毛系统功能。

人肝癌移植瘤多药耐药模型的建立及耐药机制的探讨

背景与目的肿瘤多药耐药是肿瘤化疗的主要障碍和研究热点,本研究拟建立人肝癌裸小鼠皮下及肝原位移植多药耐药模型,探讨其生物学特性和耐药机制的异同,为研究体内逆转肿瘤多药耐药提供理想的动物模型。方法人肝癌细胞系HepG2裸鼠肝原位、皮下移植后,用阿霉素腹腔注射诱导耐药。MTT法检测耐药细胞对抗肿瘤药的敏感性,流式细胞仪检测癌细胞膜蛋白P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白(MRP)、肺耐药蛋白(LRP)的表达和细胞对罗丹明(R123)的外排作用,逆转录PCR检测耐药细胞中三种膜蛋白mRNA的表达。结果肝原位和皮下移植瘤耐药细胞形态及生物学行为符合人肝癌特征;对多种药物产生较明显的耐药性,其中对阿霉素的耐药倍数分别为26.4和24.6;肝皮下移植和原位移植组耐药细胞膜蛋白P-gp、MRP和LRP的阳性率均增高,分别为(77.3±2.1)%和(78.1±1.9)%,(72.1±4.3)%和(72.7±5.1)%,(31.1±1.0)%和(32.2±1.4)%。多药耐药基因的阳性率也明显增高,细胞对R123的外排作用增强;肝原位移植瘤组与皮下移植瘤组比较,多药耐药性差异没有统计学意义(P>0.05)。结论所建立的裸鼠肝原位及皮下移植瘤多药耐药模型符合人肿瘤多药耐药特征,为研究体内逆转多药耐药提供了理想的动物模型。

低强度脉冲超声促进骨折愈合的生物力学评价

目的 :探讨低强度脉冲超声对骨折愈合的生物力学影响。方法 :造成 3 0只成年新西兰兔双侧桡骨中部3mm骨缺损 ,左侧骨缺损处应用低强度脉冲超声波体外照射 ,右侧缺损处实行假照作为对照。定期取标本行三点弯曲生物力学测试。结果 :术后第 4、 5、 6周弯曲最大载荷、最大应力、最大吸收能量两组差异显著 (P <0 .0 1)。结论 :低强度脉冲超声促进骨折愈合 ,加快恢复骨组织机械强度。

低强度脉冲超声刺激对人类牙周膜细胞BMP-2表达效应的研究

目的:探讨一定强度的LIPUS对H-PDLCs进行辐照后,细胞内BMP-2的表达变化,对LIPUS诱导牙周成骨效应进行初步评估。方法:体外培养H-PDLCs,LIPUS(90mW/cm2,20min/天)连续处理1周,分别于处理1、3、5、7天后收集标本,同期培养的未接受任何处理的H-PDLCs为对照组。实时定量PCR检测各时间点细胞内BMP-2基因表达变化,2^(-△△CT)法分析基因相对表达变化量,对△CT值组间差异进行方差分析。结果:实时定量PCR显示LIPUS处理后H-PDLCs内BMP-2表达逐渐增强,于第3天达高峰,第5天逐渐减弱,但表达仍高于同期未处理组,到第7天下降到接近同期未处理组水平。尤其是,LIPUS处理3天后较同期对照组BMP-2基因表达增加6.07倍;5天后较同期对照组BMP-2基因表达增加2.30倍,△CT值组间均具有统计学差异(P<0.05)。结论:本研究发现LIPUS处理可有效诱导H-PDLCs的BMP-2表达增强,随时间变化呈现一定的规律性。这表明LIPUS具有潜在的促进H-PDLCs成骨分化效应。

牙槽骨缺损与弹性结扎快速构建慢性牙周炎Beagle犬模型的研究

探索快速构建牙槽骨缺损联合弹性结扎致慢性牙周炎Beagle犬模型的方法,为超声治疗慢性牙周炎提供研究平台.6只Beagle犬选择上下颌双侧第三前磨牙颊侧翻瓣,制备6 mm×6 mm×3 mm的牙槽骨缺损,左右侧采用自身对照.对照组直接缝合牙龈,实验组缝合牙龈后一周置入正畸弹性牵引橡皮圈,术后第2,4,6,8,10周摄X片,行形态学和组织学观察.临床检查以牙龈发红、水肿、探诊出血、牙周袋形成为主要症状.第10周左右,牙龈炎逐渐向牙周炎发展,观察到牙周袋形成、牙槽骨吸收、以及显著的病理性成骨.牙槽骨缺损联合弹性结扎可快速构建牙周炎模型,缩短慢性牙周炎Beagle犬模型构建周期,较好地模拟临床牙周炎的病理病变过程,值得推广应用.

