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    2019年 第37卷 第6期    刊出日期:2019-11-15
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    2019, 37(6):  0-0. 
    摘要 ( 222 )   HTML ()   PDF (302KB) ( 362 )  
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    综述与论文
    手印显现选择性的量化研究
    于海峰, 沈敦璞, 鞠金晟, 王猛
    2019, 37(6):  507-514.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190604
    摘要 ( 419 )   HTML ()   PDF (4155KB) ( 562 )  
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    本研究旨在提出手印显现选择性的量化方法,并讨论手印显现选择性的影响因素。首先利用Image J软件得到手印图像的灰度曲线,再利用Origin软件对灰度曲线进行分析,最终得到手印显现选择性的定量计算方法,即灰度曲线的波峰(对应乳突纹线)与波谷(对应小犁沟)积分的比值。本研究通过502熏染显现法、氨基黑10B显现法对量化方法进行了验证,结果表明该量化方法可行,此外,从显现试剂与客体性质两方面分析了影响手印显现选择性的主要因素。通过该研究,为手印显现效果的量化特别是选择性的定量评估提供了有益的参考。
    多维度信息记录与再现技术的进展
    王倩, 余乐, 冯云鹏, 吴恒宇
    2019, 37(6):  515-524.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190523
    摘要 ( 386 )   HTML ()   PDF (4143KB) ( 593 )  
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    随着信息技术的高速发展和大数据时代的到来,有效存储和管理海量数据的要求对数据存储技术提出了严峻挑战。光存储技术在能耗、容量、成本、寿命、安全等方面的优势,使其正逐渐成为未来数据存储的主流技术。本文围绕光存储技术的维度展开论述,纵向介绍了几种常用的光存储技术。目前以光盘为代表的二维面存储技术,存储容量已接近其理论存储极限(23.5 GB/disc);以双光子吸收技术、全息存储技术为代表的三维体存储技术,其存储容量相较二维存储技术提升了2~4个数量级;五维存储技术进一步扩展了数据存储的维度。可以预见,未来光存储技术会在大存储容量、超高存取速度、高性能存储材料、多维度存储技术等方面取得突破和进展。
    不同受体结构染料共敏化对染料敏化太阳电池性能的影响
    赵雪, 裴娟, 李英品
    2019, 37(6):  525-535.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190528
    摘要 ( 391 )   HTML ()   PDF (2942KB) ( 546 )  
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    为了拓宽染料敏化太阳电池对太阳光谱的响应范围,提高电池的光电转换效率,将两种含有不同受体结构(绕丹宁-3-乙酸基(RA)和氰基丙烯酸基(CA))的三苯胺染料(TR1和TC1)进行共敏化。TR1染料平伏吸附在TiO2表面,而TC1染料直立吸附在TiO2表面。将两种染料按照不同摩尔比共敏化TiO2后,TC1占据TR1的部分位置,拓展光谱的同时也抑制了电荷复合,电子寿命较TR1敏化的太阳电池长。在TR1与TC1摩尔比为5:5的共敏剂溶液敏化的共敏电池器件中,短路光电流密度(Jsc)为11.7 mA/cm2,开路电压(Voc)为704 mV,填充因子(FF)为0.73,光电转换效率(η)为6.03%。该结果明显优于单一染料敏化的电池器件。
    水性可紫外光固化的硫代聚氨酯分散体的制备
    谢寒, 朱民
    2019, 37(6):  536-546.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190522
    摘要 ( 350 )   HTML ()   PDF (3273KB) ( 522 )  
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    本文利用巯基-点击化学制备了一系列水性可光固化的硫代聚氨酯分散体,即通过连续的巯基-异氰酸酯和巯基-迈克尔加成反应分别合成硫代聚氨酯和聚硫醚:首先,二异氰酸酯与过量的二元硫醇反应生成端基为巯基的硫代聚氨酯低聚物,然后与合成的二丙烯酸酯单甲基丙烯酸酯进行巯基-迈克尔加成反应,得到侧基为甲基丙烯酸酯的硫代聚氨酯树脂,最后,巯基乙酸与端基上的丙烯酸酯反应,提供树脂的亲水基团。将树脂分散在水中后,得到半透明的可光固化硫代聚氨酯分散体。树脂的主链上含有硫醚键,可以有效克服氧阻聚效应,得到较高的转化率;侧基上带有很多可光聚合的甲基丙烯酸酯基团,光聚合后固化膜的交联密度非常高,因而也具有较高的玻璃化转变温度。
    RGB颜色模式下的水溶液pH值定量测定
    周佳, 杨欣, 梅舒丽, 黄金
