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World File Search System磁场梯度
磁性响应生物材料和医疗设备的人类临床准备的电磁导航系统
磁导航系统用于精确操纵磁响应的材料，以实现使用磁性医疗设备的新最小侵入性程序。他们的广泛适用性受到高基础设施需求和成本的限制。该研究报告了便携式电磁导航系统，即导航，该导航能够在大型工作空间上产生大型磁场。该系统易于安装在医院手术室，并且可以通过医疗机构运输，从而有助于广泛采用磁性敏感的医疗设备。首先，引入了系统的设计和实现方法，并表征了其性能。接下来，使用磁场梯度和旋转磁场证明了不同微型机器人结构的体外导航。球形永久磁铁，电镀圆柱微孔，微粒群和磁复合细菌启发的螺旋结构。在两个具有挑战性的血管内任务中也证明了磁导管的导航：1）血管造影程序和2）威利斯圆圈内的深度导航。在体内的猪模型中证明了导管导航，以在磁引导下进行血管造影。
同时对量子比特和运动退相干不敏感的无激光捕获离子纠缠门
囚禁离子具有较长的相干时间、固有的均匀性和较高的门保真度，是量子模拟和通用量子计算的一个有前途的平台[1-8]。实现高保真度多量子比特纠缠门的最常用方法依赖于将内部量子比特“自旋”态与集体运动自由度耦合[1,2,9]。几何相位门——通过运动相空间中封闭的、自旋相关的轨迹产生纠缠——被广泛使用，因为它们对离子温度（在 Lamb-Dicke 极限下）具有一级不敏感性[10-12]。几何相位门利用激光束产生所需的自旋运动耦合，已被用于产生保真度为 ∼ 0 的贝尔态。 999 [7,8]，主要误差来自非共振光子散射[13]。其他无激光方案利用静态[14-19]、近量子比特频率[20-25]或近运动频率[20,26-28]磁场梯度引起自旋运动耦合。虽然无激光方案消除了光子散射误差，并且不需要稳定的高功率激光器，但由于其门持续时间通常较长，因此更容易受到其他噪声源的影响。由于场幅度波动导致的量子比特频率偏移或错误校准是使用微波场梯度实现的无激光门的主要误差源[19,21]。最近的研究表明，通过精心的陷阱设计可以被动地减少其中一些偏移[24]。也可以通过添加控制场来执行动态解耦，从而主动减少它们[18,29-32]；迄今为止，最好的
用于粘膜粘附运动的磁性软机器人的生物相容性薄膜涂层
软机器人技术应用于临床的关键要求之一是机器人在人体内能够得到稳健的控制。这就要求机器人能够克服自身的重力、浮力和摩擦力，在内脏器官表面（可能是倾斜的、垂直的或密闭空间内的倒置表面）可靠地移动。针对上述要求，已经研究了几种提高粘附力的方法。受自然界生物的启发，人们研究并证实特殊结构和材料能够提高在干燥或潮湿条件下表面的粘附力。[20–22] 例如，受壁虎趾启发而设计的定向蘑菇尖微纤维已被证实在光滑干燥的表面上具有很强的粘附力和摩擦力。 [23] 据报道，受蜘蛛丝启发的复合材料在 4 至 −196°C 的湿冷基底上具有可靠的粘附力。 [24] 为了实现软机器人的可控粘附和分离，有人提出了一种受章鱼启发的水凝胶粘合剂，以增强机器人在体外生物组织上操作的稳定性。 [25] 此外，磁场梯度产生的力已被用来产生束缚力，以粘附软机器人。 [26]
物理学博士后职位新型磁性微...
