天文应用红外焦平面读出电路研究

成功设计了一款天文应用的640×512短波红外焦平面读出电路。由于红外天文观测具有极低背景辐射、光子通量低的特点,为了实现探测器的高信噪比,需要降低器件的暗电流和电路噪声。电路采用有效的功耗管理策略,在保证电路正常工作的前提下尽可能地降低电路功耗以减小电路辉光对器件暗电流的影响。同时,研究非破坏性读出的数字功能,实现了超长的积分时间和信号的多帧累积,并作为一种斜坡采样的策略有效地降低读出噪声。短波HgCdTe焦平面的测试结果符合理论设计预期,开启电路非破坏性读出功能,设置6 000 s的积分时间,当电路功耗调低至14.04 mW时暗电流为0.9 e-·pixel^(-1)·s^(-1)。读出噪声在两档增益下分别为50 e-(10 fF)和27 e-(5 fF),非线性度低于0.1%。

消除CDS折叠效应的增益自适应红外焦平面读出电路

高动态范围是红外焦平面探测技术的先进发展方向之一。高集成度像元读出电路的动态范围受到小电荷存储容量和噪声的限制。所设计的增益自适应像元读出电路,小信号下为电容反馈跨阻放大器(CTIA),大信号下自动转换为变阻抗电阻反馈跨阻放大器(RTIA),实现小信号大增益、大信号小增益的自动切换,将集成3.86 fF积分电容的CTIA电荷容量拓展到1.63 Me^(–)。在15μm像元中心距的像元内集成相关双采样(CDS)结构,大幅减小噪声。对CDS大信号注入产生的折叠效应进行理论分析,并设计抗折叠结构。采用180 nm 3.3V CMOS工艺,完成640×512规模的读出电路的设计、仿真、流片、测试。测试结果显示,该电路可消除CDS折叠效应,噪声电子数17 e^(–),动态范围拓展到99.66 dB。

正交匹配追踪优化稀疏频散Radon变换多模式导波分离方法

原始频散Radon变换(DRT)方法中的有限孔径效应以及算子非正交性影响了DRT导波信号参数提取的精度,因此提出了一种稀疏频散Radon变换方法以实现更精确的导波混叠模式分离和参数估计。该方法基于导波信号的参数域稀疏性,引入正交匹配追踪算法构造代价函数,经多次迭代在频散Radon域中获得稀疏能量谱,可精确分离阵列导波信号中的混叠模式并去噪。对不同信噪比下各模式仿真信号,稀疏DRT方法的信号重建误差较原始频散Radon变换方法下降51.1%。仿真和实验验证了所提算法在导波模式参数提取和混合模式分离方面的可靠性。

血清FGF21联合NT-proBNP预测第二代药物洗脱支架植入术后支架内再狭窄的临床研究

目的观察血清成纤维细胞生长因子(FGF)-21与第二代药物洗脱支架(DES)植入术后支架内再狭窄(ISR)的关系以及联合N-末端脑钠肽前体(NT-proBNP)预测ISR的价值。方法选取2019年1月—2021年6月海南医学院第二附属医院心血管内科一区接受二代DES经皮冠状动脉介入(PCI)的冠心病(CAD)患者175例,并在PCI术前采集外周血样本,通过酶联免疫吸附测定法检测血清FGF21水平。在PCI后9~24个月复查冠状动脉造影,并根据是否发生ISR分为ISR组32例和非ISR组143例。应用广义加性模型(GAM)探讨FGF-21与ISR风险的关系,多因素Logistic回归分析影响CAD患者DES植入术后2年ISR风险的临床因素,受试者工作特征(ROC)曲线分析其预测价值。结果ISR组血清FGF21水平高于非ISR组(Z=7.081,P<0.001)。多因素Logistic回归分析结果显示,支架总长度≥38 mm、NT-proBNP和FGF21升高是CAD患者DES植入术后2年ISR风险增加的独立预测因素[OR(95%CI)=1.072(1.040~1.106)、1.004(1.002~1.007)、1.038(1.021~1.056)]。血清FGF21水平和DES植入术后2年ISR发生率的拟合曲线结果显示两者呈正相关(r=0.508,P<0.001)。血清FGF21预测DES植入术后2年ISR风险的曲线下面积(AUC)为0.891,NT-proBNP的AUC为0.739,且FGF21联合NT-proBNP预测的AUC为0.966(P<0.001)。结论血清FGF21是接受二代DES PCI治疗的CAD患者2年ISR风险的独立危险因素。联合FGF21和NT-proBNP对ISR的预测潜力具有更高价值。

