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关键词： 光栅传感技术   桥梁预应力   孔道磨损   误差预测  

摘要： 针对传统孔道磨损误差预测方法中预测精度低的问题,提出基于光栅传感技术的桥梁预应力孔道磨损误差预测方法。根据桥梁预应力孔道的实际结构,搭建相应的有限元模型。在该模型下设置测点,安装光栅传感器设备从而采集预应力数据,得出桥梁预应力孔道磨损的实际监测数据。估算桥梁有效预应力和磨损量,通过与监测数据的相减计算,得出孔道磨损误差的预测结果。通过对比试验得出结论:与传统孔道磨损误差预测方法相比,设计预测方法的磨损量预测误差降低了0.55 MJ,即在预测精度方面更具优势。

关键词： 帕金森病   类淋巴系统   扩散张量成像   血管周围间隙  

摘要： 目的:探讨血管周围间隙扩散张量成像(DTI-ALPS)指数在评价帕金森病(PD)患者脑类淋巴系统功能中的价值。方法:自帕金森病进展标记物研究项目(PPMI)基线数据库中选取诊断为PD的153例患者及59例健康志愿者(HC组)纳入本研究,212例被试的临床资料(包括多种认知和运动测试量表评分和脑脊液检查资料)和MRI资料完整。本研究中分析了以下认知和运动测试量表的评估结果:霍普金斯语言学习测试(HVLT;其中包括即刻/总回忆测试、辨别记忆测试和维持记忆测试)、蒙特利尔认知功能评估量表(MoCA)、状态-特质焦虑问卷(STAI)、老年抑郁量表(GDS)、宾夕法尼亚大学嗅觉识别测试(UPSIT)、运动障碍协会统一帕金森病分级量表(MDS-UPDRS)第1~3部分及全部(total)及H-Y分级量表(Hoehn and Yahr stages)。脑脊液生物标记物包括Aβ42、a-syn、t-tau、p-tau、t-tau/Aβ42和p-tau/Aβ42。所有MR图像在Siemens 3.0T磁共振仪上完成采集。利用FSL及Image-J软件在每例被试的各向异性分数(FA)图上,分别在左侧大脑半球侧脑室体部水平的投射纤维区域、联合纤维区域及皮层下纤维区域勾画绘直径5.0 mm的球形感兴趣区,测量每种纤维在X、Y和Z轴方向的扩散率,并根据公式计算DTI-ALPS指数。比较PD组与HC组之间ALPS指数值的差异,并分析PD患者ALPS指数与临床指标及脑脊液生物标记物之间的相关性。结果:与HC组比较,PD组DTI-ALPS指数值显著减低(Z=3.769,P<0.001)。PD组ALPS指数与年龄呈负相关(r=-0.256,P=0.001);在控制年龄、性别及受教育年限三个因素后,PD组ALPS指数与MDS-URDRS-Ⅲ评分呈负相关(r=-0.245,P=0.002),与脑脊液p-tau浓度呈负相关(r=-0.357,P<0.001)。结论:DTI-APLS指数可用于评估PD患者类淋巴系统功能受损情况,在探索PD相关发病机制方面具有较好的应用前景。

关键词： 干涉光刻   4f光学系统   空间变参量   相位调制  

摘要： 几何相位的超表面透镜不同于传统折射透镜,相位波前的调制并不依赖于传播过程的累积相位,而是通过空间变化的单元结构改变局域偏振态,引入共轭的附加相位使光束聚焦。为了实现几何相位超透镜变参量结构的干涉制备,提出了空间变参量相位元件调制的傅里叶变换光学系统,利用4f光路的傅里叶变换原理以及相位元件衍射光线的几何传播特性,分析了相位元件空频、取向以及分布区域等对系统成像面光场特性的影响,阐明了空间变参量相位元件分段调制入射光,同时生成多个干涉光场实现变取向、变周期微米结构的制备方法。在此基础之上,利用设计制备的变参量相位元件,生成了圆、环分布下变参量干涉光场,制备了变取向、变周期,半径为1892μm的微米光栅结构,光栅取向为0°,125°,235°,周期分别为7.22,6.51,5.78μm。该系统光路简单,易与投影曝光相集成,为基于空间变参量结构单元的几何相位超透镜的制备提供了一种新的途径。

关键词： 二维多层光栅   参量优化   蚁群优化   长波红外  

摘要： 提出一种适用于长波红外波段的二维偏振无关亚波长光栅结构。利用对称二维结构消除一维光栅的偏振相关性,增加光通量。提出光栅优化评价函数,将光栅结构参数优化转化为路径寻优问题。最后利用蚁群算法求解最优光栅结构参数。仿真结果表明,提出的二维多层结构在10∼13μm波段具有偏振无关、窄周期、窄带宽、低旁带的优点。提出的优化设计方法收敛速度快,优化后的光谱曲线横电波(TE)和横磁波(TM)偏振方向透射率均达到70%,带宽260 nm。

关键词： 光电子学   微发光二极管   光提取效率   有限差分时域法   光栅   分布式布拉格反射器  

摘要： 微型发光二极管(Micro-LED)显示芯片尺寸减小带来了侧壁效应,导致其正向光提取效率(LEE)降低,实现高光效Micro-LED的显示芯片结构仍有待深入研究。从仿真角度出发,基于有限差分时域法探索高光效GaN基Micro-LED的优化模型。首先,构建垂直侧壁GaN基Micro-LED初始叠层结构,定量分析侧壁效应对LEE的影响。然后,探索Micro-LED多量子阱有源层位置变化对出光效果的影响,分析不同侧壁倾角条件下的Micro-LED结构模型,讨论底部反射材料对LEE的影响,获得初步优化的GaN基Micro-LED模型参数。最后,通过设计顶部透射光栅进一步提升LEE,并探讨光栅周期、光栅高度和占空比对LEE的影响。结果表明,优化后的GaN基Micro-LED的整体LEE较初始结构提升了2.42倍。

