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关键词： 固体接触式离子选择性电极   二茂铁自组装单分子层   纳米多孔金   大孔金   碳酸根离子  

摘要： 碳酸根(CO32-)是海洋无机碳的主要存在形式之一,其含量的变化与海水p H、总碱度（TA）、总可溶性无机碳（DIC）和CO2分压（p CO2）密切相关。准确测定海水中CO32-的浓度,对于监测海水酸化、研究海洋与大气界面碳循环交换以及海洋沉积等过程具有十分重要的意义。固体接触式离子选择性电极是一类重要的电化学传感器,可直接检测离子的活度/浓度,具有易于制备和小型化、线性范围宽、响应速度快、坚固耐用等优点,已广泛应用于医疗保健、食品分析和环境监测等领域。然而,需要指出,位于离子选择性聚合物敏感膜与导电基体间的离子-电子转导材料的电化学性能,以及敏感膜与固体材料间水层的形成,将显著影响固体接触式离子选择性电极的标准电极电位（E0）的重现性和电位响应的稳定性。此外,通常的离子选择性电极基于传统的能斯特电位响应,检测灵敏度较低,不利于捕捉离子浓度的微小变化。本文基于二茂铁修饰大孔金和纳米多孔金两种离子-电子转导材料,分别构建了具有高氧化还原电容和界面附着力增强型碳酸根离子选择性电极;并采取基于近红外光调控氧化还原探针电流信号读出策略,实现了CO32-的高灵敏检测。论文的具体研究内容如下: 1.基于二茂铁自组装单分子层（SAMs）功能化大孔金（m-PG）,制备了一种稳定的固体接触式CO32-离子选择性电极。实验中,采用电化学自模板法制备的m-PG代替了常用的平面电极作为导电基底。与平面金电极相比,m-PG薄膜具有较高的比表面积、良好的电导率和较大的双电层电容,有效地提高了二茂铁的氧化还原容量。基于二茂铁SAMs修饰m-PG的固体接触式碳酸根离子选择性电极,测定CO32-活度的线性范围为2.6×10-5-5.3×10-4 M,响应斜率为-28.3±0.4 m V/dec,检测限为1.1×10-5M。该电极具有良好的批次间重现性、电位稳定性和较长的电极使用寿命,其中,批次间标准电位E0的标准偏差为1.5 m V（n=7）。本工作提出了全固态表面修饰大孔金电极的新方法,显著提高了二茂铁SAMs氧化还原容量,为制备稳定可靠的固体接触式离子选择性电极提供了一种有效的方法。 2.基于共价结合作用,制备了界面附着力增强型碳酸根离子选择性电极。实验中,首先采用电化学合金/去合金技术,制备了纳米多孔金转导层;然后通过巯基自组装技术,将巯基聚乙二醇丙烯酸酯（SH-PET-DA）共价固定于纳米多孔金表面;之后在365 nm紫外光作用下,碳酸根丙烯酸酯敏感膜和SH-PET-DA上的双键键合,制得了界面附着力增强型碳酸根离子选择性电极。所制备的碳酸根离子选择性电极的线性范围为5.2×10-5-5.1×10-4 M,响应斜率为-30.5±0.8 m V/dec,检出限为1.8×10-5 M（n=7）,该电极稳定性良好且有效避免了水层的干扰。本工作为发展耐用性、强鲁棒性的固体接触式碳酸根离子选择性电极提供了一种新的思路。 3.将上一工作中的界面附着力增强型固体接触式碳酸根离子选择性电极作为参比电极,发展了基于氧化还原探针电流信号读出放大电位信号的策略,实现了对CO32-微小活度变化的高灵敏检测。此外,利用近红外光照技术,代替了传统的物理搅拌,加速了电子迁移,解决了前期工作中因搅拌造成的电流信号噪音过大的问题,实现了电流信号的高稳定、高灵敏输出。在检测1.3×10-4-1.5×10-4M微小活度变化时,对比电位信号响应斜率-30.0±0.3 m V/dec,电流响应信号为-39.5±0.4μA/dec（n=3）,为放大电位信号,实现高灵敏检测离子活度微小变化提供了一种新思路。

