嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。嗓音是人类“第二张脸”，患者期望值高，但声带解剖结构精细、发声生理复杂。另外喉气管所在位置深、手术空间狭小、路径狭长，操作困难；再者多种高精度设备配合应用不易，因此，嗓音显微外科对于嗓音外科医生有着很高的技术要求，以往咽喉嗓音显微外科只可“言传”不可“身教”，医生培养时间长，“十年难培养一个专家”。对于医疗资源匮乏的基层地区，难有喉科医生成长的土壤；即使是有较好培训体系的大型医院，低年资医生的实际操作教学也往往只能通过电视录像观察或在上级医师指导下对患者进行有限的操作。这是造成低年资医生技术成长慢、学习曲线、周期长的主要原因之一。有鉴于此，提出一种可供不同年资医生模拟操作的设备，以提高咽喉嗓音外科医生的手术技巧是很有必要的。 模拟医学作为一门利用模拟技术创设模拟患者和临床情景来替代真实患者进行医学实践教学的学科，在国际上已经逐渐成为医学教育一项基本教育方式。上世纪90年代有训练功能的模拟人进入国内，随后随着虚拟现实技术的推广，在腹腔镜等微创手术培训中得到长足发展。 目前耳鼻喉科的模拟医学教育还处于发展阶段。咽喉微创领域的模拟医学教育国内外都基本是空白的状态，2019年我科自主研发了一种喉显微外科手术模拟训练装置，其包括用于固定离体喉（猪喉）标本的喉体固定模块、以及用于固定喉镜的喉镜固定模块。该训练模拟器采用了动物（猪）喉标本（市场上可以批量购买，极容易获得）及专业显微外科手术设备器械模拟手术环境，防真度高，操作者使用显微镜通过支撑喉镜观察声带，并可使用实际手术器械、CO2激光等进行模拟手术。实现了在真实的生物咽喉结构中进行粘膜下注射、微瓣制作、声带病变处理、显微缝合、CO2激光手术等模拟操作，通过“无风险”的重复模拟操作培训，缩短学习曲线，熟练掌握技巧，提升医生的信心，改善医疗质量及安全，减少医疗失误；近乎全流程模拟，有效提升对流程与程序的熟练程度；“让学员数十次的反反复复练习，使他们闭上眼睛也能完成操作”，迅速掌握嗓音显微外科得的高难度精细化技术操作，开创该领域全新的教学培训模式。 我们的模拟系统高度重现了真实咽喉微创手术场景，由可旋转调节铝铁合金底座（①）、可伸缩旋转喉镜固定架（②）、以及可移动固定的PVC塑胶底板（③），三大模块协同模拟完成真实手术世界中的支撑喉镜暴露及固定。而模拟系统里的另一重要模块——可灵活调节的托手架（④），则是适应人体工程力学及咽喉手术特点、提高术者手操作稳定性的重要组成部分。 我科前期在咽喉微创领域做了系列创新技术探索和研究，开展及发表相关创新技术高质量SCI论著10余篇。如率先开展Hopkins镜下气管支气管异物取出术，大大降低手术难度及风险 ( Eur Arch Otorhinolaryngol. 2012;269(3):911-916.) (Annals of Otology. Rhinology & Laryngology 120(7):484-488).。应用CO2激光的黏膜下剥离治疗喉乳头状瘤，减少手术创伤及降低肿瘤的复发（Acta Oto-Laryngologica, 2010; 130: 281–285）（中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 51.10(2016):727-732.）（山东大学耳鼻喉眼学报2018 年11 月第32 卷第6 期）等。针对CO2激光技术应用发表“CO2 激光在咽喉科疾病治疗中的应用进展”（临床耳鼻咽喉头颈外科杂志2018第32卷19期1447-1449）；主持的“早期前联合累喉癌的开放及和内镜微创术式对比”的全国多中心前瞻性临床研究正在顺利进行（中山大学5010项目，项目编号：2017004·科研 [2017]71号；10年200万）。针对微创手术技巧，我科团队主编的人卫重点书刊：《咽喉微创手术的策略及技巧》，即将出版。同时，培训班也有《咽喉微创技术模拟培训手册》指导学员操作，也即将出版，为咽喉微创模拟培训积累的大量的经验，方案及教材，已形成较为完善的模拟培训体系。

