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基于偏振不敏感超透镜的多光子荧光微内窥成像研究

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基于偏振不敏感超透镜的多光子荧光微内窥成像研究

作者：杨彦举天津医科大学

学位级别：硕士

目前抑郁症、癫痫和阿尔茨海默症等神经系统疾病的发病率正在快速增长,病理切片证明其发病原因与神经元胞体和突触的形态变化等表征有关,因此成像技术的好坏对研究发病机理显得尤为重要。当前对活体神经组织进行高分辨率成像的主流方法... 详细信息

目前抑郁症、癫痫和阿尔茨海默症等神经系统疾病的发病率正在快速增长,病理切片证明其发病原因与神经元胞体和突触的形态变化等表征有关,因此成像技术的好坏对研究发病机理显得尤为重要。当前对活体神经组织进行高分辨率成像的主流方法是双光子荧光显微成像技术,由于生物组织的高散射和高吸收作用,其成像深度被限制在皮质表面下1000μm左右,无法获得更深组织的高分辨率图像。为克服成像深度的限制,出现了双光子荧光内窥成像系统,但其直接植入直径较大的折射率渐变透镜会严重损坏组织的结构和功能。近几年出现的一种超薄的超表面透镜因具有完全控制光束的相位、偏振和振幅的能力而引起了广泛关注,这种尺寸可调、调控效率高的元件特别适合于微型光学系统。若能结合双光子内窥成像技术与高数值孔径超透镜用于生物组织成像,将在几乎无损伤条件下获得超深生物组织的双光子荧光高分辨率成像,进而促进神经科学的发展。本文的主要工作是设计一种适用于微内窥成像系统的超透镜,然后基于超透镜的聚焦结果在小鼠神经皮质模型中计算双光子、三光子荧光成像分辨率和信噪比。首先,我们介绍了传统高数值孔径物镜的聚焦原理Richards-Wolf矢量衍射理论和多光子荧光成像的理论计算方法。然后,设计了一个基于偏振不敏感超透镜的多光子荧光微内窥成像系统,使其能够在组织损伤较小的条件下植入到感兴趣部位进行多光子成像。基于广义斯涅尔定律设计了一个单波长偏振不敏感超透镜,并使用线性偏振和径向偏振的高阶中空高斯光源对超透镜进行聚焦测试,结果表明了该单波长偏振不敏感超透镜的聚焦功能与传统高数值孔径物镜一致。比较两种偏振光焦点的光强分布和焦斑大小表明径向偏振光的焦点在保持较小半高宽的同时分布较均匀。当波长为915 nm的径向偏振5阶中空高斯光束经超透镜聚焦时,得到了接近分辨率极限的焦点,半高宽为0.56μm。为提高多光子成像效果,使激发光与荧光的焦点重合,本文设计了中心工作波长分别为915-510 nm和1280-510 nm的双波长偏振不敏感超透镜。聚焦结果显示设计的双波长超透镜具有同时调控两个波长的能力,且两个波长的焦平面基本重合。最后,根据小鼠皮质的物理参数在FDTD软件中设计了体积为400×400×850μm的小鼠皮质精细模型,并使用径向偏振5阶中空高斯光束经超透镜聚焦在皮质模型中成像,基于多光子激发理论计算了双光子、三光子荧光成像分辨率和信噪比。在915 nm波长激发下实现了分辨率为0.75μm、信噪比为1.9的双光子荧光成像;在1280 nm波长激发下实现了分辨率为0.908μm、信噪比为5.65的三光子荧光成像。本文的研究结果证明了偏振不敏感超透镜可以替代传统物镜进行成像的可行性;验证了使用两种材料基于大规模空间分割复用设计的双波长超透镜的可行性;说明了使用基于双波长偏振不敏感超透镜的多光子荧光内窥成像系统可以实现对小鼠皮质组织高分辨率超深成像的能力。同时,该微内窥系统可结合肠镜、胃镜及高能量光源等用于肿瘤的检查和治疗。

关键词：双光子内窥镜高分辨率成像超深成像微型超透镜偏振不敏感

Monaco放疗计划系统的金标准射束模型临床应用可行性分析

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中国癌症杂志 2023年第5期33卷 452-459页

作者：钟阳杨彦举赵俊胡伟刚复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心复旦大学上海医学院肿瘤学系上海市放射肿瘤学重点实验室上海市放射治疗临床医学研究中心上海200032

