硅锗合金Seebeck系数影响因素的研究

作为一种洁净能源,硅锗合金的热电转换性能的研究越来越受到人们的重视。本文重点研究了不同Ge浓度的硅锗合金以及Si、Ge单晶在300～1100K温度范围内,Seebeck系数随温度的变化。并对组分相同导电类型不同、晶向不同以及结晶状态不同的样品的Seebeck系数进行了比较。在研究温度区间,Seebeck系数的绝对值大小一般在200～600μV/K之间,随温度不同连续变化。通过对比发现SiGe合金的Seebeck系数大小不仅与Ge的浓度和温度有关,其他因素对其绝对值也有影响,其中晶向最为明显,表现出了明显的各向异性。此外,材料本身的电阻率除了作为一个热电参数影响最优值外,其大小还对Seebeck系数的绝对值有影响,即掺杂济浓度对Seebeck系数的影响。

偏微分方程去噪算法扩散系数的研究

图像是人类获取信息,传递信息的重要媒介,在人类生活中有着广泛的应用,并且成为一种科学研究和社会生产的重要工具。鉴于偏微分方程能够在很好地去除图像噪声的同时又可以较好地保持图像的边缘和细节信息,它被广泛应用于图像分割、图像复原、图像重建、边缘检测等各种领域。尤其是Perona and Malik提出的各项异性扩散方程,在实际应用中取得良好的效果。但PM模型的平滑效果比较差,容易出现"块效应",即处理后的图像形成多个内部灰度相同的块状区域或阶梯状区域。因此基于PM模型的改进方法被相继提出,其中对扩散系数的改进尤为重要,本文在前人研究的基础上提出了一种新的改进方法。该方法在加入方差的同时,引入边缘停止函数,实验证明,改进的算法可以在降噪的同时很好地保护图像的边缘信息,并且有效地避免了"块效应"。

成人肾的弥散张量成像观测

目的为慢性肾小球肾炎等肾病变的早期定量诊断提供新的影像诊断依据。方法选取腹部弥散张量成像扫描的不同年龄阶段的成人男女性检查正常者60例,在图像后处理工作站划分肾皮质和肾髓质的感兴趣区,测量各项异性分数(FA)值和表观弥散系数(ADC)值,生成纤维示踪图像。比较不同侧别、性别、部位、年龄组之间的肾皮质和肾髓质的FA值、ADC值。结果左右侧、男女性和不同部位、不同年龄组的正常肾皮质和肾髓质的FA值、ADC值差异均无统计学意义(P>0.05),但是左肾的ADC值略高于右肾,肾上极的ADC值略高于中部、下极,男性的FA值略高于女性,女性的ADC值略高于男性,肾皮质和肾髓质的FA值、ADC值随着年龄增高而逐渐略有降低。正常肾皮质和肾髓质的FA值、ADC值差异均有统计学意义(P<0.05),肾髓质的FA值高于肾皮质,肾皮质的ADC值高于肾髓质。结论弥散张量成像可以反映正常肾结构的特点,为肾及其病变的微细结构变化提供了客观影像诊断依据。

