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Soft Tissue Deformation Modeling in the Procedure of Needle Insertion:A Kriging‑Based Method

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2022年第3期35卷 187-199页

作者： Yong Lei murong li Dedong Gao State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems Zhejiang UniversityHangzhou 310027China School of Mechanical Engineering Qinghai UniversityXining 810016China

The simulation and planning system(SPS)requires accurate and real-time feedback regarding the deformation of soft tissues during the needle insertion procedure.Traditional mechanical-based models such as the finite element method(FEM)are widely used to compute the deformations of soft tissue.However,it is difficult for the FEM or other methods to find a balance between an acceptable image fidelity and real-time deformation feedback due to their complex material properties,geometries and interaction mechanisms.In this paper,a Kriging-based method is applied to model the soft tissue deformation to strike a balance between the accuracy and efficiency of deformation feedback.Four combinations of regression and correlation functions are compared regarding their ability to predict the maximum deformations of ten characteristic markers at a fixed insertion depth.The results suggest that a first order regression function with Gaussian correlation functions can best fit the results of the ground truth.The functional response of the Kriging-based method is utilized to model the dynamic deformations of markers at a series of needle insertion depths.The feasibility of the method is verified by investigating the adaptation to step variations.Compared with the ground truth of the finite element(FE)results,the maximum residual is less than 0.92 mm in the Y direction and 0.31 mm in the X direction.The results suggest that the Kriging metamodel provides real-time deformation feedback for a target and an obstacle to a SPS.

关键词： Kriging metamodel Needle insertion Real-time simulator Soft tissue deformation

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Sensitivity of Influential Factors on Needle Insertion Experiments:A Quantitative Analysis on Phantom Deformations and Needle Deflections

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2020年第6期33卷 38-48页

作者： murong li Yong Lei Tian Xu State Key Laboratory of Fluid Power&Mechatronic Systems Zhejiang UniversityHangzhou310027China

High repeatability of needle insertion experiments is essential to the needle-phantom interaction model validation.However,the influential factors governing the accuracy of the phantom and needle deformations have not been systematically studied.In this paper,the impact of influential factors,including phantom characteristic represented by the ratio of DMSO and thawing time(TT),needle properties represented by needle external diameter(NED)and operating factors such as needle insertion velocity(IV),insertion positions(IP)and repeated insertion times(RITs)are analyzed by orthogonal experiment design.The range calculation shows the most sensitive parameters to phantom deformations are RITs,IV and DMSO while the most sensitive parameters to needle deflection are DMSO,TT and NED.By variance analysis,the significant factors on maximum tissue deformation(MTD)are IV,followed by RITs,DMSO and IP.And NED and TT have nearly no significant impact on MTD.The significant sequence on maximum needle deflection(MND)is as follows:DMSO,TT and NED.Results show that,among all impacting factors,phantom deformation is susceptible to both material properties and operative factors while the needle deflection is more susceptible to material properties of the phantom,which can help researchers in related fields to conduct experiments in a more precise manner and better understand the needle-phantom interaction mechanism.

关键词： Needle insertion Sensitivity analysis Tissue deformation Needle deflection

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热电池正极材料的研究进展

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化学通报 2024年第2期87卷 164-174页

作者：李慕荣张小强李红亮蒋江民庄全超崔艳华中国矿业大学材料与物理学院徐州221000 中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621000

热电池是一种热激活贮备式电池,由于其优良的贮存稳定性、放电可靠性等特点,广泛应用于多种军用武器的内部电源。为了满足当前不同军用武器装备的需求,热电池的发展趋于在提高电化学性能的同时实现小型化、微型化。热电池电化学性能的... 详细信息

热电池是一种热激活贮备式电池,由于其优良的贮存稳定性、放电可靠性等特点,广泛应用于多种军用武器的内部电源。为了满足当前不同军用武器装备的需求,热电池的发展趋于在提高电化学性能的同时实现小型化、微型化。热电池电化学性能的提高主要取决于正极材料的发展,目前对现有正极材料的优化改性和新型正极材料的开发是提高热电池性能的主要方法。本文从合成和改性方法的角度综述了近年来硫化物、氯化物、氟化物热电池正极材料的研究进展,并对其材料特性和放电性能进行了综合评估。最后,基于热电池特殊的应用场景,从热稳定性、放电电压、电导率等方面对热电池正极材料未来的发展方向进行了总结与展望。