聚焦超声手术钳对肝脏损伤模式的初步研究

目的:观察聚焦超声手术钳(Focused ultrasound surgical clamp,FUSC)对离体肝脏的损伤模式。方法:FUSC由固定钳状手柄上,中轴线重合,能产生2束方向相对应的聚焦超声波的2个超声换能器构成。在超声频率为1.6MHz,声强(ISPPA)12000W/cm2条件下,对厚度4～10cm离体牛肝进行双面连续扫描辐照后,记录牛肝达到贯通性凝固性坏死的辐照时间,测量离体牛肝凝固性坏死性状的形状和特征,观察组织病理学的变化。结果:FUSC对所有厚度的肝组织均能造成贯通的凝固性坏死。凝固性坏死的形状与FUSC的声场形态基本一致,长度为2.72～3.20cm,宽为1.44～1.80cm。在相同声功率下,随着牛肝厚度增加,造成靶区贯通性凝固性坏死的时间随之增加。结论:FUSC对离体牛肝进行辐照,能造成预定靶区肝组织的贯通性凝固性坏死。本实验为肝切除术提供了一种新的手术器械。

选择性化学机械抛光制作微拱形结构

为克服平面微机械结构无法释放残余应力、刚度小、跨度小,平面牺牲层工艺成拱出现非光滑台阶状边缘而造成器件失效或能量泄漏的缺点,改进现有成拱工艺在器件尺寸、结构稳定性及可靠性等方面的不足,提出一种用选择性化学机械抛光技术制作微拱形结构的方法。该方法是在化学机械抛光过程中,加入对牺牲层材料和硅材料抛光速度具有差异性的选择性抛光液,在牺牲层和硅材料的边界处利用滑动摩擦过程中的物理和化学作用,在牺牲层处形成连续平滑的拱形凸起,最后在其上制作微拱形结构。实验结果证实:微拱形结构有一定的曲率,拱起高度约为3.5μm,跨度大于100μm,微拱形表面光滑且为连续的曲面。该方法可为MEMS传感器、微型压电驱动器、薄膜体声波谐振器及滤波器的微拱形结构的制作提供参考。

低阶煤的热溶萃取提质研究进展

低阶煤的热溶萃取提质是利用溶剂在温和条件下对低阶煤进行热萃取,通过对原煤的脱水与多级分离,可得到无水、无灰、高热值与良好热塑性的萃取产物与低水分的萃余煤。同时萃取产物在配煤炼焦、高级燃料及炭材料制备等多个领域均具有实际应用优势,拥有较高的附加值,并且该技术中溶剂具备可循环利用的优势。因此,热萃取提质是实现低阶煤分级分质转化利用的有效途径之一。本综述首先介绍了现有各类低阶煤提质处理方式;然后梳理了热溶萃取提质发展脉络,重点综述了低阶煤热溶萃取提质的各类影响因素、反应机理、现有工艺以及产物的利用途径;最后利用“Web of Science核心合集”作为数据源,使用CiteSpace科学计量软件刻画了煤溶剂萃取的知识图谱,通过对研究主题进行分析,总结研究方向并预测研究热点,为低阶煤热溶萃取提质研究提供一定的参考价值。综合分析表明:新型低成本绿色溶剂的选取、萃取产物结构表征及高值利用等领域具有较高的研究趋势,同时需要对萃取机理及萃取物特性定向调控开展深入研究,进一步推动工艺规模化生产进程。

基于Parylene膜的法-珀干涉型光纤超声水听器

针对高强度聚焦超声(HIFU)声场测量,提出并研究了一种基于Parylene膜的法-珀干涉型光纤水听器。采用真空气相沉积法在光纤的端面蒸镀Parylene膜构成光纤水听器的法-珀腔,分析了光纤水听器的传感原理和解调原理,建立了HIFU声场检测的实验系统。实验结果表明,基于Parylene膜的法-珀干涉型光纤水听器能准确传感超声信号,其输出与换能器驱动电压的非线性度小于0.01,且与聚偏氟乙烯(PVDF)针式水听器的测量结果基本一致。