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热释电红外气体传感器是指采用热释电薄膜材料制备的敏感元件，利用极性气体的对特定红外光谱的吸收特性，采用郎伯比尔定律实现对气体浓度的测量分析的传感器，其核心元件是热释电薄膜敏感元。 主要功能与应用领域：热释电红外气体传感器是一种新型的传感器，它可以自我抑制零点漂移，具有精度高、选择性好、灵敏度高、测量范围宽、寿命长，不中毒，不依赖氧气等特点。与传统的半导体型、催化燃烧型和电化学型气体传感器相比，技术优势明显因此，特别适合红外气体传感器逐渐在各种气体监控网络中的应用。 图1 含有双Si杯微桥绝热结构的器件示意图 图2红外气体监测器样机 特色及先进性：本团队采用纳米自缓冲层技术制备的热释电薄膜材料具有高热释电系数的特点。通过自缓冲层技术控制热释电薄膜与电极之间的界面特性，实现热释电薄膜的择优取向生长，制备了低漏电流密度、高热释电系数的热释点薄膜材料，掌握了红外气体传感器核心元件的材料生长、器件设计与加工的核心技术。 技术指标：热释电系数大于1x10-6Ccm-2K-1，器件探测率大于1x108cmHz1/2W-1。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果：本成果目前主要应用于有毒、有害等危险气体的监测，在工业生产监控、矿山安全、环境保护等领域，应用前景广阔。功能完善、系统兼容性好、经久耐用、长期稳定性好、测量精度高、校正周期长的便携式气体检测仪和红外气体检测传感器，替代催化燃烧型产品和进口红外产品，提高现有气体监控系统的稳定性和可靠性，提升装备性能，防范工业生产中违规气体排放、危险气体如瓦斯等导致的安全生产事故的发生，同时改善现有安全监控系统、检测仪器维护量大的问题。

热释电红外气体传感器是一种新型的传感器，它可以自我抑制零点漂移，具有精度高、选择性好、灵敏度高、测量范围宽、寿命长，不中毒，不依赖氧气等特点。与传统的半导体型、催化燃烧型和电化学型气体传感器相比，技术优势明显因此，特别适合红外气体传感器逐渐在各种气体监控网络中的应用。

本发明公开了一种基于红外成像的薄膜测厚仪，包括光源、准直透镜、分光棱镜、参考路散射玻璃、参考路红外滤光片、参考路反 射镜、测量路散射玻璃、测量路红外滤光片、测量路反射镜、半透半 反分光镜、成像透镜、CCD；测量时参考物经反射镜、分光镜和成像 透镜成像到 CCD 光敏面，被测物经反射镜和成像透镜也成像到 CCD 光敏面，CCD 将图像传送至计算机，经图像处理后根据图像的灰度值 求得被测物的厚度；如此形成双光路测量系统，避免了光源光强变化 的影响；使用散射光透射成像的测量体系，避免了传统红外测厚装置 中存在的干涉影响；设置具有多个局部标准厚度的参考物，该装置可 以获取参考物各个局部标准厚度，从而能够更加精确地测量薄膜厚度。 

