Dual Beam Actuation of Piezoelectric AlN RF MEMS Switches Integrated with AlN Contour-mode Resonators

This work reports on piezoelectric Aluminum Nitride (AlN) based dual-beam RF MEMS switches that have been monolithically integrated with AlN contour-mode resonators. The dual-beam switch design presented in this paper intrinsically compensates for the residual stress in the deposited films, requires low actuation voltage (5-20 V), facilitates active pull-off to open the switch and fast switching times (1 to 2 µsec). This work also presents the combined response (cascaded S-parameters) of a resonator and a switch that were co-fabricated on the same substrate. The response shows that the resonator can be effectively turned on and off by the switch. A post-CMOS compatible process was used for fabrication of both the switches and the resonators. The single-chip RF solution presented herein constitutes an unprecedented step forward towards the realization of compact, low loss and integrated multi-frequency RF front-ends

Channel-Select RF MEMS Filters Based On Self-Coupled A1N Contour-Mode Piezoelectric Resonators

This paper reports experimental results on a new class of single-chip multi-frequency channel-select filters based on self-coupled aluminum nitride (A1N) contour-mode piezoelectric resonators. For the first time, two-port AlN contour-mode resonators are connected in series and electrically coupled using their intrinsic capacitance to form multi-frequency (94 – 271 MHz), narrow bandwidth (~0.3%), low insertion loss (~4 dB), high off-band rejection (~60 dB) and extremely linear (IIP3 ~110 dBm) channel-select filters. This novel technology enables multi-frequency, high-performance and small form factor filter arrays and makes a single-chip multi-band RF solution possible in the near future

Hybrid Ultra-Compact 4th Order Band-Pass Filters Based On Piezoelectric AlN Contour-Mode MEMS Resonators

This work reports on the design, fabrication and testing of a new class of hybrid (filter design using combined electrical and mechanical coupling techniques) ultra-compact (800×120 μm) 4th order band-pass filters based on piezoelectric Aluminum Nitride (AlN) contour-mode microelectromechanical (MEM) resonators. The demonstrated 110 MHz filter shows a low insertion loss of 5.2 dB in air, a high out-of-band rejection of 65 dB, a fractional bandwidth as high as 1.14% (hard to obtain when only conventional electrical coupling is used in the AlN contour-mode technology), and unprecedented 30 dB and 50 dB shape factors of 1.93 and 2.36, respectively. All these are achieved in an extremely small footprint and by using just half the space that any other 4th order filter would have taken. In terms of nonlinearities, the 110 MHz filter shows a 1 dB compression point higher than +63 dBmV and input third order intercept point (IIP3) values well beyond +153 dBmV. This new hybrid design represents a net improvement over the state of the art and constitutes a very promising solution for intermediate frequency (IF) filtering in many wireless communication systems

Role of the electro-thermo-mechanical multiple coupling on the operation of RF microswitch

A phenomenological approach is proposed to identify some effects occurring within the structure of the microswitch conceived for radio frequency application. This microsystem is operated via a nonlinear electromechanical action imposed by the applied voltage. Unfortunately, it can be affected by residual stress, due to the microfabrication process, therefore axial and flexural behaviors are strongly coupled. This coupling increases the actuation voltage required to achieve the so-called ‘‘pull-in'' condition. Moreover, temperature may strongly affect strain and stress distributions, respectively. Environmental temperature, internal dissipation of material, thermo-elastic and Joule effects play different roles on the microswitch flexural isplacement. Sometimes buckling phenomenon evenly occurs. Literature show that all those issues make difficult an effective computation of ‘‘pull-in'' and ‘‘pull-out'' voltages for evenly distinguishing the origin of some failures detected in operation. Analysis, numerical methods and experiments are applied to an industrial test case to investigate step by step the RF-microswitch operation. Multiple electro-hermomechanical coupling is first modeled to have a preliminary and comprehensive description of the microswitch behavior and of its reliability. ‘‘Pull-in'' and ‘‘pull-out'' tests are then performed to validate the proposed models and to find suitable criteria to design the RF-MEM