    2019, 37(6):  547-553.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190409
    摘要 ( 437 )   HTML ()   PDF (2099KB) ( 648 )  
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    在手机比色法基础上,引入误差传递规律,提出了一种测量pH值的新方法。在石蕊指示剂的显色范围内,向系列标准pH缓冲溶液滴加石蕊,溶液颜色由红变紫,以3款不同类型手机进行图片采集,利用误差传递公式对直接测量值进行优化。结果表明,理论和实验均证明了改进后的手机比色法的误差更小。3款手机得到的间接测量值与pH值变化趋势一致,其中iPhone 5S的XB与pH值线性关系最优。2组平行实验测定的相对标准偏差分别为2.009%和6.546%。以pH酸度计为测定标准,用该方法对自来水、农夫山泉天然水、百岁山矿泉水和爱夸矿泉水进行测定,两者的pH值测定结果基本一致,表明pH手机比色法的稳定性和可靠性符合测定要求。
    锥束X-CT系统四椭圆法获取全几何参数的研究
    张震, 宋卫东, 张丰收
    2019, 37(6):  554-563.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190519
    摘要 ( 356 )   HTML ()   PDF (2163KB) ( 564 )  
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    锥束CT具有成像质量高、低辐射、操作简单等优点,近几年得到迅速发展。锥束CT几何参数的精确获取是得到高质量图像的关键因素。针对FDK算法要求的条件以及现有的几何参数获取方法,本文提出了一种基于四椭圆快速获取全参数的方法。首先介绍了锥束CT中的关键参数,然后提出了四椭圆全参数获取原理并设计出通用标定模体。本标定模体可用于任何锥角不同的锥束CT系统。通过标定模体在空间的几何关系获取系统中所有几何参数。最后针对该方法进行了实验论证,结果表明,本方法获取的几何参数精度高。综上所述,可证实该算法具有一定的工程实用价值。
    多层螺旋CT诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量选择
    李源, 陈士新, 黄斌
    2019, 37(6):  564-570.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190508
    摘要 ( 407 )   HTML ()   PDF (1271KB) ( 492 )  
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    本文对多层螺旋CT(MSCT)诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量选择进行了分析。选取2016年12月~2018年12月本院行MSCT检查的甲状腺癌、甲状腺良性结节患者各200例,依据随机数字表分为A组、B组、C组、D组,每组50例,A组参数为对比剂1.2 mL/kg、120 kV、180 mA,B组为对比剂1.0 mL/kg、120 kV、180 mA,C组为对比剂1.2 mL/kg、100 kV、100 mA,D组为对比剂1.0 mL/kg、100 kV、100 mA。结果显示,A组和B组CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效辐射剂量(ED)明显低于C组和D组,A组和B组甲状腺CT值、背景信号、背景噪声明显高于C组和D组,差异有统计学意义(P<0.05),A组、B组、C组、D组信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR)、图像质量评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);A组、B组、C组、D组诊断甲状腺癌的敏感度、特异度、准确度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。本文证实,对于MSCT诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量,选择1.0 mL/kg、100 kV、100 mA可在不严重影响图像质量及检查结果下有效减少患者的CT辐射,值得临床推广。
    X线平片、CT及MRI对四肢原发性骨肿瘤诊断效能比较
    石岩
    2019, 37(6):  571-577.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190515
    摘要 ( 362 )   HTML ()   PDF (1095KB) ( 508 )  