间质性肺疾病急性加重期患者外周血D-二聚体、B型钠尿肽的检测应用

目的 探讨分析外周血D-二聚体(D-dimer, D-D)、B型钠尿肽(B-type natriuretic peptide, BNP)在间质性肺疾病(interstitial lung disease, ILD)急性加重期患者中的检测价值。方法 选取2021年6月至2023年5月安阳市人民医院收治的96例ILD急性加重期患者纳入A组,同时将45例体检健康人纳入B组作为对照,比较两组D-D、BNP水平差异;同时所有ILD急性加重期患者出院后均随访3个月,根据患者是否死亡分为死亡组与存活组,比较两组患者一般资料、临床特征及D-D、BNP水平差异,采用ROC曲线分析D-D、BNP对于ILD急性加重期患者预后的预测效能。结果 A组D-D、BNP水平均明显高于B组(P<0.05);随访3个月后,死亡患者共54例,占比56.25%,存活患者共42例,占比43.75%;死亡组D-D、BNP水平均明显高于存活组(P<0.05);死亡组与存活组患者性别、BMI等一般资料差异无统计学意义(P>0.05),死亡组年龄、合并糖尿病占比、呼吸困难占比、咯血占比、晕厥占比、胸痛占比均高于存活组(P<0.05);ROC曲线分析显示,D-D、BNP及两项联合预测ILD急性加重期患者预后的敏感性分别为53.70%、70.37%、83.33%;特异性分别为90.48%、78.57%、80.95%;AUC分别为0.727、0.805、0.866(P<0.05)。结论 ILD急性加重期患者D-D、BNP水平出现明显改变,D-D、BNP对于ILD急性加重期患者预后具有较高预测效能。

超声导波骨检测技术研究进展

受年龄、工作环境、病变及药物等影响,骨细胞代谢、骨质吸收和形成发生变化,导致骨质疏松症、骨延迟愈合等,影响儿童、青少年的生长发育和老年人(尤其是绝经后女性)、空间站航天员等人群的生活和生产[1-2]。骨骼健康问题是中国老龄化社会面临的重要医学问题,2016年发布的《“健康中国2030”规划纲要》将“健康骨骼”纳入专项行动。鉴于组织物理性质与骨生理和病理的紧密关系,发展骨组织物理性质高效检测技术,对骨病的精准检测、骨骼健康管理、骨病个性化治疗方案设计等具有积极的意义,符合中国“十四五”规划实施积极应对人口老龄化国家战略的医疗技术需求。

