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新型三维乳腺超声层析成像设备
目前医学影像设备行业正处于快速增长时期，尤其是乳腺癌筛查影像设备，预期市场规模数百亿。本项目属于生物医学超声学中的超声层析成像技术领域。
乳腺癌已经是全球发病率最高的癌症，其早期筛查成像至关重要。现有的主要筛查成像方法有：乳腺X线摄影（乳腺钼靶）、乳腺超声和乳腺核磁，但现有方法均存在不足。首先，乳腺钼靶可获得高分辨率的乳腺二维投影图像，但是其图像中可疑组织会与乳腺组织相互重叠，尤其对于乳腺含量较高的致密乳房，很难有效筛查；第二，乳腺超声可以获得乳腺的断层图像序列，从而避免可疑组织与乳腺组织的相互重叠，但是其图像质量欠佳，且严重依赖医生技术；第三，乳腺核磁可提供乳房的三维图像，但其不仅比较笨重，而且价格非常昂贵，不适用于大规模早期筛查。
针对现有乳腺超声技术的局限性，新型乳腺超声层析成像可自动获取高分辨率的三维乳腺图像。该技术采用超大孔径环阵探头，实现360度全向聚焦合成孔径成像，从而获得超高分辨率反射图像；同时，乳腺超声层析成像设备通过自动机械移动环阵探头，实现自动化的乳腺三维成像，降低了对操作医生技术水平的依赖性。此外，该技术还能利用透射波的传播时间及强度，重建定量的声波传播速度分布图像和声波衰减分布图像。
本项目的成果是一款创新型三维乳腺超声层析成像设备，该设备作为新型乳腺癌筛查工具，能够自动获取三维高分辨率乳腺图像。核心技术成像流程如下：首先，受检者需平卧在床上，使乳房通过床上的一个开口自然下垂，浸入开口下方的水箱中，并由环形超声换能器阵列包围乳房，通过多通道收发前端和多路复用器，依次控制各超声换能器发出声波，同时其他换能器接收回波和透过波信号。核心技术借助超大孔径环阵探头显著提升传统超声图像质量，利用透过波声速信息解决相位误差问题，结合机械移动自动获取三维图像，并输出最终筛查结果。该设备的主要客户群体包括各级医院、医疗体检机构和第三方医学影像中心。
目前该项目在持续研发完善中，截至2022年，该技术已经完成了关键核心技术包括环阵超声换能器、128通道多路收发前端、2048通道多路复用器和成像算法（如图）。
北京航空航天大学
2023-03-24
一种三色荧光显微成像系统
本发明公开了一种三色荧光显微成像系统，其包括三色激光合 束模块、第一二向色镜、物镜以及三色荧光成像模块；所述三色激光 合束模块用于将三种单色光合并成一束三色激光，投射在第一二向色 镜上；第一二向色镜反射激光同时透射荧光，其用于反射三色激光， 投射在物镜上；所述物镜用于透过三色激光并收集激发的混合荧光， 并将收集到的混合荧光投射在第一二向色镜上，第一二向色镜用于透 射混合荧光，投射在三色荧光成像模块上；所述三色荧光成像
华中科技大学
2021-04-14
荧光与核素双模载体小动物成像系统
1 成果简介荧光与核素在体小动物成像系统是在国家 863 计划的支持下研制的世界首台小动物在体（活体）分子成像系统。该系统具有同时实现荧光断层成像与正电子发射断层成像(PET)的双模式信息融合分子影像检测功能，可以以 3D 方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。在该系统中，发展了旋转扫描式动物在体全景成像检测技术和断层扫描三维重建技术，有效解决了伽玛光子信息采集与荧光图像获取相互干扰的难题，同时提高了荧光的检测深度；通过研发的光子漫射理论逆向算法，提高在体检测的空间分辨率和空间定位精度，结合 PET 深层透视的优点，可以 3D 方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。