基于中科院ARP系统的文档一体化实践研究

文章阐述了"文档一体化"的内涵、理论基础、发展历程和研究现状,总结了一体化的特征。其生成控制一体化、管理流程集成化、信息利用一体化等特征要求对当前的文件管理与档案管理方式进行革新。文章基于中国科学院建设资源规划项目(Academia Resource Planning,简称ARP项目),对文档一体化进行了初步的探索研究,给出了实践中产生的问题和解决的方法。

高灵敏度、高精度膀胱压力监测技术的研究

目的探讨高灵敏度、高精度的膀胱压力监测技术。方法设计具有微弱信号检测的高灵敏度调理电路,并通过高频滤波实现噪声过滤,进而通过高性能ARM芯片完成数据处理。基于蓝牙芯片实现高速无线数据传输,同时开发接收终端APP,最终完成患者膀胱功能的维护和管理。结果根据所设计的实验结果(精度1 mm Hg,灵敏度0. 3 mm Hg),该系统的灵敏度和精度能够满足临床需求。结论本研究实验设计能够实现动态的膀胱内压监测和自动排放,减少护理工作量,维护患者膀胱功能。

基于组织学习的生产系统人人合作方式的仿真研究

为了比较不同的组织合作方式对生产系统绩效的影响,分析了生产系统中组织学习行为和主体合作过程,并基于复杂适应系统理论建立了描述生产系统中生产者的主体模型。在其基础上提出一种集成了主体模型、离散生产系统仿真软件、数据处理软件和应用软件开发环境的人人合作仿真方法。以某摩托车发动机自治生产单元为工程背景,详细给出了基于组织学习的人人合作仿真流程,并以订单完成时间、订单准时完成率、人员利用率及组织学习效应为目标矢量比较分析了指定合作与自主合作对生产系统绩效的不同影响。结果表明,自主合作方式下生产单元的组织柔性较高,更容易应对多品种小批量的混流生产环境。

基于滑模速度控制器的PMSM无速度传感器控制研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中易受机械式传感器影响的问题,设计了一套基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的PMSM无传感器控制系统;同时由于负载突变和系统参数变化会影响整个控制系统的稳定性,提出一种滑模控制器(SMC)来取代传统PI速度控制器。首先对PMSM数学模型进行线性化处理,在此基础上引入EKF算法实现转速、位置的在线估计,并且设计以转速误差作为状态变量的滑模速度控制器,实现速度环的闭环调节。仿真结果表明,EKF可以有效地对转子速度、位置进行估算,且在滑模速度控制器的作用下系统响应更快、抗干扰性能更好、鲁棒性更强。

基于SIFT算法的图像特征点提取和匹配研究

目的:把SIFT算法应用在牙齿模型图像上,检测牙齿图像的特征点。方法:首先采用高斯差分算子DoG搜索整个图像的尺度和位置信息,从而确定具有代表性尺度、方向的特征点。基于其稳定性选择关键点,得到一个详细的模型以确定每个候选点的合适位置和范围。基于局部图像梯度方向信息将方向矢量和关键点对应起来。在选定范围内的每个关键点周边区域测量局部图像梯度,并采用KNN算法进行特征匹配。结果:通过大量的实验和与其他特征提取方法相比较,该方法能有效地检测牙齿模型图像的特征,并为牙齿模型三维重建提供有效的参数。结论:在口腔医学牙齿模型图像中应用SIFT算法,有助于牙齿模型的三维重建。

磁性高分子微球在核酸分离纯化应用中的研究进展

综述了基于磁性微球的核酸自动提取技术的发展现状,介绍了磁性微球的制备、磁性微球在核酸分离中的应用以及基于磁性微球的分离纯化系统,最后展望了基于磁性微球的核酸自动提取技术的发展前景。