背景与目的:“快速验收流程”(accelerated go live,AGL)是医科达加速器从安装、调试、建模到放疗实施的整个管理流程。该流程是基于医科达上千台加速器大数据而建立的一套金标准射束模型,较传统繁琐耗时的加速器验收步骤而言,在数据采... 详细信息

背景与目的:“快速验收流程”(accelerated go live,AGL)是医科达加速器从安装、调试、建模到放疗实施的整个管理流程。该流程是基于医科达上千台加速器大数据而建立的一套金标准射束模型,较传统繁琐耗时的加速器验收步骤而言,在数据采集和射束建模阶段得到很大程度优化。本研究旨在评估基于金标准射束数据(gold beam data,GBD)的Monaco放疗计划系统(treatment planning system,TPS)建模临床应用可行性。方法:基于复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心安装的两台Elekta Infinity ^(TM)直线加速器,按照AGL与GBD进行调试和射束建模。然后,利用三维水箱对百分深度剂量(percentage depth dose,PDD)、离轴剂量分布曲线(profile)和开野(open filed,OF)点剂量进行客户验收测试(customer acceptance tests,CAT)和射束模型验证,并利用16例不同部位临床病例进行放疗计划设计、测量及剂量分析,进一步测试和验证射束模型精确度。结果:对于射束模型的误差分析发现,所有PDD和profile的一致性均大于90%,其中加速器1和加速器2点通过率大于95%的比例(以GBD为参考)分别为99.4%和98.5%。对于点剂量验证,96.8%和97.2%的OF点剂量测量结果与加速器1和加速器2的TPS计算结果的一致性均在2%以内。对于电子束模型,TPS计算结果与实测值的R50和R90偏差均在3 mm以内。当使用3%/3 mm标准时,16例临床放疗计划的Gamma通过率都大于90%,点剂量一致性在3%以内。结论:基于GBD的Monaco TPS建模流程,较传统加速器从安装到验收流程而言,在保证模型精度的同时,整个流程时间缩短,具有临床应用可行性。

关键词：金标准射束模型加速器验收放疗计划系统

不同CT-RED校准曲线对肿瘤靶区和危及器官剂量分布的影响研究

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中国癌症杂志 2021年第9期31卷 828-837页

作者：杨彦举钟阳胡伟刚高大地赵俊复旦大学附属肿瘤医院放疗科复旦大学上海医学院肿瘤学系上海200032

背景与目的:肿瘤部位的精准放疗取决于治疗靶区精准的剂量分布,探究使用不同计算机体层成像值-相对电子密度(computed tomography value to the relative electron density,CT-RED)校准曲线对计算各部位肿瘤剂量分布的影响,同时探索拟... 详细信息

背景与目的:肿瘤部位的精准放疗取决于治疗靶区精准的剂量分布,探究使用不同计算机体层成像值-相对电子密度(computed tomography value to the relative electron density,CT-RED)校准曲线对计算各部位肿瘤剂量分布的影响,同时探索拟合一条CT-RED校准曲线的方法。方法:使用复旦大学附属肿瘤医院的两台CT定位机分别对CIRS-062型电子密度模体扫描,获得两组不同部位(头、胸、腹)临床扫描协议的CT-RED校准曲线,并综合各曲线优化出一条改良CT-RED曲线。使用原始及改良CT-RED曲线在治疗计划系统(treatment planning system,TPS)中分别计算各病例计划靶区(planning target volume,PTV)(鼻咽癌、肺癌和宫颈癌各16例)和危及器官(organ at risk,OAR)的剂量分布。最后在各肿瘤中选取5例来验证改良CT-RED曲线的可行性。结果:采用不同校准曲线计算出的剂量在腹部和头颈部中差异较小(<1.00%和<1.13%),但在肺部低密度区域有较大差异(2.50%);使用改良CT-RED曲线与标准CT-RED曲线分别计算头、胸和腹部肿瘤获得的剂量分布无显著差异(<1.00%)。结论:计算不同部位肿瘤的剂量分布应选取对应的CT-RED校准曲线。在具有多台CT定位机的中心也可选择改良CT-RED校准曲线方案以降低选错校准曲线的潜在风险。

