用于多通道单分子定位的高精度图像配准方法

单分子定位技术可以绕过光学系统的衍射限制,在生物样品的单粒子追踪和超分辨显微成像中得到了广泛应用.多通道单分子定位采用多个成像通道,可以实现对不同目标的同时追踪或多色超分辨成像,也可以提升单粒子追踪的轴向深度或实现更高的定位精度和密度.但各通道图像间的差异会影响协同定位或定量分析,因此图像配准是其图像数据预处理的关键环节;且由于单分子定位精度高,其对多通道图像配准精度的要求也很高.现有技术一般采用基于控制点的配准方法,且多采用复杂而精密的方式来获取基准物网格图像用于定位得到控制点对,以实现高精度图像配准,对样品或实验设备要求高,难以直接推广.为此,本文基于局部非线性变换和误匹配点剔除,发展了一种可以直接采用随机分布荧光珠样品作为基准物的高精度图像配准方法,通过在特征匹配和变换模型参数估计的过程中对控制点进行监测和迭代筛选,以剔除因单分子定位不准确或精度差而导致未精确匹配的控制点对,从而消除以随机分布荧光珠样品作为基准物时对于控制点准确获取和精确匹配所带来的不良影响,同时采用基于局部加权平均的二阶多项式拟合进行变换模型参数估计,以更好地适用于不同通道间存在局部非线性形变的情形.结果表明,采用该方法只需要3次迭代,就可以将未准确定位和精确匹配的控制点对找到并剔除,从而实现更准确的变换模型参数估计,将配准精度提高一个数量级,在图像局部非线性形变情况严重的正交像散双通道单分子定位成像系统中实现了约6 nm的配准精度.

一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法

受煤矿井下粉尘、水雾和低照度环境影响,对皮带运输系统的监测图像精准识别极为困难。针对现有去尘雾方法的图像处理结果和效率欠佳的问题,提出一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法。首先利用阈值分割结合伽马变换修正通道差,解决因低照度环境影响导致的尘雾浓度较大区域与其他区域间像素值差异不明显的问题,修正后通过引导尘雾图像做引导滤波得到更加符合实际情况的全局大气光强;然后为解决暗通道先验在尘雾浓度较大区域失效问题,引入亮通道先验进行补充,使用通道分量来辅助暗通道及亮通道透射率融合,避免因多次分割而导致的边缘像素归属问题;最后将去雾后RGB图像转至HSV空间,对亮度分量进行直方图均衡化并将均衡化前后的亮度分量进行加权融合,采用客观指标评价,选择最优聚合权值进行聚合,同时考虑去雾过程中饱和度损失和亮度分量与饱和度分量间的相关性提出饱和度自适应矫正函数,对图像饱和度进行矫正,色调分量保持不变,随后将图像转回至RGB空间,得到亮度适中、信息保留丰富和色彩鲜艳的图像;为验证所提方法的有效性,采用主观视觉、客观指标和目标检测精度及置信度进行算法对比,实验结果表明所提方法在上述4个指标上均优于被对比算法,其图像细节保留丰富,图像视觉观感更佳。

急救绿色通道联合临床护理路径在脑卒中患者急诊救治中的应用

目的探究急救绿色通道+临床护理路径干预应用于脑卒中患者急诊救治中的效果。方法回顾性分析南通市第三人民医院于2021年3月至2022年3月急诊救治的105例脑卒中患者的基线资料,按照不同的干预措施划分为对照组(53例,常规急诊救治流程)和观察组(52例,急救绿色通道联合临床护理路径)。对比2组患者的抢救成功率等指标变化。结果观察组的抢救成功率(90.38%)相较于对照组(75.47%)更高(P<0.05),不良事件总发生率(5.77%)相较于对照组(18.87%)更低(P<0.05)。急诊救治后24 h、48 h及出院时,观察组的美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分均较同一时期对照组更低(P均<0.05)。相较于对照组,观察组病情评估、常规检查、病情确诊、入院至溶栓和急诊停留的时间均更短(P均<0.05)。结论脑卒中患者于急诊救治期间应用急救绿色通道联合临床护理路径对于缩短救治时间、改善神经功能均具有积极意义,同时还能提升抢救成功率、降低不良事件发生率。

