关于模拟法描会聚点电场的讨论

本文论证了“ＱＥ－２”型静电场描迹中模拟聚焦电场的电极在设计上有误的观点。     

高频聚焦超声声场和温度场的仿真研究*

为探究临床常用的7 MHz高频聚焦超声在多层生物组织中的声传播以及毫秒级时间内的生物传热规律问题,基于Westervelt方程和Pennes传热方程,使用有限元方法建立高频聚焦超声辐照多层组织的非线性热黏性声传播及传热模型。首先分析了线性模型和非线性模型之间的差异,然后在非线性模型下探究换能器的参数对声场和温度场的影响。仿真结果显示：在7 MHz频率下,当换能器输出声功率超过5 W时,声波传播的非线性效应不可忽视(p <0.05);当声功率从5 W增大到15 W时,非线性模型与线性模型预测的温度偏差从20%增加到34.703%;高频聚焦超声波的非线性行为比低频更加显著,基频能量向高次谐波转移的程度增大,声功率为10 W和15 W时4次谐波与基波之比分别达到7.33%和12.12%;高频换能器参数的改变对组织中声场和温度场分布的影响较大,换能器焦距从12 mm减小到11.2 mm,焦点处最高温度增加了77%。结果表明,7 MHz聚焦超声的非线性声传播需要考虑到4次谐波的影响。该文提出的多层组织非线性仿真模型可为高频聚焦超声换能器参数优化及制定安全、有效的术前治疗方案提供理论参考。     

圆柱类构件超声相控阵聚焦模型

在利用平面相控阵超声换能器对圆柱类构件检测时,受曲界面结构引起的入射波和回波时延的影响,扫描声束的波阵面产生弯曲,在利用传统迭代遍历算法计算延迟时间时效率低,无法发挥相控阵换能器检测优势。针对上述问题,建立了一种基于圆柱类构件特征和耦合介质特性的超声相控阵扫描成像的聚焦模型。该模型基于换能器、耦合介质、圆柱类构件材料特性和几何关系以及声线模型和折射定律,建立了耦合介质及被检构件的声速、曲面曲率半径、阵列与曲面间的距离等关联的延迟时间聚焦控制模型。利用该模型计算出的延时时间,对各阵元发射时间进行控制,从而实现扫描声束的聚焦。该文以液体和有机玻璃制介质楔块为例,对圆柱钢曲面的相控阵声束聚焦进行了仿真实验,结果表明该文方法计算效率显著提升,同时声束可以在预设位置实现聚焦,验证了该模型在计算效率上的优势与有效性。     

基于经阴道彩超血流显像的子宫肌瘤诊断分析及HIFU疗效评价

探究基于经阴道彩超血流显像的子宫肌瘤诊断分析以及评价高强度聚焦超声(HIFU)治疗疗效为主要目的。以133例疑似子宫肌瘤的女性患者作为研究对象,55例确诊的女性患者作为观察组,其余78例健康人群作为对照组。对观察组患者进行经阴道彩超血流显像来观察患者的舒张末期血流速度(ED)、收缩期峰值血流速度(PS)、阻力指数(RI),以及血流参数与疾病严重程度的相关性。研究结果发现,与对照组相比,观察组患者ED、PS、RI较高(P<0.05);轻度患者ED、PS、RI低于中重度患者(P<0.05);与ED、PS、RI单一参数诊断相比,联合诊断对子宫肌瘤诊断敏感度和准确度均较高(P<0.05);与HIFU治疗后1个月相比,治疗后3个月、6个月瘤体直径均缩小(P<0.05),治疗总有效率为96.36%。阴道彩超血流显像对子宫肌瘤患者诊断价值较高,经HIFU治疗后,患者肌瘤直径明显缩小,临床效果较为显著。     

