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全膝关节置换术后翻修原因分析

中华骨科杂志 2024年第4期44卷 217-225页

作者：靳健张立毅康武林高轩林剑浩李志昌北京大学人民医院骨关节科北京100044 首都医科大学附属北京积水潭医院骨科北京100035 陕西中医药大学附属医院骨伤科咸阳712000 滦州市人民医院关节运动医学科滦州063004

目的探讨单中心十五年间膝关节翻修原因构成及变化,并分析不同翻修原因对假体生存时间、翻修手术时间和出血量的影响。方法回顾性分析2007年1月至2021年12月于北京大学人民医院骨关节科行初次膝关节翻修术的患者337例(345膝),男57例、女... 详细信息

目的探讨单中心十五年间膝关节翻修原因构成及变化,并分析不同翻修原因对假体生存时间、翻修手术时间和出血量的影响。方法回顾性分析2007年1月至2021年12月于北京大学人民医院骨关节科行初次膝关节翻修术的患者337例(345膝),男57例、女288例,年龄(69.3±8.6)岁(范围26~88岁)。统计分析345膝的翻修原因,并比较早期(术后2年内)与晚期(术后超过2年)、2012年以前与2012年以后的翻修原因构成。比较不同翻修原因的假体生存时间、手术时间、出血量的差异。结果345膝的翻修原因为假体周围感染133膝(38.6%),其次是无菌性松动97膝(28.1%)和关节不稳定35膝(10.1%)。早期翻修171膝(49.6%)中假体周围感染96膝(56.1%)最多,晚期翻修174膝(50.4%)中无菌性松动86膝(49.4%)最多。2012年以前翻修59膝,2012年以后翻修286膝,最常见的翻修原因均为假体周围感染,但2012年后因感染行翻修手术者(33.2%)较2012年前(64.4%)减少,差异有统计学意义(χ^(2)=18.790,P<0.001);2012年以前翻修原因中无菌性松动的构成比为15.3%,较2012年以后(30.8%)少,差异有统计学意义(χ^(2)=5.083,P=0.024)。纳入患者的中位假体生存时间为29个月,强直、髌骨并发症、假体周围感染患者的假体生存时间较短,聚乙烯磨损、无菌性松动患者的假体生存时间较长,不同生存时间的差异有统计学意义(P<0.001)。不同翻修原因组的手术时间和出血量的差异有统计学意义(P<0.001),因感染、无菌性松动行翻修手术的患者手术时间较长、出血量较大。结论假体周围感染是最常见的膝关节置换术后翻修原因,早期和晚期翻修最常见的原因分别为假体周围感染和无菌性松动;随着人工膝关节置换手术的推广与发展,翻修原因中假体周围感染的构成比呈下降趋势,而无菌性松动的构成比呈增高趋势。

关键词：膝关节再手术假体相关感染关节不稳定性无菌性松动

一种基于单轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法

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传感技术学报 2024年第4期37卷 731-736页

作者：谭超闵薪宇辛亮孙其浩谭继伟欧星作三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002

为提高钢丝绳缺陷检测能力,简化励磁结构,提出一种基于单个轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法。通过分析钢丝绳缺陷在单个轴向充磁永磁环励磁方法下产生的漏磁场,得到该方法能通过漏磁场感知缺陷运动方向的结论。在此基础上,利用C... 详细信息

为提高钢丝绳缺陷检测能力,简化励磁结构,提出一种基于单个轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法。通过分析钢丝绳缺陷在单个轴向充磁永磁环励磁方法下产生的漏磁场,得到该方法能通过漏磁场感知缺陷运动方向的结论。在此基础上,利用COMSOL软件对该励磁方式进行有限元建模,通过仿真计算缺陷处漏磁的分布,验证了结论的正确性,分析了影响漏磁场的因素,并结合霍尔元件性能参数,给出了传感器的最佳布置位置。最后,通过设计信号调理电路,结合3D打印实现传感器结构,完成了实验平台搭建。仿真结果表明,对于同一缺陷,基于该励磁方式产生的最大漏磁场明显大于传统方式。实验结果表明,对于10 mm粗的钢丝绳,当霍尔元件布置的提离值为3 mm和8 mm时,均能够通过缺陷处漏磁信号感知钢丝绳运动方向。