单通道脊柱内镜与单边双通道脊柱内镜技术治疗腰椎管狭窄症临床疗效分析

目的 探讨单通道脊柱内镜与单边双通道脊柱内镜技术在腰椎管狭窄症的手术减压情况、术后疗效和手术安全性。方法 收集该科自2020年7月~2022年7月开展脊柱内镜手术治疗的79例LSS患者资料(包括单通道脊柱内镜手术33例,纳入单通道组;单边双通道脊柱内镜手术46例,纳入双通道组)。统计两组患者的手术时间、住院时间和并发症等围手术期指标以及相关疗效指标,并进行分组比较。结果 79例患者全部顺利完成手术,两组患者的手术时间、住院时间和手术并发症情况差异均不显著(P>0.05)。与术前相比较,两组术后的腰痛、下肢痛VAS和ODI评分均明显改善(P<0.05),两组间差异不显著(P>0.05)。术后12个月时,单通道组的优良率90.1%(30/33),双通道组为91.3%(42/46),两组差异不显著(P>0.05)。与术前相比,两组患者术后1个月的硬膜囊横截面积均明显增加(P<0.05);术后1个月时,双通道组的硬膜囊横截面积和术后增加值均显著大于单通道组(P<0.05)。结论 单通道与单边双通道脊柱内镜减压术治疗腰椎管狭窄症均可获得满意的减压效果,单通道脊柱内镜手术仅需单一切口,创伤相对更少;而单边双通道脊柱内镜手术则操作更为灵活,减压更为彻底。

一种轻小型遥感相机多通道高速图像传输方案

遥感相机图像传输接口性能是影响相机整体性能的重要指标,为解决多通道相机图像数据传输速率高且同时满足轻小型化需求的问题,文章提出一种高吞吐率、低误码率的轻小型相机多通道高速图像数据传输方案,该方案基于CoaXPress接口采用Aurora 8B/10B通信协议,通过FPGA吉比特发送器(Gigabit Transceiver,GTX)实现4套焦面组件下行的高速图像传输,测试数据率达到13 Gbit/s,同时实现上行21 Mbit/s的相机控制数据率。仿真及测试结果表明:该方案极大地提高了相机的图像数据传输速率,接口电缆数量较传统减少近50%,可满足轻小型遥感相机多通道高速图像传输需求,为各类遥感相机高速小型化提供新的解决方案。

单边双通道内镜与Delta大通道内镜技术治疗L5/S1椎间盘突出并椎管狭窄的临床疗效分析

目的 探讨Delta大通道内镜技术与单边双通道内镜技术(unilateral biportal endoscopy, UBE)治疗L5/S1单节段椎间盘突出并椎管狭窄的疗效。方法 回顾性分析2018年1月至2022年8月手术治疗的60例L5/S1单节段腰椎间盘突出并椎管狭窄患者的临床资料,其中32例采用Delta大通道内镜技术行经皮椎板间入路内镜下椎间盘切除术(Delta内镜组),28例采用UBE内镜技术行椎管减压髓核摘除术(UBE组)。比较两组围手术期指标、腰腿痛VAS评分、 ODI及并发症情况,末次随访时按Macnab标准评价疗效。结果 两组患者均顺利完成手术。Delta内镜组术中出血量少于UBE组,手术时间、住院时间短于UBE组(P<0.001)。两组患者术后腰腿痛VAS评分及ODI均较术前明显降低,且Delta内镜组术后3 d腰痛VAS评分及术后1月腿痛VAS评分均低于UBE组(P<0.05)。术后随访6个月,末次随访按Macnab标准评价疗效:Delta内镜组优30例,可2例,优良率为93.75%;UBE组优27例,可1例,优良率为96.43%;组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。Delta内镜组硬膜撕裂1例,因撕裂处较小仅严密缝合手术切口;UBE组出现腿部疼痛加重1例。结论 Delta大通道内镜技术与UBE治疗L5/S1单节段椎间盘突出并椎管狭窄均可获得良好的近期效果,但Delta内镜手术术中出血少,软组织损伤小,操作时间短,术后短期疼痛缓解明显,患者恢复快,而UBE适应证范围相对广泛。