等电聚焦分离与18O稳定同位素标记联用的磷酸化蛋白质组学定量方法研究

磷酸化蛋白质组学定量分析,要对磷酸化修饰富集技术和定量技术进行研究。基于此,本研究采用18O稳定同位素标记技术对胰蛋白酶酶解肽段混合物进行标记,并对其标记时间和标记后胰蛋白酶的变性条件进行优化。结果表明:在pH=4～5的KH2PO4缓冲体系中,37℃,标记反应持续19～24h,除了C-端肽之外,几乎所有的肽段都可达到100%标记;采用TCEP可以有效地抑制16O-18O回标现象。建立了与18O标记技术兼容性良好的IPG-IEF技术对磷酸化肽段进行选择性富集,富集后共从HepG2细胞中鉴定到491个磷酸化位点、362个磷酸化肽段和356个磷酸化蛋白,表明IPG-IEF在大规模磷酸化肽段分离富集中是有效的;最后与高准确度高灵敏度高分辨率的LTQ-FTICR质谱仪联用,建立了基于18O-IPG-IEF-LTQ-FTICR的磷酸化蛋白质组定量技术。实验结果表明,该技术可以实现磷酸化肽段的有效定性和定量。本研究为磷酸化蛋白质组学定量研究提供了实用技术。     

单离子束技术概述

 对单离子束的发展和应用作了介绍。结合我国首台单离子束装置CAS-LIBB,综合讨论了准直器限流型和静电透镜聚焦型两种典型单离子束的技术结构。限流型结构简单但定位精度有限,聚焦型条件苛刻但可获得亚微米束,是单离子束发展的趋势。评估了前探测、全前置探测和后探测3种单离子束探测方式及其特点,研究了这3种探测方式对辐照离子的计数精度和单离子束品质产生的影响。对CAS-LIBB装置研制了光导型全前置探测器以提高计数精度和束流品质。最后设计了快速荧光在线检测技术方案。     

消癌平诱导人肺腺癌(ASTC-a-1)细胞内caspase-3活化的荧光光谱分析

采用CCK-8技术检测发现传统中药消癌平（XAP）对人肺腺癌（ASTC-a-1）细胞的增殖活性具有显著的抑制作用。利用共聚焦扫描荧光显微成像、荧光共振能量转移（FRET）及其受体光漂白技术证实了基于FRET技术构建的SCAT3质粒在ASTC-a-1细胞中的稳定表达。将消癌平加入细胞培养液中培育细胞,并在不同的时间检测活细胞内SCAT3的荧光发射光谱,从而监测细胞中caspase-3的活化状态。实验结果表明：(1)消癌平可以有效抑制人肺腺癌（ASTC-a-1）细胞的增殖活性并诱导细胞的死亡,消癌平对细胞的抑制作用具有剂量依赖性。(2)消癌平处理细胞72 h后,细胞内大量的SCAT3被切割,表明细胞内caspase-3的活化水平明显升高。(3)将含消癌平的细胞培养液与细胞共同培养24 h,然后采用没有消癌平的细胞培养液培养细胞48和72 h后,细胞内SCAT3的光谱没有明显改变,表明消癌平作用细胞24 h内没有显著激活细胞内的caspase-3。     

用Matlab软件仿真磁聚焦实验

从磁聚焦的实验原理出发,使用Matlab软件对电子在磁场中做螺旋线运动进行了Simulink建模与仿真.通过改变电子的不同发射角,观察到这些电子经过一个螺距后,会重新会聚到焦点.     

均匀聚焦磁场中束晕-混沌的孤子控制

采用粒子.束核模型,对均匀聚焦磁场中满足K-V分布的离子束进行模拟研究.观察到束晕.混沌现象,基于束晕.混沌的非线性控制策略,提出控制束晕.混沌的孤子函数控制器,并给出具体的实施方案.模拟研究表明,运用这种方法可以消除束晕及其再生现象,达到对束晕.混沌的有效控制.     

极坐标系统下进行直角坐标扫描的离子束抛光

在离子束抛光设备研制过程中,离子源扫描运动方式的选择是很关键的,一般分为直角坐标方式扫描和极坐标方式扫描两种。根据两种扫描方式的特点,在极坐标系统下进行直角坐标扫描方式加工。该种方法采用直角坐标扫描方式下的驻留时间计算,算法相对简单。该种方法在极坐标系统下进行加工,同等情况下可加工圆形镜面的口径比直角坐标系统下更大些;而且离子源的可移动区域是一条直线,其余地方可以摆放其他设备,空间利用率较高。对这种新思路进行仿真分析,证实了其具有可行性。