关键词：钢丝绳探伤漏磁检测轴向励磁霍尔元件有限元仿真

漏失及油气水侵严重长封固段致密油气井一次上返固井技术

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石油钻采工艺 2024年

作者：王福昌谈涛高阳秦国宏王啸郗浩天王佳成渤海钻探工程有限公司第一固井分公司

通过固井液及固井工艺配套技术研究，解决漏失及油气水侵难题，提高固井质量。满足大型压裂要求，提高产能。全井封固一次上返漏失及油气水侵严重的长封固段致密油气井储层埋藏深，为高压低渗地层，压稳难度大；地层存在天然裂缝及后期... 详细信息

通过固井液及固井工艺配套技术研究，解决漏失及油气水侵难题，提高固井质量。满足大型压裂要求，提高产能。全井封固一次上返漏失及油气水侵严重的长封固段致密油气井储层埋藏深，为高压低渗地层，压稳难度大；地层存在天然裂缝及后期钻井诱导缝，承压能力低，漏失严重；钻井液密度安全窗口窄，井下情况异常复杂，固井施工难度大、风险高。在已调研初期完成的6口井中，有4口井固井时发生漏失，固井质量受到严重影响，固井质量合格率不到80%。根据地层特点及固井质量影响因素，通过大量室内试验，研发的大温差低密高强水泥浆体系、防气窜韧性水泥浆体系，较好地解决了漏失及油气水侵等难题；固井工艺配套技术的应用，对保证固井施工安全，提高固井质量起到了有力支撑。后期施工的8口井井下复杂情况显著降低，固井质量得到显著提升，固井质量合格率由80%提高到98%以上。固井质量满足大型压裂要求，为提高产能，延长油气井使用寿命，提高采收率奠定了坚实基础。

关键词：非常规能源勘探开发工程技术完井固井高压低渗温差气窜

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光在多层半无限厚生物组织中传输的P3方程

光学学报 2024年第11期44卷 169-178页

作者：王喜昌烟台大学物理与电子信息学院山东烟台264005

为了提取生物组织的光学特性,需要建立光在生物组织中传输的方程。P3方程是对波尔兹曼传输方程的三阶近似,相比一阶近似的扩散方程,P3方程更加准确。本文基于多层扩散方程,建立了在任意多层半无限厚介质中光传输的P3方程的稳态解和时域... 详细信息

为了提取生物组织的光学特性,需要建立光在生物组织中传输的方程。P3方程是对波尔兹曼传输方程的三阶近似,相比一阶近似的扩散方程,P3方程更加准确。本文基于多层扩散方程,建立了在任意多层半无限厚介质中光传输的P3方程的稳态解和时域解,并提供了空间分辨漫反射和时间分辨漫反射的计算方法。与光在多层介质中传播的蒙特卡罗模拟进行比较,结果显示,P3方程的稳态和时域解正确地描述了光在混浊介质中的传输。对比P3稳态方程和扩散稳态方程,在吸收系数较小时,发现在近光源处,P3稳态方程比扩散方程更加准确,远离光源处,P3方程与扩散方程结果一致。在吸收系数较大时,P3方程精度更高。对比P3时域方程和扩散时域方程,多层介质的P3方程在峰值附近比扩散时域方程更接近蒙特卡罗模拟。这表明多层介质的P3方程为研究更加复杂的生物组织的正向和逆向问题奠定了基础。