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    本文比较了X线平片、CT及MRI对四肢原发性骨肿瘤的诊断效能。回顾性收集了2012年1月到2018年12月期间入我院治疗的92例四肢原发性骨肿瘤患者的临床资料,比较了各病理类型四肢骨肿瘤发病部位、影像学检查特征和3种影像学检查方法判断良恶性肿瘤的效能。结果显示,92例患者中原发性骨肿瘤发生在肱骨为9.78%(9/92),尺、桡骨为7.61%(7/92),手骨为5.43%(5/92),肩胛、锁骨为2.17%(2/92),股骨为38.04%(35/92),胫、腓骨为17.39%(16/92),足骨为5.43%(5/92),髋骨为14.13%(13/92);X线对骨质增生/硬化和骨膜反应成像较佳,分别占85.87%和57.61%;CT对骨质增生/硬化、软组织肿块和骨膜反应成像较佳,分别占92.39%、66.30%、85.87%;MRI对软组织肿块、骨质增生/硬化、骨膜反应、骨髓水肿成像均较佳,分别占94.57%、82.61%、64.13%、22.83%。92例四肢骨肿瘤中,X线诊断恶性肿瘤的灵敏度为94.57%,均低于CT、MRI诊断的灵敏度(依次为95.65%、97.83%),特异度82.14%,低于CT和MRI的89.29%,而MRI的阳性预测值、阴性预测值和准确率最高,分别为97.83%、89.29%、95.83%。X线、CT的ROC曲线下面积分别为0.767、0.855,均低于MRI的ROC曲线下面积0.942。本文发现X线片、CT、MRI对四肢原发性骨肿瘤的诊断各有优势,尽管MRI检查敏感性、特异性、准确性较高,但是将三者有效结合起来,可以更好地定位定性诊断,避免出现漏诊误诊。
    产前超声联合MRI对胎儿中枢神经系统畸形的筛查价值
    向海波, 陈华东, 刘浏, 黄治华, 赵慧艳
    2019, 37(6):  578-583.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190521
    摘要 ( 347 )   HTML ()   PDF (1323KB) ( 459 )  
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    本文对产前超声联合核磁共振成像(MRI)筛查胎儿中枢神经系统(CNS)畸形的价值进行了分析。研究对象选取2016年1月~2019年2月本院收治的疑似胎儿CNS畸形的孕妇196例,所有孕妇均给予产前超声、MRI检查,以产后结果为对照,分析产前超声、MRI及二者联合对胎儿CNS畸形的筛查价值。结果显示,产后胎儿CNS畸形84例(42.86%);在筛查胎儿CNS畸形方面,产前超声敏感度、特异度、准确度分别为80.95%(68/84)、76.79%(86/112)、78.57%(154/196),产前MRI分别为88.10%(74/84)、82.14%(92/112)、84.69%(166/196),产前超声联合MRI分别为97.62%(82/84)、94.64%(106/112)、95.92%(188/196),产前超声联合MRI明显优于产前超声、MRI,差异有统计学意义(P<0.05)。产前超声与MRI比较,差异无统计学意义(P>0.05)。本文证实了产前超声、MRI对胎儿CNS畸形具有良好的筛查价值,且二者联合的筛查价值更高。
    超声心动图结合心电图在鉴别扩张性和缺血性心肌病中的应用
    简雅婷, 胡剑, 邓冰晴
    2019, 37(6):  584-590.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190525
    摘要 ( 383 )   HTML ()   PDF (664KB) ( 495 )  
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    本文对超声心动图(UCG)结合心电图(ECG)在鉴别扩张性心肌病(DCM)和缺血性心肌病(ICM)中的应用价值进行了分析。研究对象为回顾性选取2015年12月~2018年12月本院DCM组和ICM组患者各80例,两组均给予UCG和ECG检查并分析比较其表现。结果显示,DCM组室壁节段性运动障碍、左室心尖圆而薄、左室圆拱门形、室壁矛盾运动发生率明显低于ICM组,DCM组弥漫性室壁运动障碍、左室球形发生率明显高于ICM组,差异有统计学意义(P<0.05);DCM组左心房内径、左心室舒张期内径、左心室收缩期内径、右心室内径、二尖瓣E点至室间隔间距、E/A、RV6、RV6/RMAX明显高于ICM组,DCM组主动脉、左心室射血分数、每搏量明显低于ICM组,差异有统计学意义(P<0.05);DCM组主动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣反流程度明显高于ICM组,差异有统计学意义(P<0.05);四格表法结果显示,UCG结合ECG鉴别DCM和ICM的敏感度、特异度、准确度为97.50%、96.25%和96.88%,与实际结果基本相同,差异无统计学意义(P>0.05)。本文证实了UCG结合ECG监测可为鉴别DCM和ICM提供重要的参考依据,可作为鉴别DCM和ICM的重要手段。
    超声引导下连续腰交感神经节阻滞联合全麻对膝关节置换术患者镇痛及苏醒质量的影响
    刘晓岚, 曹晓霞
    2019, 37(6):  591-597.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190526
    摘要 ( 317 )   HTML ()   PDF (693KB) ( 419 )  