关键词：热电池正极硫化物氯化物氟化物

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超疏水PDMS改性聚氨酯/黄铜复合涂层的制备及性能表征

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材料导报 2023年第4期37卷 231-236页

作者：吕丹丹李慕荣张伟钢滁州学院材料与化学工程学院安徽滁州239000

本工作以片状黄铜粉为功能颜料、纳米SiO_(2)为微纳结构改性剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性聚氨酯(PU)为黏合剂,采用简单的玻璃棒刮涂法制得了一种同时具有超疏水性能和较低红外发射率的复合涂层,系统探讨了PDMS/PU质量比、总填料添加量... 详细信息

本工作以片状黄铜粉为功能颜料、纳米SiO_(2)为微纳结构改性剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性聚氨酯(PU)为黏合剂,采用简单的玻璃棒刮涂法制得了一种同时具有超疏水性能和较低红外发射率的复合涂层,系统探讨了PDMS/PU质量比、总填料添加量(质量分数)及黄铜粉/纳米SiO_(2)质量比对涂层性能的影响规律。结果表明:PDMS/PU配比对涂层附着力和疏水性能具有重要的影响,当PDMS/PU的质量比为1∶9时,涂层具备突出的超疏水性能,附着力可达1级,水接触角和滚动角分别可达155°、5°。总填料添加量对涂层性能的影响明显,随着填料添加量的增加,涂层发射率有所增大,光泽度有所降低。当总填料添加量为50%时,涂层表面可形成明显的乳突状微纳粗糙结构,从而可使涂层具备突出的超疏水性能。黄铜粉/纳米SiO_(2)配比会显著影响涂层的发射率和疏水性能,当黄铜粉/纳米SiO_(2)的质量比为6.5∶3.5时,涂层可具备良好的综合性能和突出的自清洁性能,涂层发射率可低至0.716,光泽度和附着力分别为1.8级、1级,水接触角和滚动角分别为151°、8°。

关键词：复合涂层低红外发射率超疏水自清洁附着力光泽度

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国内既有租赁住房标准指标体系导则对比分析

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艺术与设计（城市空间设计） 2022年第2期 80-83页

作者：李沐蓉同济大学建筑与城市规划学院高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室

本研究选取了上海市、北京市以及成都市三座国内主要城市的租赁住房标准指标体系导则进行内容比较和分析,寻找其共同点和差异,进而对未来我国其他城市租赁住房标准的制定和完善给出一定的参考和建议。通过不同的侧重点分析不同城市对于... 详细信息

本研究选取了上海市、北京市以及成都市三座国内主要城市的租赁住房标准指标体系导则进行内容比较和分析,寻找其共同点和差异,进而对未来我国其他城市租赁住房标准的制定和完善给出一定的参考和建议。通过不同的侧重点分析不同城市对于租赁住房标准关注点的差异。

关键词：租赁住房标准指标体系导则装配式建筑

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晋北及晋中地区传统民居特点对比分析

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艺术与设计（城市空间设计） 2022年第4期 56-59页

作者：李沐蓉同济大学建筑与城市规划学院高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室

因受自然气候、地理环境和历史文化等因素影响,山西民居的建筑形式、风格和使用材料具有较强的地域特色,其中,晋北和晋中地区的传统民居受自然环境影响较大,在院落形式、建筑单体空间和建筑材料装饰几方面存在一定的差异和共性,因此本... 详细信息

因受自然气候、地理环境和历史文化等因素影响,山西民居的建筑形式、风格和使用材料具有较强的地域特色,其中,晋北和晋中地区的传统民居受自然环境影响较大,在院落形式、建筑单体空间和建筑材料装饰几方面存在一定的差异和共性,因此本文围绕山西省大同市、忻州市、太原市和晋中市的部分传统民居建筑案例,对晋北地区和晋中地区的传统民居建筑的类别与特点进行对比分析。

关键词：山西传统民居空间形态民居建筑装饰传统建筑材料

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开花期渍水对小麦产量及氮素分配的影响

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麦类作物学报 2022年第9期42卷 1130-1138页

作者：李赟李霞李慕嵘杨蕊王小燕长江大学农学院/主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心湖北荆州434025

为探究江汉平原小麦生育期间雨水过多对小麦造成的影响,于2020-2021年以耐渍品种襄麦55和主推品种郑麦9023为供试材料开展大田试验,分析了开花期连续渍水7 d小麦产量、干物质和氮素积累与转运的变化。结果表明,与无渍水的对照(CK)相比,... 详细信息