关键词： 脑肿瘤:DTI   核磁共振   检查  

摘要： 脑肿瘤患者手术前后使用核磁共振扩散张量成像(DTI)技术并观察其临床应用价值。方法:选择观察患者为我院治疗的脑肿瘤手术31例,起止时间为2020年1月--2021年2月,患者手术前后使用核磁共振和DTI技术检查,观察患者采用该技术检查情况。结果:(1)21例低级别胶质瘤患者手术后评价:胶质瘤推移相邻脑白质纤维束,表现为肿瘤周围正常走向的脑白质纤维束移位、分离,肿瘤手术切除较为充分,患者术后临床症状明显改善。对10例高级别胶质瘤手术后评价:胶质瘤浸润、破坏相邻脑白质纤维束,表现为肿瘤区及相邻脑白质纤维束缺失、中断,患者术后临床症状无明显改善。(2)对10例高级别胶质瘤患者胶质瘤病灶区、灶周水肿区、正常白质区MD值比较,正常白质区和胶质瘤病灶区、灶周水肿区有差异,(P0.05);胶质瘤病灶区和灶周水肿区比较无差异,(P>0.05)。结论:脑肿瘤患者手术前后使用核磁共振及DTI技术检查,能够为手术方案制定提供依据,并且判断患者手术预后效果情况,使临床采用针对性措施治疗。

关键词： 颞叶癫痫   白质   磁共振扩散张量成像   平均扩散率   部分各向异性分数  

摘要： 目的 探讨左侧颞叶癫痫患者颞叶以外白质磁共振扩散张量成像(DTI)的影像学特征。方法 选取2020年12月至2022年5月贵州医科大学第二附属医院收治的30例左侧颞叶癫痫患者作为观察组,并选取同期30例正常志愿者作为对照组,2组患者均进行DTI扫描,收集丘脑、内囊、外囊、放射冠及半卵圆中心白质区域的平均扩散率(MD)和部分各向异性(FA)值,分析颞叶以外白质区域MD和FA值与癫痫严重程度的相关性。结果 观察组患者丘脑、内囊、外囊、放射冠及半卵圆中心区域MD值高于对照组(P<0.05),而FA值低于对照组(P<0.05)。癫痫患者颞叶以外白质区域MD值与癫痫严重程度呈正相关(P<0.05),FA值呈负相关(P<0.05)。结论 DTI各参数能反映颞叶癫痫患者非病灶区纤维束的变化,这些区域神经纤维束的变化可能与癫痫的严重程度密切相关。

关键词： 磁共振成像   多层同时成像技术   机器学习   自监督学习   图像去噪   扩散张量成像  

摘要： 目的探究自监督学习网络Patch2Self在多层同时扫描扩散张量成像(Multiband SENSE Diffusion Tensor Imaging,MB SENSE DTI)中降噪的可行性。方法招募24名健康志愿在3T MRI上进行MB SENSE(MB factor 4)DTI扫描。利用自监督学习网络Patch2Self、非局部均值法(Non-Local Means,NLM)和局部主成分分析法(Local Principal Component Analysis,LPCA)给MB SENSE DTI去噪。使用峰值噪声比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)、结构相似度(Structural Similarity,SSIM)进行客观评价;由放射科医生对图像噪声、对比度、整体质量以及各向异性分数(Fractional anisotropy,FA)图的整体质量进行主观评价。结果在PSNR方面,Patch2Self优于NLM,但低于LPCA(P<0.05);在SSIM方面,Patch2Self优于NLM和LPCA(P<0.05);在噪声方面,Patch2Self明显优于NLM(P<0.05),而Patch2Self与LPCA之间图像质量比较无统计学差异(P>0.05);在对比度、整体质量和FA图的整体质量方面,Patch2Self优于NLM和LPCA(P<0.05)。结论自监督学习网络Patch2Self可以很好地完成去噪、保留脑部组织结构以及提高图像质量。

关键词： SAR图像相干斑抑制   离散曲波变换   非局部自相似性  

摘要： 正则化技术是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像相干斑抑制的一种有效工具。在正则化相干斑抑制中,设计有效的正则化项来反映图像的先验信息起着至关重要的作用。本文通过同时刻画SAR图像的局部稀疏性和非局部自相似性,提出了一种新的基于联合稀疏正则化的SAR图像相干斑抑制模型。该模型包含一个数据保真项和两个正则化项,其中一个正则化项采用离散曲波变换来描述SAR图像的局部平滑性,另一个正则化项采用张量稀疏模型刻画SAR图像的非局部自相似性,图像张量是由具有相似结构的图像块组合,从而在对图像张量进行稀疏表示的过程中能够刻画图像中固有的局部稀疏性和非局部自相似性。进一步,为了求解该模型,提出了一种分离Bregman迭代技术的高效求解算法。实验结果表明,该模型在图像质量的主观视觉评价和客观评价方面均明显优于传统和最新的技术。

关键词： 红外光谱   透射   衰减全反射   分析技术   案例  

摘要： 对于专业实验技术人员及科研工作者,合理应用红外仪器分析技术是获得理想测试结果的关键。该文采用文献总结与试验研究的方法,结合实际案例开展了对红外光谱测试中遇到的常见及典型问题的探讨,包括衰减全反射(ATR)测试的原理与高波数灵敏度衰减、非溴化钾压片的可行性、溴化钾压片的规范化操作、红外光谱图质量评价与优化等。针对上述问题开展了研究与探讨,并提出解决方案与建议,对红外光谱技术应用的改进完善以及红外光谱实验教学具有指导及推广意义。