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    本文对超声引导下连续腰交感神经节阻滞联合全麻对膝关节置换术患者镇痛及苏醒质量的影响进行了分析和探讨。选取2017年1月~2019年1月本院膝关节置换术患者100例,依据随机数字表分为滞麻组和单麻组,每组50例,单麻组给予单纯全麻,滞麻组在此基础上给予超声引导下连续腰交感神经节阻滞,比较两组镇痛及苏醒质量、不良反应。结果显示,滞麻组切皮时(T1)、关节置换时(T2)、术毕(T3)的平均动脉压(MAP)、心率(HR)明显低于单麻组,滞麻组镇痛优良率明显高于单麻组,有统计学差异(P<0.05);滞麻组呼之睁眼、呼之握拳、拔管、苏醒时间和苏醒并发症率明显低于单麻组,有统计学差异(P<0.05);滞麻组和单麻组不良反应率比较,无统计学差异(P>0.05)。本文认为,超声引导下连续腰交感神经节阻滞联合全麻可有效改善膝关节置换术患者镇痛及苏醒质量,且安全性好,值得临床推广。
    实时超声心动图与平板运动心电图诊断冠心病的ROC曲线分析
    龚玉萍, 王洋
    2019, 37(6):  598-603.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190606
    摘要 ( 419 )   HTML ()   PDF (1137KB) ( 498 )  
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    本文对实时超声心动图(RTE)与平板运动心电图(TET)诊断冠心病(CHD)的价值进行了研究与分析。选取2016年6月~2018年6月疑似CHD患者100例,所有患者均给予RTE、TET检查,并以冠脉造影(CAG)作为金标准,采用受试者工作特征(ROC)曲线分析RTE与TET对CHD的诊断价值。CAG结果显示,100例疑似CHD患者中,CHD患者40例(40.00%)、非CHD患者60例(60.00%);ROC曲线分析结果显示,在诊断CHD敏感度、特异度、准确度、曲线下面积中,RTE为85.00%、86.67%、86.00%、0.837,TET为80.00%、76.67%、78.00%、0.768,RTE与TET联合为100.00%、96.67%、98.00%、0.924,明显高于RTE、TET,差异有统计学意义(P<0.05),RTE高于TET,但差异无统计学意义(P>0.05)。本文证实了RTE、TET是诊断CHD重要的方法,且RTE与TET联合的诊断敏感度、特异度、准确度、曲线下面积更高。
    超声弹性成像联合BI-RADS对微小(≤2 cm)乳腺良恶性病变的鉴别价值
    胡良勇, 李曦, 谢芳
    2019, 37(6):  604-610.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190607
    摘要 ( 425 )   HTML ()   PDF (1512KB) ( 513 )  
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    本文对超声弹性成像(UE)联合乳腺影像报告和数据系统(BI-RADS)对微小(≤2 cm)乳腺良恶性病变的鉴别价值进行了分析。研究对象选取2018年3月~2019年3月期间本院80例乳腺病变患者共112个病灶,所有患者均给予UE和BI-RADS检查,以病理检查为参照,分析UE、BI-RADS及二者联合对微小(≤2 cm)乳腺良恶性病变的鉴别价值。病理检查结果显示,112个病灶中,良性60个(53.57%)、恶性52个(46.43%);恶性乳腺病变患者UE和BI-RADS评分明显高于良性患者,差异有统计学意义(P<0.05)。UE鉴别微小乳腺良恶性病变(≤2 cm)的敏感度为76.92%、特异度为76.67%、准确度为76.79%,BI-RADS的敏感度为80.77%、特异度为80.00%、准确度为80.36%,UE联合BI-RADS的敏感度、特异度、准确度分别为96.15%、95.00%、95.54%,可见UE联合BI-RADS的鉴别效果明显优异,差异有统计学意义(P<0.05)。本文证实了UE、BI-RADS对微小(≤2 cm)乳腺良恶性病变具有良好的鉴别价值,且二者联合的鉴别价值更高。
    腹部CT对急性胰腺炎病况及预后的诊断价值
    于春梅, 李春海, 杨茂生
    2019, 37(6):  618-623.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190703
    摘要 ( 345 )   HTML ()   PDF (1838KB) ( 451 )  
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    本研究通过对89例水肿型急性胰腺炎患者及31例出血坏死型急性胰腺炎患者采用64排螺旋CT进行腹部扫描检查,根据结果进行病情严重程度及预后状况的评估。根据Balthazar CT分级标准共检测出A级0例、B级42例、C级38例、D级23例、E级17例;随着CT分级的升高,急性胰腺炎患者的胰腺血流量(BF)、胰腺血容量(BV)逐渐降低,差异具有显著性(P<0.05),但各分级之间胰腺血流量(BF)、血容量(BV)无明显差异(P>0.05);在对急性胰腺炎患者预后判断方面,CT分级越低表明保守治疗即可痊愈,如分级呈现升高趋势则表示需同手术治疗。本研究中35例患者经手术治疗,但是在D、E级患者中有3例患者因病情严重,累及多器官功能衰竭死亡。结果证实腹部CT扫描能够准确反映急性胰腺炎患者病情严重程度,对临床治疗、预后评估具有重要的参考价值。
    老年Colles骨折X线Frykman分型在治疗方案选择中的应用价值探究
    任红, 陈华
    2019, 37(6):  624-630.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190718
