XM-CS8000超声诊断虚拟教学系统   XM-CS8000超声诊断虚拟教学系统旨在通过模拟练习让学习者逐步掌握临床常用的标准操作手法，在仿真病人身上运用模拟超声探头获取不同切面下的正常及常见疾病超声动态图像，加深学习者对临床常用超声切面正常解剖结构及疾病声像图特点的认知，弥补现有传统教学仅局限于书本及视频的单一教学方法及实践机会少的不足，增强学习者动手能力，有助于学习者进一步完善和提高超声诊断及鉴别诊断能力。   一、主要功能： ■ 图像来源于真实病人实时扫描，并配合虚拟解剖结构演示模拟探头扫查脏器关键点位，让使用者犹如置身真实的临床操作环境，使用本系统进行模拟练习时，伴随超声探头的位置、角度的变化，图像也会呈现与其切面解剖结构相一致的变化。 ■ 系统包括200种以上不同病例，涵盖90%左右第三版《超声诊断学》教材所述病例。 ■ 系统设计了模拟操作教学、超声视频回放、临床常见病诊断（鉴别诊断）、学习与测试四大模块，帮助初学者初步形成超声诊断学的整体认识及系统逻辑思维能力。 · 模拟操作教学部分主要包括正常超声模拟和常见疾病超声模拟，提供200余例临床常见病例，主要是让学习者在认识和掌握正常图像及标准切面操作方法的基础上，再由浅入深地掌握疾病声像图特点及常用切面的操作方法。       · 临床常见病诊断（鉴别诊断）部分主要是针对不同病种但声像图表现相似疾病的声像图特点及鉴别点结合教材进行总结和归纳，使学习者在练习的过程中更高效地掌握疾病的鉴别诊断要点。     · 超声视频回放部分目前给用户提供百余例经典病例视频回放，有利于学习者加深对疾病典型征像的认识及深入探讨。      · 学习与测试部分提供1000余道超声专业测试题及1600余个专业词汇解释，每套试题系统从中随机抽取，并进行自动评估准确率，有助于学习者对理论及实践学习阶段学习效果的评价。 ■ 系统包括正常人扫查，各个病例的扫查，而且同一病例下可以更换探头对不同部位做进一步扫描检查。 ■ 系统具有超声学习辅助导航功能，导航功能可帮助解剖部位和病理部位的发现，可帮助学员掌握找到目标图像探头所需的手法（探头的位置、角度）。 ■ 系统具备训练和竞赛两种模式，其中竞赛模式是在多机下完成的，竞赛模式包括必答题和抢答题。   二、移动式超声诊疗床参数： ■ 采用ABS材料制作，其产品整体采用“Z”形设计，中段以S曲线结合底部平台，可移动式万向轮使这款诊疗床可更加便捷的移动，从而减少不必要的人力。 ■ 双层平台可供模型的上下摆放，上部平台主要配合模拟超声探头扫查、诊疗，下部收纳台收取方便可摆放模型任意一款。 ■ 诊疗床内部采用金属加固，符合人体工学、尺寸适中。   三、病例部分： 本系统现有病例覆盖范围包括肝脏/胆道/脾/胰腺/肾、输尿管和膀胱/男性生殖器：前列腺、睾丸和阴茎/胃肠/腹膜后间隙、肾上腺/妇科、产科/浅表器官/心脏及大血管等。 ■ 肝脏疾病包括局灶性肝病（肝占位性病变）和肝脏弥漫性病变。 局灶性肝病包括：原发性肝癌、转移性肝癌、肝门静脉栓子形成、肝血管瘤、肝囊肿、肝脓肿、肝局灶性坏死结节等。 肝脏弥漫性病变包括：脂肪肝、不均匀性脂肪肝、酒精性肝硬化、肝硬化失代偿期、门静脉高压、肝淤血等。 ■ 胆道疾病包括：急性胆囊炎、慢性胆囊炎、胆囊结石、胆囊肿物、胆囊良性腺瘤、胆囊壁胆固醇结晶、胆囊息肉、胆囊腺肌增生症、肝内胆管结石等。 ■ 脾疾病包括：脾肿大、脾囊肿、脾肿瘤、脾血管瘤、副脾、脾外伤等。 ■ 胰腺疾病包括：胰腺囊肿、胰腺癌、胰腺浆液性囊腺瘤等。 ■ 肾、输尿管和膀胱疾病包括：肾囊肿、肾结石、肾癌、肾错构瘤、肾弥漫性病变、肾萎缩、多囊肾、马蹄肾、重复肾、肾积水、输尿管结石、膀胱炎、膀胱癌、尿道结石等等。 ■ 男性生殖器疾病包括：前列腺增大、前列腺钙化、前列腺癌、睾丸鞘膜积液等。 ■ 胃肠疾病包括：胃癌、胃间质瘤、肠梗阻、肠套叠、结肠炎、直肠癌、急性阑尾炎、急性阑尾炎伴粪石、腹腔积液、腹股沟疝等。 ■ 腹膜后间隙、肾上腺疾病包括：肾上腺皮质腺瘤、肾上腺肿物等。 ■ 妇科、产科疾病包括：子宫肌瘤、子宫内膜增厚、子宫颈囊肿、子宫腺肌症、子宫宫腔内置节育器、双角子宫合并妊娠、卵巢癌、卵巢滤泡囊肿、卵巢巧克力囊肿、卵巢囊肿、葡萄胎、早孕、胎儿、盆腔积液等。 ■ 浅表器官疾病包括眼、乳腺、甲状腺、涎腺、淋巴系统疾病及软组织疾病。 眼疾病包括：玻璃体混浊、晶体混浊、玻璃体积血、玻璃体后脱离、脉络膜黑色素瘤、眼占位等。 ■ 乳腺疾病包括：乳腺癌、乳腺癌伴钙化、乳腺浸润性导管癌、乳腺囊肿、乳腺囊性增生、乳腺增生结节、乳腺脂肪瘤、哺乳期乳腺、乳腺纤维腺瘤、乳腺纤维腺瘤伴钙化、乳腺腺体钙化灶等。 ■ 甲状腺疾病包括：甲状腺癌、甲状腺淋巴瘤伴周围淋巴结增大、结节性甲状腺肿、桥本氏病、亚急性甲状腺炎、甲状腺瘤伴液化、甲状腺结节、甲状腺胶质潴留性囊肿、甲亢、甲状旁腺占位性病变等。 ■ 涎腺疾病包括：腮腺淋巴结显示、腮腺混合瘤等。 ■ 淋巴系统疾病包括:锁骨上异常淋巴结、锁骨上淋巴结转移癌、锁骨上窝淋巴瘤、肺癌锁骨上淋巴结转移癌、乳腺癌锁骨上淋巴结转移癌。 ■ 软组织疾病包括：颈部软组织深层脂肪瘤、乳腺软组织多发脂肪瘤、腹壁白线疝（脐部）、阑尾术后皮下软组织包块伴钙化。 ■ 心脏及大血管疾病：风湿性心脏病二尖瓣病变、肥厚型心肌病、卵圆孔未闭、室间隔缺损、二尖瓣脱垂、左心衰、心包积液、先天性主动脉瓣畸形（二叶瓣）、左室心尖部血栓、房间隔缺损、心脏肿瘤（粘液瘤）、主动脉狭窄、冠心病（陈旧性心肌梗死）、房间隔膨出瘤、高血压心肌肥厚、二尖瓣病变、风湿性心脏病（联合瓣膜病）、主动脉瓣关闭不全、肥厚心肌病（间隔型）、二、三尖瓣关闭不全、二尖瓣及主动脉瓣位人工金属瓣置换术等。   四、系统组成： ■ 超声诊断虚拟教学系统软件：1套 ■ 半身仿真模拟病人：2具（男/女性各1） ■ 推车式模拟超声诊断仪：1台 ■ 模拟超声探头：3种（腹部探头、浅表探头、心脏探头） ■ 移动式超声诊疗床：1张 ■ 电脑：1台

超声止血仪是超声外科手术刀的一种，用于切割、移植重要的脏器和大血管，具有切口小、出血少、术后恢复快等优点。超声止血仪的原理是通过超声频率发生器使金属刀头以超声频率进行机械振荡，将与之接触组织中的水分子汽化、蛋白质氢键断裂、细胞崩解、达到切开或者凝固组织的效果。超声止血仪既能用于切割又能用于凝固血管，可以直接凝固直径达2mm的血管。由于手术中产生烟雾很少可以明显改善手术视野，同时又没有电流通过患者身体，因此，可以安全地在重要的脏器和大血管旁边进行分离切割手术。我国现有县级以上医院上1.5万家，预测我国有1000台的超声止血仪潜在市场，每台售价按30万元人民币计，将有3.0亿元人民币销售额。将成本降至10万元人民币，五年销售500台，约有1.0亿元人民币的利润。