关键词：生物医学光学 P3方程辐射传输方程扩散方程蒙特卡罗模拟

模块化多电平变流器IGBT开路故障诊断与定位方法综述

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1501-1516,I0021页

作者：刘泽浩肖岚江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016

随着模块化多电平变流器(modularmultilevel converter,MMC)在工程领域中广泛应用,绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistors,IGBT)开路故障问题日益突出,并成为制约其稳定运行的主要因素。IGBT开路故障诊断与定位方法作... 详细信息

随着模块化多电平变流器(modularmultilevel converter,MMC)在工程领域中广泛应用,绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistors,IGBT)开路故障问题日益突出,并成为制约其稳定运行的主要因素。IGBT开路故障诊断与定位方法作为及时识别开路故障,保证MMC持续稳定运行的主要手段而被广泛研究。文中首先对MMC的基本结构及IGBT开路故障特征进行介绍和分析,阐明故障子模块电流路径及电容电压变化趋势;其次,以定位故障IGBT使用的方法和手段为依据,对国内外相关主要文献进行分类和归纳,总结不同类型故障诊断方法的优点和不足;最后,对MMC开路故障诊断与定位方法的未来发展方向和趋势进行展望,指出基于硬件、基于模型和基于人工智能的3类诊断方案分别在降低硬件复杂度、提高故障诊断准确率和降低计算量等方面应该重点解决的主要问题和思路。

关键词：模块化多电平变流器子模块 IGBT开路故障故障诊断与定位方法

VMD与时间-空间分数阶扩散模型联合分段TEM滤波

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重庆邮电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谭超谭继伟沈艳军袁永榜欧星作闵薪宇孙其浩三峡大学电气与新能源学院中煤科工集团重庆研究院有限公司

为滤除瞬变电磁(TEM)信号中的噪声，提出一种变分模态分解(VMD)与时间-空间分数阶非线性扩散模型(TSFDM)的分段滤波方法。针对TEM信号的特点，将采样信号进行动态阈值分段处理；采用VMD对每一段信号自适应分解，保留IMF1分量作为初次滤... 详细信息

为滤除瞬变电磁(TEM)信号中的噪声，提出一种变分模态分解(VMD)与时间-空间分数阶非线性扩散模型(TSFDM)的分段滤波方法。针对TEM信号的特点，将采样信号进行动态阈值分段处理；采用VMD对每一段信号自适应分解，保留IMF1分量作为初次滤波数据；分别使用差分离散和使用带位移的Grunwald-Letnikov逼近法来近似求解时间-空间分数阶扩散方程的时间Caputo分数阶导数和空间Riemann-Liouville分数阶导数，建立迭代收敛差分方程，设置平滑算子得到TSFDM滤波器；利用叠加平均法对TSFDM迭代计算得到的二次滤波信号进行拼接得到完整TEM信号。仿真结果表明，使用所提方法后，整体信号质量提高约22 dB，后期信号信噪比提高约38 dB，与原始信号接近；与传统方法相比，提出的方法各项评价指标更优；实测TEM信号中衰减特征被保留，有效还原了频域曲线变化趋势。

关键词：瞬变电磁信号滤波变分模态分解阈值分段时间-空间分数阶扩散模型差分方程

光伏行业废水中高浓度氟离子核晶造粒回收效能与机制研究

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中国环境科学 2024年

作者：王亚东付梽浩周丹姮王晓昌金鹏康金鑫李志林西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安交通大学人居环境与建筑工程学院云南氟业环保科技股份有限公司

针对光伏废水中高浓度氟离子与硫酸根共存的特征，基于核晶造粒技术原理，深入解析了该技术对于上述离子共存体系中氟离子的回收效能与机制。研究结果表明：当诱晶剂投加量为4.46 gMgCl2/gF，进水流量为67.8×10-4m3/h，静态床高为30%... 详细信息

