1 天津中医药大学中药制药工程学院, 天津 300193
2 中国医学科学院生物医学工程研究所, 天津 300192
3 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
4 北京工业大学信息学部, 北京 100124
高血压合并冠心病是高血压疾病的一类严重合并症。 目前高血压患者对合并冠心病的情况检测不及时, 容易导致严重事件的发生, 其致残率、 致死率极高, 严重影响患者的生活质量。 因此对高血压患者合并冠心病的早期发现对预防更严重事件的发生显得尤为重要。 舌体信息与心血管功能关系密切, 为此, 提出一种基于舌体高光谱用于高血压患者中合并冠心病筛查新方法。 采集154例心血管科门诊患者舌体377.8~1 049.1 nm高光谱数据并记录临床诊断信息。 对高血压患者组及高血压合并冠心病患者组舌体光谱比较发现, 在500~600 nm波段之间, 两组光谱存在显著性差异。 基于中医舌诊分区理论, 对舌体进行区域划分, 划分为舌尖、 舌左、 舌中、 舌右以及舌根五个区域。 各舌体分区在波长509.6和561.2 nm以及540.5和576.7 nm均存在极大和极小值, 这与血红蛋白对光的吸收特征相吻合。 对组间各舌体区域光谱特征进行差异性分析。 T检验分析结果显示高血压患者组与高血压合并冠心病患者组舌尖与舌中区域光谱具有显著性差异。 基于高血压患者组与高血压合并冠心病患者组舌体不同区域光谱特征的差异性, 利用神经网络, 选取500~600 nm舌尖与舌中光谱数据进行后续高血压患者组与高血压合并冠心病患者组分类辨识模型的建立。 选用准确度、 灵敏度以及特异性作为模型预测能力的评价指标。 最终获得模型的预测准确度、 灵敏度以及特异性分别为84.78%, 86.95%和82.61%。 实验结果表明高血压患者与高血压合并冠心病患者舌体高光谱信息之间存在显著性差异。 利用舌体高光谱所建立的分类模型能够用于高血压以及高血压合并冠心病患者的无创辨识, 为高血压患者中高血压合并冠心病的早期发现提供一种有效筛查手段。
中医 舌诊 高光谱 分区 高血压 高血压合并冠心病 Chinese medicine Tongue Hyperspectral imaging Partition Hypertension disease (HD) Coronary heart disease (CHD)
淮阴工学院机械与材料学院介入医疗器械江苏省重点实验室, 江苏 淮安 223001
双光子荧光探针被广泛研究应用于生物医学成像和治疗, 深入了解这类探针在生物组织中激发分布特征及其相对于单光子探针的成像优势和劣势对探针的合理选择和应用具有指导意义。然而, 由于实际测量难以避开众多干扰因素的影响, 因此不能准确反映其固有特征。本文选取典型生物和荧光激发参数, 利用生物仿真定量分析, 并通过双光子和单光子的激发成像对比, 获取了双光子荧光的基本激发特征。结果发现, 在相同平圆光束激发下, 双光子激发由于激发效率低且需要双光子吸收, 再加上较高的激发阈值, 虽然激发光在组织穿透深度方面存在优势, 但在组织内衰减速率快、有效穿透深度比高量子效率的单光子荧光激发浅。同时, 深度方向的快速衰减会导致横向激发光能的非均匀性分布, 这种非均匀性对双光子荧光影响更大。仿真分析进一步表明: 在生物组织耐受的前提下提高双光子激发的功率更有利于荧光成像; 增加光照半径可以减弱横向激发的不均匀性, 从而改善双光子荧光成像的效果。本研究结果为双光子荧光激发、成像的应用提供了基础数据参考, 本仿真方法也为快速研究光与生物组织的相互作用提供了借鉴。
医用光学 荧光 仿真成像 肿瘤 双光子 medical optics fluorescence imaging simulation tumor multiphoton
1 兰州大学公共卫生学院, 甘肃 兰州 730000
2 甘肃省林业科学研究院, 甘肃 兰州 730020
