摘要：针对微量生物样品的粒径检测需求,提出了一种显微动态光散射测量系统。传统的动态光散射技术在微量生物样品检测中通常需要毫升级别的样品,这种大量样品消耗不适用于微量生物样品的检测。为解决这一问题,设计了一套融合普通显微镜和动态光散射技术的显微动态光散射系统。通过整合这两种技术,文章成功将测量样品的用量降低到几十微升的水平,实现了两个数量级的提升,从而显著减少了样品的消耗,满足了实验室对微量生物样品检测的需求。为验证该系统的可行性,对不同材质和尺寸的纳米颗粒以及生物外泌体样本进行了评估。实验结果显示,针对60nm的聚苯乙烯微球颗粒和208.6nm的外泌体颗粒的测量尺寸误差分别为1.5%和-3.4%,与实际尺寸吻合良好,证明了该系统在实际应用中的可行性。

摘要：光声计算层析成像(PACT)不需要外源性对比剂便可获取厘米级深度的光声图像。然而,来自皮肤的高强度光声信号遮盖了皮下深层组织信息,阻碍了感兴趣区域光声图像的正面显示和分析。因此,笔者提出了融合多尺度感知和残差连接的U型深度学习模型,并采用该模型实现了PACT光声图像中皮肤信号的智能分割。首先,提出以单类皮肤区域标注为基准标签图像的非像素级皮肤区域标注方法,该方法不需要像素级图像标注,能够显著降低数据处理的复杂度;然后,设计了皮肤完整性拟合和皮肤掩膜生成算法,并采用该算法实现了PACT图像中皮肤信号的自动去除。使用PACT成像实验获得的人体腿部外周血管光声图像验证了所提方法在皮肤组织高精度智能提取和去除方面的正确性和有效性。与现有的皮肤去除工作相比,本文所提皮肤去除算法对MAP图像的重建误差下降了50%~70%,峰值信噪比平均提升了约4.5 dB,为深层组织PACT图像的高清晰显示提供了一条有效途径。

摘要：血管类疾病是人类健康的重大威胁.血管介入诊疗作为常用的微创手术面临多种临床负担,亟需计算机辅助技术的支撑.近年来,血管外和血管内的医学影像技术与人工智能方法的快速发展推动了计算机辅助血管介入技术的相关研究.通过回顾和系统分析计算机辅助血管介入的基本内容和关键技术及其应用之间的有机关系,包括多模态医学造影图像分析、导管导丝的位置跟踪、血管关联病灶的特性和形态识别等热点问题,并分析上述内容与手术规划和手术导航的关系,得出该领域的临床应用趋势是结合诊疗一体化的血管介入机器人技术.通过对研究现状和发展趋势的分析,得出各类研发内容所面临的挑战:分割模型对血管结构量化的精确性与拓扑提取的完整性、介入路径矢量化与多模态信息融合的准确性、动静脉血管分类和分段与路径导航的关联性以及血管介入的人机交互的水平和评价方式等问题.分析表明,上述问题的解决将不断地推动人工智能诊疗技术,尤其是机器人辅助血管介入的快速发展和临床应用.

摘要：介绍了一种时间常数高达31.83 s的全集成积分器。该积分器采用电流舵技术,具有调节范围广、线性失真小的优点。基于此积分器,本文设计出全集成0.005 Hz的高通滤波器,并通过SMIC 0.18μm工艺流片。测试结果表明,该高通滤波器的截止频率可以低至0.005 Hz,时间常数高达31.83 s,总谐波失真仅-80 dB,远低于其他类型的高通滤波器。

摘要：人体通信以人体为通信媒介,具有低功耗、高速率、高安全性等优点,其为人体传感器网络提供了一种理想的通信方式。设计了一种人体通信信道测试系统,具有"浮地"特性,能真实反映人体通信的耦合或感应机制。该系统采用ARM7TDMI内核的S3C44B0X系统作为开发平台,使用直接数字合成器(DDS)芯片AD9910设计可调频率信号源,使用对数放大器芯片AD8310设计信号强度检测器。测试结果表明:可调频率信号源频率范围为0～200MHz,窄带无杂散动态范围大于80dB;信号强度检测器检测分辨率可达0.1 dB。该系统采用电池供电,成功地在电磁屏蔽室做大量实验,并测试得到人体信道特性。

摘要：人体通信作为人体传感器网络的一种新兴的通信方式,有着突出的优势与巨大的潜力。介绍了应用在人体通信无线收发器的压控振荡器(VCO)的设计与测试。该模块采用了四级双差分结构,采用SMIC 0.18μm 1P6M工艺,核心面积仅为0.02 mm2。测试结果显示:在1.8 V供电电压下,VCO调谐范围为30～130 MHz,在80 MHz输出频率下,1 MHz频偏处相位噪声为-98 dBc/Hz,最大功耗仅为1.27 mW,较好地满足了采用人体通信作为通信方式的人体传感器网络的要求。

摘要：为了有效地提取动脉超声造影图像中的血管边界,提高动脉内膜附近血流流场超声测量的准确性,提出一种结合时域信息的区域增长算法进行动脉超声造影图像的血管边界分割.该算法根据超声造影微泡在血液内的流动特性,利用连续两帧图像之间的灰度差异构造窗帧差,令其作为生长条件,结合邻域灰度进行区域生长;采用数学形态学的闭合运算与一种自定义的边界平滑方法对区域生长结果进行处理,填补了区域生长中产生的空洞并平滑了不规则边界.最后通过大鼠颈动脉的超声造影图像实验,验证了文中算法的有效性和可行性,该算法能够准确地提取出模糊的动脉边界,时间复杂度低.

摘要：通过二氧化碳(CO2)、环氧丙烷(PO)与D,L-丙交酯(D,L-LA)的三元开环共聚,得到一种新型热塑性脂肪族聚碳酸酯(PPCLA).对PPCLA结构进行了FTIR、1H-NMR、13 C-NMR及1H-1H COSY表征,表明D,L-LA开环嵌入PO-CO2分子链中,并对共聚过程聚合机理进行了初步探讨.同时设计并引入一种新的计算方法,非线性约化法(NLA),通过与FWO和Tang两种无模型方法比较,前者所得表观活化能(Ea)值更接近Vyazovkin无模型法,各转化率下的平均相对误差小于6.5%.整个分解过程表观活化能值处于66.6～***-1之间.非等温热分解动力学研究表明,PPCLA热分解反应分为多步.

摘要：提出并设计一款基于生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路(IC)。该混合信号集成电路包含增益可调仪表运算放大器、高灵敏度电流-电压转换器、基准源,以及8位逐次逼近式模数转换器(SAR ADC)。整个芯片采用SMIC混合信号0.18μm CMOS 1P6M的工艺制作,核心电路的芯片面积为1.36 mm2。芯片测试结果显示:该芯片在1.8 V单电源的供电电压下,共模抑制比大于100 dB,可调增益范围为30～70 dB,输入失调电压小于97μV,其中ADC的微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)分别为-1/+1.4和-2/+2 LSB,增益可调仪表运算放大器以及ADC的功耗分别是387μW和704μW。

摘要：针对穿戴式医疗监护设备的能耗问题,提出了一种专门为躯体传感器网络设计的高能效、低复杂度改进的媒体接入层协议。协议通过去除不必要的控制帧信息以及采取非对称方式将大量的控制和处理工作移至中心主节点进行,提高传感器节点的能量效率,实现冲突避免。同时,自适应调节的时间同步机制能够控制时间同步间隔时间,适应不同生理应用。MAC协议在自制的BSN硬件平台上进行实现,实现结果表明它具有较高的能量效率。