磁场诱导矩形通道内铁磁流体流动及强化传热

为深入研究外加磁场作用下矩形通道中铁磁流体的流动及换热性能,基于有限体积法对其进行数值仿真计算。分析铁磁流体在不同雷诺数Re、磁场强度B下对努塞尔数Nu及流体阻力系数f的影响,重点对比3种热边界条件下磁场诱导铁磁流体旋流流动的特点、强化传热效果及综合强化性能。结果表明:当外加磁场作用于铁磁流体时,由于磁场-流场-温度场的协同作用,3种热边界条件下,矩形通道内的铁磁流体均产生不同结构的旋流流动,明显强化其传热效果,且施加的磁场强度越大,强化传热效果越好,综合性能更优。在研究范围内,通过对3种热边界条件的比较,四面受热、上下两面受热和底面受热的综合强化因子最大值分别达到了1.372、2.277、2.299。

急诊护理快速通道对急性脑卒中救治时间及治疗效果的影响

目的:为了更准确地评估急诊护理快速通道在脑卒中急救中的应用价值,本研究探究其对急性脑卒中患者救治时间和效果的影响。方法:本研究选取了2021年5月到2022年6月间泰州市第四人民医院急诊收治的90例脑卒中患者为研究对象。根据不同的急诊服务模式,患者被分为常规组和试验组。其中常规组按照传统急诊模式进行处理,试验组则采用急诊护理快速通道。主要观察指标包括急诊工作效率、抢救成功率、复发率、致残率以及患者、家属对护理服务的评价。结果:数据显示,试验组的各项时间指标均优于常规组(P<0.05);此外,试验组的抢救成功率显著高于常规组,复发率和致残率都低于常规组(P<0.05);而在患者满意度方面,试验组也高于常规组(P<0.05)。结论:急诊护理快速通道不仅能缩短脑卒中患者的治疗时间,还能显著提高救治效果和患者满意度,对于提高患者的生活质量以及减少长期后遗症具有积极意义,因此值得在更多的医疗机构中进行推广和应用。

仿生正形尾鳍结构微通道流动与传热特性数值研究及结构优化

基于鱼类尾鳍在流动过程中的重要作用,仿生设计并建立了正形尾鳍结构微通道物理模型,研究了仿生尾鳍肋间距对微通道综合传热性能的影响,提取了尾鳍结构凹陷长轴相对长度Dt/Wch、决定尾鳍结构最大宽度的bt/Wch以及决定尾鳍结构最大高度的张角αt三个结构参数,数值分析了结构参数对仿生微通道平均摩擦因数、平均Nusselt数、综合性能因子以及热阻和泵功的影响规律;并通过均匀试验分析回归拟合和遗传算法多目标优化得到了正形尾鳍结构参数的最优解。结果表明,综合性能因子随着仿生肋间距的增大而减小,当间距为4 mm时,正形尾鳍结构微通道的综合性能因子变化范围为1.74~1.89,综合传热性能明显优于矩形光滑通道;随着Dt/Wch的增加、bt/Wch的减小或αt的增加,尾鳍结构微通道的综合传热性能提升,其中凹陷长轴相对长度Dt/Wch和高度张角αt影响较大。结构参数为Dt/Wch=0.476、bt/Wch=0.135、αt=146.96°时,微通道性能有较大提升。