磁共振弥散张量成像鉴别诊断超急性与急性缺血性脑梗死

目的评价磁共振弥散张量成像(DTI)在超急性与急性缺血性脑梗死鉴别诊断中的临床应用价值。方法回顾分析我院经临床及MRI诊断的单侧超急性期(18例)和急性期(27例)缺血性脑梗死患者的DTI图像。分析DTI序列各项异性指数(FA)、容积比各项异性(VRA)、平均弥散系数(DCavg)及衰减指数(Exat)参数图,并选取病灶、近病灶边缘脑组织(BTCI)及相应对侧为ROI,记录各ROI参数值并计算病灶-对侧各参数相对值。同时以病灶及对侧ROI为种子点重建弥散张量纤维束图。比较病灶、BTCI与相应对侧间各参数值的差异,分析病灶-对侧各参数相对值在超急性与急性脑梗死间的差异。结果急性缺血性脑梗死DTT DCavg、DTT FA图均可观察到纤维束损伤表现;超急性脑梗死仅DTT DCavg图可观察到损伤表现,DTT FA图未见明显改变。超急性和急性脑梗死病灶DCavg值均低于对侧,Exat值均高于对侧(P均<0.05),而FA和VRA值仅在急性期低于对侧(P<0.05)。超急性期脑梗死BTCI区FA、VRA和Exat值较对侧增高(P<0.05),DCavg值较对侧降低(P<0.05)。急性期脑梗死病灶-对侧FA、VRA和DCavg相对值均低于超急性期(P<0.05)。对于鉴别超急性和急性脑梗死,ROC曲线分析示病灶-对侧FA、VRA和DCavg相对值最佳诊断界值分别为0.852、0.886和0.541;对应诊断敏感度均为100%,特异度分别为90.5%、100%和71.4%。结论临床可将FA、VRA、DCavg及Exat值综合运用于发病时间不明确的超急性与急性缺血性脑梗死的鉴别诊断,从而有助于选择合理的治疗方案。

一种改进的PDE图像去噪方法

研究用于图像去噪的偏微分方程;在理论上对去噪原理进行了分析。通过对扩散方程中扩散系数的改进,提出了一个对噪声图像更有效、更具有适应性的去噪扩散模型,对高斯噪声图像进行处理。与传统的各向异性扩散算法进行了比较并对偏微分方程的未来发展方向进行了展望。实验结果表明,该方法在有效去除噪声的同时较好地保留了图像中的重要细节信息,使图像的细节部分清晰。该方法可以有效地去除图像噪声,提高图像的质量。

MRI及DTI直方图分析对皮质下血管性认知功能障碍的评价作用

目的:利用常规MRI和扩散张量成像(DTI)直方图分析,明确血管性认知损害(VCI)患者的脑部病变严重程度评分、DTI直方图指标与简易智能量表(MMSE)间的关系。方法:对19例VCI患者、24例中风后无认知功能障碍患者(Stroke组)行常规MRI和DTI检查,各组之间性别、年龄和受教育程度相匹配。计算T2WI可见病变体积、脑白质内高信号病灶的评分(General WMH评分),而全脑各向异性分数(FA)和平均扩散率(MD)图像分析。结果:VCI患者的FA和ADC直方图与Stroke组不同,VCI患者平均全脑平均FA值降低,FA峰高增高。VCI组平均General WMH评分、平均FA值、FA峰高和FA峰位置与MMSE评分相关。结论:VCI患者皮质下白质病变的严重程度与认知功能损害程度有关,全脑DTI直方图分析较常规MRI具有更好的客观性和可重复性,某些指标可用于评价疾病的严重程度。

肘部尺神经MR扩散张量成像及正常值测量

目的使用MR扩散张量成像对正常肘部尺神经进行显示和定量评价,为临床诊断尺神经病变提供参考依据。方法对29名健康志愿者的肘关节行扩散张量成像,测量肘管不同平面尺神经的各项异性分数(fractional anisotropy,FA)、相对各向异性(relative anisotropy,RA)、容积比(volume ratio,VR)和表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)的参数值,生成尺神经扩散示踪图。结果共分析了54个肘关节。健康人群肘管内尺神经的FA值、RA值、VR值和ADC值依次为0.373±0.054、0.324±0.053、0.857±0.045、(1.459±0.212)×10-3mm2/s。前述各项测量参数与年龄、性别无关。肘管近端与其他测量层面间尺神经的FA值、RA值、VR值存在统计学差异。同一个体内,左右侧尺神经的FA值、RA值、VR值存在统计学差异。结论正常肘部尺神经各扩散参数的定量测量值稳定可靠,可为早期诊断尺神经病变提供定量诊断依据。

