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新冠肺炎影像學AI智能輔助診斷研究
“現階段醫生需要在大量影像數據中快速診斷出新冠肺炎的病例，此外還需要診斷出病灶分布的位置、大小等來評估嚴重程度。”薛向陽介紹，針對臨床的現實需求，團隊將設計目標定位于“肺炎分類鑒別”和“關鍵病灶檢測”兩大功能，前者是為區別健康狀態、新冠肺炎、其他病毒性肺炎、細菌性肺炎，后者則為找到并分隔出磨玻璃影等病灶區域。針對這些需求，團隊設計診斷算法模型，讓機器利用模型進行訓練，學習不同類型肺炎在CT影像表現上的不同特征，最終具備智能輔助診斷的能力。而這需要突破小樣本學習、小目標檢測等多個技術難題。“小樣本學習”即在較少訓練數據樣本的條件下進行機器學習。在疫情發生前期，能夠獲取的新冠肺炎影像數據相對較少，且由于一線影像醫生任務繁重，無法獲得大量專家標注，因此需要算法在少量樣本的條件下“自學成才”。為此，團隊采用基于自遷移學習的半監督學習等技巧，使算法具備一定的“小樣本學習”能力，在不增加醫生標注工作量的情況下較好地提高了算法模型的普適性。由于CT影像切片中的病灶區域有大有小，且往往大中小病灶區域面積懸殊，如何使算法能同時檢測大、中、小各個目標是另一大難題。團隊利用神經網絡的層次性特點與病灶區域的大小進行對應，“網絡的底層關注細節，即小病灶區域，而網絡中層到高層所關注的病灶區域則越來越大，因此模型通過不同層次的加權和融合，最終便能達到同時檢測大小病灶區域的目標。”薛向陽解釋道。“不過，即便有診斷‘神器’，影像科醫生也是不可替代的。”薛向陽說，人是復雜的機體，病毒在不同人體內感染的反映也不一定相同。”他表示，當遇到機器未曾學習過的微小病變或疑難病例時，仍需要影像醫生的經驗和智慧。以解決實際問題為目標，該項目在研究過程中始終與臨床應用緊密結合。無論是機器學習數據，還是測試評估數據，都來源于臨床真實病例。在算法模型定型過程中，為了檢驗模型的準確率和泛化性，團隊也利用現實疑似病例進行了測試。
復旦大學
2021-04-10
基于CR系統的圖像增強技術應用研究
上世紀80年代，日本富士公司初率先在世界上推出第一套CR系統(計算機X射線影像儀Computed Radiography)，它是用成像板(Imaging Plate，簡稱IP)替代傳統的膠片進行感光并存儲，再把儲存于IP上的感光信號用激光掃描方法轉換成電信號并進行數字圖像處理的一種技術，實現了膠片數據化，為放射科無片化及醫療影像計算機聯網打下了扎實的基礎，為進入遠程影像資料會診開辟了道路。CR系統能直接生成數字圖像，使其不再經過顯影、定影、水洗技術流程，從而節省了大量的勞動力和精力；CR系統生成的數字圖像大大的減少了存放X線膠片的空間，保證了圖像的質量，也便于圖像的存儲、查找，從而結束了圖像查詢緩慢、易錯、保存質量不高的時代，方便對病人資料進衍管理。正是由于它的這些優點，CR技術才得以在醫學中廣泛應用。 CR圖像在生成、傳輸和掃描進入計算機時，會受到醫學影像設備、媒質的實際性能、以及接收設備的限制，這些因素引起圖像質量的退化。退化的X射線數字圖像質量不能達到直接用于實體造型的要求，從而影響了醫生的準確診斷。影響CR系統成像的因素主要有X射線散射、噪聲以及人為因素，其中人為因素是指X射線的用量不足或過量。一般來說，由于X射線散射、噪聲引起的圖像退化很難避免，而且一直存在，因此本項目主要考慮人為因素引起的圖像模糊問題，利用圖像增強技術對模糊圖像處理，方便醫生診斷。 以下是模糊大劑量CR圖像、模糊小劑量CR圖像以及可以用于診斷的標準CR圖像顯示效果：
南京工程學院
2021-04-11
原油及餾分油脫鎳釩技術研究