椎间孔镜靶向单通道髓核摘除术对腰椎融合术后相邻节段椎间盘突出症的临床运用分析

目的探讨椎间孔镜靶向单通道髓核摘除术(TO-PTED)对腰椎融合术后相邻节段椎间盘突出症(LDH)的临床运用。方法选取2018年1月—2021年3月在我院行TO-PTED的45例腰椎融合术后相邻节段LDH患者为观察组,另随机选取同期在我院行椎板间开窗髓核摘除术的45例腰椎融合术后相邻节段LDH患者为对照组。比较两组患者的围手术期临床资料、手术前后的视觉模拟评分(VAS)、日本骨科协会评分(JOA)、影像学资料,采用改良MacNab标准来进行疗效的评价。结果观察组患者的手术时长、术中失血量、住院天数均显著低于对照组,术中X线透视次数、临床优良率显著高于对照组(P<0.05)。两组患者术后1个月、12个月的VAS评分显著低于术前,JOA评分显著高于术前(P<0.05)。观察组患者术后1个月、12个月的VAS评分显著低于同期对照组,JOA评分显著高于同期对照组(P<0.05)。术后1月观察组相对椎间高度及节段角度显著优于对照组,且术后12月,观察组相对椎间高度及节段角度维持优于对照组(P<0.05)。两组术前、术后1月及12月相对椎间孔面积均无显著变化,且两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论TO-PTED能明显缓解腰椎融合术后相邻节段LDH患者的疼痛状况,促进腰椎功能的恢复,具有创伤小、术中失血量少、术后恢复快等优点,疗效优于传统的椎板间开窗髓核摘除术,可在临床推广应用。

实验室模拟连续电流与通道光强度关系研究

雷电连续电流是云载荷源向大地转移电荷的一种重要形式,这一过程产生的热效应可能对自然以及人居环境造成严重损害,这种热效应与连续电流波形和转移电荷量有关。在高压实验室电弧放电通道间隙产生了峰值范围为233.8~633.3A的模拟雷电连续电流,利用红光敏感型(探测波长范围200~1000nm,峰值响应600nm)和近红外敏感型(探测波长范围400~1000nm,峰值响应800nm)两种光电探测器同步测量了通道光强度。结果发现,正常通道下测量得到的光强度波形能较好地跟随电流波形的变化,而电弧通道扭曲会导致测量得到的通道光强度波形产生畸变,这种畸变具体表现为光强度波形在持续阶段的凹陷,在所有光强度波形中发生畸变的概率为19.8%。进一步探究了正常通道情况下模拟连续电流与通道光强度的关系,发现在不同光谱响应下,光强度峰值与电流峰值以及光强度-时间积分与电流电荷转移量之间均存在强烈的线性相关性。结果为使用电流与相关光强度关系进行连续电流波形与转移电荷量的准确反演提供了新思路。

斜仰卧截石位超微通道与微通道经皮肾镜分别联合输尿管软镜治疗直径≥2.5 cm肾结石效果比较

目的 探讨斜仰卧截石位超微通道与微通道经皮肾镜碎石术(PCNL)分别联合输尿管软镜治疗直径≥2.5 cm肾结石的疗效。方法 我院收治的肾结石患者96例,根据实施术式不同分为超微通道组和微通道组各48例。超微通道组采取斜仰卧截石位超微通道PCNL联合输尿管软镜,微通道组采用与超微通道组相同体位与术式下的微通道手术,术后3 d行泌尿系统CT检查评估结石清除率,并记录术中建立通道时间、碎石时间、全程手术时间及术后住院时间,术后24 h以疼痛视觉模拟评分表(VAS)评定两组疼痛程度,并比较两组手术前与手术后第1 d血清指标及术后并发症发生情况。结果 超微通道组与微通道组结石清除率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。超微通道组建立通道时间及术后住院时间短于微通道组,但碎石时间和全程手术时间长于微通道组(P<0.05);超微通道组VAS评分低于微通道组(P<0.05)。术后,两组血肌酐(Scr)、C-反应蛋白(CRP)和降钙素原(PCT)水平升高,血红蛋白(Hb)水平降低(P<0.05),但两组间上述指标水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组并发症总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 斜仰卧截石位超微通道与微通道PCNL联合输尿管软镜手术对直径≥2.5 cm肾结石的清除率相当,安全性好,前者建立通道时间短、术后恢复快、疼痛轻,后者碎石时间和全程手术时间更短。