尿沉渣和尿液干化学检测在妇幼尿液检验中的应用价值分析

目的:探讨尿沉渣和尿液干化学检测在妇幼尿液检验中的应用价值。方法:选取2020年2月-2021年4月于福建省妇幼保健院就诊并行尿常规检查的1002例患者作为研究对象。对患者尿液标本进行尿沉渣和尿液干化学检测,并以尿细菌培养结果作为本研究检测结果的“金标准”。记录并分析患者疾病分类,比较尿沉渣和尿液干化学单独及联合检测在妇幼尿液检验中的诊断效能。结果:尿细菌培养检出复杂性尿路感染2例、尿道炎274例、泌尿系统疾患138例、尿道损伤29例,共检出443例。尿沉渣检测检出阳性251例、阴性751例;尿液干化学检测检出阳性307例、阴性695例;尿沉渣+尿液干化学检测检出阳性411例、阴性591例。尿沉渣+尿液干化学检测敏感度(90.29%)、尿液干化学检测敏感度(52.82%)均明显高于尿沉渣检测(35.44%)(χ^(2)=285.493、83.100,P<0.05),尿沉渣+尿液干化学检测敏感度明显高于尿液干化学检测(χ^(2)=60.376,P<0.05);尿沉渣+尿液干化学检测特异度(98.03%)明显高于尿沉渣检测(83.18%)、尿液干化学检测(86.94%)(χ^(2)=72.410、49.480,P<0.05);尿沉渣+尿液干化学检测准确度(94.61%)、尿液干化学检测准确度(71.86%)均明显高于尿沉渣检测62.08%(χ^(2)=312.567、21.664,P<0.05),尿沉渣+尿液干化学检测准确度明显高于尿液干化学检测(χ^(2)=185.880,P<0.05)。结论:尿沉渣+尿液干化学检测在妇幼泌尿系统疾病中的检出率与诊断效能均明显高于尿沉渣、尿液干化学单独检测,有助于患者病情诊断与治疗,值得借鉴。

拼接型短波红外探测器的光谱响应特性

红外探测器的光谱响应一致性影响高光谱成像仪器的动态范围,研究高光谱成像用拼接型短波红外探测器在同一光谱维的响应均匀性对提高高光谱成像性能有重要意义。通过测量相对光谱响应和窄带响应,对响应波段为1.0~2.5μm、规格为2000×256的碲镉汞短波红外探测器光谱响应率进行测量和分析,提出用光谱响应非均匀性定量化分析光谱响应一致性。分析了在80℃和140℃不同的黑体温度下,窄带滤光片的中心波长和半带宽不同时,带外截止深度为OD3时,带外信号对窄带性能测试误差的影响。通过测量探测器模块的光谱响应率,计算拼接的2000×256探测器在1μm、1.9μm和2.5μm处的响应非均匀性分别为6.23%、6.06%和4.07%。光谱响应率的准确测量实现了拼接型短波红外探测器的光谱响应一致性的定量化评价,有利于探测器在高光谱成像中的合理应用。

“新医科”背景下医工融合在消化内镜临床教学中的探索

随着我国医疗改革的不断深化,人民群众对健康的需求日益增长,以推进复合型创新医学人才培养的“新医科”的建设,对医学生的培养教育提出了更高要求。医学本科教育是医学生成长的关键时期,如何做好“新医科”背景下的本科教学是目前的研究热点。临床教学阶段是医学生全面了解临床各学科,培养其对专科认识的重要时期。近年来在推动建设“新医科”的背景下,消化内镜作为桥接消化内外科的重要桥梁,医工融合的诊疗技术广泛应用在消化内镜临床诊疗工作中。因此在消化内镜临床教学方面和教学管理方面均需行新的探索和研究。本文以消化内镜临床教学为例,结合消化内镜领域医工融合临床案例,探索“新医科”背景下培养医学生医工融合思维的教学新模式。

线性APD混合飞行时间测距模型及读出电路设计

混合飞行时间测距基于间接飞行时间测距的原理,同时结合直接飞行时间测距的概念,可以实现高精度、高范围的脉冲激光测距。采用两相采集方式,建立了背景光抑制的两段两相混合测距模型,并通过对模型的误差分析确定了电路的相关参数。采用在线性模式下工作的雪崩光电二极管(Linear-Mode APD,LM-APD)作为探测器,设计了与混合测距模型适配的50μm中心距的像素电路以及5×5阵列结构。电路输入级采用电容反馈跨阻放大器结构,输出信号包括模拟信号和低压差分信号。在对APD探测器20 MHz的调制频率下,输出电压达到99.8%以上的线性度,在108.75 m测距范围内达到4.415 cm的平均误差,11.355 cm的最大误差。仿真表明:混合测距兼顾精度和测量范围,适用于激光雷达三维成像领域。