苏州地区儿童肺炎链球菌脑膜炎39例临床特征和血清型分析

目的:分析苏州地区儿童肺炎链球菌脑膜炎及死亡病例的血清型和临床特征,寻找降低儿童肺炎链球菌脑膜炎发病率和死亡率的对策。方法:对苏州大学附属儿童医院2011年1月—2016年12月收治97例化脓性脑膜炎患儿中39例肺炎链球菌脑膜炎菌株进行血清学分型,对其临床特征和实验室结果进行统计分析。结果:97例化脓性脑膜炎患儿脑脊液培养出致病菌依次为:肺炎链球菌39例(40.2%),无乳链球菌19例(19.6%)和大肠埃希菌18例(18.6%)等;总病死率为19.6%(19/97),按照病死率高低依次为:肺炎克雷伯菌60.0%(3/5),肺炎链球菌35.9%(14/39)和大肠埃希菌11.1%(2/18);肺炎链球菌脑膜炎死亡组体温>40°、早期纳差、早期嗜睡、休克、弥散性血管内凝血、急性肾损伤、呼吸衰竭、抽搐和昏迷的发生显著高于存活组(P<0.05);肺炎链球菌组分别有17.9%和15.4%出现并发症硬膜下积液和脑积水;肺炎链球菌组首次抗生素使用与药敏结果符合率为20.0%(6/30);39例肺炎链球菌脑膜炎患儿肺炎链球菌疫苗率为0.0%,7价肺炎链球菌疫苗和13价肺炎链球菌疫苗覆盖肺炎链球菌组血清型分别为82.1%和92.3%,对死亡组血清型覆盖率分别是85.7%和92.9%。结论:肺炎链球菌是苏州地区6个月以上儿童化脓性脑膜炎的首要病原体;早期识别高热、纳差和嗜睡等危重症状态及合理选择抗生素对改善肺炎链球菌脑膜炎预后具有重要意义。门诊抗生素选择对肺炎链球菌敏感率低及我国肺炎链球菌疫苗接种率低,是肺炎链球菌脑膜炎高病死率的重要原因。期望通过接种13价肺炎链球菌结合疫苗降低肺炎链球菌脑膜炎的发生率和病死率。

非活性人细胞依赖型血型抗原的研究及应用

长期以来,在医学临床常规的血型抗体检测工作中存在抗原缺乏的困难,由于对活性细胞的依赖,使得血型相容性检测技术落后于临床上同种异型免疫性疾病的诊断、治疗的需求[1]。近年来人们已经对绝大多数血型抗原编码基因、抗原分子以及抗原载体的组成和结构等都有了十分清楚的认识,不依赖活性人血液细胞的血型抗原的研究成为血液免疫学领域的重点研究方向之一,目前主要研究项目有：1重组表达血型抗原;2化学合成血型抗原多肽;3适配体技术筛选的血型模拟抗原；4纳米磁珠细胞膜抗原等。

金钱蛙的高效养殖技术

金钱蛙又名富贵蛙、金蟾等,是爪蟾白化变色的一个品种。在分类上属于两栖纲,无尾目,负子蟾科,原产于南非。金钱蛙是一种生命力极强、用途很广、极易饲养的经济动物。金钱蛙作为爪蟾的近亲,可替代爪蟾作为实验室的模式生物,其产的卵也常用作实验材料。金钱蛙长相可爱,是水族箱中的宠物,经注射染料后,金钱蛙体色容易变成各种颜色,且维持时间较长,观赏性极强,又名＂彩蛙＂。由于易饲养且成本较低,肉质肥厚也不具有毒性,

带有负载转矩观测器的PMSM自适应反步控制

针对永磁同步电机(PMSM)的非线性特点,引入了反步控制方法。该方法设计过程简单,且能够实现PMSM控制系统的完全解耦,控制效果明显优于传统的PI控制方法。考虑到在电机运行过程中电阻易受温度变化而改变阻值,提出了自适应方法与反步法相结合的控制策略,克服了参数改变对系统稳定性能的影响。设计了一套负载转矩滑模观测器来降低负载实变对速度的影响,将辨识的转矩引入电流环控制中实现电流的前馈补偿。仿真结果表明,自适应反步控制与负载观测器相结合能够有效提高控制系统的动态响应速度,使系统具有较强的鲁棒性。