关键词： 人脸识别   数据化   智能化   科技伦理  

摘要： 人脸识别技术的发展历史反映了技术的智能化过程。伍德罗·布莱索(Woodrow Wilson Bledsoe)受达尔文进化论影响并在工作实践的基础上发明了人脸识别技术,开启了通过计算机来识别人脸和确认个人身份的时代。马修·特克(Matthew Turk)和阿莱克斯·彭特兰(Alex Pentland)在人脸识别技术的发展过程中受信息论方法的启示研究出了人脸识别技术的特征脸方法,引发了关于人脸识别技术的自动化研究。随着人工神经网络的发展,技术的智能化成为新趋势,人工神经网络开始运用到人脸识别技术中。人脸识别技术在获取、识别和匹配人脸信息方面实现了全面的自动化,人脸识别技术能够处理的面部数据类型和体量也实现了大幅提升。人脸识别技术在逐步精进提升的过程中实现了智能化发展。 人脸识别技术社会史大致经历了以下几个发展阶段:19世纪中叶至20世纪50年代是信息数据化时期,人脸识别构想诞生并运用到法律活动等领域,出现了数字表征人脸的方法实践;20世纪50至90年代是数据表征化时期,数字表征技术精进促使人脸信息转化为机器可识别语言,脸部动态信息通过数据过程表征实现了数字增强;20世纪90年代至21世纪头十年是数据集成化时期,人脸识别技术在数据集成中应用并逐步实现了社会化与场景化;21世纪头十年至今是数据实体化时期,人工智能技术尤其是深度学习技术的发展促使人脸识别技术实现了智能化与实体化,人脸识别成为人类技术生活的行动者与见证者。人脸识别技术的社会史是数据实体化历程的现实反映,在此过程中数据经历了标记、表征、集成到实体的过程。 人脸识别技术的伦理问题是在技术的发展变迁中逐渐形成的,在技术的精进与提升过程中,人脸识别技术与社会的互动不断加深。社会公众对人脸识别技术所形成的价值共识成为人脸识别技术持续发展的动力。但是人脸识别技术对于具体的和实践的不同社会群体而言具有不同价值。存在于不同社会主体背后的价值差异引发了人脸识别技术应用过程中的矛盾和冲突,从而导致了伦理问题的产生。这些伦理问题包括人脸识别技术在获取人脸信息过程中所产生的隐私问题、在处理人脸数据过程中所产生的算法歧视问题以及在人脸识别技术扩大应用过程中产生的功能蠕变问题。为了防止人脸识别技术对社会造成过度的危害,减少伦理问题的产生,需要社会对人脸识别技术的发展做出一定的伦理预见,也需要不同社会主体之间达成一定的共识。

关键词： 区域选择性沉积   引发式化学气相沉积   分子层沉积   环硅氧烷聚合物薄膜   等离子体刻蚀  

摘要： 随着集成电路行业的发展,芯片的特征尺寸不断缩小,尤其在先进节点的芯片制造方面,对于材料的选用及其纳米加工方法提出了越来越高的要求。在后端互连制造中,由于互连线尺寸的减小,电阻电容增大导致的信号延迟问题对器件性能和可靠性的威胁变得越来越严重。因此,我们需要寻找适用于集成电路加工且性能更优越的低介电材料。聚1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷（pVD）是一种具有超低介电常数、化学稳定性、热稳定性以及优良力学性能的环硅氧烷聚合物材料。其超越商用低介电材料的多项优势使pVD成为后端互连介电层材料的理想选择之一。然而,后端互连的大马士革工艺要求介电层材料具备合适的刻蚀工艺,目前尚未有关于pVD刻蚀的相关工艺研究。因此,建立适合集成电路制造的pVD薄膜刻蚀工艺具有重要意义。本文研究了 pVD的O/Ar等离子刻蚀方法,并探究了 O流量、等离子体功率和等离子体时长对pVD薄膜刻蚀速率的影响。通过表征研究,我们评估了刻蚀对pVD薄膜材料结构和力学性能的影响,并确认其为逐层氧化的物理化学刻蚀原理。提升了 pVD作为超低介电材料在芯片制造领域的应用前景。此外,在先进节点的底层互连制造过程中,光刻存在的边缘放置误差（EPE）问题会导致图案沉积发生偏移,使得关键尺寸小于临界值,从而导致器件失效和故障。因此,急需开发低介电材料的区域选择性沉积（ASD）方法,并将其应用于自对准通孔（SAV）工艺,以在底层互连的层间构建介电支架,增大相邻互连线的间距,消除EPE问题带来的影响。通过ASD工艺方法沉积pVD作为介电支架材料能够有效解决由EPE引起的器件失效问题。本文还研究了 pVD的ASD沉积新方法,我们尝试将分子层沉积（MLD）中的A-B循环与等离子体刻蚀相结合。经过工艺优化和表征验证,我们得到了 pVD薄膜的A-B-C超循环工艺,实现了 pVD薄膜的ASD沉积。通过表征确认,该方法沉积的pVD薄膜具有优异的图案保形性,能够在SiO表面选择性沉积厚度10 nm以上的薄膜并保持了 95%以上的沉积选择性。