DTI技术定量测量健康成人髌软骨的初步研究

目的:探讨3.0T磁共振扩散张量成像(DTI)定量测量正常髌软骨的可行性。方法:对40例健康青年志愿者的右膝关节髌软骨进行DTI扫描,利用Matlab 7.1及Mricron应用软件对图像进行后处理,观察髌软骨的DTI表现,并测量其表观扩散系数(ADC)及各项异性分数(FA)值。结果:40例中仅4例图像质量较差。髌软骨的ADC及FA图表现均表现为沿髌骨表面走行的稍高信号,其ADC值为(1.428±0.087)×10-3 mm2/s,FA值为0.207±0.018。结论:3.0T磁共振能进行髌软骨DTI,其定量测量参数能反映髌软骨的水分子扩散特征。

磁共振DTI技术定量参数在脑淋巴瘤与高级别胶质瘤鉴别中的应用

目的评价磁共振弥散张量成像(DTI)技术多个定量参数在脑淋巴瘤和高级别胶质瘤(HGG)鉴别中的应用价值。方法回顾分析我院经病理证实的11例脑淋巴瘤(A组)和23例HGG(B组)患者的DTI数据。使用后处理软件测量病灶、瘤周水肿以及正常对侧脑组织(NC)的各项异性指数(FA)、表观弥散系数(ADC)和本征值(λ1、λ2、λ3)。由本征值计算轴向弥散系数(DA)和径向弥散系数(DR)。分析各参数值在病灶及瘤周水肿区的改变,并比较各参数值在两组间的差异。ROC曲线分析两组病灶ADC、DA和DR值在两组间的诊断效能。结果DTI三维重建显示两组病灶区白质纤维束均以破坏为主。两组FA、ADC、DA和DR值由NC、瘤周水肿至病灶均呈逐渐下降(均P<0.05)。A组病灶ADC、DA和DR值均低于B组(均P<0.05)。两组病灶FA值和瘤周水肿的FA、ADC、DA和DR值均无统计学差异。ROC曲线示病灶DA值具有最高的鉴别诊断效能,曲线下面积0.824,最佳诊断界值1.060,约登指数0.553。结论DTI技术定量参数ADC、DA和DR值有助于脑淋巴瘤与HGG的鉴别诊断,可辅助临床医师及早判断病情并选择合理的治疗方案。

FRP夹心桥面板桥的动力特性研究

以1个实际的FRP夹心板公路桥为例,将其简化为等效正交各项异性实心板,采用有限元法对其进行模态分析,用模态坐标法进行车桥耦合计算。考虑路面情况、车辆行驶速度的变化对FRP夹心板桥动力响应及冲击系数的影响,并将计算结果与相同跨度的混凝土板桥的结果进行对比分析。此外,对美国规范AASHTO中冲击系数的规定对FRP桥面板桥的适用性进行讨论。

脑小血管病的影像学表现与认知功能障碍的关系

目的探讨脑小血管病的影像学表现及与认知功能障碍的关系。方法选择2015年5月~2017年7月自愿到科室接受治疗的脑小血管病患者65例,根据患者是否伴有认知功能障碍分为认知功能障碍组(n=23例)和非认知功能障碍组(n=42例)。两组入院后均采用蒙特利尔认知评估(MoCA)、日常生活活动能力(ADL)和简易智力状态检查量表(MMSE)对患者认知功能进行评估,并且患者均采用MRI检查,获得弥散系数(ADC)参数,采用Pearson相关性分析软件对脑小血管病的影像学表现与认知功能障碍关系进行分析。结果认知功能障碍组蒙特利尔认知评估、日常生活活动能力评分,低于非认知功能障碍组(P<0.05);认知功能障碍组简易智力状态检查量表,高于非认知功能障碍组(P<0.05);认知功能障碍组左侧尾状核ADC值水平,高于非认知功能障碍组(P<0.05);认知功能障碍组左侧、右侧半卵圆中心、左侧尾状核、左侧右侧丘脑及额叶部位ADC值,均低于非认知功能障碍组(P<0.05);Pearson相关性分析结果表明:MoCA评分与ADC值中左侧、左侧尾状核、右侧丘脑、左右额叶位ADC值无相关性;MOCA评分与左侧丘脑呈正相关性(P<0.05)。结论脑小血管病合并认知功能障碍患者影像学特点与认知功能障碍之间呈正相关性,能为临床治疗提供影像学依据。