生产单元人机合作策略仿真分析

生产单元不仅要强调先进制造技术,还要重视高素质员工和灵活的人机合作方式,才能适应快速变化的制造环境。为动态、定量地研究生产单元的人机合作策略,结合计算机仿真和Agent建模技术,进行了基于Agent的生产单元人机合作策略仿真研究。建立人机合作仿真模型,提出人机合作仿真的实现方法;研究生产单元指定合作、部分自主合作和完全自主合作的合作机制;并以某发动机生产单元为例,设计了一系列仿真实验,通过比较任务等待时间、订单准时完成率、机器等待率和操作工利用率4个绩效指标,对该生产单元的各种人机分工模式进行了仿真分析和评价,从而指导实际生产单元采取更加合理的分工模式。

fMRI盲信号分离中的时间和空间独立成分分析法的时空特性比较

目的采用空间独立成分分析法(sICA)和时间独立成分分析法(tICA)对功能磁共振成像(fMRI)信号进行分离,比较信号间的时空特性对2种独立成分分析方法性能的影响。方法模拟fMRI数据,并将2组独立的信号以及它们的线性混合信号叠加到空间独立的区域,分别利用Infomax、Combi、FBSS和ICA-EMB 4种算法实现sICA和tICA,并对模拟数据中的3组信号进行提取和分离。结果 sICA只能分离空间独立且时间高度独立的信号,无法分离空间相关、时间独立的信号;tICA不仅能够准确分离空间和时间高度独立信号,而且能够准确分离空间高度相关、时间独立的信号,并将时间相关信号整体提取;FBSS和ICA-EMB 2种算法较Infomax和Combi性能稳定。结论空间或时间独立性假设违背到一定程度时,sICA和tICA对信号分离的结果存在差异。应根据需要选择适合的sICA或者tICA方法对fMRI数据进行处理。

基于应急检测的水质快速检测仪器的测试结果评价

运用研制的水质应急检测仪器与国家标准方法对水样中的铁、氨氮、氟化物、硝酸盐氮、氯化物进行了检测。结果表明:水质应急检测仪器的检测结果与国标法检测结果接近,检测精度及稳定性较高,可靠性好,检测效率高,满足水质检测国家标准的要求。

长脉冲绿激光对家鸡皮肤毛细血管扩张的影响

目的研究长脉冲绿激光对皮肤毛细血管扩张的动物模型的影响,探讨长脉冲绿激光在不同能量下对毛细血管扩张的疗效。方法用家鸡的鸡冠作为皮肤血管扩张的动物模型,设立空白对照组(A组)、低能量治疗组(B组)和高能量治疗组(C组),各治疗1次。肉眼观察激光治疗前后鸡冠的大体外观变化,组织病理观察毛细血管数量的变化,RT-PCR方法检测新生血管内皮细胞标志物CD34表达的变化。结果治疗后鸡冠外观颜色变白,没有瘢痕产生,组织病理显示血管数量减少,血管管径变小,B组及C组表达显著低于A组(P<0.05)。治疗后血管内皮细胞标志物CD34表达下降,B组及C组表达显著低于A组(P<0.01)。结论长脉冲绿激光对鸡冠毛细血管扩张模型有治疗作用,表现为治疗后血管数量减少,CD34表达下降。

基于眼型谐振腔的Fano谐振曲线尖锐度的分析

为了获得较大的尖锐度,提升微环传感器的灵敏度,提出利用眼型谐振腔结构在下路端输出的非对称Fano谐振光谱,眼型谐振腔由一个外环和内环构成,外环与总线波导耦合,内环与外环耦合.利用传输矩阵法对下路端输出光谱进行了数值计算,在不同剩余电场比例系数下,发现非对称Fano谐振峰的尖锐度随电场剩余比例系数的增大而增大;改变外环与总线波导间的场强耦合系数和内环与外环之间的场强耦合系数,其尖锐度的最大值随外环和内环场强耦合系数变化缓慢增大,尖锐度最大值处谐振点传输系数值在不同电场剩余比例系数和内外环场强耦合系数下稳定在-6dB附近.因此利用眼型谐振腔结构下路端的Fano谐振峰,可获得对耦合系数不敏感的尖锐度和谐振点传输系数,降低器件对耦合区加工准确度的要求.