针对光伏废水中高浓度氟离子与硫酸根共存的特征，基于核晶造粒技术原理，深入解析了该技术对于上述离子共存体系中氟离子的回收效能与机制。研究结果表明：当诱晶剂投加量为4.46 gMgCl2/gF，进水流量为67.8×10-4m3/h，静态床高为30%，且晶种粒径为80目～100目时，氟离子去除率高达90%。为进一步验证工艺系统稳定性，开展了为期120 h的连续流除氟实验，第一阶段（0-40 h）系统出水除氟效能可稳定在89%左右，第二阶段（40-120 h）增加至92%左右，最终形成的造粒体纯度可达90%以上。结合X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Roman）等表征结果发现氟离子主要以氟化镁及氟镁酸钠的形式附着于晶种表面，且由静态水接触角测试结果及扫描电镜-能谱（SEM-EDS）表征结果发现造粒体表面相较于原晶种更为疏水，且形成了疏松多孔的结构，致使其比表面积更大，强化了造粒体对于氟离子的富集去除。经晶种表面电势电位（ZP）的测定发现，在pH6～8内，晶种表面荷正点，且氟离子主要通过静电引力富集于晶种表面，并在诱晶剂的驱动下，在晶种表面成核并生长成致密的造粒体，从水中分离。

关键词：光伏行业高浓度含氟废水,核晶造粒氟离子硫酸根离子

基于全概率公式的M-APSK误码率分析模型

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通信学报 2024年第7期45卷 127-137页

作者：郇浩任科学北京理工大学信息与电子学院北京100081

为有效评估加性白高斯噪声信道中M-APSK的性能,提出了一种基于全概率公式的理论误码率分析模型。首先根据星座点分布及其编码特点对星座平面进行区域划分,然后由接收符号落在相应区域的概率推导出各比特的判决错误概率表达式,最后得到... 详细信息

为有效评估加性白高斯噪声信道中M-APSK的性能,提出了一种基于全概率公式的理论误码率分析模型。首先根据星座点分布及其编码特点对星座平面进行区域划分,然后由接收符号落在相应区域的概率推导出各比特的判决错误概率表达式,最后得到理论误码率的精确闭式解。以16APSK和32APSK为例,推导出了其各类星座图的理论误码率计算公式,与Monte Carlo仿真结果非常吻合。模型具有通用性,PSK、QAM、PAM、APSK等调制方式均可利用该模型得到理论误码率的精确闭式解。相较于依赖大量数值计算的复杂二维概率积分方法,所提模型能够更方便地给出M-APSK的误码率性能。

关键词：幅相调制理论误码率计算公式闭式解

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不同容量下并网模式交流微电网短路故障早期检测与区域定位

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4353-4366,I0014页

作者：郑昕甘鸿浩智能配电网装备福建省高校工程研究中心(福州大学电气工程与自动化学院) 福建省福州市350108

随着分布式电源(distributed generation,DG)的容量变化,微电网原有的供电结构发生改变,使得潮流大小、方向和功率结构发生变化,对快速检测和定位微电网中的短路故障区域提出了挑战。在MATLAB/Simulink中搭建低压交流微电网模型;通过高... 详细信息

随着分布式电源(distributed generation,DG)的容量变化,微电网原有的供电结构发生改变,使得潮流大小、方向和功率结构发生变化,对快速检测和定位微电网中的短路故障区域提出了挑战。在MATLAB/Simulink中搭建低压交流微电网模型;通过高尺度小波能量谱算法对微电网与大电网公共连接点(point of common coupling,PCC)处检测到的电流进行分解,提取适应不同容量情况的短路故障特征值,实现了不同容量下微电网短路故障的早期检测;利用小波能量谱特征结合基于正交最小二乘法(orthogonal least square,OLS)的径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络算法提出一种适用于不同容量微电网的短路故障区域定位方法,并进行仿真验证;在此基础上设计并网模式微电网短路故障保护硬件系统,并进行实验验证。结果表明,所设计的保护系统能够快速、准确地同时实现并网模式下交流微电网短路故障的早期检测与区域定位。

关键词：并网模式微电网短路故障小波能量谱正交最小二乘法(OLS) 径向基函数(RBF) 早期检测区域定位