公司董事合规义务的制度建构

公司合规是一种新的公司治理模式,其以董事合规义务的形塑为内生力量。在规范层面,董事合规义务的明确表述虽然并未被提出,但是围绕董事合规职责的规范构建已初具体系,并呈现出内容分歧、无处安放、无可追责的治理困境;在实践层面,董事合规义务已在公司治理实践中生根发芽,其与忠实和勤勉义务相联,但更多体现为董事自身的守法义务。理论观点的分歧、立法实践的模糊以及司法续造的不足,影响了合规制度从政策推动到自律建构的转型。问题的解决应当立足既有的董事义务二分体系:合规义务由守法义务与监督义务组成,前者隶属忠实义务,后者属于勤勉义务的一环,并分别适用不同的司法审查标准。面对提升守法合规定位的强烈实践需求,董事合规义务应当从部门规章的隐形表达上升为《公司法》的明确列示。

新医科背景下基于深度学习的PBL教学法的探索

“新医科”背景下对医学生的培养有了新的要求,全面优化医学人才培养结构,加快高层次复合型医学人才培养是国家需要。新医科背景下医学教学课程改革需以创新为核心,其中特别是教师教学方式和学生学习方法的改革,是培养高素质医学人才的关键。以问题为基础(problem-based learning,PBL)的教学法已在临床教学实践中开展并取得了良好的教学效果。文章对PBL内涵进行了研究和延伸,提出了在临床实践教学中应用基于深度学习的PBL教学法,并从教学法设计、教学组织、评价方式等方面进行了探讨。为提高医学生的兴趣,强化医学生自主学习能力,充分发挥学生潜力,提高医学生的综合素质和知识掌握能力提供教学新思路。

碲镉汞红外焦平面器件技术进展

近十年碲镉汞第二代红外焦平面探测器应用呈现爆发式增长,也是第三代焦平面技术快速发展的十年。文中对近十年来碲镉汞红外焦平面探测器技术的发展进行了简单的回顾,并结合碲镉汞红外焦平面探测器的应用,对在碲镉汞红外焦平面探测器技术方面的研究工作和工程应用进行了总结,最后,对未来碲镉汞红外焦平面探测器技术的发展进行了展望。

密集型矩形阵列参数对激光Lamb波成像的影响分析

激光超声技术具有非接触、检测效率高等优点,在无损检测领域受到广泛关注;充分利用激光超声技术的高空间分辨率特性,结合密集型矩形阵列和激光Lamb波技术进行板中缺陷检测。采用连续小波变换对频带宽、时域分辨率低的激光Lamb波信号进行提取,得到特定频率下具有高时域分辨率的窄带信号;利用线性映射补偿技术消除所提取窄带信号中的频散,消除频散的信号用于缺陷成像;最后,结合幅值成像技术和符号相干因子成像技术对频散补偿后的信号进行处理,实现铝板中缺陷的成像和定位。在此基础上,进一步对不同的阵元数量和阵元间距对密集型矩形阵列指向性和缺陷成像质量的影响进行分析。当阵元数量为16,阵元间距为一个Lamb波波长时,主瓣宽度较窄且没有栅瓣出现,缺陷成像质量得到有效提高。

面向大学生学科竞赛全周期的信息服务体系建设——以国防科技大学图书馆为例

为适应当前信息环境、教育模式的变化,对接高等院校建设高水平本科教育、全面培养人才能力的目标,高校图书馆可以针对大学生学科竞赛建立全方位、多途径、协同发展的信息服务体系,以扩大高校信息素养教育阵地,有效融入教学科研过程,提升图书馆影响力。国防科技大学图书馆针对大学生学科竞赛全过程中呈现的信息需求,构建了面向学科竞赛全周期的信息服务新体系,有力地促进了图书馆嵌入式学科服务的发展。