基于CV-RSF模型的甲状腺结节超声图像分割算法

结合CV模型和RSF模型,建立CV-RSF模型,实现甲状腺结节超声图像半自动分割算法。基于CV模型的全局信息对图像粗分割,并以粗分割结果作为RSF模型的初始轮廓,然后再利用RSF模型的局部信息对病灶实现最终的分割。根据设定的两组不同初始轮廓,分别利用RSF模型和CV-RSF模型对病灶分割。结果表明,CV-RSF模型解决了RSF模型对初始轮廓敏感的问题,而且通过重叠率的对比,CV-RSF模型分割更准确。对比RSF模型,CV-RSF模型实现的甲状腺结节超声图像半自动分割算法,更加有效、准确。

基于眼电与头部姿态信号的检测与疲劳状态分析

当人处于疲劳状态时,其眼电信号特征及头部姿态信号特征均会发生明显的变化。针对这两类信号进行分析研究,提出一种可穿戴式眼电与头部姿态信号的疲劳检测装置。利用三个Ag/Agcl电极单导联方式采集人眼电信号、MEMS传感器采集人头部运动时的加速度和角速度信号。根据眼电信号及加速度和角速度在时域中的特点,利用相关系数分析左右电极所采集的眨眼信号特征,并根据加速度与角速度在时域中的特点分析四种头部姿态特征。最后利用BP神经元网络对眨眼信号及头部姿态信号进行特征识别,提高了检测系统鲁棒性。实验结果表明,利用水平眼电信号与加速度信号能准确分析测试人员的眨眼与低头、仰头行为,并能正确检测人的疲劳状态变化,但侧头行为的疲劳状态检测有待进一步优化提升。

基于改进的CV-RSF模型的甲状腺结节超声图像自适应分割算法

目的甲状腺结节超声图像的精确分割对甲状腺结节的良恶性诊断尤为重要。目前,对于甲状腺结节超声图像的分割,有学者提出利用主动轮廓模型分割算法,但是由于活动轮廓分割算法需要手动设置迭代次数,未实现模型的自适应性。因此,本文提出了一种基于改进的无边缘主动轮廓-局部区域可控的拟合(Chan-Vese-region scalable fitting,CV-RSF)模型的甲状腺结节超声图像自适应分割算法。方法选取南京同仁医院12例患者的甲状腺结节超声图像用于实验。首先,在无边缘主动轮廓(Chan-Vese,CV)模型中,引入一个基于梯度的边缘引导函数,根据面积变化率,自适应地获取甲状腺结节的粗分割轮廓;然后,将粗分割轮廓作为局部区域可控的拟合(region-scalable fitting,RSF)模型的初始轮廓,并根据面积变化率,自适应地获取甲状腺结节最终分割结果。将改进模型分割的结果与CV模型、RSF模型分割的结果进行比较,并分析甲状腺结节边缘清晰度对分割结果的影响。结果本文模型算法分割结果的平均迭代次数、平均面积重叠率、平均Hausdorff分别达到了134、90.34%、9.77,均优于CV模型、RSF模型的分割算法。结论该算法有效地分割出边缘清晰和不清晰的甲状腺结节超声图像,并解决手动设置迭代次数的问题,从而实现甲状腺结节的有效、准确、自动分割。

量子降脂仪的安全性评价

近年来,随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变,高脂血症的发生率在逐年上升（[1]）。高血脂症（hyperlipidemia,HLP）是因脂肪转运或是代谢异常所导致的血浆中一种或几种脂质过高的疾病,可诱发动脉粥样硬化、糖尿病、高血压、痛风、肥胖等心脑血管疾病,损害严重且发病率高、病死率高和致残率高,严重威胁着人类的健康和生命（[2]）。

基于双边滤波-距离正则化水平集演化算法的甲状腺超声图像分割

超声图像有斑点噪声,且对比度低、边界模糊,所以甲状腺超声图像分割较为困难。针对此问题,本研究提出一种结合双边滤波(bilateral filters,BF)和改进边缘指示函数的距离正则化水平集演化(distance regularized level set evolution,DRLSE)模型的分割算法。先对甲状腺超声图像进行双边滤波,然后采用改进的DRLSE模型对甲状腺进行分割。通过与采用另外两种边缘指示函数的DRLSE模型对比,本研究提出的BF-DRLSE模型能减少斑点噪声对分割过程的影响,并在明显减少曲线演化运行时间和迭代次数的情况下有效分割甲状腺。