关键词： 顶管   地表沉降   土体扰动   数值模拟  

摘要： 顶管施工过程中会对土体产生较大扰动,导致一定施工范围内的土体发生变形。本文依托南泥湾大直径电力隧道顶管工程,通过现数值模拟的方法探讨了摩擦系数、支护压力和注浆压力、管道埋深、管道直径对地表沉降的影响。结果表明:摩擦系数的增大,会使地表的沉降增加;支护压力在管道轴线上方的地表沉降产生影响,但超过二倍管径,则影响不大;适当的注浆压力能够抑制地表土体的变形;管道埋深会对地面最大沉降值和沉降槽宽度产生影响,并对地面的影响范围会扩大;管道直径的增加,会让管道周围土体最大沉降值增加,并且变化显著。研究结果可为控制顶管施工引起地表沉降措施提供参考。

关键词： 肝细胞癌   超声造影   人工智能   机器学习   深度学习   诊断  

摘要： 背景和目的 直径≤30 mm的肝细胞癌（small hepatocellular carcinoma,s HCC）的精准诊断和及时治疗可以显著提高患者五年生存率,对于改善肝癌患者的生存质量有重要意义。超声造影（contrast-enhanced ultrasound,CEUS）可以实时、动态地显示肝脏占位性病变的血流动力学信息,能够帮助医生逐帧观察病变的血供灌注特点,对于s HCC的临床诊断至关重要,因此CEUS已经成为临床常用的影像学检查方式之一。 然而,肝脏占位病变类型多样,影像学中可能存在“同病异影”和“异病同影”的问题,降低了CEUS中s HCC的诊断性能;同时,s HCC直径较小,且受到慢性肝病背景和分化程度影响,部分病变的影像学表现不典型,导致临床中容易出现漏诊和误诊。目前,国内外发布了多项肝脏CEUS诊断标准以提高肝癌的临床诊断性能,其中美国放射学会（american college of radiology,ACR）发布的CEUS肝脏影像报告及数据系统（liver imaging reporting and data system,LI-RADS）在临床应用最为广泛,但该标准在s HCC中的诊断性能还缺乏充分验证;此外,影像学特征与临床信息的综合分析对s HCC的精确诊断具有重要意义,然而这种综合诊断思维对医生的专业知识和临床经验要求较高,特别是对于低年资医生而言具有较大的挑战。因此,寻找一种能够量化分析CEUS影像特征,并联合患者临床信息实现s HCC智能诊断的工具,对于提高s HCC的临床诊断性能、延长患者生命周期具有重要意义。 近年来,以传统机器学习（machine learning,ML）和深度学习（deep learning,DL）为代表的人工智能（artificial intelligence,AI）不断发展,已经在医学领域中广泛应用,并在肝脏CEUS的智能诊断中取得了与高年资超声医师一致的性能。特别是AI中的目标跟踪算法,可以直接处理视频数据,并且能充分利用上下文信息建模数据中的时序信息,从而达到目标状态估计和实时定位的效果,已被用于超声序列的智能分析中。然而,前期研究存在如下问题:（1）主要是将CEUS影像序列拆分为单张图像分析,遗漏了CEUS中最重要的血流动力学信息,降低了其诊断价值;（2）联合影像学与患者临床信息的研究较少,与临床综合诊断思维不符;（3）将目标跟踪技术应用到CEUS序列的分析中还较少;（4）缺少针对s HCC智能诊断的研究。因此,针对上述临床问题和研究现状,本研究分为四部分进行,每部分研究目的分别如下: 1.评估应用ACR CEUS LI-RADS在中国高危人群中诊断s HCC的性能,并探索提升诊断性能的策略,建立具有中国人群特色的诊断标准; 2.建立基于CEUS图像特征和患者临床信息的ML模型,并探索其在s HCC中的诊断性能及临床应用价值; 3.建立能够实现CEUS动脉相影像序列、门脉相和延迟相静态图像自动分析,并融合患者临床信息的DL模型,探索其在s HCC中的诊断性能和临床应用价值,进一步评估DL模型在所有肝癌中的诊断性能; 4.探讨目标跟踪技术在不少于45 s的CEUS动态影像序列中诊断s HCC的可行性和临床应用价值,并进一步评估将该技术应用到所有肝脏占位性病变中的可行性。 材料与方法 1.回顾性收集2015年6月至2020年6月在陆军军医大学第一附属医院超声科行CEUS检查首次发现肝脏占位性病变且直径≤30 mm的连续病例。邀请七位超声医师根据ACR CEUS LI-RADS分析病变的CEUS影像学特征,并将病变分为LR-1至LR-5以及LR-M类,意见不一致时协商达成统一。超声医师的诊断一致性使用组内相关性系数（intra-class correlation coefficient,ICC）评估,计算准确性、敏感性、特异性和阳性预测值来评估ACR CEUS LI-RADS的诊断性能。 2.筛选第一部分研究纳入病例中有CEUS检查前后一周内甲胎蛋白（alpha-fetoprotein,AFP）的患者,并将其按照4:1的比例随机划分为训练集和测试集。构建支持向量机（support vector machine,SVM）、随机森林（random forest,RF）、邻近算法（k-nearest neighbor,KNN）和逻辑回归（logistic regeression,LR）等ML模型分析患者影像学特征和临床信息。计算准确性、特异性、敏感性、受试者曲线（receiver operating characteristic,ROC）、受试者曲线下面积（area under receiver operating characteristic cu

