目的:设计一台专用于兔尿道瘢痕的超声治疗仪，旨在验证此仪器的适用性及有效性。方法:以新西兰雄兔为实验对象，针对其阴茎结构与尺寸对超声治疗仪进行特制，此超声治疗仪包括超声脉冲发射与控制系统、末级功放和超声探头。首先，针对兔阴茎尺寸及结构对超声探头进行设计，并通过COMSOL有限元仿真以及声场分布实际测试等确定超声探头的参数；其次，根据超声探头元件参数设计其驱动电路；然后，设计基于现场可编程门阵列（FPGA）和串口屏的超声脉冲发射与控制系统；接着，对整体完成的超声治疗仪进行整体性能测试和安全测试；最后，构建兔尿道重建模型，将8只白兔随机分为模型组和实验组，实验组立即接受该超声治疗仪对其尿道部位的治疗，参数设置为超声频率2 MHz，脉冲间隔10 ms，输出声强0.73 W/cm 2。治疗频率为2次/周（周二、四），每次照射10 min，持续4周；模型组则不接受任何治疗，用Image J软件对兔尿道组织中转化生长因子-β1（TGF-β1）、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）染色阳性区域的面积占比进行定量分析，并计算尿道周长。 结果:添加了吸声材料的结构治疗腔内声压分布较为均匀，驻波比均值为1.11，结构设计满足设计期望。整体性能测试中3枚超声换能器自然焦点位置均为10 mm，声场分布一致性满足实验要求。各换能器峰值声压与电源电压关系接近线性。输出声强范围为0.35～0.74 W/cm 2，满足实验要求。随着超声输出，测试点温度缓慢升高，此实验最高可使组织温度升高3.3 ℃，不会导致组织热损伤发生。动物实验表明，实验组兔尿道组织中TGF-β1免疫阳性面积分数[（4.21±1.32）%]小于模型组[（8.53±3.43）%]（ t＝?4.24， P<0.001）；实验组兔尿道组织中TNF-α免疫阳性面积分数[（5.14±2.72）%]小于模型组[（7.23±1.57）%]（ t＝?3.37， P<0.05）；实验组兔尿道组织中MMP-2水平[（10.65±2.24）%]高于模型组[（6.98±2.74）%]（ t＝2.19， P<0.05）；尿道周长[（12 209±2 743）μm]高于模型组[（10 127±2 237）μm]（ t＝15.46， P<0.05）。 结论:成功设计了一台专用于兔尿道瘢痕的超声治疗仪，可用于超声对兔尿道瘢痕治疗的研究。