The Changing Landscape for Stroke\ua0Prevention in AF: Findings From the GLORIA-AF Registry Phase 2

Background GLORIA-AF (Global Registry on Long-Term Oral Antithrombotic Treatment in Patients with Atrial Fibrillation) is a prospective, global registry program describing antithrombotic treatment patterns in patients with newly diagnosed nonvalvular atrial fibrillation at risk of stroke. Phase 2 began when dabigatran, the first non\u2013vitamin K antagonist oral anticoagulant (NOAC), became available. Objectives This study sought to describe phase 2 baseline data and compare these with the pre-NOAC era collected during phase 1. Methods During phase 2, 15,641 consenting patients were enrolled (November 2011 to December 2014); 15,092 were eligible. This pre-specified cross-sectional analysis describes eligible patients\u2019 baseline characteristics. Atrial fibrillation disease characteristics, medical outcomes, and concomitant diseases and medications were collected. Data were analyzed using descriptive statistics. Results Of the total patients, 45.5% were female; median age was 71 (interquartile range: 64, 78) years. Patients were from Europe (47.1%), North America (22.5%), Asia (20.3%), Latin America (6.0%), and the Middle East/Africa (4.0%). Most had high stroke risk (CHA2DS2-VASc [Congestive heart failure, Hypertension, Age  6575 years, Diabetes mellitus, previous Stroke, Vascular disease, Age 65 to 74 years, Sex category] score  652; 86.1%); 13.9% had moderate risk (CHA2DS2-VASc = 1). Overall, 79.9% received oral anticoagulants, of whom 47.6% received NOAC and 32.3% vitamin K antagonists (VKA); 12.1% received antiplatelet agents; 7.8% received no antithrombotic treatment. For comparison, the proportion of phase 1 patients (of N = 1,063 all eligible) prescribed VKA was 32.8%, acetylsalicylic acid 41.7%, and no therapy 20.2%. In Europe in phase 2, treatment with NOAC was more common than VKA (52.3% and 37.8%, respectively); 6.0% of patients received antiplatelet treatment; and 3.8% received no antithrombotic treatment. In North America, 52.1%, 26.2%, and 14.0% of patients received NOAC, VKA, and antiplatelet drugs, respectively; 7.5% received no antithrombotic treatment. NOAC use was less common in Asia (27.7%), where 27.5% of patients received VKA, 25.0% antiplatelet drugs, and 19.8% no antithrombotic treatment. Conclusions The baseline data from GLORIA-AF phase 2 demonstrate that in newly diagnosed nonvalvular atrial fibrillation patients, NOAC have been highly adopted into practice, becoming more frequently prescribed than VKA in Europe and North America. Worldwide, however, a large proportion of patients remain undertreated, particularly in Asia and North America. (Global Registry on Long-Term Oral Antithrombotic Treatment in Patients With Atrial Fibrillation [GLORIA-AF]; NCT01468701

Розрізнення типів тканин за допомогою колірної сегментації на основі кластеризації методом K-середніх