关键词： 0.05%环孢素滴眼液(Ⅱ)   白内障超声乳化术后干眼症   临床疗效   相关性   有效性   安全性  

摘要： 目的:观察0.05%环孢素滴眼液(Ⅱ)对白内障超声乳化术后干眼症的影响。 方法:选取2022年11月至2023年3月在我院行白内障超声乳化术的58例(84眼)患者作为研究对象,观察组患者在术前1周使用0.05%环孢素滴眼液(Ⅱ)(n=35例),而对照组患者在术后1周复查后使用(n=49例)。两组0.05%环孢素滴眼液(Ⅱ)均连续使用至术后12周,在术后4周内所有患者均给予术后基础治疗。详细记录两组患者的治疗效果,对眼表疾病指数量表(OSDI)、条形半月板测量管(SM Tube)、基础泪液分泌试验(SI t)、荧光素染色泪膜破裂时间(FBUT)、角膜荧光素染色(CFS)、结膜染色、结膜充血、睑板腺排出能力等各项评分进行全面的比较、分析和统计。此外,还对不良反应的总发生率进行比较,同时比较SM Tube与FBUT和SI t之间的相关性。 结果:观察组的总有效率达97.14%,明显高于对照组的81.62%,差异显著(P<0.05)。观察组术后1周的OSDI评分、CFS评分和结膜染色评分均低于对照组;术后4周和12周观察组的CFS评分、结膜染色评分、结膜充血评分和睑板腺排出能力评分均低于对照组,而ODSI评分、FBUT评分、SM Tube评分和SI t评分均高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组患者间不良反应无统计学意义(P>0.05)。不同时间的SM Tube与SI t相关性较强(P<0.05),术前和术后12周的SM Tube与FBUT有良好的相关性(P<0.05)。 结论:SM Tube与SI t的相关性较强,与FBUT相对较好,为我们在检测泪液分泌时提供一种更高效、便捷、可靠的检查方法。预防性地使用0.05%环孢素滴眼液(Ⅱ)治疗,可以通过辅助用药来有效地加速患者的术后恢复进程,显著减轻不适感;还可以刺激泪液分泌,延长泪膜破裂的时间而增强泪膜的稳定性,促进结膜杯状细胞分泌粘蛋白以更快恢复眼表感觉,可以加速角膜上皮的修复过程,同时还可以减轻眼表的炎性反应,改善眼表的微环境。综合来看,治疗效果显著,患者的满意度和舒适度都得到了提升,疗效安全可靠,可以在临床工作中使用。