    摘要 ( 461 )   HTML ()   PDF (621KB) ( 526 )  
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    该回顾性研究旨在探究老年Colles骨折X线Frykman分型在治疗方案选择中的应用价值。2015年1月~2018年1月期间收治的120例老年Colles骨折患者纳入研究对象,完善X线检查并进行Frykman分型,比较不同Frykman分型的Colles骨折患者X线掌倾角、尺偏角、桡骨短缩等指标。依据Frykman分型将患者分为关节内、外型骨折,比较两种骨折类型患者治疗方式及X线指标的变化情况,并采用Lidstrom治疗效果分级评估不同分组患者不同治疗方式的治疗效果。结果显示,120例Colles骨折患者根据Frykman分型:Ⅰ型26例(21.67%)、Ⅱ型29例(24.17%)、Ⅲ型14例(11.67%)、Ⅳ型16例(13.33%)、Ⅴ型12例(10.00%)、Ⅵ型11例(9.17%)、Ⅶ型8例(6.67%)、Ⅷ型4例(3.33%)。120例患者中共有关节外型骨折患者55例,其中30例行保守治疗,25例接受手术治疗;关节内型骨折患者65例,其中29例行保守治疗,36例接受手术治疗。两组骨折类型患者治疗后手术治疗的掌倾角、尺偏角、桡骨短缩值均明显优于保守治疗的患者,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。关节外型Colles骨折患者治疗总可接受率(72.73%)与关节内型治疗总接受率(75.38%)(χ2=0.11,P=0.74)相当;关节外型组手术治疗总可接受率(88.00%)高于保守治疗(73.33%)(χ2=1.83,P=0.18);关节内型组手术治疗总可接受率(91.67%)明显高于保守治疗(55.17%)(χ2=11.53,P=0.00)。本研究证实老年Colles骨折X线Frykman分型在治疗方案选择中具有应用价值,关节外型骨折患者手术和保守治疗效果相当,关节内型患者优先选择手术治疗。
    数字减影血管造影引导下双侧子宫动脉栓塞术在穿透性凶险性前置胎盘中的应用
    刘丽娟, 桑雪梅, 宋丽丽, 曹淑新, 殷悦
    2019, 37(6):  631-637.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190808
    摘要 ( 334 )   HTML ()   PDF (1867KB) ( 458 )  
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    本文分析了数字减影血管造影(DSA)引导下双侧子宫动脉栓塞术在穿透性凶险性前置胎盘患者中的应用效果及对母婴结局的影响。选择2017年12月~2019年7月我院收治的穿透性凶险性前置胎盘患者45例,依据是否行子宫动脉栓塞术,将患者分为观察组(n=25例)和对照组(n=20例)。观察组行DSA引导下双侧子宫动脉栓塞术治疗,对照组行常规剖宫产手术治疗。术后7天对患者效果进行评估,比较两组手术指标、母婴结局及并发症发生率。结果显示:观察组失血量、红细胞输血量、冷沉淀输血量、住院时间,少(短)于对照组,新生儿1 min Agpar评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组新生儿肺炎、新生儿呼吸窘迫综合征、新生儿窒息及新生儿高胆红素血症发生率均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组子宫切除、产后出血、失血性休克和DIC发生率均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。表明DSA引导下双侧子宫动脉栓塞术治疗穿透性凶险性前置胎盘的效果确切,可明显减少患者术中出血量及术后并发症,降低手术风险,改善临床结局,且微创、安全,值得临床推广应用。
    SMI技术测定血流分布模式、消融灶体积与甲状腺结节良恶性诊断及患者疗效预测的关系研究
    瞿炜, 江翠华
    2019, 37(6):  638-643.  DOI: 10.7517/issn.1674-0475.190822
    摘要 ( 327 )   HTML ()   PDF (1940KB) ( 443 )  
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    分析SMI(微血管成像技术)测定血流分布模式、消融灶体积与甲状腺结节良恶性诊断及患者疗效预测的关系。将我院2017年1月~2019年2月期间收治的60例甲状腺结节患者依照患者术后病理检测结果分为良性组及恶性组;采用微波消融术对患者进行治疗,并在治疗前后采用SMI及CEUS(超声造影)对患者病情进行评估。结果显示,采用SMI对患者进行评估的敏感度、特异度、准确度及AUC,均明显高于CEUS,且差异存统计学意义(P<0.05);采用SMI扫描检查的病灶未完全消融率、参与微血管率均明显高于CEUS检查,且差异存统计学意义(P<0.05),采用SMI扫描检查的消融灶体积、消融灶长及消融灶宽均明显高于CEUS扫描检查,且差异存统计学意义(P<0.05)。证明采用SMI技术对甲状腺结节良恶性进行诊断具有较高的应用价值,并可有效用于评估临床疗效。
    科技交流
    纸基柔性导电材料及器件
    张凯丽, 陈广学
    2019, 37(6):  644-644. 