光纤电压测量仪

利用BGO的横向电光效应研制的光纤电压测量仪,具有高输入阻抗、安全可靠、远距离测量、高精度、高线性度以及可数字和模拟输出等特点。其电压测量范围0—20kV,精度±1%(满刻度),线性度±1％。 本文将叙述其光纤电压测量仪的基本原理、设计考虑、仪器结构及其性能参数。

基于纹影法的聚焦超声声场重建算法研究

为了从聚焦超声声场纹影图像直接重建声场声压分布图像,首先根据水中声波与光波的作用规律,利用Zernike相衬技术得到纹影系统中空间声压分布与纹影图像中光强的关系,再通过纹影系统获得聚焦超声声场实时图像,最后根据纹影系统的物理特性经过反投影重建算法重建出凹球壳聚焦超声换能器的空间声压分布。分析可知,理论声焦域横向与声轴大小分别为0.15mm、1.4mm,重建声场电功率为12 W时横向最接近为0.25 mm,30 W时声轴最接近为1.35mm。与球壳换能器的理论声压分布进行对比的结果表明,该方法具有一定可行性,可以用于聚焦超声换能器的声场分布检测。

电磁式冲击波发生器的研究

设计并制作了一种电磁式冲击波发生器,该发生器包括激励源和换能器两部分。分析了激励源及换能器的工作原理;对换能器振动系统的基频频率进行测量,依据周边嵌定振动板的基频与各次泛频的关系得到换能器振动系统的各次泛频;换能器在较高频率振动时,还应具有足够的电声转换效率和较高的输出功率,采用得到的振动系统的各次泛频作为机电耦合的匹配频率来满足这一要求。检测结果表明,设计制作的电磁式冲击波发生器达到预期设计要求。

呼吸门控对呼吸运动引起组织位移造成靶区精度复位差的作用

背景:在常规高强度聚焦超声治疗中,如何避免呼吸运动引起的脏器组织位移从而影响辐照靶区定位精度及治疗的安全性是目前急需解决的问题。目的:探讨在高强度聚焦超声治疗过程中,利用呼吸门控技术提高高强度聚焦超声治疗靶点定位精度的可行性。方法:在相同声强、辐照时间情况下,利用压阻式微型呼吸传感器,基于呼吸门控技术控制高强度聚焦超声治疗设备对活体兔肝脏组织进行定点辐照,与用常规高强度聚焦超声治疗方法的定点辐照对比,并检测凝固性坏死的情况。结果与结论:辐照后将动物解剖,取出其肝脏,找到辐照靶区,测得利用呼吸门控技术定点辐照的最大剖面焦区大小为4.5mm×2.0mm,用常规的高强度聚焦超声治疗方法定点辐照的最大剖面焦区大小为9.0mm×2.5mm。提示呼吸门控技术能够有效消除呼吸运动引起组织移位造成的靶区定位精度的影响。

聚焦超声外科手术钳减少肾部分切除术中出血的动物实验

目的:近年来高强度聚焦超声作为一种新兴的止血手段成为国内外学者研究的热点。实验拟验证聚焦超声手术钳辅助肾部分切除减少术中出血的安全性、有效性及可行性。方法:实验于2007-03/10在重庆医科大学医学超声工程研究所完成。10只南江黄羊麻醉后,使用由重庆医科大学超声研究所研制的聚焦超声手术钳(声强12000W/cm2,频率1.6MHz)沿制订的预切线对肾脏进行凝固后,行右肾下极切除术。记录肾脏凝固性坏死性状、切除术中出血量和肾部分切除时间。对凝固性坏死组织行病理学检查。结果:①所有动物肾部分切除均顺利完成,聚焦超声手术钳造成整个预切线肾脏贯通性凝固性坏死,长(3.8±0.3)cm,宽(0.9±0.2)cm,厚(2.6±0.3)cm,损伤区域边界清楚。②术中肾脏凝固时间(300±10)s,肾部分切除出血量(57±7)mL,肾部分切除时间(12±3)min。③术后28d内无实验动物死亡及并发症发生。结论:使用聚焦超声手术钳辅助肾部分切除术中出血少,安全、有效。