目的:研制创面温度与压力无线传感模块(下称无线传感模块)并进行相关特征性检验和生物安全性评价。方法:(1)设计无线传感模块结构及工作模式；在柔性排线一端焊接温湿度传感器，和压力传感器同时与焊接了蓝牙发射器、微处理器和电源接口的印制电路板相连，建立无线传感模块；开发移动端数据接收应用程序，在智能手机上，通过蓝牙功能读取无线传感模块暴露在空气中的检测数值。(2)同时用无线传感模块和红外线测温仪测量35～42 ℃热水袋温度，对比30对数据并进行相关分析。(3)于第2作者手臂贴负压封闭引流材料，将无线传感模块置于负压条件下，同时记录无线传感模块测得负压值和负压表数值，对比14对数据并进行相关分析。(4)按压力传感器、焊接温湿度传感器柔性排线每3平方厘米表面积加入1 mL生理盐水，分别配置相应材料浸提液。取20只6～8周龄雌性C57BL/6小鼠，称量实验前体质量，采用随机数字表法分为压力传感器浸提液组、柔性排线浸提液组、混合浸提液组和生理盐水组(每组5只)，分别腹腔注射压力传感器浸提液、焊接温湿度传感器柔性排线浸提液、压力传感器浸提液与焊接温湿度传感器柔性排线浸提液1∶1混合浸提液、生理盐水50 mL/kg，观察小鼠有无异常毒性反应，并称量注射后24、48、72 h小鼠体质量，综合评估材料毒性。(5)取4只3～6个月龄、雌雄不限日本大耳白兔，脊柱左侧2个区域敷贴无菌纱布设为无菌纱布组，脊柱右侧2个区域敷贴无线传感模块设为无线传感模块组，评估各区域敷贴后1、12、24、48 h皮肤状态，按照皮肤刺激性评分标准记录评分。(6)按压力传感器、焊接温湿度传感器柔性排线每1平方厘米表面积加入1 mL无血清DMEM培养基，分别配制相应材料浸提液。取L－929成纤维细胞株，分为压力传感器浸提液组、柔性排线浸提液组、苯酚对照组、培养基对照组，前2组分别加入对应浸提液，苯酚对照组加入64 g/L苯酚，培养基对照组加入不含血清的DMEM培养基培养，体积均为100 μL。噻唑蓝法检测培养2、4、7 d吸光度值以计算细胞增殖率(各时间点样本数为6)，进行细胞毒性分级。对数据行配对样本 t检验、Wilcoxon符号秩检验、Pearson相关分析、Spearman相关分析、Mann－Whitney U检验、重复测量方差分析、析因设计方差分析、单因素方差分析、Bonferroni校正。 结果:(1)智能手机通过蓝牙功能成功接收无线传感模块检测的空气温度、湿度与压力信息。(2)无线传感模块测量的热水袋温度为(37.7±1.7)℃，与红外线测温仪的(37.7±1.7)℃相近( t＝－0.112， P>0.05)，且二者存在明显正相关( r＝0.996， P<0.01)。(3)无线传感模块测量的手臂负压材料下负压为－36.7(－38.8，－27.4)kPa，明显低于负压表的－22.7(－32.7，－12.5)kPa( Z＝－3.235， P<0.01)，但二者绝对值存在明显正相关( ρ＝1.000， P<0.01)。(4)各组小鼠均无异常毒性反应。4组小鼠体质量总体比较，差异无统计学意义( F＝3.132， P>0.05)。(5)敷贴后1、12、24、48 h，2组兔敷贴区域皮肤刺激性评分均相近( Z＝－1.000、<0.001、－0.620、<0.001， P>0.05)。(6)培养各时间点，与培养基对照组比较，压力传感器浸提液组和柔性排线浸提液组细胞增殖率均明显升高( P<0.01)，苯酚对照组细胞增殖率均明显降低( P<0.01)。培养2、4、7 d，苯酚对照组细胞毒性分级分别为1、1、2级，各浸提液组细胞毒性分级均为0级。 结论:无线传感模块集成了温湿度与压力传感器，可监测局部温度与压力，并能在移动端应用程序上实现参数的可视化，其测量温度准确，压力测量结果与负压表负压值变化趋势一致，且生物安全性良好，具有较大的临床应用价值和发展前景。

目的:为解决市场上现有的超声生物显微镜体积大、显示终端单一和扫描探头操控不灵活等问题,设计基于模块化的超声生物显微镜.方法:该超声生物显微镜由采集模块和上位机模块2个部分组成.采集模块包括扫描探头模块、主机模块和电源适配器模块,其中扫描探头模块采用小角度扇形扫描方案,包括超声换能器、前置放大电路和电动机传动装置3个部分;主机模块包括现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)控制单元、超声发射电路、电动机驱动电路、增益调节电路、后级放大电路和USB通信接口.上位机模块运行平台包括Windows和Android 2种,运行于Android平台的上位机应用程序由Java语言编写,软件开发平台为Eclipse(V4.5);运行于Windows平台的上位机应用程序基于MFC平台开发,软件开发工具为Microsoft Visual Studio 2015.结果:该超声生物显微镜的侧向和轴向分辨力均能达到50 μm,可清晰显示皮肤图像和眼睛图像.结论:该超声生物显微镜性能优越、小巧便携、便于医生灵活操作,能有效满足临床高清图像采集的需要.

目的:研究在用婴儿培养箱的电磁兼容性(EMC),对其电磁发射进行测试与优化,为婴儿培养箱EMC设计提供可行性指导方案.方法:选取一款使用3年的婴儿培养箱,进行EMC辐射发射和传导发射测试,依据国家医药行业标准验证电磁发射装置优化前后的电磁辐射骚扰值,对不符合标准要求项目进行优化后再次测试.结果:该婴儿培养箱的电磁兼容发射水平在频率为30～50 MHz时的辐射发射超标,在频率为400～600 kHz时的传导发射超标,通过电源的电磁干扰(EMI)治理和箱内印制电路板(PCB)电路EMC优化设计,同时进行滤波、信号接地、屏蔽等抑制措施的优化后,各项测试结果均符合国家医药行业标准要求.结论:电源的EMI治理和PCB的电路布局优化设计作用明显、优化设计合理有效,可为婴儿培养箱EMC设计方案提供支持,对在用婴儿培养箱EMC监管提供科学依据.