采用干灰化法、 HNO3-H2O2湿法消解法和HNO3-HClO4湿法消解法分别处理枸杞子样品, 利用原子吸收光谱法测定各组样品中Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Ni, Pb, Cd十种元素的含量, 探讨简单、 快捷、 准确地测定枸杞子中矿物质元素的前处理方法。 结果表明: 干灰化法的回收率范围为89.88%～102.15%, 标准偏差（RSD）<3.037% ; HNO3-H2O2湿法消解法的回收率范围为92.34%～103.21%, 标准偏差（RSD）<2.751%; HNO3-HClO4湿法消解法的回收率范围为94.52%～102.10%, 标准偏差（RSD）<2.496%; 三种方法均具有较好的准确度和精密度, 但相对于干灰化法和HNO3-H2O2湿法消解法, HNO3-HClO4湿法消解法回收效果较好, 精密度更高。 HNO3-HClO4湿法消解法测得Na, K, Ca, Mg元素含量的平均值高于干灰化法和HNO3-H2O2湿法消解法, 差异有统计学意义(p<0.05)。 此外, HNO3-HClO4体系湿法消解法耗时短、 消耗试剂量少、 消解完全。 因而, HNO3-HClO4体系湿法消解法可作为原子吸收光谱法测定枸杞子矿物质元素含量较好的前处理方法。
矿物质元素 干灰化法 HNO3-H2O2湿法消解法 HNO3-HClO4湿法消解法 Metal elements Dry ashing HNO3-H2O2 wet digestion HNO3-HClO4 wet digestion
1 华中科技大学 机械科学与工程学院，湖北 武汉 430074
2 香港科技大学 机械工程系，香港 九龙
为满足波面剪切干涉和双细光束干涉曲反射表面非接触精密测量、台阶高度测量以及其他平行分光需要，利用双折射晶体特性，研究并设计了一种单一平板激光平行分束器。当一束激光入射到双折射晶体时，它的2个相互正交的的偏振分量将有不同的折射特性，因此特定晶轴方向和厚度的晶体平行平板可以实现入射光束的平行分束。描述了双折射晶体平行平板的分束原理，推导了分束距离与光轴方向、晶体厚度、入射角的关系，分析了分束距离随主要设计参数的变化规律。采用设计的晶体激光分束器进行了实验测试，验证了分析与实测结果的一致性。
激光分束器 双折射晶体 特性分析 laser beam splitter birefringent crystal characteristic analysis
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学重点实验室, 上海 201800
建成一台10 Hz,23TW掺钛蓝宝石激光装置,中心波长为790 nm.压缩后可在33.9fs期间输出778 mJ能量.并报道该激光装置的一些性能.
飞秒激光 啁啾脉冲放大 掺钛蓝宝石激光器
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学开放研究实验室,上海,201800
进行了飞秒强激光与自由空气和充气毛细管相互作用产生三次谐波的实验研究,成功地获得了功率达0.17 GW、重复频率为10 Hz的紫外三次谐波信号.谐波的转换效率达到0.04%.对自由空气和充气毛细管中的谐波转换效率和谐波空间分布特性进行了比较.实验表明微毛细管虽然使谐波转换效率略有降低,但能有效地改善谐波的空间分布,使其更好地满足实际应用的需要.
飞秒强激光 谐波 微毛细管
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学开放实验室, 上海 201800
从半经典理论的麦克斯韦-布洛赫方程出发, 对种子激光脉冲在再生和多程放大器中的放大过程进行了分析, 结合实际的物理条件得出了放大器的峰值输出的解析表达式, 并详细地分析了放大器的损耗和增益对峰值输出的提高和稳定的影响。 得出了一些对实际搭建工作具有指导意义的结论。
麦克斯韦-布洛赫方程 激光放大器 峰值输出 稳定性
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
建立了一台动态范围大于107的三阶相关装置, 利用它对飞秒放大激光脉冲的背景强度的时间分布进行了测量。 测量结果显示, 在激光主脉冲的前后, 分别存在有强度为主脉冲强度的10-5倍的本底噪声。
三阶相关 时间测量 本底噪声
在未加任何色散补偿的情况下,用相关方法直接测量得到了脉冲宽度为39 fs的单次放大激光脉冲。为实时测量低重复频率的超短强激光脉冲提供了可靠的手段。
飞秒激光 相关测量 放大激光脉冲
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
研究了在放大激光脉冲的噪声测量中,二阶相关技术和三阶相关技术的差别。理论分析显示,三阶相关技术不仅可以显示噪声脉冲的正确位置,而且具有比二阶相关技术更高的测量精度,数值计算也验证了这一点。
相关测量 对比度