    摘要 ( 384 )   HTML ()   PDF (139KB) ( 445 )  
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    柔性电子产品因其独特的柔性、高效、低成本的制造工艺等诸多优势受到广泛关注,但与日俱增的柔性电子器件却产生很多不可降解的塑料废弃物,对人类赖以生存的环境造成破坏。为了更好地契合可持续发展的时代理念,科研工作者开始寻找“绿色”基材代替现有的塑料来制备环境友好型的柔性电子器件。与塑料相比,纸张具有价格低廉(约为PET价格的二十分之一)、可再生、可持续、可生物降解等优势,并具有实现规模化生产的巨大潜力,引起科研工作者的广泛关注。如何根据纸张的结构特点,结合“绿色”材料,制备出更符合柔性产品要求的纸基导电材料并使其成为柔性电子器件的重要组成部分,对扩大纸基导电材料在柔性电子器件领域的应用具有十分重要的意义。
    本文实验部分可细化为3个部分,逐层次探讨了纸基导电材料的制备及其在柔性电子器件中的应用,主要内容包括:
    1.引入离子凝胶作为导电材料,成功制备了离子凝胶导电纸,并将其应用于电致发光器件中。将离子凝胶作为导电组分,制备离子凝胶导电墨水,与传统的印刷方式相结合,成功实现了离子凝胶导电纸的高速量产,且制备的导电纸还具有优异的机械性能、稳定的电学性能,为扩大导电纸在柔性电子器件中的应用带来福音。
    2.引入PDES作为导电材料,实现了导电纸的绿色制造和图案精细化。用可聚合低共熔溶剂(PDES)代替离子凝胶,通过丝网印刷的方式转移到原纸上,经UV光照射几秒钟便可使PDES固着在原纸上,实现了PDES型导电纸的绿色、快速制备,为实现按需图案化印刷电路的制备提供了一条新的路径,是一种快速、无VOC的绿色精细图案制造过程。
    3.制备了具有较好力学性能的高透明纳米导电纸,并将其用于纸基电容器的构建。使用纳米纤维素作为原纸的制备材料,使制得的导电纸具有较高的透明度;使用少量纳米银作为导电组分,保证了导电纸的成本;经氯化胆碱/尿素低共熔溶剂水溶液浸泡后,拉伸性能较纯纳米纤维素纸提高近十倍。高透明纳米导电纸的简单制备,为进一步拓宽导电纸在柔性电子器件中的应用做出了较大贡献。
    纤维素基智能凝胶的制备、结构及性能研究
    李楠, 陈广学
    2019, 37(6):  645-645. 
    摘要 ( 329 )   HTML ()   PDF (123KB) ( 494 )  
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    纤维素是自然界中最丰富的生物质资源,因其具有可再生性、生物相容性、无毒、可降解等诸多特性,纤维素及其衍生物不仅广泛应用于传统的工业领域,而且在药物控释、组织工程、可穿戴设备材料等领域也有着广阔的应用前景。受到工程技术应用需求的驱动,以纤维素及其衍生物为基材的智能凝胶材料已成为目前的研究热点。作者系统研究了纤维素基智能凝胶材料的制备、结构及性能。主要内容如下:
    1.制备了纤维素基气凝胶并对其进行疏水改性,研究了疏水改性后的纤维素气凝胶材料在水下吸附气体的能力,并设计了纤维素基智能捕集器,用于连续不断地吸附从海底释放的甲烷气体。
    2.制备了TEMPO氧化的纳米纤维素纤维,并将其用于增强聚丙烯酰胺/明胶形状记忆水凝胶的力学性能;制备的复合水凝胶展示了较好的形状记忆行为,并且该水凝胶的形状记忆性能具有较好的可重复性。
    3.利用羧甲基纤维素制备了对多种金属阳离子响应的形状记忆水凝胶;能够通过改变羧甲基纤维素与金属离子之间的交联密度,调节该水凝胶的力学性能。
    4.将羧甲基纤维素钠与聚丙烯酸(PAA)复合制备出具有较优异机械性能和自修复性能的聚丙烯酸/羧甲基纤维素钠水凝胶。通过简单的浸泡法,将该复合水凝胶浸泡在氯化钠(NaCl)溶液中,可以促进CMC和PAA之间的链缠结,进一步提升其机械性能。此外,由于水凝胶的导离子性,制备的水凝胶具有良好的传导性能,有望实现在电子皮肤或可穿戴设备中的应用。
    面向绘画艺术品复制的多光谱图像数字修复技术研究
    贾兆阳, 陈广学
    2019, 37(6):  646-646. 