作为测量水中油的专用分析仪器，可用于地面水、地下水、生活污水和工业废水中的石油类和动物、植物油的测定，也可用于测定空气中的油烟。 作为环保仪器，可用在环境监测站，石油、化工企业的环境保护部门，机械、矿山、电子行业及港口、油田、污水厂、自来水厂等。 作为通用的红外分光光度计，能进行扫描、分析物质的结构和各种有机物的定性、定量分析。可用于所有的应用红外分光光度计的企业、事业、学校等部门。 一、仪器原理 根据国家标准"GB/T16488-1996"，应用红外光度法测定水中石油类和动植物油、空气中油烟，在波数为3030、2960、2930cm-1处测定有特征吸收的物质。 二、仪器特点 可脱离计算机操作，直接进行三波长红外法或非分散红外法测油，运行简便。应用计算机进行设置、扫描、校准和数据处理等操作，功能齐全。 仪器配有符合方法要求的精制四氯化碳或仪器配备的无毒试剂。 三、技术指标 测量范围：0-1000mg/L 检出限：0.3mg/L(CCL4中混合油标浓度),0.1mg/L(CCL4中烷烃类浓度) 重现性：RSD＜3％                   波数范围：3400－2400cm-1 波数准确度：±2cm-1                读书形式：浓度、吸光度、透过率 外接输出：RS232接口                外部电源：220±10％V，50Hz 外形尺寸：500×350×200mm          仪器重量：15kg 操作温度范围：5-35℃

西安科技大学自 20057 年开始对 主要研究矿井煤层自燃隐蔽火源红外成像探测技术。针对煤层自燃火源位置隐蔽，难以确定的难题，采用热红外探测技术与热传导反演理论相结合的方法，研究煤层自燃高温区域的位置和火源温度。成果于 2008 年经中国煤炭工业协会组织鉴定为国际先进水平，获中国煤炭工业协会三等奖。 该项目申请专利 2 项。该技术有效预防大面积采空区灾害事故，提高采空区密闭的安全可靠性。

恶性肿瘤是一类严重威胁人类健康的多发病和常见病。 研究表明，癌细胞在温度打到 43℃时即呈现死亡，而人体正常的细胞加热到 48℃亦 能健康生存。因此，利用正常细胞与癌细胞之间的耐热差别，将癌细胞部位加热到 43℃ 左右的温热疗法引起了研究者们极大的兴趣。肿瘤热疗的方法包括组织间射频消融热疗， 高能聚焦超声，微波热疗，以及通过全身加热使体温升高到 39.5℃-41.5℃维持 2-4 小 时来进行热疗等。 本发明将近红外荧光量子点纳米粒子或近红外荧光有机染料分子与磁性纳米粒子一 起包埋到油包水的微乳中，通过磁性纳米粒子的磁导向作用，将微乳包埋的近红外荧光 物质靶向到肿瘤部位并固定在肿瘤部位，在近红外光的激发下，通过近红外荧光物质发 射的近红外荧光所产生的热来治疗肿瘤，或同时利用近红外荧光所产生的热和磁性纳米 粒子在交变磁场下产生的热共同杀伤肿瘤，或在微乳中进一步包埋抗癌药物，使其与纳 米粒子产生的热效应一起来治疗肿瘤。 

为满足武器装备领域精确制导、夜视枪瞄及单兵头盔系统等国防重点工程对非制冷红外焦平面阵列器件的急需，以打破国外垄断和封锁为目标，提出了以纳米氧化钒多层复合薄膜为敏感材料的单片集成微光腔低应力焦平面结构；突破了在高TCR下氧化钒薄膜的工艺兼容性、片内均匀性和片间重复性技术难题与低热导、小尺寸的微桥结构产生形变的瓶颈；实现了低噪声运算放大器，有效降低了器件的NETD和提高器件占空比的读出电路设计技术。实现了我国UIRFPA探测器的"从无到有、从设计制造到应用"两大跨越式发展。该成果主要技术指标达到国际先

项目已完成样机阶段的制备，知识产权方面已获得三项国家发明专利授权。目前国际上的2微米波段手术刀都采用的固体激光技术，我们首次研制2微米波段的光纤激光手术刀，具有效率高，光束质量好等优点，尤其在微创手术方面具有更大的应用前景，具有国际先进性。主要的技术指标为功率在0~80瓦可调，工作模式为连续或脉冲，重频在5Hz~500Hz可调，中心波长为1940nm。