关键词：相对电子密度不同计算机体层成像值-相对电子密度放疗

数字基础设施建设与城市经济差距:基于健康和教育的视角

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求索 2024年第1期 77-84页

作者：杨彦宁湖南大学金融与统计学院湖南长沙410006

利用2007—2021年《中国城市统计年鉴》中的285个城市作为研究样本,采用“宽带中国”和“智慧城市”试点政策度量数字基础设施建设情况,通过构建多期DID模型考察了数字基础设施建设对经济差距的影响效应以及健康和教育两项作用机制,并... 详细信息

利用2007—2021年《中国城市统计年鉴》中的285个城市作为研究样本,采用“宽带中国”和“智慧城市”试点政策度量数字基础设施建设情况,通过构建多期DID模型考察了数字基础设施建设对经济差距的影响效应以及健康和教育两项作用机制,并探究了数字基础设施影响经济差距的创新、创业异质性。结果表明,数字基础设施建设能够显著降低城市经济差距,而健康和教育在这一过程中发挥了部分中介作用,且对于创新、创业水平较高的城市,数字基础设施建设降低城市经济差距的作用会更加明显。因此,应积极推动数字基础设施建设,强化健康和教育领域的数字赋能,提升数字基础设施服务创新创业的支持作用。

关键词：数字基础设施城市经济差距健康教育

基于Pylinac的放射治疗QA数字化分析系统

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计算机系统应用 2021年第7期30卷 95-101页

作者：高大地王佳舟罗吉钟阳翟鹏杨彦举复旦大学附属肿瘤医院放疗射治疗中心上海200032

目的:建立放射治疗直线加速器质量保证(Quality Assurance,QA)标准化体系和数字化分析系统是提升放疗水平和质量的有效途径.方法:基于Pylinac函数库,采用Django框架和MySQL数据库结构搭建QA数字化分析系统,并通过临床测试来评价该系统... 详细信息

目的:建立放射治疗直线加速器质量保证(Quality Assurance,QA)标准化体系和数字化分析系统是提升放疗水平和质量的有效途径.方法:基于Pylinac函数库,采用Django框架和MySQL数据库结构搭建QA数字化分析系统,并通过临床测试来评价该系统的稳定性与实用性.结果:放射治疗QA数字化分析系统不仅有利于监控及回顾分析直线加速器的运行状况,而且有效减少医用直线加速器QA流程中计算分析的时间,同时该系统还有助于放疗科新入职物理师快速熟悉QA流程.结论:QA数字化分析系统在简化QA工作流程,提高工作效率的同时,更对放射治疗直线加速器的治疗体系中QA标准化起到进一步推进作用.

关键词：放射治疗直线加速器QA 数字化系统 Pylinac库

D县Y幼儿园幼小衔接的现实困境与管理对策研究

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D县Y幼儿园幼小衔接的现实困境与管理对策研究

作者：杨彦河北大学

学位级别：硕士

幼小衔接是指幼儿园向小学过渡的衔接,也是幼儿园教育与小学教育的学段过渡。从幼儿园到小学,幼儿面临着作息时间、学习环境、学习方式、人际交往等方面的重大变化,幼小衔接不仅关系到儿童的全面发展与身心健康成长,而且事关基础教育事... 详细信息

