1 成果简介本项目设计并制备一种用于旋转放疗设备的快速宽野动态多叶光栅，研究并实现其机构、传动和驱动等关键技术。研究内容主要由以下三个方面组成，包括多叶光栅机构设计与分析、快速宽野动态多叶光栅精密传动技术、快速宽野动态多叶光栅驱动技术。 本项目的主要研究内容包括： （ 1） 快速宽野动态多叶光栅机构设计与分析 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，可实现放射线束宽野和剂量的实时动态调节，使实施的宽野和剂量分布与计划剂量相适应。多叶光栅叶片尺寸形状以及空间位置排布设计，不仅影响多叶光栅整体机械运动性能和多叶光栅使用寿命，而且直接决定多叶光栅适形度和调强能力，从而影响放疗剂量分布，并最终主导治疗效果。多叶光栅叶片的设计主要是围绕着提高适形度、减少透射半影、降低漏射、三维适形、动态调强等功能展开。多叶光栅叶片设计主要包括叶片对数、叶片高度、聚焦形式、端面设计、横截面设计等。另外，为满足高速高精度运动参数指标要求，叶片轻量化设计意义重大。在叶片的制造方面，如何实现复杂外形钨合金叶片的高精度加工工艺以及异性材料可靠拼接的复合叶片工艺，将是是本项目研究的重点之一。 （ 2） 快速宽野动态多叶光栅精密传动技术 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用高精度轻量化传动设计，提高叶片运动速度和运动精度，满足复杂肿瘤的治疗需求。该多叶光栅传动包括直驱传动及导轨设计。直驱传动用于驱动叶片直线往复运动，导轨用于精确导向。由于多叶光栅运动往复运动，需要频繁加减速，实现快速切换能力，为了满足叶片高速精密运动，需要高速精密的功能部件、高刚度的结构件和结合部以及轻量化的结构件提供保证。 （ 3） 快速宽野动态多叶光栅驱动技术 现有的开关式多叶光栅采用气压驱动的方式，叶片通过撞击停止，降低了机械零件的使用寿命，并产生很大的噪声，同时气路传输增加整个医疗设备的复杂度。本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用新型高速直线电机驱动单元，可克服气动驱动方式的缺点，并能实现开关状态之外，叶片运动过程中的位置和速度的精确控制。在后续研究开展中，叶片中间位置和速度的精确控制可应用于新型螺旋断层放射治疗算法，提高治疗效率和治疗精度。 本项目的创新点主要包括： （ 1）提出一种新型快速宽野动态多叶光栅 本项目拟开发的快速宽野动态多叶光栅，叶片可快速的实现开关，开或关时间约 30ms，采用直线电机驱动方法以实现每个叶片（共 32 对）的独立运动，同时要精确控制每个叶片的速度和位置，以实现放射线束强度和区域的实时动态调节，以达到理想的照射剂量分布。拟开发的多叶光栅叶片物理厚度不大于 3mm，叶片高度不小于 100mm，叶片漏射率小于 2%。 （ 2）提出一种快速宽野动态多叶光栅机构传动方法 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用直驱传动技术和高精度轻量化传动设计，优化导轨受力和精度控制，实现叶片机械到位精度 0.1 mm，叶片机械重复定位精度 0.05mm。 （ 3）提出一种快速宽野动态多叶光栅驱动方法 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用新型高速直线电机驱动单元，叶片不仅可工作于开关状态，同时，也可实现叶片运动过程中的位置和速度的精确控制。叶片最大行程不小于 50 mm，叶片最大运动速度大于 500 mm/s，叶片加速度大于 2 g。在上述高速度高加速叶片驱动技术基础之上，本项目拟开发的多叶光栅可实现工作噪声低于 70 db。2 应用说明现阶段快速宽野动态多叶光栅基本成型，处于产业化前期，本项目提出的快速宽野动态多叶光栅，填补了国内二元多叶光栅的空白，性能指标达到国外同类产品的技术水平，且在射线效率、噪声和寿命等方面更具有优势。形成的知识产权、技术标准的种类和数量很多，获得国内发明专利和软件版权不少于 53 项。目前泰来 1 号产品研发过程中，已经申请的发明专利有 5 项：（ 1）一种多定子多动子阵列式直线电机驱动装置（ CN 102195439 A）；（ 2）用于医疗设备的 X 射线源在线切换系统及方法（ CN 102283666 A）；（ 3）肿瘤精确靶向放疗设备的时钟同步方法（ CN 102294082 A）；（ 4）用于肿瘤治疗的摆台装置和精确靶向治疗设备（ CN 102188779 A）；（ 5）多驱动单元组成的进给系统（ CN 101618517 B）。已经申请的软件版权有 10 项，医疗设备直线电机设计软件；医用多叶光栅调试软件；医用多叶光栅数控加工自动编程软件；放疗多叶准直器控制软件； TL2012 医用环形加速器出束控制软件；环形医用加速器安全联锁软件；包络断层放疗算法软件；医用加速器环形机架断层运动控制软件；医用加速器调试软件；医用肿瘤 3D 建模与数控加工自动编程软件。3 效益分析多叶光栅技术是放疗设备的关键所在，国外设备由于技术领先占据了国内外的高端市场，但这远不能满足市场的需求。据统计，目前全世界每年对放疗设备的顾客需求量是 300台/年，以多叶光栅每台 30 万美元计算，且仅占据 1/3 市场，则能够产生的效益巨大。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 项目所属行业领域医疗健康领域。