    摘要 ( 279 )   HTML ()   PDF (124KB) ( 510 )  
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    绘画艺术品作为人类文明的瑰宝,有着不可估量的艺术价值,然而受人为、意外以及自然环境等因素的影响,会有不同程度的损坏。面向艺术品复制的多光谱图像数字修复,目的是通过采用多光谱技术获取客观准确的艺术品颜色信息并用于彩色图像数字修复,进而用于艺术品的数字典藏、高保真图像复制,满足人们对绘画艺术品颜色准确性与结构完整性的需求。论文研究了多光谱成像技术及其在彩色数字图像修复上的应用,通过多光谱成像系统获取多通道图像,经过图像配准、滤噪、重构与还原,可获得色彩丰富、颜色逼真的多光谱图像,以此作为彩色数字图像进行数字修复,修复质量优于传统获取的RGB图像,取得了较好的修复结果。主要内容:
    1.探讨了基于多光谱的绘画艺术品数字修复技术理论框架及面向艺术品复制的需要,对其中的关键问题进行了阐述。基于多光谱成像技术进行图像的获取满足高保真复制对颜色准确性与结构完整性的需求,探讨了其中涉及的关键技术。
    2.分析了多光谱图像在颜色复制、图像高保真复制要求方面的优势,探讨了光谱成像的原理,对基于训练样本的多通道图像光谱重构技术进行了研究,提出了针对非线性成像系统基于主成份和多项式回归法的光谱重构算法,对光谱重构精度和色度精度有一定的改善。
    3.分析了光谱反射率重构过程中传统训练样本对样本选择的局限性——不能综合反映颜色的光谱特性和色度特性,训练样本的相似性较差。提出基于光谱反射率空间相关性最小以及色度空间相似性聚类的训练样本选择方法,综合考虑了样本的光谱特性和色度特性,实验结果表明,光谱重构精度有一定改善。
    4.对面向高保真图像复制的有破损绘画艺术品图像修复问题进行了分析,从3个方面分析了彩色图像的数字修复方法,并针对彩色图像修复时带来的伪彩现象提出了优化方法,提出了基于图像分解的改进算法和彩色图像修复流程,实验结果表明,图像修复的结果明显有所改善,修复图像的均方误差、峰值信噪比和结构相似度统计评价指标明显提高,适合于面向绘画艺术品高保真图像复制的数字修复,为多光谱图像修复奠定了基础。
    基于阶调映射的高动态范围图像纸媒再现研究
    赵洋, 李效周
    2019, 37(6):  647-647. 