由于石油中的鎳、釩化合物多為油溶性的，因此用一般的電脫鹽方法難以脫除。但如果先將其轉化為水溶劑的或親水的化合物，則可以用水洗滌分離而脫除。因此我們采用先在餾分油中加入某些化學藥劑，在一定條件下進行反應，使鎳釩卟啉和非卟啉油溶性化合物轉化為親水的化合物，再加水混合、加電場分離的辦法，將鎳釩脫除。 技術特性和技術指標 研制出了適用于各種原油餾分油脫金屬的脫金屬劑，該藥劑無腐蝕性，對催化劑無不良影響。 整套技術所需設備簡單，只需在常壓塔后加一反應罐及一套電脫鹽設備即可實現，操作方便。 對不同的原料油具有廣泛的適用性，只需根據原料油性質不同適當調整工藝條件即可實現。 技術指標：鎳釩總脫除率70%以上，鈣鎂鐵總脫除率80%以上。 先進性 高效性：選定合適的工藝條件，不但可以脫除原料油中70%以上的 鎳釩重金屬，而且同時可以脫除其中大部分的鈣鎂鐵。 適用范圍廣：對于不同種類的原料油均能達到脫除指標。不但可以用于煉油廠常壓渣油脫金屬，也可以用于電廠燃料油脫金屬，防止發電設備的金屬腐蝕。工藝簡便易行：整套技術工藝流程簡單，只需在常壓塔后加一反應罐及一套電脫鹽設備即可實現，操作方便。 無污染：所用藥劑無腐蝕性，對催化劑無不良影響，無污染性有害物質排出。 該項技術是目前原油深加工技術發展的重要領域之一，達到國際先進水平。
北京科技大學
2021-04-11
大板坯連鑄機力能參數和力學強度研究技術
為了成功地研制板坯連鑄機，首先必須完成鑄機力能參數和力學強度研究。力能參數方面的研究主要包括：結晶器振動模態參數動力學研究、拉矯機矯直力及拉坯阻力的研究等；力學強度方面的研究主要包括鋼包回轉臺、中間罐車、振動機構框架、拉矯機機架等重要部件的強度、剛度及動力學研究等。同時，為了考核連鑄機實際裝備水平，還應對板坯連鑄機的力能參數和力學強度進行現場實測，我校在這些方面都進行了深入研究，并取得了豐碩成果。 在消化移植武鋼的大型弧型板坯連鑄機的工作中，我校承擔了板坯連鑄機力能參數和力學強度的研究工作，在研究中應用了三維有限元法、最優化設計、模態分析、頻譜分析等先進設計分析方法，取得了精確的計算結果。并在大規模系統測試的基礎上，運用了系統仿真等現代手段，使我國的鑄機分析研究達到新的水平。 武鋼連鑄機經過三年的研究和制造，于1989年投產一次成功，月產量超過原設計指標，鑄坯合格率達到了99.78%，該項目榮獲國家科技進步一等獎和冶金部科技進步一等獎
北京科技大學
2021-04-11
紡織特色城鎮水環境綜合整治技術研究
本成果通過對我國紡織特色城鎮產業結構和產品結構調整、清潔生產、資源回收、提高污水收集處理率和河道綜合整治等方法對城鎮水環境進行綜合整治，在保持經濟持續發展的同時逐步實現水環境質量的改善。 該綜合治理技術已在江南一些紡織城鎮實施，水環境質量明顯改善，社會經濟效益良好。
東華大學
2021-02-01
Lyocell纖維國產化工藝與設備的研究
課題組自1994年進行Lyocell纖維實驗室小試；2001年與上海紡織控股集團公司共同申請的“年產1000噸Lyocell纖維項目”被國家發改委列入國家高技術產業發展項目計劃新材料專項項目，又于2004年被批準為上海市首批“科教興市”重大產業科技攻關項目，年產千噸規模Lyocell纖維工業化生產線正在生產。成果獲“2000年度中國高等學校十大科技進展”稱號。課題組還開發各種改性Lyocell纖維。
東華大學
2021-02-01
深海微生物驅動碳氮循環耦合研究