一般背景。将药物局部输送到人体难以接近的部位是成功治疗各种严重疾病（如癌症、缺血性心脏病或缺血性脑卒中）的关键。传统疗法要么副作用明显（注射的药物影响健康组织），要么由于这些部位附近的血液循环停滞而导致药物向目标部位的运输效率低下。磁性纳米载体（携带药物的纳米颗粒或磁性脂质体）在外部施加的磁场下沿血管网络引导并直接在目标部位（肿瘤组织或血凝块）释放药物，原则上可以克服这些问题 [1]。然而，由于梯度磁场的物理限制，这种技术不能轻易控制纳米载体通过分支血管网络的位移。磁性载体的形状各向异性和/或柔韧性可通过将磁场梯度与 3D 振荡磁场的复杂叠加，结合其平移、角运动或跳动运动，显著改善对其运动的远程控制 [2]。这种磁性载体被称为磁性微游泳者。在过去的几十年中，人们设计了各种类型的磁性微游泳者，并开发了不同的游泳策略。然而，据我们所知，它们仍然没有一个能满足临床应用的大部分标准。其中一些太大（几毫米大小的微型机器人）而无法穿过血管 [3]，另一些则是使用非常复杂的方法制造的，并且/或者数量非常少，与实际应用不相容 [4]。最近，我们尼斯物理研究所 (INPHYNI, UMR 7010) 的研究小组已经证明，超小磁性纳米粒子 (
磁共振成像（MRI）和磁共振血管造影（MRA）策略编号：PG0487上次审查：10/01/2021
指南•本政策未证明福利的福利或授权，这是由每个个人保单持有人条款，条件，排除和限制合同指定的。它不构成有关承保或报销/付款的合同或担保。自给自足的小组特定政策将在小组补充计划文件或个人计划决策中指导其他情况时取代该一般政策。•最重要的是通过编码逻辑软件适用于所有医疗主张的编码编辑，以评估对公认国家标准的准确性和遵守。•本医疗政策仅用于指导医疗必要性，并解释用于协助做出覆盖决策和管理福利的正确程序报告。范围X Professional X设施需要在选修课设置中执行的那些程序需要事先授权。急诊室，设施观察设置或住院设置不需要事先授权。描述磁共振成像（MRI）是一种放射学技术，用于放射学以形成解剖学的图片和人体的生理过程。MRI是一种无创成像技术，不涉及暴露于辐射。MRI扫描仪使用强磁场，磁场梯度，无线电波和计算机来生成内部器官和结构的详细横截面图像。磁铁产生了一个强的磁场，该磁场从体内的脂肪和水分子中的质子中对齐氢原子的质子，然后将其暴露于无线电波束上。这旋转身体的各种质子，并产生一个微弱的信号，该信号由MRI扫描仪的接收器部分检测到。一台计算机处理的接收器信息，该信息产生图像。对于某些MRI检查，静脉注射（IV）药物（例如基于Gadolinium的对比剂（GBCA））用于改变MR图像的对比度。基于Gadolinium的对比剂是稀土金属，通常是通过手臂中的IV给出的。对比成像应谨慎使用3-5慢性肾脏疾病的患者。进行人体的MR成像进行评估，而不是全包列表：
磁共振基础知识：磁场、核磁特性、组织对比度、图像采集
核磁共振 (NMR) 是对原子核磁特性的光谱研究。原子核的质子和中子具有与其核自旋和电荷分布相关的磁场。共振是一种能量耦合，当单个原子核被置于强外部磁场中时，它会选择性地吸收并随后释放这些原子核及其周围环境所特有的能量。自 20 世纪 40 年代以来，NMR 信号的检测和分析已作为化学和生物化学研究中的分析工具得到了广泛的研究。NMR 不是一种成像技术，而是一种提供有关放置在小体积、高场强磁性装置中的样本的光谱数据的方法。在 20 世纪 70 年代初，人们意识到磁场梯度可用于定位 NMR 信号并生成显示质子磁特性的图像，反映临床相关信息，再加上技术进步和“体型”磁体的发展。随着 20 世纪 80 年代中期临床成像应用的增多，“核”含义被抛弃，磁共振成像 (MRI) 及其大量相关缩略词开始被医学界普遍接受。随着磁场强度更高的磁铁以及解剖、生理和光谱研究的改进，MR 应用的临床意义不断扩大。对软组织差异的高对比敏感度以及使用非电离辐射对患者的固有安全性是 MRI 取代许多 CT 和投影射线照相方法的主要原因。随着图像质量、采集方法和设备设计的不断改进，MRI 通常是检查患者解剖和生理特性的首选方式。但它也存在缺点，包括设备和选址成本高、扫描采集复杂、成像时间相对较长、图像伪影明显、患者幽闭恐惧症以及 MR 安全问题。本章回顾了磁学的基本特性、共振概念、组织磁化和弛豫事件、图像对比度的生成以及获取图像数据的基本方法。第 13 章讨论了高级脉冲序列、图像特征/伪影的说明、MR 波谱、MR 安全性和生物效应。