幼小衔接是指幼儿园向小学过渡的衔接,也是幼儿园教育与小学教育的学段过渡。从幼儿园到小学,幼儿面临着作息时间、学习环境、学习方式、人际交往等方面的重大变化,幼小衔接不仅关系到儿童的全面发展与身心健康成长,而且事关基础教育事业健康可持续发展,一直以来都是世界各国的教育研究者和实践者们所关注的热点问题。近年来,国家一系列学前教育政策高度聚焦幼小衔接,并大力强调多方利益主体合作共育的重要性。本研究选取D县Y幼儿园为研究对象,运用问卷调查法和访谈法,质性研究和量化研究相结合,对该幼儿园的幼小衔接现状进行深入调研,明晰幼小衔接现存的问题症结,思考分析其产生原因,并在此基础上进一步思考探索幼小衔接的管理对策和实践路径,试图破解幼小衔接的现实困境。通过研究发现,D县Y幼儿园幼小衔接存在以下问题和困境:教师存在认识误区,偏重知识方面的衔接,幼小衔接活动不够深入,幼小机构之间缺少双向互动,利益相关者尚未形成育人合力,幼儿园缺乏对幼小衔接效果的评估机制。针对上述问题,深入剖析了问题产生原因,并提出了相应的管理对策和建议:一、国家要健全法律法规。其中,首先要加大政策支持力度,为幼小衔接提供法律保障,其次要加强监管,规范培训机构办理;二、社会要加强宣传引导。要进一步加大社会宣传力度,教育引导社会各界形成幼小科学衔接观念,并在此基础上建立健全协同育人机制;三、政府有关部门要加强督导力度。首先要成立专业的督导队伍,加强专业督导,其次是健全评估机制,构建全过程、全方位、系统性的监督和评价体系;四、幼儿园和小学要加强专业培训。这方面除了要提高管理者自身能力建设,还要加强教师幼小衔接专业培训从而提高其专业素养;五、幼儿园和小学要加强交流合作。其中首先要增强幼儿园与小学的沟通交流,其次建立幼儿园和小学双向衔接机制,再次构建幼儿园和小学教师联合教研制度;六、幼儿园要提高家长育儿能力。除了要为家长提供幼小衔接专业指导,还要帮助家长树立正确的教育理念,提高科学育儿能力,特别是要指导家长为幼儿做好全方面的入学准备。

关键词：幼小衔接合作共育利益相关者

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数字石化化工与碳安全

化工进展 2024年第10期43卷 5339-5352,F0004页

作者：徐晨光张燕杨彦纪红兵广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西南宁530004 浙江工业大学化学工程学院浙江绿色石化与轻烃转化研究院浙江杭州310014 广东工业大学轻工化工学院广东广州510006

第二十八届联合国气候变化大会(COP28)要求本十年结束前加大气候行动力度,实现将全球气温升幅限制在1.5℃以内的总体目标。石化化工行业作为重要碳排放来源,数字化转型被认为提供了降低碳排放、提升碳效率的新途径。数字化技术的应用已... 详细信息

第二十八届联合国气候变化大会(COP28)要求本十年结束前加大气候行动力度,实现将全球气温升幅限制在1.5℃以内的总体目标。石化化工行业作为重要碳排放来源,数字化转型被认为提供了降低碳排放、提升碳效率的新途径。数字化技术的应用已经在石化化工行业中逐步展开,数字化与双碳的紧密结合促进了石化化工的绿色高效发展。本文从数字化与碳安全两方面入手,首先通过数字化技术在石化化工的应用实例分析了数字化技术结合低碳发展的优势与问题,率先提出石化化工碳链理论,即数字化与双碳目标的有机结合,认为工业碳链中碳工程给出了石化化工低碳发展的路径,是践行新质生产力重要举措。从政策要求、能源挑战和产品出口等3个维度进行了分析石化化工的碳安全。

关键词：石化化工数字化转型化工产业链碳核算碳负荷工业碳链理论

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国内外健康数字鸿沟的研究综述

图书情报知识 2024年第3期41卷 154-166页

作者：杨彦彬马骋宇首都医科大学公共卫生学院北京100069

[目的/意义]分析国内外健康数字鸿沟的研究现状,梳理健康数字鸿沟的研究框架,为国内外学者开展健康数字鸿沟相关研究提供参考。[研究设计/方法]通过主题词检索,筛选出健康数字鸿沟相关英文文献77篇,中文文献17篇,采用系统性综述法对国... 详细信息

[目的/意义]分析国内外健康数字鸿沟的研究现状,梳理健康数字鸿沟的研究框架,为国内外学者开展健康数字鸿沟相关研究提供参考。[研究设计/方法]通过主题词检索,筛选出健康数字鸿沟相关英文文献77篇,中文文献17篇,采用系统性综述法对国内外健康数字鸿沟的研究主题和研究方法进行分析,总结并展望健康数字鸿沟研究方向。[结论/发现]通过文献梳理,总结健康数字鸿沟的研究框架,揭示健康数字鸿沟的研究现状,归纳健康数字鸿沟的3个表现维度、4大影响因素,2类影响结果以及4种干预措施。[创新/价值]对国内外健康数字鸿沟主题的研究进行了系统梳理,明确研究要点和未来发展方向,为促进健康数字公平,消除健康数字鸿沟提供研究框架和理论基础。