经颅多普勒(TCD)是研究颅内大血管中血流动力学的常用技术,但传统TCD中依然存在着对大脑血管定位困难和对微栓子检测不确定等缺点.为了克服这些弊端,本研究设计了一种功率M模式TCD测量系统.该系统通过FPGA设计、USB固件驱动以及PC数据后处理等模块共同实现.数字电路模块以FPGA为核心进行状态机设计,并采用高速AD采样和双FIFO乒乓工作模式来确保良好的实时性;硬件电路部分和PC之间的数据传输依靠高速USB实现;软件模块结合功率M模式多普勒成像技术、短时傅里叶变换和伪彩色图像处理,对超声波束发射方向上整体深度的血流状态进行监测,方便定位血管深度,并为临床医生提供选通深度的声谱图信息.

该文首先对飞利浦彩超机的结构及工作流程进行分析,并以飞利浦彩超M2540A的电子箱故障和飞利浦彩超HD15T的硬件和软件故障为例详细分析了检修过程中所应用的电路原理与安装软件操作方法,为日常快速修复B型彩色超声波诊断设备提供参考.

目的:针对目前市面上可穿戴式心率检测设备体积大、稳定性差的问题,设计一款稳定性高、功耗低、可实时检测心率的可穿戴设备.方法:该设备以MSP430F2013为主控芯片,采用红外发光二极管发射特定波长红外光,利用同一波长的光电三极管接收反射的光信号,从而设计出前端采集电路,用于测量手腕部的脉搏信号;利用微控制单元(microcontroller unit,MCU)内置的SD16模块进行高分辨力模数转换,再对转换结果进行数字滤波、特征识别等数字信号处理,得到脉搏波和心率信息.结果:设计的可穿戴式心率检测设备能够减弱运动对心率数据及波形的影响,从而使得到的数据更加准确、波形更加稳定.结论:该设备能够实时有效地检测心率数据,有利于积极预防心血管等疾病的发生.

目的:设计一种新型的手持式无线膀胱测容系统,解决传统设备不便于携带、线缆可能造成电磁辐射和操作不便等问题.方法:该系统由下位机无线探头和上位机智能手机组成.无线探头内部集成超声信号发射/接收电路、锂电池充放电管理电路、3D超声扫描探头、无线模块和现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)等,以Wi-Fi方式传输数据至智能手机.智能手机平台实现图像显示、患者管理、病案管理、病例报告、参数设置等功能.结果:该系统体模容积测量最大误差-10.00％,最小误差0.00％;人体实验受试者测量结果最大误差13.33％,最小误差-0.20％,总体误差小于15.00％,可实现无损测量膀胱内的尿液容量.结论:该系统测量膀胱容积准确、便于随身携带,可用于急救、随诊和家庭等场合,有广泛的临床应用价值.

目的 研究口腔含氟环境对钛表面氧化膜特性及其腐蚀行为的影响.方法 将纯钛试件浸泡于不同氟浓度的人工唾液中,以无氟人工唾液为对照组.收集浸泡7 d的试件与浸泡液,采用X射线光电子能谱(XPS)分析钛表面氧化膜组成;采用电化学阻抗谱(EIS)检测各组人工唾液中纯钛试件的腐蚀行为特征;采用电感耦合-等离子体发射光谱仪(ICP-OES)检测各组浸泡液中的钛离子释放量.结果 XPS广谱分析显示,钛表面的钛和氧元素含量随氟浓度的增加而逐渐降低,氟元素含量则相应增加;XPS高像素谱分析显示,钛表面的二氧化钛含量随氟浓度的增加而逐渐降低.EIS测试获得的奈奎斯特图(Nyquist)、波特相位图以及等效电路拟合数据显示,钛表面氧化膜的腐蚀阻抗随着氟浓度的增加而逐渐减小,钛腐蚀行为逐渐增强.ICP-OES检测发现,随着氟浓度的增加,钛离子释放量显著增加.结论 口腔含氟环境能破坏钛表面氧化膜,加速钛腐蚀行为,进而引发钛离子释放,且该效应随氟浓度的增加而加剧.

目的:设计一种快速测量闪烁晶体阵列中每个晶条衰减时间常数的低成本检测方法,为保障正电子发射计算机断层显像(PET)探测器时间性能的一致性提供技术支持.方法:采用多通道光电倍增管(滨松H8500),结合电阻网络和4个通道的高速模拟数字转换器(ADC)采样电路及上位机算法,实现对上百根晶条的衰减时间常数信息的测量.结果:通过实验验证了测量结果的有效性和准确性,验证了用衰减时间常数间接估计闪烁晶条的符合时间分辨率(CTR)的可行性.结论:该装置可很好的应用于PET设备生产厂商探测器生产质量控制环节,保障PET探测器时间性能的一致性,也可应用于改善医学探测器时间性能的实验室研究.