使用混合扩散成像对慢性创伤性脑损伤的基于机器学习的分类
创伤性脑损伤（TBI）是一种常见的疾病，具有许多潜在的急性和慢性神经系统后果（Smith等，2019），在过去的二十年中在美国造成约100万人死亡（Daugherty and Zhou，2016年）。慢性创伤性脑损伤（CTBI）的神经病理学是由创伤性损伤的直接结果和由一系列分子和细胞事件引起的继发性损伤的作用，包括细胞死亡，轴突损伤，轴突损伤，轴突损伤和影响（Anguita等人，Anguita等，202222222222222）。为了更好地了解潜在的神经病理学机制，对TBI慢性影响的信息的需求越来越不断增长（Wickwire等，2016）。神经影像学在诊断和指导适当的管理中通过检测需要干预或监测的伤害在诊断和指导适当管理方面起着至关重要的作用（Taylor和Gercel-Taylor，2014; Douglas等，2015; McKee and Daneshvar，2015年）。然而，在最轻度到中度损伤的情况下，常规T1加权成像通常是正常的（McCrory等，2009）。此外，对TBI严重程度的初步评估不一定可以预测慢性残疾的程度（美国国家科学学院，2019年）。因此，正在积极研究先进的神经影像学生物标志物，以尝试更好地诊断和监测TBI的急性和慢性影响（Hu等，2022）。差异轴突损伤被认为是TBI基础的关键病理机制，因此，它导致了高级MR技术的发展，以可视化WM完整性（Hashim等，2017）。dTI和神经突取向分散成像（NODDI）（Zhang等，2012）是先进的MR技术，在一系列临床条件下，人们认为它们可以反映白质特性（WM）的完整性。di usion张量成像（DTI）在单个微观结构室内假设高斯散析，而NODDI则使用高性能磁场梯度探测更复杂的非高斯性质（Kamiya等，Kamiya等，2020）。与DTI不同，NODDI使用七个参数来测量WM微结构的性质，包括细胞内，细胞外和自由水，而DTI在对各向同性与各向异性差异的描述中受到限制，特定的Voxel（Muller等人2021）。以前已经表明，DTI和noddi有不同的，但互补的，有关急性对慢性TBI患者的微观结构完整性的信息（Wu等，2018; Palacios等，2020; Muller等，2021）。在DTI指标中，分数各向异性（FA）的研究最多，通常用作白质“完整性”的指标。 FA是
基于机器学习的混合扩散成像对慢性创伤性脑损伤进行分类
创伤性脑损伤 (TBI) 是一种常见疾病，具有许多潜在的急性和慢性神经系统后果（ Smith 等人，2019 年），在过去二十年中导致美国约 100 万人死亡（ Daugherty 和 Zhou，2016 年）。慢性创伤性脑损伤 (cTBI) 的神经病理学包括由创伤性损伤直接导致的原发性损伤，以及由一系列分子和细胞事件（包括细胞死亡、轴突损伤和炎症）导致的继发性损伤（ Anguita 等人，2022 年； Zhang 等人，2022 年）。为了更好地了解潜在的神经病理学机制，对 TBI 慢性影响的信息的需求日益增长（ Wickwire 等人，2016 年）。神经影像学在急性脑损伤中起着至关重要的作用，无论是在诊断还是通过检测需要干预或监测的损伤来指导适当的治疗（Taylor and Gercel-Taylor，2014；Douglas 等人，2015；Mckee and Daneshvar，2015）。然而，在大多数轻度至中度损伤的情况下，常规 T1 加权成像通常是正常的（McCrory 等人，2009）。此外，对 TBI 严重程度的初步评估并不一定能预测慢性残疾的程度（美国国家科学院，2019）。因此，正在积极研究先进的神经影像学生物标志物，试图更好地诊断和监测 TBI 的急性和慢性影响（Hu 等人，2022）。