目前拥有 12 项专利。 该平台采用荧光和核素双模标记的检测方法和技术，研究者可以在一次实验活动中同时获取荧光、 PET 及双模融合的多种数据，并进行分析，从而可以更好更为全面地理解疾病产生的机理，研究药物的作用机制，也可以分析疾病耐药的发生过程，以及药效的持续时间等。研究人员能够使用该系统实时监测活体动物内部器官、组织与细胞、基因蛋白分子等不同层面的动态变化信息，开展在体水平的生命科学与医学科研和应用研究工作。例如，研究肿瘤和癌细胞在体生长、分化、凋亡、转移、扩善，药物在细胞、组织、器官层面的输送、扩散、代谢与定点释放，药物作用下体内肿瘤或癌细胞的生长、凋亡变化，以及与各种疾病相关的分子、细胞、组织的动态变化情况。 （ 1） 肿瘤小鼠荧光图像 （ 2）荧光与 PET 断层图像 上图 荧光与 PET 双模成像 系统特点：荧光与 PET 同时双模成像；动物在体 360゜全景无遮挡扫描成像；支持常规荧光或 PET 成像，也可以采集双模数据；荧光活体成像超越常规的浅表成像，支持 FMT 及小动物深度组织的成像。2 应用说明应用领域：药物研发和筛选；病理机理与病毒研究；新一代分子影像药物研发；药物代谢过程， 基因治疗效果及药效评价。
清华大学
2021-04-13
眼球仪模型眼球成像演示模型XM-426
XM-426眼球仪模型（眼球成像演示模型）
XM-426眼球仪模型由成人眼球、光源、校正镜片、活动成像显示屏及底座组成，通过眼球前后及在正中与水平成75°切面，示眼球壁三层被膜， 眼球内晶状体（可改变曲率），玻璃体和虹膜，由外向内三层被膜做成梯形切面，并示其各部结构，在眼球后部装一垂直眼球轴的剖面，以示视网膜成像，可调节晶状体，示远视、近视成像。
尺寸：放大3倍，45×14×27cm
材质：PVC材料
模型结构：
1、眼球成像演示模型由成人眼球、光源、校正镜片、活动成像显示屏及底座组成。
通过眼球前后极在正中与水平成75度切面，示眼球壁三层被膜，眼球内晶状体（可改变曲率），玻璃体和虹膜。由外向内三层被膜做成梯形切面，并示其各部结构。
2、在眼球后部装一垂直眼球轴的剖面，以示视网膜成像。
3、晶状体系有机玻璃制成，二张拉紧的透明橡胶薄膜，里面充满液体。
4、曲率通过改变波纹管的容积来改变薄膜的曲率。
5、光源：220V，15W-40W烛形灯泡作为光源，离眼睛恰好为明视距离。
6、校正镜片由不低于400度的近、远视镜片组成。
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
一种操控低折射率介质纳米粒子的装置和方法
本发明公开了一种操控低折射率介质纳米粒子的装置和方法，属于光学捕获和光学微操控技术领域。该装置由激光器、扩束镜组、偏振转换器、反射镜、分束器、空间光调制器、光阑、油浸物镜和位移台组成。该方法通过偏振转换器和空间光调制器生成空间位相复杂分布的径向偏振涡旋光场，在油浸透镜的聚焦下利用两列相向传输的光场干涉生成中空的球形焦斑，能够将处于焦场范围内的低折射率介质粒子稳定地三维捕获在焦场的中心。通过改变聚焦条件和空间光调制器的加载位相，能够实现多粒子操控和粒子运动轨迹的灵活调控。该方法克服了传统光镊技术中无法三维捕获低折射率介质粒子的难题，在一系列涉及光学操控的领域都有着重大的应用前景。
东南大学
2021-04-11
由纳米聚合物中空粒子组成的多孔防反射薄膜的制备方法