Millions of lives might be saved if stained tissues could be detected quickly. Image classification algorithms may be used to detect the shape of cancerous cells, which is crucial in determining the severity of the disease. With the rapid advancement of digital technology, digital images now play a critical role in the current day, with rapid applications in the medical and visualization fields. Tissue segmentation in whole-slide photographs is a crucial task in digital pathology, as it is necessary for fast and accurate computer-aided diagnoses. When a tissue picture is stained with eosin and hematoxylin, precise tissue segmentation is especially important for a successful diagnosis. This kind of staining aids pathologists in distinguishing between different tissue types. This work offers a clustering-based color segmentation approach for medical images that can successfully find the core points of clusters through penetrating the red-green-blue (RGB) pairings without previous information. Here, the number of RGB pairs functions as a clusters’ number to increase the accuracy of current algorithms by establishing the automated initialization settings for conventional K-Means clustering algorithms. On a picture of tissue stained with eosin and hematoxylin, the developed K-Means clustering technique is used in this study (H&E). The blue items are found in Cluster 3. There are things in both light and dark blue. The results showed that the proposed technique can differentiate light blue from dark blue employing the 'L*' layer in L*a*b* Color Space (L*a*b* CS). The work recognized the cells' nuclei with a dark blue color successfully. As a result, this approach may aid in precisely diagnosing the stage of tumor invasion and guiding clinical therapiesОперативное обнаружение окрашенных тканей позволяет спасти миллионы жизней. Для определения формы раковых клеток могут использоваться алгоритмы классификации изображений, что имеет решающее значение для определения степени тяжести заболевания. Благодаря быстрому развитию цифровых технологий цифровые изображения сегодня играют решающую роль в результате оперативного применения в области медицины и визуализации. Важнейшей задачей в цифровой патологии является сегментация тканей на полнослайдовых фотографиях, поскольку она необходима для быстрой и точной компьютерной диагностики. При окраске тканей эозином и гематоксилином, точная сегментация тканей особенно важна для успешной диагностики. Такая окраска помогает патологам различать типы тканей. В работе предлагается подход цветовой сегментации медицинских изображений на основе кластеризации, который позволяет успешно находить основные точки кластеров путем проникновения в пары красный-зеленый-синий (КЗС) без предварительной информации. Количество пар КЗС представляет количество кластеров для повышения точности текущих алгоритмов путем установления параметров автоматической инициализации для обычных алгоритмов кластеризации K-средних. На изображении ткани, окрашенной эозином и гематоксилином, в этом исследовании используется разработанная методика кластеризации K-средних (H&E). Синие элементы находятся в кластере 3. Присутствуют элементы как светло-, так и темно-синего цвета. Результаты показали, что предложенная методика может отличать светло-синий цвет от темно-синего, используя слой "L*" в цветовом пространстве L*a*b* (L*a*b*CS). В ходе работы были успешно распознаны ядра клеток темно-синего цвета. В результате данный подход может помочь в точной диагностике стадии инвазии опухоли и назначении клинической терапииОперативне виявлення забарвлених тканин дозволяє врятувати мільйони життів. Для визначення форми ракових клітин можуть використовуватися алгоритми класифікації зображень, що має вирішальне значення для визначення ступеня тяжкості захворювання. Завдяки швидкому розвитку цифрових технологій цифрові зображення сьогодні відіграють вирішальну роль в результаті оперативного застосування в області медицини і візуалізації. Найважливішим завданням в цифровій патології є сегментація тканин на повнослайдових фотографіях, оскільки вона необхідна для швидкої і точної комп'ютерної діагностики. При забарвленні тканин еозином і гематоксиліном, точна сегментація тканин особливо важлива для успішної діагностики. Таке забарвлення допомагає патологам розрізняти типи тканин. У роботі пропонується підхід колірної сегментації медичних зображень на основі кластеризації, який дозволяє успішно знаходити основні точки кластерів шляхом проникнення в пари червоний-зелений-синій (ЧЗС) без попередньої інформації. Кількість пар ЧЗС представляє кількість кластерів для підвищення точності поточних алгоритмів шляхом встановлення параметрів автоматичної ініціалізації для звичайних алгоритмів кластеризації K-середніх. На зображенні тканини, забарвленої еозином і гематоксиліном, в цьому дослідженні використовується розроблена методика кластеризації K-середніх (H&E). Сині елементи знаходяться в кластері 3. Присутні елементи як світло-, так і темно-синього кольору. Результати показали, що запропонована методика може відрізняти світло-синій колір від темно-синього, використовуючи шар "L*" в колірному просторі L*a*b* (L*a*b*CS). В ході роботи були успішно розпізнані ядра клітин темно-синього кольору. В результаті даний підхід може допомогти в точній діагностиці стадії інвазії пухлини і призначенні клінічної терапі