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项目简介： 本项目是通过跨学科合作，开展在化学领域应用电子学新技术的 研究。 大多数化学实验室采用传统的加热方法，即利用传导的方式加热。 微波/超声波相结合的技术与传统加热方法相比具有很多优点，可以大大降低加热时间，省溶剂(可较常规方法少 50％～90％)、节约能源、 减少废物的产生，同时可以提高回收率和提取物的纯度。另一方面利 于环境保护，无污染，属于绿色工程，它是一种具有广阔发展前途的 新技术。 微波/超声波复合智能化系统可应用于合成化学、药物有效成分 的提取及分析样品预处理领域，设计并研制出新型微波和超声波相结 合的复合多功能智能化仪器装置，研究其对化学反应、药物提取及环 境污染物萃取的促进作用，为合成化学、药物有效成分的提取及分析 样品预处理提供了新的实验手段和方法。 本项目成果可为加大环境污染物的监测的力度，使其样品分析摆 脱耗费大量的有毒的有机试剂，程序繁琐，工作量大的现况，为其分 析样品预处理，拓展一种高效的实验手段和方法。如对加标土壤样品 （土壤样品中的多溴代联苯醚）进行复合萃取，分别采用微波辅助萃 取、超声波辅助萃取、微波－超声波复合萃取方法，得到的实验数据 是：在相同萃取 20 分钟时间内，使用微波辅助萃取和超声波辅助萃 取，其萃取效率分别为 42－75％、45－86％而采用微波－超声波复合 萃取体系时萃取效率则可提高到 92－114％。和常规的索氏提取相比， 微波－超声波复合萃取使用的溶剂量降至原来的 10％左右，萃取时 间降低至原来的 5％左右。可见复合萃取对萃取效率有较大的增强效 果。这一实验结果预示着：本项目成果推广应用，进一步完善，可为 分析样品预处理提供一种新的高效的实验手段和方法。另外，对兔疫 球蛋白 lgG 生物制品等的灭菌也开始进行有益的应用探讨，受到相关 企业的关注。 技术指标及特色： 1. 样机技术性能：◆微波功率从 0～1000W 连续可调，微波频率 f=2450MHz； ◆温度范围：室温～300 度； ◆研制出 38KHz 超声波发射系统，功率从 0 至满负荷连续可调， 在控温系统中超声波功率也随之改变； ◆消解/萃取瓶体积：50～1000 毫升。 2.专利申请七项。 3. 三项技术创新为产业化与拓展应用领城打下基础： （1）将微波场与超声波场两种不同性质的场施加于同一反应物 体，充分发挥各自的长处、协同作用，为在化学、生物以及医学领域 的应用研究提供了新的实验手段和方法，在课题中解决了超声波高效 耦合问题； （2）实现了微波/超声波协同作用下反应物的控温算法，采用可 扩展标记语言 XML 来存储和表示模糊控制算法，并用面向对象的设 计思想结合 C++对该算法进行了实现，利用 Labview（图形化编程语 言）可视化技术建立良好的人机界面； （3）具有在线实时检测和显示微波泄漏量，当超过国家标准时， 自动切断系统的电源，保证操作人员的安全。 微波/超声波复合智能化管道流动式反应装置已完成小试，正在 进行中试研究。

成果描述：小径厚壁无缝钢管的超声波探伤技术是当今世界难点之一，在超声波探伤过程中由于周围环境的影响，干扰信号的屏蔽也是难点之一，本系统在这两个世界级难点都给出了可行的解决方案与工艺标准。 本系统采用多通道双探头，可一次性实现钢管的周向、纵向的缺陷检测。工作模式采用探头固定静止，钢管在水箱中螺旋前进，这种方式可以实现钢管的连续自动探伤。该超声波探伤系统结构合理、灵敏度高、检测结果满足厂方要求，在钢管质量检测中发挥着重要作用。 该系统主要由四部分组成：①、机械传动部分，②、控制部分，③、超声波系统，④、软件系统。 ①、机械传动部分包括自动送料、出料机构，同步带与齿轮传动机构，摩擦轮传动机构。 ②、控制部分的核心是PLC，主要控制电机的运转包括正转、反转、点动、停止和急停，及控制声光报警、喷标系统、水泵开启与关闭。 ③、超声波探伤系统主要由超声波脉冲发射卡、数据采集卡、A/D转换卡、探头组成。 ④、软件系统主要的功能模块包括：回波采集及预处理模块、缺陷诊断模块、回波显示模块、PLC控制模块、报表生成模块等。采用VC++实现对板卡采集的回波数据进行滤波处理，并将回波数据以波形图显示在工控机的软件界面。缺陷诊断模块对回波数据经过算法计算与标准伤的阀值进行比较从而判定回波是否存在缺陷波，若发现缺陷，则启动进行声光报警及喷标程序，并将缺陷波形数据自动存储到系统数据库。报表生成模块可以管理本批次钢管缺陷记录，或是按月或其他条件生成报表。PLC控制模块主要是通过上位机与下位机的通信，实现对电机的运转、喷标报警、水泵的控制。 该超声波探伤系统主要实现厚壁无缝钢管的全自动探伤检测、智能判伤、监控、数据保存和报表输出一体化操作。市场前景分析：金属材料在高温、高压、高载荷的情况下，内部已有的缺点可能被放大，造成不可估量的经济损失，据估算，我国每年由于不合格产品的经济损失达到2000亿元。并且超声波有很高的缺陷辨识能力。因此，超声波无缝钢管超声波探伤系统的市场需求很大。与同类成果相比的优势分析：1、相比以往厂方委托其他单位检测无缝钢管，既提高了检测效率，又降低了成本。按照厂方提供的每年要送外检测15-20吨的样品的预算，只此一项可节约检测成本约30万元。 2、相比国外同类产品的每套200多万人民币的检测系统，该超声波检测系统既能满足厂方的高检测要求，又价格低廉。 国内领先。

一、  成果与项目的背景及主要用途：本项目是通过跨学科合作，开展在化学领域应用电子学新技术的研究。 大多数化学实验室采用传统的加热方法，即利用传导的方式加热。微波/超声波相结合的技术与传统加热方法相比具有很多优点，可以大大降低加热时间，省溶剂(可较常规方法少50％～90％)、节约能源、减少废物的产生，同时可以提高回收率和提取物的纯度。另一方面利于环境保护，无污染，属于绿色工程，它是一种具有广阔发展前途的新技术。

技术成熟度：技术突破 1.原理：结合磁浮列车极端运行工况，充分考虑运行环境的强磁场，深入研究机-电-磁耦合机制，精确调节磁体悬浮姿态，以实现超导磁体在液氮温区（-196℃）自稳定悬浮。 2.创新点： （1）研发国产化低功耗悬浮控制模块，能耗较进口设备降低35%； （2）突破-196℃环境下多系统协同控制技术，填补国内工程化应用空白。 3.应用场景： （1）高速磁浮列车静悬试验台 （2）精密仪器运输平台 （3）航空航天地面测试装备 4.应用案例：前期开发的自由度控制系统，已被合作团队应用且效果较好。

乳腺超声CT利用透射式超声进行成像，将乳腺浸泡在水中，外围是环形超声探头，依次发射和对相接受超声波。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 乳腺癌的早期诊断可大大提高存活率。乳腺癌如果能在第0期（最初期阶段）和第I期发现，经过合理科学治疗，患者5年生存率可接近100%；但到了第IV 期，患者5年生存率只有22%。可见乳腺癌的普查以及早期诊断具有非常重要的意义。本成果旨在提供一种安全高效，适合东亚女性生理特征，高分辨率高敏感度的乳腺癌普查和早期检测的影像学手段。乳腺超声CT利用透射式超声进行成像，将乳腺浸泡在水中，外围是环形超声探头，依次发射和对相接受超声波。该方式无放射性，无需挤压，适合各种大小乳腺，可重复性好，图像噪音低，分辨率高，特别适合于我国女性乳腺癌的早期检测。并且，由于该技术采用类似于CT的标准化操作模式，可避免常规超声检查的人为操作误差，同样适用于医疗水平相对较低地区的医院推广使用。