    摘要 ( 221 )   HTML ()   PDF (133KB) ( 403 )  
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    高动态范围(high dynamic range,HDR)图像由于亮度范围大,细节层次丰富,比普通图像能更好地记录和展现真实场景的明暗细节,已广泛应用于医疗图像、航空遥感、虚拟现实、跨媒体出版等领域中。但是其动态范围较现有显示媒介有较大差异,在获取、显示及输出上,无法直接再现于低动态范围媒介,特别是纸媒介,这给HDR图像的常规应用特别是印刷再现带来了巨大挑战。
    本研究从色适应角度提出用于数字印刷的HDR图像再现思路,首先测试了不同纸媒的基本光学属性,即白度、不透明度、色度等参数。结合印刷品网目阶调,通过回归法对纸媒的光学属性与印刷阶调、色彩再现之间的关系进行了数理统计分析,获得纸媒光学属性与印刷品网点密度和色度之间的关系(Paper Medium Properties to Printed Dot Density and Colorimetric Coordinates,PMP-PDDC);根据测试结果建立了纸媒动态范围与HDR图像的动态范围的对应关系,并依据此关系建立了多级阶调映射模型(Multi-Level Tone Mapping Model, MTMM),提出了一种亮度可控和细节补偿修正的多级阶调映射技术。结合HDR图像与纸媒介的动态范围特性,确定基础层压缩系数和细节层补偿系数的阈值,对HDR图像进行映射处理,保持不同阶调分区内原有场景等关键特征的视觉感知;最后,根据PMP-PDDC和MTMM,采用CANON IPF8300数字喷墨印刷机实现HDR图像的数字印刷再现,采用标准HDR图像进行输出测试,主要运用主客观评价的方法进行印刷再现质量评价。
    实验表明,采用纸媒属性白度为107.60%,不透明度为97.58%的时候,纸张再现图像具有更好的阶调范围、细致的层次表现、更大的色域和更逼真的色彩效果。根据MTMM采用3级阶调映射和3个不同的细节参数处理HDR图像,能够获得更精确的映射结果,保持更多的图像细节。
    本文依据纸媒介属性所提出的方法具有较好的印刷再现感知结果,保持了更多的细节信息,建立多级阶调映射算法模型。实验结果也表明了亮度可控和细节补偿修正的多级阶调映射技术的有效性,并实现了数字印刷纸媒最佳的再现效果。论文结果对HDR图像的跨媒体再现具有重要的理论指导意义,有助于解决数字印刷媒介难以再现HDR图像细节信息的难题,为HDR图像的跨媒体传播奠定了理论和技术基础。
    多芳基丁二烯的聚集诱导发光性质及其应用
    张亚会, 董宇平
    2019, 37(6):  648-648. 
    摘要 ( 267 )   HTML ()   PDF (150KB) ( 450 )  
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    聚集诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)是指分子在稀溶液(分散态)中发光微弱或不发光,而在聚集态时具有荧光或者荧光发射增强的现象。AIE现象有效地解决了绝大多数荧光材料聚集诱导猝灭(Aggregation-caused quenching,ACQ)的难题,扩大了荧光材料(聚集体状态下)在有机光电器件、化学传感、生物传感等领域的应用。
    开发新的简易AIE基元,并阐明机理、实现应用,已成为目前AIE研究领域最主要的任务。本论文首次建立以六苯基丁二烯(HPB)为AIE基元的新体系,展现出在多个领域中的潜在应用价值。主要内容:
    1.通过对带有不同长度烷基链和取代基(溴,甲氧基)HPB衍生物AIE性质的研究,表明取代基推、拉电子能力较弱时,对AIE性质影响较小;由于单晶结构堆砌松散,从而呈现力致变色现象,并且可以通过“研磨-熏蒸”的方式实现力致变色的多次循环。
    2.成功合成并经柱色谱一次性分离提纯三种含醛基HPB异构体,3种异构体EE-、EZ-和ZZ-HPB-CHO依次呈现黄光、绿光和青光,均具有典型的AIE性质。其中ZZ-HPB-CHO由于扭曲的结构和较为疏松的堆积,具有力致变色的性能,并且在有机试剂的熏蒸下可以实现“研磨-熏蒸”和“蓝移-恢复”的多次循环。
    3.基于醛基的活性,通过与路易斯酸B (C6F5)3配位作用以及B (C6F5)3可催化醛基和羟基的半缩醛反应,实现红-黄-青的循环转化,这是目前报道中实现三色转换较为简单的方法。在这可重复循环过程中,每一化合物均保持典型的AIE或者AEE性质。
    4.由醛基与丙二腈的反应,合成了ZZ-HPB-CN。由于CN基团的引入,使ZZ-HPB-CN发射波长红移。实验结果表明,试纸基底(滤纸)提供热诱导结晶作用,使ZZ-HPB-CN产生有序排序,与此同时,在紫外光的诱发下发生内环化反应,从而使ZZ-HPB-CN试纸荧光强度随着温度的升高而增强,实现越热越亮的效果,并在30~70℃范围内荧光强度呈现与温度的线性关系,可以称之为光/热诱导荧光增强现象(LTEE),这是第一个报道的对温度正响应的具有AIE性能的固态响应器件。
    5.通过利用醛基与茚二酮(ID)的反应,合成了具有典型AIE性质的EE-HPB-ID化合物。作为探针,其对3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)具有荧光点亮型响应,并且肉眼即可观测到荧光强度的改变。该检测在水/THF体系中,检测限可以达到7 nM。此外,该化合物对于其他大部分多氮唑化合物均具有点亮型响应,即使硝基等强荧光猝灭性基团的存在也不会影响检测效果,而对常见的其他爆炸物和咪唑没有响应,表现出对多氮唑的广谱性检测能力。