磁共振弥散张量成像在诊断脑膜瘤和胶质瘤中的应用研究

磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是最近几年逐步发展起来的一种水成像技术,是通过各项异性分数(fractional anisotropy,FA)和表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)测量值定量反映脑白质纤维束的损伤程度和完整性,正确地判断肿瘤与白质纤维束的关系,鉴别脑肿瘤的良恶性,给临床治疗和预后提供有价值的信息。

卒中患者脑白质损伤与运动功能的相关性研究

目的研究卒中偏瘫患者脑白质结构的损伤程度,并探讨脑白质损伤与运动功能障碍的相关性。方法对17例卒中偏瘫患者和21例健康对照进行大脑DTI数据扫描,应用TBSS方法对两组被试的部分各项异性(FA)、轴向弥散系数(λ_1)、径向弥散系数(λ23)进行统计分析;通过约翰霍普金斯白质分区图谱提取卒中患者组的感兴趣区域,并与上肢肢体运动功能评分进行相关分析。结果卒中患者在患侧皮质脊髓束、额枕下束、钩束、丘脑前辐射、上纵束、胼胝体额部和双侧胼胝体枕部的FA值显著降低(P<0.005);患侧皮质脊髓束的λ_1值也显著降低(P<0.05),患侧皮质脊髓束、额枕下束、钩束、丘脑前辐射、胼胝体额部以及双侧上纵束、胼胝体枕部的λ_(23)值显著升高(P<0.01)。患侧皮质脊髓束的λ_1值与上肢Fugl-Meyer运动功能评分存在显著正相关(P<0.05)。结论卒中患者脑白质纤维束的结构完整性有明显损伤,患侧皮质脊髓束的λ_1值可以反映卒中患者运动功能障碍的程度。

磁共振DTI各参数在急性缺血性脑梗死预后评价中的联合应用

目的:分析联合应用磁共振扩散张量成像(DTI)多个参数在急性缺血性脑梗死(AICI)预后评价中的临床应用价值。方法:回顾性分析45例单侧AICI患者的急性期DTI各参数图。根据随访徒手肌力测试(MMT)结果,根据患者预后情况(良好、一般和差)分成三组。在DTI各参数图上选取病灶、对侧为感兴趣区,记录感兴趣区DTI参数值并计算病灶-对侧参数相对值。比较病灶与对侧感兴趣区各参数值的差异,分析病灶-对侧参数相对值在3组间的差异和诊断界值。结果:各组脑梗死病灶区平均弥散系数(MD)、容积比各项异性(VRA)和各项异性指数(FA)值均低于对侧,衰减指数(Exat)均高于对侧(P<0.05)。从预后良好组到预后差组脑梗死病灶-对侧FA和VRA相对值逐渐减低(P<0.05),其中FA相对值在预后良好组和预后一般组间差异无统计学意义(P>0.05),VRA相对值在预后一般组与预后差组间差异无统计学意义(P>0.05)。ROC曲线分析示病灶-对侧VRA相对值在预后良好组和预后一般组间最佳诊断界值分别为0.315;病灶-对侧FA相对值在预后一般组和预后差组间最佳诊断界值为0.699。结论:DTI各参数在AICI中存在一定的改变,其中病灶-对侧FA和VRA相对值可作为临床预后评价的有力依据。