钾离子通道Eag1在肿瘤中的研究进展

Eag1(ether-à-go-go-1,又称Kv10.1、KCNH1)是电压门控钾离子(potassium,K+)通道KCNH基因家族成员,主要在中枢神经系统以及多种恶性肿瘤中表达,并在肿瘤的发生发展过程中起到重要的作用。研究Eag1的分布和作用机制对揭示其生理功能以及与病理机制具有十分重要的意义。该文综述了目前Eag1的生理和病理特性,Eag1与肿瘤发展演化的关系以及Eag1调节剂抗肿瘤应用的研究进展。

变截面半圆通道内超临界二氧化碳热工水力性能研究

建立了不同半圆通道的数学和物理模型,并通过与实验数据的比较,验证了所建立模型的准确性。研究了超临界二氧化碳(S-CO_(2))在等截面半圆通道、渐扩型和渐缩型通道内的热工水力换热性能,并分析了不同通道和压力对S-CO_(2)在变截面半圆通道内的热工水力性能的影响。结果表明:相较于均匀截面半圆通道,渐扩型通道恶化传热,渐缩型通道强化传热;入口和出口半径比为1.0:0.5的渐缩型半圆通道的总体换热系数最大提升了39.93%,流动传热综合性能评价因子PEC最大为1.346;当压力越靠近临界压力或热通量较低时,传热性能越高。最后,从场协同性和湍动能分布的角度解释了渐缩型变截面通道强化传热的原因。研究结果可为S-CO_(2)循环系统冷却器的设计与优化提供新的思路和理论指导。

基于YOLOv7通道冗余改进的飞机蒙皮损伤检测

为提高蒙皮损伤检测的自动化程度,提出一种基于改进YOLOv7通道冗余的机器视觉检测方法。首先针对飞机蒙皮损伤数据集背景单一的特点,提出增强型颈部特征融合改进算法,提高了飞机蒙皮损伤的识别精度和检测速度;其次针对主干特征提取网络的卷积通道冗余的问题,引入部分卷积PConv(Partial convolution),提出主干特征提取网络轻量化,减少模型的参数量,同时提高损伤的识别效率。试验部分首先在飞机蒙皮损伤数据集上探索了不同增强型颈部特征融合改进算法,确定了最优的改进方案;接着在飞机蒙皮损伤数据集上做消融和对比试验,改进算法与原YOLOv7算法比较,mAP(Mean average precision)提升了2.3%,FPS(Frames per second)提升了22.1 f/s,模型参数量降低了34.13%;最后将改进的YOLOv7模型与主流目标检测模型对比,证明了改进算法的先进性。

基于数据传输特性的卫星广播通道参数优化方法与应用

中国气象局卫星广播系统(CMACast)是全球对地观测广播系统(GEONETCast)框架下三大对地广播系统之一,在世界气象组织信息系统(WIS)和综合卫星数据分发服务系统(IGDDS)框架下,承担亚太地区气象数据广播分发的职责。随着气象业务的发展,广播系统数据量由180 GB/天增长至460 GB/天,在广播带宽资源有限而广播数据种类和大小各异的情况下,系统管理员越来越难以通过经验对广播通道参数调整以保持广播系统播发效率,造成部分通道数据播发时效下降严重,不能满足业务时效要求。通过对不同气象数据传输特性的定量分析,获得各类数据的精细化数据传输样本,在此基础上对各类数据广播通道参数进行科学、定量的计算和优化,使数据播发时效明显提升,应用到实际广播业务中效果明显。