本发明公开了一种由纳米聚合物中空粒子组成的多孔防反射薄膜的制备方法。它的步骤如下：1)将纳米聚合物胶囊配制成质量百分比浓度为3～7％的水分散液，通过匀胶机在基材表面进行单面或双面旋涂，形成含纳米聚合物胶囊的薄膜；2)将上述含纳米聚合物胶囊的薄膜经真空高温干燥，待薄膜中纳米聚合物胶囊的核心材料完全挥发后，纳米聚合物胶囊变成了纳米聚合物中空粒子，得到由纳米聚合物中空粒子组成的多孔防反射薄膜。本发明的制备工艺简单，通过改变纳米聚合物胶囊水分散液的浓度和纳米聚合物中空粒子的空腔体积分率可方便有效的调节多孔防反射薄膜的厚度和折光指数，且所制备的多孔防反射薄膜具有较高的机械强度和耐摩擦性能。
浙江大学
2021-04-11
一种高温粒子辐照样品的固定装置及其固定方法
本发明公开了一种高温粒子辐照样品的固定装置及其固定方法，包括通过支架固定在辐照设备中的样品夹具，所述样品夹具为竖直的平板结构，板面上设有以面板中心呈中心对称的多个弧形镂空导轨，所述弧形镂空导轨的弧度背离板面中心弯曲；每个所述弧形镂空导轨供螺丝穿过且螺丝具有相适配的螺帽旋紧将配套的垫片锁死，所述垫片将一铜片压在样品夹具的板面上，所述铜片压住样品的边缘，各个弧形镂空导轨对应的铜片相互配合将样品固定在样品夹具上。本发明固定装置采用螺丝、铜片组合的固定方法，可有效避免高温时导电胶粘度降低的问题，不受样品表面光洁度的影响，抵消样品自身所受重力的影响，克服了高温时导电胶粘结度降低的不利因素，提高了试验效率，节约了研究成本，更为牢固、高效、环保。
东南大学
2021-04-11
提高量子通信网络连通性的纠缠粒子对分发节点部署方法
本发明公开了一种提高量子通信网络连通性的纠缠粒子对分发节点部署方法，包括（１）将量子通信网络区域进行划分并编号；（２）对于含有ｎ个量子通信节点的通信网络，随机部署ｍ个纠缠粒子分发节点，计算量子通信网络连通度；（３）利用优化算法计算ｍ个纠缠粒子对分发节点部署位置的最优解，即量子通信网络连通性最优时，纠缠粒子对分发节点的矩形编号和坐标。本发明可用于含有任意量子通信节点数目和任意拓扑结构的量子通信网络，其执行过程简单，且易于实现，量子通信网络的连通性得到显著提高。
东南大学
2021-04-11
表面包硅的近红外荧光磁性纳米粒子及其制备方法和应用
本发明公开了表面包硅的近红外荧光磁性纳米复合粒子及其制备方法和应用，属于 纳米技术与生物医学的交叉领域。本发明是在微乳体系中，将磁性纳米粒子与近红外荧 光量子点纳米粒子或近红外荧光有机染料分子一起包埋到二氧化硅粒子中，形成表面包 硅的近红外荧光磁性纳米复合粒子，这种纳米复合粒子中还可以结合抗癌药物以及具有 靶向识别功能的抗体、配体、多肽、细胞因子等多种生物分子。本发明通过纳米粒子的 磁学性质、量子尺寸效应、光的热效应以及抗癌药物的药效作用和生物分子的识别功能， 将制备的纳米复合粒子用于肿瘤的治疗中，在医学领域具有广阔的应用前景。
同济大学
2021-04-13
基于粒子群多物理场协同优化的高效感应电机轻量化方法
本发明提供了一种基于粒子群 多物理场协同优化的高效感应电机轻量化方法,包括:根据高效感应电机的主要尺寸、额定数据等参数,给出高效感应电机的电磁设计总体目标；对电机定转子拓扑结构进行选择,确定电机的可行性方案集；选定高效感应电机电磁设计初步方案；采用智能算法对高效感应电机进行成本优化,得到高效感应电机的成本最优；采用磁路法及电磁场有限元并行方式对高效感应电机的工作特性和主要运行数据进行计算；采用有限元法对高效感应电机的温度场进行校核；对优化后电机的重量与电磁设计初步方案中计算出的重量相比较进行计算。本发明实现了高效感应电机轻量化的目标,并采用多物理场对优化后的结果进行校核,保证计算结果的准确性。
北京交通大学
2021-04-13