定量DTI参数在单发不典型脑转移瘤与高级别胶质瘤鉴别中的应用

目的评价多个定量弥散张量成像(DTI)后处理参数在单发不典型脑转移瘤和高级别胶质瘤(HGG)鉴别中的应用价值。方法回顾分析病理证实的16例单发脑转移瘤(A组)和22例HGG(B组)患者的DTI数据,以近瘤周区及对侧为种子点重建DTI,观察白质纤维束的损伤情况,测量病灶、近瘤周区的各项异性指数(FA)、平均弥散系数(MD)和本征值(λ1、λ2、λ3),并计算轴向弥散系数(DA)和径向弥散系数(DR),分析各参数值在两组病灶及近瘤周区的差异。ROC曲线分析具有组间差异的参数在两组间的诊断效能。结果A组近瘤周区白质纤维束以浸润和移位为主,B组近瘤周区白质纤维束以破坏为主。两组病灶FA、MD、DA和DR值均无统计学差异(均P>0.05)。A组近瘤周区FA、MD、DA和DR值均高于B组(P<0.05)。ROC曲线示近瘤周区DA值具有最高的诊断效能,曲线下面积0.818,最佳诊断界值1.750,对应的敏感性和特异性分别为66.3%和85.5%,约登指数0.518。结论定量DTI参数有助于单发不典型脑转移瘤与HGG的鉴别诊断,以近瘤周区DA值诊断效能最高。

AAA和PDIP算法在非均整模式容积调强放射治疗剂量预测方面的差异

目的:探究各项异性算法(AAA)和射野剂量图像预测(PDIP)算法在非均整模式(FFF)容积调强放射治疗计划治疗前验证γ分析中的差异以及计划复杂程度对这种差异的影响,为临床上基于电子射野影像系统(EPID)的剂量预测算法的选择提供依据。方法:选取能量为6 MV FFF的两种测试野和16例头颈部肿瘤治疗计划,利用PDIP和AAA两种算法分别生成预测数据并与EPID实测数据进行γ分析,统计两种算法在不同γ评判标准下的通过率并计算通过率差异(Deltaγ)。计算上述病例每个射野的复杂系数,分析不同标准下两种算法的Deltaγ与复杂系数的相关性;利用γmean、γsd、γ1和γ通过率共同描述γ分布,并分析其与复杂系数间的相关性。结果:当评判标准为3%/3 mm或2%/2 mm时,不同算法下测试射野的Deltaγ较小。当评判标准为1%/1 mm,不同开野的Deltaγ变化明显:射野较小时,PDIP算法的通过率低于AAA;当射野增大到(10×10)cm2时,通过率基本一致;当射野继续增大时,PDIP算法的通过率逐渐高于AAA。全部射野的通过率与评判标准的关系类似:在3%/3 mm标准下,两种算法的结果基本一致;随着标准的提高,两种算法的通过率逐渐下降,二者之间的差异也逐渐明显。复杂系数与Deltaγ、γmean、γsd和γ1为正相关,与γ通过率为负相关。结论:PDIP算法对于有机械臂支撑的EPID的剂量预测更准确;AAA则适用于无机械臂支撑的EPID或机械臂反散射影响较小的射野。当计划复杂程度或评判标准提高时,两种算法的差异也增大。计划复杂程度对FFF计划验证结果的影响是负面的。上述结果提示临床应针对性地选择计划验证工具来确保治疗的安全有效。