超声换能器阻抗角的在线检测

超声治疗设备中超声换能器的阻抗特性在工作时发生变化而导致静态匹配失效,采用固定频率下的动态匹配可解决此问题,实时、在线对超声换能器阻抗角进行测量是实现该方法的关键。在过零计数法的基础上,提出了一种多周期同步计数法,并采用单片机及外部分频电路等实现了超声换能器阻抗角的在线检测。该方法具有硬件电路简单、测量精度高、频带宽等优点,当测量频率为500 kHz时,误差小于0.1°。

干涉型光纤传感技术研究

我们研究了利用零差检测技术的光纤Mach-Zehnder干涉仪,相位检测灵敏度达到了2.8×10^(-4)rad。本文将叙述光干涉相位检测的基本原理、实验装置及结果分析。

聚焦超声手术钳联合声诺维辅助肝部分切除术的实验研究

目的:探讨聚焦超声手术钳(Focused ultrasond surgical clamp,FUSC)在肝部分切除术中应用的可行性和有效性及SonoVue对FUSC的增效作用。方法:12只健康山羊分为Ⅰ组(FUSC组,n=6)为对照组,Ⅱ组(FUSC+SonoVue组,n=6)为实验组。FUSC由固定在钳状手柄上,中轴线重合,能产生两束方向相对应的聚焦超声波的二个超声换能器构成。手术进腹暴露游离肝脏,在超声频率为1.6MHz,声功率为150W条件下,使用FUSC沿制订的预切线对肝脏进行辐照后,行肝左外叶切除术。对照组动物直接接受FUSC辐照肝脏靶区,实验组动物注射声诺维即刻接受FUSC辐照。术后局部取材进行组织病理学检查,记录肝切除术出血量、FUSC辐照时间和手术时间、肝断面面积、术后并发症和死亡率,观察动物血常规、肝功能的变化。结果:所有实验动物无死亡和并发症。Ⅰ组出血量为(16.9±4.2)ml,辐照时间为(174±9)s;Ⅱ组出血量为(16.3±3.5)ml,辐照时间为(122±9)s。Ⅰ组和Ⅱ组在单位面积断面的平均出血量上无显著性差异(P>0.05);Ⅰ组和Ⅱ组在单位面积断面的平均FUSC辐照时间上存在统计学差异(P<0.05)。组织病理学检查可见靶区肝组织凝固性坏死和小血管坏死及闭塞;两组动物手术后血清ALT、AST、TB、DB术后均有一过性的增高,术后7d恢复到术前水平。结论:聚焦超声手术钳辅助肝部分切除术是可行和有效的,具有出血少、手术时间短、操作方便等优越性,联合应用SonoVue可增强FUSC的生物学效应,提高FUSC效率,进一步缩短手术时间。

低强度脉冲超声波对Beagle犬Ⅱ度根分叉病变的辅助效应

背景:低强度脉冲超声波主要用于促进骨折愈合及提高新生骨组织密度,尚未见其对Ⅱ度根分叉病变组织学修复效应的报道。目的:观察低强度脉冲超声波对Ⅱ度根分叉病变的组织学修复效应。方法:5只Beagle犬各取2颗下颌第4前磨牙颊侧作为实验区,建立Ⅱ度根分叉病变模型,分别分为超声组和对照组并在颊侧缺损龈方根面制备切迹作为参照点,高糖饲养8周。超声组行根面平整术,术后1周行低强度脉冲超声波(90mW/cm21.5MHz,200μs,1kHz)处理20min/d,对照组行根面平整术和假处理。6周后取实验区域组织制备脱钙切片,苏木精伊红染色、Masson染色行根分叉区域组织测量分析。结果与结论:超声组根分叉区新生牙槽骨沿根面生长,根分叉区可见牙龈上皮;对照组根分叉区以结缔组织生长为主,可见大量牙龈上皮和少量新生骨组织。超声组新生牙槽骨胶原呈"红-蓝"相间,以红染为主;对照组呈现蓝染,即超声组的新生牙槽骨胶原较对照组成熟。超声组牙槽骨、牙骨质、牙周膜新生量均大于对照组(P<0.05)。提示90mW/cm2低强度脉冲超声波可促进根分叉病变新生牙槽骨胶原成熟和改建。