基于十字形阵列和2D-MUSIC算法的Lamb波检测

采用由压电传感器组成的十字形阵列进行Lamb波信号的激励和接收,提出一种二维多重信号分类(2D-MUSIC)方法对铝板中的缺陷进行定位检测。选用合适的频率激励产生单一模态信号,可避免多模态的影响,降低Lamb波的频散;利用2D-MUSIC算法对接收信号进行分段处理,并结合反射信号和二维导向矢量对铝板中的缺陷进行定位。结果表明,提出的2D-MUSIC算法对铝板中的缺陷定位比传统MUSIC算法更精准。

可见/近红外超光谱碲镉汞焦平面研究

为了满足可见-近红外波段的高光谱分辨率和高灵敏观测需求,采用大面阵、低噪声碲镉汞焦平面制备技术和低损伤衬底去除技术,成功制备了高信噪比大面阵可见/近红外碲镉汞焦平面探测器。无损衬底去除技术采用机械抛光和化学腐蚀相结合的方法,使焦平面的响应波段拓展至400 nm～2 600 nm。采用信号定量化焦平面测试评价手段对可见/近红外碲镉汞焦平面的性能进行评估,640×512 25μm中心距碲镉汞焦平面的波段量子效率可达到88.4%,信噪比达到287,有效像元率大于98%,能够获得清晰的可见和近红外波段图像。

咖啡酸对食管癌放疗后骨髓抑制的防治效果

目的观察咖啡酸片防治食管癌患者放疗所致骨髓抑制的临床效果。方法选择2014年6月~2017年10月解放军第八十八医院经病理证实并接受放疗的食管癌患者72例,采用随机数字表法分为咖啡酸(CFA)组和对照组,每组各36例。CFA组从放疗开始口服咖啡酸片300 mg/次,3次/d,至放疗结束,共6周;对照组单纯放疗,不服用任何升血药物,当出现出现骨髓抑制时,再给予重组人粒细胞刺激因子注射液和/或重组人白细胞介素-11注射剂,直至血象正常。观察两组骨髓抑制发生率和白细胞、血红蛋白和血小板水平。结果 CFA组患者骨髓抑制发生率、Ⅲ度和Ⅳ度骨髓抑制发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);CFA组患者放疗后1~6周各时间点白细胞和血小板数均明显高于对照组,差异有统计学性意义(P<0.05);CFA组患者放疗后2~6周各时间点血红蛋白水平明显高于对照组,差异有统计学性意义(P<0.05)。结论咖啡酸防治食管癌患者放疗所致的骨髓抑制效果显著。

体外膜肺氧合在心脏移植围术期的应用

心脏移植目前是晚期心力衰竭患者最佳的治疗手段[1]。由于供体短缺及病情的急速进展,部分心衰患者需要以体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)作为心脏移植的过渡,为其提供等待的机会。尽管ECMO最初主要用于提供呼吸支持,很快就显现出其作为致命的心力衰竭患者循环支持的优势。近年来,氧合器、泵和管路技术的改进迅速扩大了ECMO的使用范围[2]。随着以ECMO作为心脏支持方式的经验增加,使其在不同的患者群体,包括急性心肌梗死后心源性休克(cardiogenic shock,CS)、心脏手术后无法从体外循环脱离、需要ECMO作为心脏移植过渡、以及心脏移植后原发性移植物功能障碍(primary graft dysfunction,PGD)的患者。此外,ECMO也应用于儿童心脏移植手术前的桥接治疗。

基于多方向小波提升IRFPA盲元检测精度方法

红外焦平面成像质量受材料生长及器件制备工艺的影响,易出现盲元、条纹噪声等缺陷。条纹噪声经常会导致盲元的检测偏差,准确的盲元检测对于后续图像处理具有重要意义。利用双密度双树复数小波分解的多方向性小波系数,结合广义高斯分布将高频小波系数按照对条纹噪声影响程度分别赋予不同权值并进行单支重构,消除了条纹噪声对盲元检测的影响,得到初步"干净"的预处理图像,进而对预处理图像运用3σ准则进行盲元检测。通过短波Hg Cd Te红外焦平面成像的实践验证,该方法对具有条纹噪声特征的红外图像盲元检测更加准确。