应用弥散张量成像评价支气管肺发育不良早产儿脑白质发育的研究

目的应用磁共振弥散张量成像(DTI)的各项异性分数(FA)和表观弥散系数(ADC)评价支气管肺发育不良(BPD)早产儿的脑白质发育。方法以2016年8月至2019年4月生后24 h内收住NICU的出生胎龄≤32周、出生体重<1500 g,且出院前完成头颅MRI及DTI检查的96例早产儿为研究对象。根据出院诊断分为BPD组(n=48)和非BPD组(n=48),比较两组DTI相同感兴趣区的FA值和ADC值。结果两组早产儿脑室周围-脑室内出血、脑室周围白质软化、局灶性脑白质损伤等发生率差异无统计学意义(P>0.05)。BPD组早产儿内囊后肢、胼胝体压部、枕叶白质、小脑、大脑脚的FA值低于非BPD组(P<0.05),各ADC值高于非BPD组(P<0.05)。与非BPD组相比,BPD组早产儿呼吸暂停次数更多、肺炎发生率和机械通气比例更高、辅助通气时间更长(P<0.05)。结论BPD对早产儿脑白质发育具有潜在影响,可导致脑白质发育延迟,因此,需关注该类患儿的神经功能。

DTI检查技术在急性脑梗死患者早期诊断及运动功能评估中的临床价值分析

目的分析磁共振弥散张量成像(DTI)检查技术在急性脑梗死患者早期诊断及运动功能评估中的临床价值。方法选取急性脑梗死患者123例,回顾性收集其临床资料及影像学资料。分析不同发病时期、梗死灶与皮质脊髓束不同关系患者病灶DTI参数及神经功能缺损程度,梗死灶中心区与边缘区DTI参数。结果超急性期组、急性期组、亚急性期组FA呈降低趋势,ADC、NIHSS得分呈升高趋势,组间比较差异均有统计学意义(P<0.05);超急性期组、急性期组、亚急性期组中心区及边缘带FA呈降低趋势,ADC呈升高趋势,组间比较差异均有统计学意义(P<0.05);超急性期组、急性期组边缘带FA高于中心区,ADC低于中心区(P<0.05);破坏组FA低于受压组,ADC、NIHSS评分高于受压组(P<0.05)。结论DTI检查技术对急性脑梗死患者不同发病时期进展判断具有临床意义,FA、ADC可能作为急性脑梗死患者早期诊断及运动功能评估的定量分析依据。

颅脑磁共振弥散张量成像在多发性硬化患者的初步研究

目的:利用弥散张量成像量化分析多发性硬化患者颅脑常规磁共振看似正常的脑灰、白质是否存在隐匿性损伤。方法:本院36例随访确诊多发性硬化患者及20例性别、年龄与之匹配的健康对照组,行常规磁共振及弥散张量成像,对不同解剖部位的表观弥散系数(ADC)、各项异性(FA)值进行对比分析,包括常规T_2WI像看似正常脑皮层(NACGM)、深部灰质核团(NADGM)及看似正常脑白质区(NAWM),并分析这些指标与扩展残疾状态量表(EDSS)评分的相关性。结果:MS患者NACGM区的ADC值增加,FA值下降,NADGM区中丘脑ADC、FA值改变差异有统计学意义,NAWM区呈现弥漫性ADC值增加,FA值下降。枕叶白质FA值与EDSS评分呈负相关,丘脑FA值与病程负相关。结论:常规MRI表现正常的脑灰、白质区域存在微结构破坏,DTI可以作为反映MS微观病理改变的敏感指标。

基于单组和双组裂缝模型的AVO研究

针对在2个裂缝性储层顶界形成的与角度有关的PP波和PS波的反射系数，用精确的广义各向异性反射系数方程进行了理论性对比，这两个垂直裂缝模型具有相同的裂缝密度，所解决的主要问题是用方位AVO分析来确定裂缝的方向。第一个模型只有1组裂缝系统，第二个模型增加了一个与第一组裂缝成60°斜交的裂缝系统。正如所期望的，当介质中有多组裂缝系统时PP波的各项异性变弱，因而在多组裂缝系统中识别裂缝的方向比在单组裂缝系统中更困难。用PP波的AVO现象识别裂缝的主方向时，需要用远偏移距的数据，然而即使在近偏移距。PS波的AVO现象也能明显地反映裂缝方向。对多组裂缝系统而言，PS波在识别单个裂缝方向上存在着潜力。