摘要：血流动力学监测能够反映心功能和血流灌注状况,是临床中不可或缺的监测手段。以热稀释法为代表的有创血流动力学监测方法因为需要进行血管插管,所以其临床应用范围受到限制。无创血流动力学监测由于具有安全无创、可连续监测、操作简单以及成本低等优势,近年来受到国内外医疗企业及临床医生的广泛关注。该文设计了一款基于心阻抗法的无创血流动力学监测系统,涵盖硬件、算法、软件设计以及性能参数评估。其中,硬件部分主要包括差分高频恒流源刺激电路、心阻抗信号采集电路以及心电信号采集电路;信号处理包括滤波、心阻抗信号校准、心电信号和心阻抗信号特征点识别。依据所采集的心阻抗与心电信号,以Nyboer胸腔圆柱模型为理论依据,计算心率(heart rate,HR)、每搏量(stroke volume,SV)、心排量(cardiac output,CO)、每搏指数(stroke index,SI)、心排指数(cardiac index,CI)和心脏收缩指数(cardiac contractility index,ICON)等血流动力学参数。经测试,该系统的硬件关键技术指标优于相关医疗器械标准的要求。该系统采集了40名志愿者的心阻抗及心电信号数据,将所计算的HR、SV、CO这3个血流动力学重要指标与德国OSYPKA Medical的ICON Core无创心排血量监测仪进行对比,其皮尔逊(Pearson)相关系数分别达到0.992(P<0.001)、0.948(P<0.001)、0.933(P<0.001),验证了该系统具有较高的准确性与可靠性。

摘要：超低场磁共振成像(ULF-MRI)设备具有成本低、质量轻、体积小等优点,在特殊领域的应用需求越来越大,如移动磁共振成像救护车、床旁监护、偏远地区等。但由于其磁场强度低,导致信噪比也较低,图像分辨率差,因此提升信噪比对促进ULF-MRI技术的发展具有重要意义。该文基于低频表面超材料的特性,提出一种电感-电容谐振阵列,用来提升ULF-MRI的信噪比。首先,建立了等效电路模型来评估磁场增强效果;其次,利用部分元等效电路法计算射频线圈的等效电阻和信噪比,根据成像要求设计优化谐振线圈结构,并提出考虑谐振耦合的匹配方法和线圈阵列的解耦方法。最后,利用自主研发的54.6 mT的ULF-MRI系统(工作频率:2.32 MHz)进行成像实验,图像信噪比得到显著提高。

摘要：为长效控制华盛顿哥伦比亚特区合流制管网溢流(CSOs)污染问题,华盛顿哥伦比亚特区供排水局(WASA)以流域管控为单元,针对特区内各流域的本底情况和突出问题,按“灰色与绿色”、“地上与地下”、“分散与系统”相结合方式,制定长期有效的管控策略,并借助水力模型和监测手段进行实时监测与评估。结果表明,华盛顿哥伦比亚特区流域内CSOs体积削减了90%~95%,溢流频次削减了95%~100%,溢流污染负荷削减了30%~35%,大肠杆菌数减少了35%~40%,溶解氧含量提高了40%~50%,流域整体水质得到显著提高。这对我国CSOs污染控制技术研究具有很好的借鉴价值,在一些城市的老城区合流制区域提升改造、相关性流域综合治理以及黑臭水体控制与治理方面能起到较好的示范作用。