浮游植物在表層獲取光能固定CO2，形成顆粒有機碳（POC）往下沉降，在深海再礦化后生成銨（NH4+），從而為深海化能自養細菌/古菌提供了能量來源。因此，氨氧化古菌和亞硝氧化細菌所介導的兩步硝化過程是實現光能傳遞到深海被利用的重要途徑，是深海重要的供能過程，支撐了海洋“黑暗固碳”——不依賴于光合作用的化能自養固碳，為深海生物圈提供了“新”的有機質，同時積累硝氮。由于亞硝氧化菌群研究的長期滯后，氨氧化和亞硝氧化功能群在深海的協作關系始終不明了，因此國際上對深海硝化菌群支撐的碳（C）−氮（N）耦合機理（定性）的理解仍極為有限，對C−N計量學關系（定量）的準確估算仍是空白。 該研究工作結合多組學分析、生理學實驗、現場原位速率及動力學觀測和模擬，以及生態系統模型，闡釋了氨氧化古菌和亞硝氧化細菌顯著差異的代謝策略，及兩步氧化過程耦合、硝化與黑暗固碳耦合的生理生態學機制，建立了硝化菌群支撐的C−N、物質與能量轉換的計量學關系，量化了深海硝化過程對深海生物圈及全球海洋碳循環的貢獻和影響。該工作為深海物質與能量循環研究提供了新的參數，對深入認識深海生物地球化學過程具有重要意義。
廈門大學
2021-02-01
新型膨脹阻燃劑合成及其應用研究
本項目完成了新型單組分磷氮膨脹型阻燃劑的合成方法及合成工藝的研究，進一步獲得了多種具有良好耐熱性的新型單組分磷氮膨脹型阻燃劑。進一步研究開發出具有火災危險性較低、環境友好、力學性能優異的分磷氮膨脹阻燃復合材料，本質上闡明了單組分磷氮膨脹阻燃PS的阻燃機理。通過小尺寸燃燒實驗和大尺寸實體火災實驗，獲得了阻燃符合材料燃燒特性參數，并建立通過小尺寸燃燒實驗預測阻燃材料在真實火災中燃燒行為的科學方法，完成對基于杯芳烴模塊的單組分磷氮膨脹阻燃PS復合材料的火災危險性的全面評價。同時，基于本項目的成果，發表了SCI 13篇，申請國家發明專利4項。項目實施過程中培養專業碩士研究生10名。
中國人民警察大學
2021-05-03
微觀交通仿真關鍵技術研究及應用
該項成果應用于諸如機動車跟馳、換道和并道的交通仿真模型，目前隨著交通管理以及新的交通信息感知技術的發展，交通檢測器布設不斷增加，交通基礎數據規模急劇加大，交通大數據時代已經到來，在這樣大數據的時代的背景下，運用新技術手段構建道路交通仿真技術體系，將是我國智能交通發展的一個重要的方向。 本項目首先明確微觀交通仿真系統架構和各模塊定義和完成整個系統的架構設計；同時，采用地圖數據持久化技術完成對可視化地圖編輯工具的開發工作，該地圖編輯工具可將地圖路網構建模型轉換為持久化存儲模型，使地圖數據能夠快速存儲或加載，方便仿真系統對城市路網的仿真計算以及對仿真結果的展示、分析等。然后，分別進行路網構建模塊、車輛產生模塊、車輛行為模塊、交通信號控制模塊的概要設計和詳細設計；最終，完成整個軟件的單元測試、模塊測試、系統集成和集成測試，并實時動態展示微觀交通仿真系統模擬車輛流的情形。
電子科技大學
2021-04-10
綜合措施提高肝癌肝移植療效的系列研究
在國內率先研究發現肝移植后乙肝復發是肝癌復發的預測因素，并針對肝移植術后乙肝復發的防治開展了一系列研究，將乙肝復發率降至1%以下。（四）全面系統地總結了肝移植后肝癌復發的治療策略，提出復發后 個體化綜合治療的觀點，并在國內率先組織同行專家達成共識。對腫瘤免疫微環境、免疫抑制狀態下肝 癌侵襲轉移機制等開展了一系列基礎及應用基礎研究。相關研究獲973課題、科技重大專項課題、國家自 然科學基金多項；先后舉辦了七屆羊城肝臟移植高峰論壇和多次學習班；出版專著4部（移植肝臟病學、 腹部器官移植手術學等）；獲國家發明專利1項；發表論文115篇，其中SCI論文42篇（影響因子10分以上2 篇，5分以上5篇），他引頻次達400多次；本項目的關鍵技術向國內20多家常規開展肝癌肝移植的移植中 心推廣并取得良好效果，不僅推動了肝臟移植的發展，也提升了我國肝臟移植的國際地位。
中山大學
2021-04-10