摘要：目的:针对骨质疏松症患者在腰椎融合内固定术后出现邻近关节退变、损伤神经血管等并发症的情况,为此本文设计了一款三段式螺钉并通过仿真软件对手术模型进行分析。方法:基于人体腰椎CT数据建立L3~L5腰椎有限元模型,在腰椎模型上分别建立同尺寸的传统椎弓螺钉内固定M1模型和新型螺钉内固定M2模型,模拟人体在屈伸、侧弯和旋转六种生理活动运动状态。分析在不同骨质下三段式螺钉的最大von Mises应力及应力分布情况、不同工况下腰椎模型活动度。结果:在两种骨质情况下,M2模型在前屈、左右侧弯、左右轴向旋转工况下活动度更大,与健康未植入模型更接近;此外,在骨质疏松情况下,M2模型螺钉在前伸、后屈、左右旋转工况下应力峰值较M1模型降低16.56%、4.67%、23.08%、22.44%。结论:在两种骨量下,采用三段式螺钉可以有限避免术后关节活动度过分受限引起的术后并发症;在骨质疏松条件下,使用三段式螺钉固定可以降低椎弓根螺钉的应力峰值,发生断裂的风险更低。

摘要：为了稳定发挥轮履复合式机器人的最佳越障性能,研制了一种能够根据环境切换多种运动模式的新型轮履复合式机器人。该机器人可以通过独立旋转机体和摆臂切换直立运动和履带运动模式,同时可以通过摆臂的转动大幅度地调节机器人的重心位置,具有较好的越障性能。在对机器人进行步态规划和运动机理分析的基础上,对跨越台阶这种典型运动过程进行了运动学和动力学分析,验证了机器人模式切换的可行性,并计算得到了机器人能够攀爬的台阶高度的最大理论值。最后,根据计算获得的理论数值,利用仿真软件对机器人台阶攀爬过程进行仿真,验证了计算数值的准确性和机器人的越障性能。

摘要：光学相干层析成像(OCT)广泛应用于眼科,用于观察视网膜的形态,对病变区域的检测和诊断评估具有重要意义。由于液体的积聚引发的一系列视网膜疾病,针对视网膜OCT图像中的液体检测和分割问题,设计了一种具有全局上下文特征信息的神经网络,利用多尺度的特征提取与融合的方法,提出了一种多尺度的并行提取与高度融合的U型网络模型PH-UNet,这是一种新的用于视网膜OCT图像液体区域分割的深度卷积神经网络。PH-UNet网络通过捕获多尺度的上下文信息,更好地利用信息提取和融合的方法对视网膜OCT图像中液体区域进行端到端的分割。将提出的模型对MICCAI RETOUCH数据集中三种视网膜液体视网膜内液体(IRF)、视网膜下液体(SRF)和色素上皮脱离(PED)进行分割并与其他经典的分割网络模型进行了比较,在precision精确率、dice相似系数、mIoU平均交并比三种指标上取得了最佳效果证明了其优越性。

摘要：为了实现高清数字化医疗内窥成像,使用成像质量良好的耦合透镜系统耦合内窥镜目镜和CCD相机,成为高清视频内窥镜。基于实际应用的要求,设计了一个适用于耳鼻喉科内窥镜耦合CCD相机的透镜系统,该系统可以用于1/1.8in(1in=25.4mm)、200万像素的CCD相机成像,并且具有12°视场角,4.4的F数。在调制传递函数(MTF)大于0.1判据下,透镜系统各视场的分辨率都在111lp/mm以上,在全视场范围都能取得很好的成像效果。实际测试表明,该系统光学成像清楚,图像细节表现明显,分辨率达到了高清成像的要求,虽然结构简单,但达到了预期的设计目标,不但有利于加工和装配,而且降低了大量的成本。

摘要：利用前期搭建的声分辨光声系统对小鼠耳朵进行扫描成像,获取的光声图像存在部分血管不连续、分辨率较低且边界不够清晰等问题。为了有效提高声分辨光声图像质量,采用连接断点、插值、小波去噪等方法进行预处理;针对插值带来的模糊边界、损失细节等问题提出一种模糊集与分数阶微分小波增强相结合的图像增强方法,设计对比实验,结合信息熵、对比度改善指数和平均梯度等评价指标进行评价。实验结果表明增强后的图像血管连接性好、分辨率更高、高频信息表现更丰富,所提增强方法对光声图像的优化处理有应用潜力。

摘要：目的亚低温治疗可以减小心肌梗死面积,提高心肌存活率,改善远期预后。针对国内亚低温治疗仪普遍采用外源性灌注液进行灌注治疗、不良反应较多、设备体积和质量大、温控精度不高等问题,该文设计了一种便携、控温准确的体外血液循环冠状动脉亚低温控制装置。方法温控系统使用半导体制冷片作为冷源,并重新设计制冷装置,结合模糊PID控制技术,实现对温度的准确控制。建立温控系统模型,使用阶跃响应法辨识系统参数,最后搭建实验平台,进行温控实验。结果该体外血液循环冠状动脉亚低温控制装置结构简单,抗干扰能力强。在被控液体温度控制能力实验中,温度响应迅速,能快速到达设定的温度,稳态误差在±0.1℃以内。在模拟亚低温控制实验中,混合液温度在实验开始后145s到达设定的温度,并且稳定在34±0.1℃。结论该文提出的体外血液循环冠状动脉亚低温控制装置与传统设备相比在便携性和温控精度上有较大提升,对提高心肌梗死患者的生存质量具有重要意义。

摘要：常规的机动车尾气颗粒物排放检测方法使用NDIR红外气体传感器采集颗粒物排放信息,易受动态变化尾气浓度影响,导致检测的尾气颗粒物排放浓度与实际排放浓度偏差较高,因此需要基于粒径分布设计一种全新的机动车尾气颗粒物排放检测方法。即计算各微粒的质量浓度,基于粒径分布提取了尾气颗粒物排放特征,再根据经典PID控制算法,构建了Lug Down尾气颗粒物排放检测模型,从而完成了尾气颗粒物排放检测。实验结果表明,设计的尾气颗粒物排放粒径分布检测方法检测的尾气颗粒物排放浓度与实际排放浓度较拟合,证明设计的检测方法的检测效果较好,有一定的应用价值,为提高大气空气质量作出了一定的贡献。

摘要：分析若尔盖高原盆地的地质地貌、高原特有的热力学特性、流经此地的季风与控制北方干旱区的西风带的相互关系以及环境退化后下垫面改变引起的地空传递关系变化等因素;对近半个世纪以来若尔盖的降雨等气候条件与北方地区的干旱沙尘天气发生情况进行对比分析,发现北方地区的干旱风沙天气与若尔盖的降水频率存在很大程度上的相互关系。表明沙化中的若尔盖地区是一个潜在的沙源地,并有可能通过季风影响到我国北方主要干旱地区的干旱程度。在研究卫星图片、大量的气象资料的基础上,设计出了探索若尔盖地区与我国北方干旱沙尘地区关系研究的野外考查路线,并组成了多学科的联合研究小组展开了研究工作。