Intraoperative near-infrared molecular imaging for diagnostic thoracoscopy in difficult clinical scenario

Precise diagnosis in intrathoracic malignancies is paramount for adequate treatment planning. Standard approach is histologic analysis from targeted biopsy obtained with different invasive procedures. Rarely, in difficult clinical scenarios, even gold standard diagnostic procedures can be ineffective in obtaining a satisfying result. Procedural developments and technological improvements applied to the chosen technique can be helpful to deal with such situation. We present two clinical cases of suspected intrathoracic malignancy in which repeated unsuccessful diagnostic procedures had already been attempted. We adopted a protocol based on intraoperative fluorescence during diagnostic thoracoscopy to increase diagnostic efficacy. In both cases we obtained a precise pathological diagnosis.     

散射辐射对中国东部典型人工林总初级生产力的影响

散射辐射是影响森林碳吸收的重要因子。然而,有关生态系统总初级生产力(GPP)对散射辐射响应机理的理解仍有限。该研究利用中国东部6个人工林生态系统2019–2020年观测的碳通量数据和气象数据,估算了散射辐射,区分了直接辐射和散射辐射条件;基于直角双曲线方程获取了不同辐射条件下生态系统光响应参数;量化了GPP对散射辐射和直接辐射变化的响应;采用偏相关方法分析了光照和环境因子对GPP日变化的贡献,旨在探究生长季散射辐射对人工林生态系统GPP的影响机理。研究表明:散射辐射增加可以有效促进冠层光合作用,初始量子效率(α)和光合有效辐射(PAR)为1 000μmol·m^–2·s^–1时的GPP (P₁₀₀₀)分别提高了47%–150%和2%–65%。与直接辐射条件相比,散射辐射条件下的PAR每增加1μmol·m^–2·s^–1,GPP增加0.86%–1.70%,森林植被类型和站点物候变化会影响这一过程,具有较低归一化植被指数(NDVI)的樟子松(Pinus sylvestris var. mo...     

用于胃癌检测的漫反射光谱

胃癌正严重地威胁人类的健康,为了开发一种可以诊断早期胃癌的新型光学检测技术,建立了一套简便的组织体漫反射光谱检测装置.首先,根据组织体的光学特性,介绍光谱检测方法的基本原理.然后,利用组织癌变导致的组织体光学特性变化,建立漫反射光谱检测的实验装置.最后,利用该实验装置分别获取正常胃组织和胃癌组织的漫反射光谱.实验结果表明:癌变和正常胃组织的漫反射光谱在可见光区域有明显差别,特别是在波长为500 nm和630 nm处,但是漫反射光谱检测无法分辨来自组织不同层的光谱信息.这些结果说明漫反射光谱检测装置可用于胃癌的辅助检测.     

一种低成本、高性价比的穿戴式扩散光学断层人脑成像系统

现有扩散光学断层成像(diffuse optical tomography,DOT)系统常采用高档光探测器和放大器,令系统成本居高不下、性价比较低.本文旨在使用全新技术降低系统成本、增加成像深度,研发一套可实用于人脑成像的新型扩散光学断层成像系统.为此采用了成本较低的新型光探测器和一款自主设计研制的光电二极管前置放大器.相较于实验室原有DOT系统,新系统整体成本节约了40%以上.其次,设计了一款具有弹性并可适应多种不规则待测物(subject)外形的无光纤穿戴式脑-机接口(brain computer interface,BCI)装置.本文首次将手持式3D激光扫描仪应用于待测物外形结构和光源-探测器位置信息的精确获取.最后综合应用上述技术装备于人脑形状仿体成像实验中,新系统的目标成像深度提升至35 mm.验证结果说明本系统已具备了实际人脑功能成像能力.     

城市不同下垫面的降雨径流污染

当点源污染被有效控制后,面源污染成为城市水质恶化的主要原因之一。屋面和路面等不透水面以及绿地是城市的3种主要下垫面形式。当暴雨产生时,各种下垫面特别是屋面和路面上汇聚大量污染物质产生径流,对城市生态环境造成严重的污染。以文教区为例,对屋面、路面、草坪的径流水质进行了监测,指标包括pH、悬浮固体(SS)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和生化需氧量(BOD5)等。比较分析发现,3种下垫面类型的径流水质均较差,COD、TN、TP、BOD5平均浓度超过地表水环境质量Ⅴ级标准。COD、TN和TP浓度与SS含量之间相关性较好,相关系数可达0.85以上。径流中污染物浓度受多个因素的影响,其中降雨量和降雨强度是两个重要因素,雨强越大,雨水对城市下垫面的冲刷就越强;在相同的污染物累积量条件下,降雨量越大,径流中污染物浓度越低。     

太阳辐射对黄河小浪底人工混交林净生态系统碳交换的影响

太阳辐射是影响森林生态系统与大气间净碳交换(NEE)的主要环境因子之一。利用涡度相关系统和微气象梯度观测系统对黄河小浪底人工混交林CO2通量和相关气象因子进行了3a(2006—2008年)的连续观测;以晴空指数(kt)为指标,分析了2006—2008年生长旺季(6—8月)太阳辐射对该生态系统NEE的影响,讨论了太阳辐射和其他环境因子协同变化对NEE的影响机制。结果表明:2006—2008年生长季,在多云天气下,生态系统最大光合速率Pmax比晴朗天气下分别提高了38%、58%和55%;多云天气下的初始光能利用率α分别是晴天天气的2.6、1.9和2.2倍。晴空指数kt约为0.44的中等辐射条件下,即天空存在一定的云量时,人工混交林生态系统的净碳吸收最大。多云天气下,散射辐射的增加与气象因素变化(气温下降、饱和差减小)的相互作用会增加冠层光合、削弱呼吸作用,从而共同影响了净生态碳吸收的增强。因此,在植被生长旺季,与晴朗无云天气相比,有云层覆盖的天气条件会使人工混交林生态系统的碳吸收能力有所提高。     

用积分球系统测量大鼠组织在不同光阑孔径下对氦-氖激光的温反射特性

本文对大鼠组织在不同光阑孔径下对He-Ne激光的漫反射特性进行了测量。实验采用了不同光阑孔径的积分球系统及He-Ne激光,并根据测量数据计算和分析了大鼠组织对该波长激光的漫反射特性。结果表明,有些大鼠组织在632.8nm波长的He-Ne激光照射下对不同的光阑孔径其漫反射率没有显著性区别,而有些大鼠组织在632.8nm波长的He-Ne激光照射下对不同的光阑孔径其漫长反射率有显著性区别,提示在测定不同生物组织的光学特性时,应考虑组织样品的受光照射的面积的大小对测定结果的精确度的影响。