为探究江汉平原小麦生育期间雨水过多对小麦造成的影响,于2020-2021年以耐渍品种襄麦55和主推品种郑麦9023为供试材料开展大田试验,分析了开花期连续渍水7 d小麦产量、干物质和氮素积累与转运的变化。结果表明,与无渍水的对照(CK)相比,渍水导致小麦旗叶SPAD值下降。渍水后郑麦9023旗叶比襄麦55衰老更早,旗叶功能期相对更短。开花期渍水致使成熟期营养器官干物质和氮素积累量下降,促进花前储存的干物质和氮素在花后向籽粒的转运,提高了花前储存的干物质和氮素对籽粒产量和氮素的贡献率,但依然使成熟期单茎籽粒干物质和氮素积累量分别下降10.87%~13.59%和19.32%~23.60%。襄麦55成熟期茎鞘的干物质和氮素积累量下降量较大,花前干物质和氮素转运效率高于郑麦9023。开花期渍水影响籽粒灌浆速率和灌浆时间。渍水导致襄麦55最快灌浆期由花后21~35 d缩短至花后28~35 d,但单粒重下降不显著;渍水后郑麦9023灌浆在花后35 d时基本停止,单粒重下降显著。开花期渍水显著降低小麦产量,使襄麦55和郑麦9023分别减产7.7%和15.6%,减产主因分别是穗粒数和千粒重的显著下降。总之,开花期渍水会导致小麦减产,但促进了花前储存的干物质和氮素向籽粒的转运,对襄麦55花前干物质和氮素转运的影响大于郑麦9023。

关键词：渍水小麦产量干物质积累与分配氮素积累与分配

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基于老年人需求导向的适老社区户型设计研究

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住宅科技 2022年第7期42卷 34-41页

作者：李沐蓉周静敏王舒媛同济大学建筑与城市规划学院、高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室

老年人随年龄增长身体状况会发生变化,多代际混合居住的家庭结构也会随时间发生变更,导致对住宅空间需求的改变。同时,不同的老年人拥有各自不同的兴趣爱好,为此他们需要一定的活动空间。文章以开放建筑理论为基础,根据老年人需求的变... 详细信息

老年人随年龄增长身体状况会发生变化,多代际混合居住的家庭结构也会随时间发生变更,导致对住宅空间需求的改变。同时,不同的老年人拥有各自不同的兴趣爱好,为此他们需要一定的活动空间。文章以开放建筑理论为基础,根据老年人需求的变化进行户型可变性设计的探讨。

关键词：开放建筑理论 SI体系适老化设计居家养老可变户型设计工业化技术

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热泵精馏隔壁塔分离宽沸程物系的模拟

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化工学报 2017年第5期68卷 1906-1912页

作者：李沐荣许良华辛春伟袁希钢天津理工大学化学化工学院天津300384 天津大学化工学院化学工程联合国家重点实验室天津300072

将中间换热和热泵精馏两种精馏节能技术应用到隔壁塔中,提出了带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程,以解决隔壁塔在分离宽沸程物系时出现的塔顶与塔底温差过高而不宜应用热泵精馏的问题。利用精馏塔总复合曲线图,可确定中间产品塔板采出... 详细信息

将中间换热和热泵精馏两种精馏节能技术应用到隔壁塔中,提出了带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程,以解决隔壁塔在分离宽沸程物系时出现的塔顶与塔底温差过高而不宜应用热泵精馏的问题。利用精馏塔总复合曲线图,可确定中间产品塔板采出流股的相态,从而得到不同类型的热泵精馏隔壁塔流程。宽沸程物系分离实例的模拟计算结果表明,该类流程在主塔气液相流量较大的情况下具有较高的节能效率。

关键词：隔壁塔热泵精馏分离模拟优化

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TD-LTE小区干扰协调技术原理与发展研究

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互联网天地 2015年第7期 61-64页

作者：李木荣中国移动通信集团设计院有限公司北京100080

主要介绍了典型ICIC技术的基本原理,并通过仿真验证了ICIC技术对小区吞吐量的影响,最后简单介绍了LTE-Advanced中提出的Co MP技术和后续演进的ICIC技术。

关键词： TD-LTE 同频组网正交频分复用 ICIC

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