基于生态安全格局进行国土空间生态修复关键区识别是新时期平衡环境保护与社会发展的重要手段.本研究以环太湖城市群为研究区,从结构和功能两方面综合确定生态源地,在构建阻力面的基础上利用最小累积阻力模型识别生态廊道并耦合景观生态风险评价来确定研究区每条生态廊道的适宜宽度,通过电路理论识别重点修复区,最终构建"六区四带"的生态安全格局并进行分区管控.结果表明:环太湖城市群的32处生态源地呈现"东多西少、山湖相连"的空间格局,70条生态廊道集中分布于西部和中部,绝大部分生态廊道的适宜宽度在1500-2000 m;国土空间生态修复区集中存在于太湖东部、长兴县和溧阳市内;根据研究区特点和修复区实际情况,本研究提出保护核心生态源地、优化并修复重要廊道、合理规划生态夹点和障碍点用地等具体保护修复措施.

目的:研发一种混合动力超声气压弹道碎石清石系统(EMS)的无线手控操作装置并对其在经皮肾镜碎石术中应用的舒适度和疗效进行评估。方法:对现有瑞士EMS公司碎石系统的脚踏开关进行电路分析，掌握其控制原理，绘制无线控制原理框图，制作样机，进行体外试验，进一步进行初步临床应用与评价。选取2023年5月至2023年9月苏州大学附属第二医院泌尿外科收治的20例行经皮肾镜碎石取石术(PCNL)患者为研究对象，设计《手术易用性、舒适度和碎石效率评分表》，采用简单随机化分组，分为无线手控组和脚控组各10例，对该无线手控系统的易用性、使用舒适度、碎石效率进行评估，使用两独立样本 t检验进行组间比较。 结果:成功研发出无线手控装置样机，体外实验证实可实现无线手控碎石。成功进行无线手控系统的临床应用，结果显示无线手控组的平均易用性得分和平均舒适度得分[(9.70±0.48)、(9.70±0.48)分]均高于脚控组[(6.20±0.79)、(5.30±0.48)分]，差异有统计学意义( t＝11.966、20.368， P<0.01)，两组的平均碎石效率分别为(9.30±0.48)%、(9.40±0.70)%，差异无统计学意义( t＝0.372， P>0.05)。 结论:该EMS无线手控系统能够在保证碎石效率的同时提高手术的舒适度与操作的灵活性。

UDRS联锁是瓦里安高能直线加速器的常见剂量联锁，由于系统的复杂性，该故障的出现几乎一直困扰很多工程师，需要找出解决的方法。本文详细分析了瓦里安CLinac-Ⅸ型直线加速器电路构成和UDRS联锁发生的原理，总结出UDRS联锁故障的检修方法。通过对少见故障处理方法的分享，为解决类似机型出现UDRS故障时提供方法参考。

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:探讨"虚实结合"的实践教学在《医学影像设备学》中的应用效果。方法:以齐齐哈尔医学院2018级医学影像技术专业学生为观察组，在《医学影像设备学》实践教学采用"虚实结合"的教学方法，实物参观教学（8学时）、实验箱电路测量教学（20学时）、虚拟仿真教学（16学时）。2017级医学影像专业（对照组）没有采用虚拟仿真教学。比较两个年级学生授课效果和学生成绩。采用SPSS 17.0行 t检验和卡方检验。 结果:2018级观察组学生实践成绩提高，与2017级对照组比较差异有统计学意义（ t=6.44， P=0.007）；观察组授课满意度为100%，两组授课满意度比较差异有统计学意义（ χ2=5.25， P=0.022）。 结论:"虚实结合"的教学方式，能够有效提高学生的动手操作能力，加强了对抽象性原理的认知，并且解决了实物教学中无法完成的设备故障分析、大型设备拆解与安装等的教学难题。

生物医学工程使用工程学科高效、智能地解决医学中的相关问题，是一个融合了医学、自动化、计算机、数据科学和集成电路等多个领域的学科，正在国家的医疗、经济和综合国力中扮演越来越重要的角色。主要介绍中国医学科学院生物医学工程研究所医学人工智能与机器人中心（中心）在生物医学工程领域的包含声、光、电3个领域的研究布局，以及在该框架下各个领域的成果，并分析了中心在生物医学工程的发展前景和未来愿景。

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。

掌握数字减影血管造影(DSA)设备结构和工作原理是医学工程师开展日常维护维修管理的重要前提.通过分析X射线源、机械驱动、主机控制和图像输出等DSA设备的结构组成和部件功能,依据朗伯比尔定律阐述减影成像的工作过程,总结DSA图像质量的影响因素.同时,以Allura XPer FD20型DSA设备为例,对临床使用发生的检查床、机架和温度控制故障案例进行分析,对设备硬件结构和电路模块分别进行故障排查和处理,及时解决设备故障报警信息,以保障设备运行质量,提高故障维修效率.

目的:研究设计一种基于拉曼光谱的无创血糖测量设备,以实现无创血糖的精准检测.方法:分析研究业内现有的基于拉曼光谱的血糖检测设备验证成果,针对性设计整机专用的拉曼光路和硬件电路.拉曼光路包括一次光路和二次光路,其中一次光路分析设计同轴模式和离轴模式;二次光路分析设计滤光镜、狭缝、光栅分光镜和光谱积分模块.硬件电路整合激光器控制模块、光谱仪积分模块和总控制模块,最终构成高灵敏度的拉曼光谱定量监测血糖含量的专用设备.选取深圳某三甲医院和社区康复中心就诊人员中的312名志愿者,采用生化仪与无创血糖测量设备进行对比测试.结果:研究设计的基于拉曼光谱的无创血糖测量设备实现了采用拉曼光谱在手指指腹进行无创检测血糖的功能,完成了整机产品化设计,并可大幅度降低无创血糖测量设备制造成本.在对312名志愿者的无创血糖测量设备与生化仪对比测试中,其检测误差＜10%.结论:本研究研制的无创血糖测量设备,通过扩大检测数量和软件迭代,能够实现无创血糖的精准检测.

依据GB 9706.202-2021《医用电气设备 第2-2部分:高频手术设备及高频附件的基本安全和基本性能专用要求》中的测试方法,采用不同设备和不同连接方式的组合,分别对2台高频手术设备进行了双极高频漏电流检测,指出了高频分析仪仅作为测试电阻和/或电流表接入电路时测量结果是相对准确的,为高频手术设备双极高频漏电流检测提供了参考.