关键词：健康数字鸿沟数字健康公平数字健康不平等数字健康技术

基于产教融合的中职《环境监测技术》课程实践教学模式研究

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基于产教融合的中职《环境监测技术》课程实践教学模式研究

作者：杨彦彰山东师范大学

学位级别：硕士

近年来,随着环境监测领域的市场化,环境监测业蓬勃发展,中职学校培养的环境监测技能型人才与企业岗位要求之间的矛盾也逐渐凸显,亟需顺应行业发展趋势做出适应性调整,其中实践教学是实现技能型人才培养的关键环节,专业核心课程实践教学... 详细信息

近年来,随着环境监测领域的市场化,环境监测业蓬勃发展,中职学校培养的环境监测技能型人才与企业岗位要求之间的矛盾也逐渐凸显,亟需顺应行业发展趋势做出适应性调整,其中实践教学是实现技能型人才培养的关键环节,专业核心课程实践教学发挥着主要作用。因此,基于产教融合研究中职《环境监测技术》课程实践教学模式,对环境监测技术人才培养供给侧与产业需求侧协调发展具有重要意义。本研究是在产教融合的背景下,以中职环境监测技术专业的专业核心课程《环境监测技术》实践教学为研究对象,在阅读梳理国内外产教融合及实践教学模式构建应用研究的基础上,对环境监测企业人才需求以及中职学校《环境监测技术》课程实践教学现状分别进行了调查,并以网络调研、问卷调查、访谈等结果为依据,分析环境监测企业人才需求和该课程实践教学之间存在的矛盾。根据环境监测企业发展趋势,结合中职环境监测技术专业师生特点及课程特征,对该课程实践教学环节进行整体设计,构建基于产教融合的实践教学模式。研究的主要结论如下:(1)基于环境监测企业人才需求剖析了中职《环境监测技术》课程实践教学存在的问题及改革的必要性。环境监测企业人才需求调查结果显示:企业出于环境监测领域的市场化及用人成本考虑,增大了对中职人才需求,并且在用人规格中高度关注实践操作能力,但当前中职环境监测技术人才存在供需矛盾,突出表现为中职学生综合职业能力未能很好适应企业岗位需求。总结中职《环境监测技术》实践教学存在的问题主要包括:实践教学内容与岗位需求存在偏差;实践教学方法单一;校内实践教学设施不完善;课外实践教学活动缺乏;教师队伍建设有待加强;实践教学评价体系不合理。综合以上调查结果,研究认为中职《环境监测技术》课程实践教学改革十分必要。(2)基于产教融合构建了中职《环境监测技术》课程“校企多维双向融合”实践教学模式。研究针对环境监测企业对中职人才需求以及该课程实践教学中存在的问题,遵循市场需求导向原则、理论实践相结合原则、适应性原则以及系统性原则,基于产教融合背景构建“校企多维双向融合”实践教学模式,将企业人才需求与课程实践教学多维融合,精准育人,主要包括:以市场需求为导向确立教学目标、立足于岗位职业能力培养组织教学内容、基于工作情境创设教学情境、综合多种教学方法灵活运用、引进企业评价制度评价教学效果、以工作过程为导向设计教学过程。为确保实践教学模式的正常运行,研究探索了有效运行策略,提出了开展丰富的课外实践活动、建设实践性的“双师型”教师队伍、加强实践实训基地建设、健全校企合作保障机制四个策略。(3)验证了基于产教融合的“校企多维双向融合”实践教学模式在中职《环境监测技术》课程中运用的有效性。研究采用准实验研究法,设置实验班和对照班,在《环境监测技术》课程中展开了该模式的教学实践研究,通过分析前后测成绩、问卷调查及访谈结果,证实了该模式在中职《环境监测技术》课程中应用效果良好,可以有效提高学生学习成绩,激发学生学习兴趣和积极性、提升学生综合职业能力、增强学生职业认知和就业信心,并根据该模式的教学实践活动,提出了相应的实施建议。研究结合环境监测行业和职业教育发展趋势,以加强专业核心课程实践教学为研究点与关注点,开展基于产教融合的实践教学模式研究,为产教融合背景下的实践教学模式研究奠定理论基础,也为中职学校其他课程实践教学改革提供新思路与经验借鉴。

关键词：产教融合环境监测技术实践教学中等职业教育