弥漫性轴突损伤被认为是 TBI 的一个关键病理机制，因此，它导致了用于可视化 WM 完整性的先进 MRI 技术的开发（ Hashim et al., 2017 ）。DTI 和神经突取向弥散成像 (NODDI)（Zhang et al., 2012 ）是先进的 MRI 技术，被认为可以反映一系列临床条件下白质 (WM) 微观结构特性的完整性。弥散张量成像 (DTI) 假设单个微观结构区室内存在高斯弥散，而 NODDI 使用高性能磁场梯度探测更复杂的非高斯特性（Kamiya et al., 2020 ）。与 DTI 不同，NODDI 使用七个参数来测量白质微结构的特性，包括细胞内水、细胞外水和自由水，而 DTI 在描述特定体素的各向同性与各向异性扩散方面受到限制（Muller 等人，2021 年）。此前已有研究表明，DTI 和 NODDI 在急性至慢性 TBI 患者的微结构完整性方面提供了不同但互补的信息（Wu 等人，2018 年；Palacios 等人，2020 年；Muller 等人，2021 年）。在 DTI 指标中，各向异性分数 (FA) 是研究最多的，通常用作白质“完整性”的指标。FA 是
低温离子陷阱系统，用于附近的高保真性
捕获的离子是建造通用量子处理器的有前途的候选者，具有单量量[1]和两分（2-5]门，具有量子误差校正所需的保真度[6，7]。通常使用电动 - 二极孔 - 弗尔登过渡实现，在该过渡中，状态寿命足够长，可以通过自发排放来忽略不可忽略，从而导致几分钟[8-10]或更长的时间[11]。 量子转换通常位于在电肢体转变[12]上工作的光学结构域，或在同一歧管内的超细状态之间的微波域中[13]。 尽管超细量子位位于微波域中，但通常使用刺激的拉曼过渡与紧密聚焦的激光束进行操纵，因为短的光波长可以使单Qubit Soperion [14]和离子自由度和运动自由度之间的有效耦合[15]。 利用刺激的拉曼过渡的激光驱动的操作从根本上遭受了光子散射引起的不忠行动[16-18]。 此外，刺激的拉曼操作对大规模量子处理器的缩放是具有挑战性的，因为需要控制许多高强度激光束并与sub-µm精度对齐。 微波辐射可直接驱动超精细或采率量子[15]。 但是，由于微波辐射的自由空间波长远大于激光光的空间，因此自由空间空间选择性和微波辐射的自旋运动偶联是不切实际的。 有，在该过渡中，状态寿命足够长，可以通过自发排放来忽略不可忽略，从而导致几分钟[8-10]或更长的时间[11]。量子转换通常位于在电肢体转变[12]上工作的光学结构域，或在同一歧管内的超细状态之间的微波域中[13]。尽管超细量子位位于微波域中，但通常使用刺激的拉曼过渡与紧密聚焦的激光束进行操纵，因为短的光波长可以使单Qubit Soperion [14]和离子自由度和运动自由度之间的有效耦合[15]。利用刺激的拉曼过渡的激光驱动的操作从根本上遭受了光子散射引起的不忠行动[16-18]。此外，刺激的拉曼操作对大规模量子处理器的缩放是具有挑战性的，因为需要控制许多高强度激光束并与sub-µm精度对齐。微波辐射可直接驱动超精细或采率量子[15]。但是，由于微波辐射的自由空间波长远大于激光光的空间，因此自由空间空间选择性和微波辐射的自旋运动偶联是不切实际的。有如果一个人能够在微波场中设计出较大的空间梯度，则可以增加几个数量级的空间选择性[19]和自旋运动耦合。实现有效微波场梯度的一种方法是将远场微波与强，静态磁场梯度相结合[20-22]。然而，此方法需要辐射原子涂层技术[23 - 25]才能最大程度地减少反应性，因为量子状态状态需要对磁场敏感。另一种解决方案是将离子定位在微波电流导体的近场状态下[15，26，27]；在这里，场梯度取决于导体和导体几何形状的距离，而不是微波的自由空间波长。除了这些方法外，最近还使用射频场梯度振荡近距离接近离子的运动频率[28]，最近还证明了一种新型的自旋运动耦合。微波技术比激光技术更成熟，并且用于许多日常设备，例如移动电话。它的成本低于激光系统，并且也更容易控制。微波电路也可以直接整合到离子陷阱结构中，这有助于促进基于芯片的离子陷阱的产生，这些陷阱可缩放到量子“ CCD样”设备中[15，29 - 32]。