高铁呼南通道邵永铁路引入邵阳地区方案研究

研究目的:呼南通道作为“八纵八横”国家高铁主通道之一,邵阳至永州铁路是呼南通道的重要组成部分。本文基于邵阳地区既有铁路、客流特点、城市规划等因素,研究提出邵永铁路在邵阳地区的引入方案,再根据运输能力适应、既有设备利用、工程投资节省、运营成本控制、未来持续发展等需求,进一步细化比选,形成邵永铁路引入邵阳地区的优选推荐方案。研究结论:(1)根据邵阳地区既有铁路概况,以及邵阳市城市总体规划和客运需求,研究提出邵永铁路引入邵阳站和新设邵阳南站两大系列方案;(2)通过比较分析各项具体方案的线路布局、工程投资、运输质量、未来发展等控制因素,推荐采用按线路别引入邵阳站娄邵场调整到发线分工的方案,并预留未来娄邵高铁引入邵阳站的条件;(3)本研究结果可应用于高铁呼南通道邵永段的勘察设计中,对引入工程的建设具有指导作用。

联络通道施工盾构机接收对已建盾构隧道影响试验研究

联络通道机械法施工中盾构机接收对已建盾构隧道受荷变形影响机制暂不明确问题,通过设计1∶10的缩尺模型试验,开展了联络通道机械法施工中盾构机接收对已建盾构隧道影响试验研究。试验结果分析表明:联络通道机械法施工时,盾构机开挖面附加水平土压力将导致接收端已建盾构隧道对侧的土压力在中部有显著的增大,而两端则减小,即导致顶推对侧发生了水平被动土拱现象;在中间附加水平土压力作用下,隧道在中间发生了显著的竖椭圆变形,而在两端则发生了一定的横椭圆变形;隧道中间发生竖椭圆变形对上下地层形成挤压,在竖向上同样形成了被动土拱现象;隧道纵向挠曲变形时出现了一定的反弯现象。盾构隧道作为地层中的管状结构物,在地层中纵向变形分析时需要考虑横断面变形的影响。

瞬时受体电位通道在病毒性肺炎发展过程中的关键作用

目的对病毒性肺炎感染过程中与瞬时受体电位(transient receptor potential,TRP)通道家族可能的发生机制进行综述研究。方法通过检索中国知网和PubMed数据库,收集近30年关于TRP通道家族与病毒性肺炎关系研究和机制探讨的相关报道。结果作为细胞膜上的离子受体通道,TRP通道能够调节细胞内外钙离子平衡,抑制或加速病毒入侵宿主;通过加速钙离子内流,激化细胞氧化应激反应,加速细胞自噬或凋亡;通过促进细胞形态变化,增强其对炎症介质和细胞因子的响应等。结论TRP通道是病毒感染宿主过程中的重要调控因子,其对病毒感染过程中的多个生理过程产生直接或间接的影响,进一步对TRP通道家族进行深入研究,可成为抗病毒药物研发的新靶点,为临床抗病毒性肺炎提供新思路。

竖直互连小通道内流动沸腾传热强化机理分析

为推动流动沸腾技术在燃料电池散热领域的应用,该文以R141b为工质,对不同流速下的并联直通道及互连小通道内流动沸腾情况进行三维瞬态数值模拟。利用换热系数、基底温度及综合换热因子等参数对比各结构的换热性能,并探究互连小通道的换热强化机理。研究表明:换热趋势随气泡行为呈周期性变化,气泡脱离时的换热效果最佳;由连通口引发的二次流促进热量传递与壁温升高,使通道可提前2 ms满足成核条件,且气泡在10^(-4) m/s以上的二次流速作用下率先脱离;五连通通道的换热系数较并联直通道可提升19.6%~23.3%,继续增加连通口数,换热系数的相对增长率均不足3.5%;涡结构使压降随连通口数增加而增大,且增势并不减弱,八连通通道的压降较并联直通道增加29.5%~42%。可见,二次流在影响气泡行为、强化换热的同时也带来压力损失,综合换热性能与连通口数目不成正相关。