本发明提出一种基于MWC系统的盲多带稀疏信号快速恢复算法，首先利用Xampling采样板获得压缩采样值y[n]，将y[n]乘以一个高斯随机矩阵R，得到传统的压缩感知模型V=y[n]R=CU,这种方法避免了原方法中需要做特征值分解的操作，可以有效的减少MWC系统中CTF模块的运行时间，此外，控制高斯随机R的列数在一个较低水平，可以进一步减少矩阵V的列数，这样在用M-OMP算法恢复支撑集的过程中又能进一步的减少运行时间。经过验证，该算法可以大幅度提高CTF模块的运算速度。

本研究提出一种基于连续梯度非均匀电场结合梯度凝胶孔径分布的靶型多腔电泳装置(Circular Multicavity Electrophoresis，CME)实现细胞外囊泡的分离制备。

针对哺乳类动物细胞培养特点，本装置专门设计配置了无损伤的气体供应与气体分布系 统，无泡及微泡通气装置，可解决各种培养条件下气泡对细胞的伤害；低剪切力搅拌系统，良 好的混合效果，可满足悬浮和微载体贴壁细胞培养。根据细胞培养要求可以配置各种形式搅拌 桨 (三叶 大倾角桨式搅拌桨、二叶大倾角桨式搅拌桨、三宽叶螺旋桨式搅拌桨等) ；在线清洗 (可选) 和全自动在线灭菌 (可选) ，全自动在线灭菌过程具有空罐灭菌、间接实罐灭菌、直接实 罐灭菌模式，以满足不同工艺使用要求；四气控制系统，表面通气和深层通气相结合，采用 空气、氧气、氮气和二氧化碳进行联动控制，可实现pH和DO的自动控制；精确补料、换液系 统，以满足连续培养的需要；在线细胞显微观察仪，可在线观察分析细胞的生长状态；在线活 细胞浓度传感器，可在线检测活细胞浓度；在线尾气检测，可在线测检排气氧、二氧化碳。结 合其它参数和检测更深把握细胞培养过程的代谢流分析与控制。

研究团队在精密测量院研究员徐富强和王杰的带领下，联合磁共振成像与病毒基因改造技术率先提出一种新型基因编码生物磁共振成像技术，逐步实现神经元网络（Neuroimage, 2019; Human Brain Mapping, 2021）和星形胶质细胞（Molecular Psychiatry, 2022）在体水平的无创检测。

本成果主要研究设计一款深海光学成像设备来解决深海底光线不足、水体浑浊及运动模糊等水下成像的难题。主要研究内容包括：深海光学相机及其机械手控制设备的研制；深海相机图像去噪算法的研发；高浑浊水体中图像可视化技术的开发；多目标检测算法的研究以及去运动模糊算法的设计。

【项目来源】南京中医药大学科技创新风险基金项目。 【类    别】医疗器械。 【项目简介】 本项目已完成两种贮库式干粉吸入器的设计，具有分散效率高，使用和携带方便等优点，可配合多种药物使用，克服了我国干粉吸入剂缺乏世界先进吸入装置的瓶颈。 该项目对细辛脑干粉吸入剂、姜黄素干粉吸入剂作了详细研究：细辛脑干粉用于治疗慢性气管炎，支气管哮喘和癫痫大发作均有较好的疗效，且不良反应少。目前α-细辛脑的给药方式多为

本发明公开了一种多通道燃烧器，包括多个并列的燃烧通道，多个燃烧通道的中心线相互平行且均位于同一平面上；对于任意一个燃烧通道，该燃烧通道包括第一段通道和第二段通道；该第一段通道在垂直于该燃烧通道的中心线方向上的通道截面面积小于第二段通道在垂直于该燃烧通道的中心线方向上的通道截面面积；燃烧通道用于燃烧可燃气体；多个燃烧通道中相邻两个燃烧通道中心线之间的间距均相等。本发明中的燃烧器表面温度高、温度均匀性好，可用于向光伏发电装置辐射光子，产生热光伏发电效应，提高能量的综合转换效率。

本发明公开了一种多光束分束器，其特征在于，所述多光束分 束器为柱状光波导，所述光波导的横截面为等边多边形，边数为 L； 工作时，待分束的光束与光波导的主轴呈锐角，从光波导的一端入射， 入射后的光束在所述光波导内经光波导不同的侧面多次全部反射，最 终均匀分成多束子光束从光波导另一端出射。本发明提供的多光束分 束器，结构简单，分束均匀，尤其是能实现奇数份均匀分束，光损耗 小，可实现分光器复用，并可应用于光通信、光检测等领