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超声在脊柱外科应用的研究进展

中华骨科杂志 2024年第12期44卷 843-850页

作者：杨凯琪顾广飞贺石生同济大学附属第十人民医院脊柱外科上海200072

超声因具有无辐射、便携、价廉等优势而在普外科、妇产科等领域得到了广泛应用。但超声骨显像受限,因此在脊柱外科的应用并不多见。近年来超声技术与设备的发展拓宽了其在脊柱外科的应用场景。在诊断方面,肌骨超声能够清晰显示肌肉、肌... 详细信息

超声因具有无辐射、便携、价廉等优势而在普外科、妇产科等领域得到了广泛应用。但超声骨显像受限,因此在脊柱外科的应用并不多见。近年来超声技术与设备的发展拓宽了其在脊柱外科的应用场景。在诊断方面,肌骨超声能够清晰显示肌肉、肌腱、关节等组织的解剖结构,对脊柱疾病早期诊断具有重要意义;治疗方面,超声引导下脊柱源性疼痛介入治疗已较为成熟,包括选择性神经根阻滞、关节突关节阻滞等,显示出较高的准确率、安全性及疗效。超声辅助脊柱内镜手术置管应用的增加可减少术者及患者的辐射暴露;基于超声对椎弓根螺钉钉道完整性及钉道内壁与皮质骨距离的评估,研究者对其在脊柱椎弓根螺钉置入手术中的应用进行了进一步探索,开发了新型椎弓根探路器等,但目前对超声设备参数设置仍存在争议。此外,术中超声在脊柱肿瘤手术中可辅助定位肿瘤、评估切除范围以及在减压手术中评估减压效果和脊髓灌注状况。尽管超声在脊柱外科的应用前景广阔,但仍存在一些问题,如图像清晰度不高、分辨精度偏低、骨显像受限等。超声技术在脊柱外科的应用已展现出巨大的发展潜力,随着技术的进步和医生技能的提升,未来将在脊柱外科领域发挥更大的作用。

关键词：超声检查脊椎穿刺外科手术,计算机辅助脊柱疾病

基于机器视觉的闸坝表面位移非接触式监测方法

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水利学报 2024年第9期55卷 1110-1122页

作者：陈波何梦佳刘伟琪马聪河海大学水灾害防御全国重点实验室河海大学水利水电学院河海大学水工程安全研究院

针对闸坝表面位移常规监测方法劳动密度高、监测频次低，且难以实现长期稳定监测等问题，提出一种融合时空特征的闸坝表面位移非接触式智能监测方法。该方法采用人工靶标作为标志物，以摄像机为采集设备，通过无线传输图像信息，利用加... 详细信息

针对闸坝表面位移常规监测方法劳动密度高、监测频次低，且难以实现长期稳定监测等问题，提出一种融合时空特征的闸坝表面位移非接触式智能监测方法。该方法采用人工靶标作为标志物，以摄像机为采集设备，通过无线传输图像信息，利用加权分布的自适应伽马修正（AGCWD）与边缘感知因子改进的加权引导滤波（WGIF）增强低照度图像的特征表达能力，通过计算机搭载基于贝叶斯框架的时空上下文信息（STC）算法深度挖掘靶标图像上下文时空信息，进一步地，引入曲面拟合获取靶标的亚像素级位移时程信息，实现闸坝水平和垂直双向表面位移的亚像素级非接触式监测。实验室与现场试验结果表明，不同实验场景下位移监测数据与校验数据高度一致，误差小于0.05mm；相比于图像优化处理方法，基于AGCWD与WGIF的图像优化处理方法的峰值信噪比提升2.70%，信息熵增加4.91%，标准差降低2.63%；相比于目标追踪算法，基于曲面拟合的STC目标追踪算法的现场监测数据较同类目标追踪算法精度提升48%，可为闸坝表面位移监测提供高精度的解决方案。

关键词：闸坝表面位移监测图像序列时空特征数字图像优化亚像素级目标追踪

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学习型社会的数字化生成:动力结构、实践尺度与支持条件

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中国职业技术教育 2024年第18期 13-20,30页

作者：彭飞霞肖永莲王旭亮重庆开放大学数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心重庆市北碚职业教育中心国家开放大学数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心

学习型社会的数字化生成是指在学习型社会建构过程中,数字化技术和要素深度嵌入,成为塑造社会学习生态的基本方式。依托数字化推进学习型社会建构蕴含了以数字化支撑学习终身化、依托数字化开展制度设计、塑造数字化学习文化和全方位推... 详细信息

学习型社会的数字化生成是指在学习型社会建构过程中,数字化技术和要素深度嵌入,成为塑造社会学习生态的基本方式。依托数字化推进学习型社会建构蕴含了以数字化支撑学习终身化、依托数字化开展制度设计、塑造数字化学习文化和全方位推进数字化学习资源建设等隐喻。学习型社会数字化生成的动力源包括行动主体的自发发展力、社会组织的自为型动力、技术变革的直接驱动力和制度驱动的外部推动力,需要以开放生态激活行动主体动力、以组织发展激发组织自为动力、以技术浸润培育直接作用力、以战略决策激活外部制度推动力。学习型社会的数字化生成遵循特定的实践尺度,表现为开放与统整建设思想的实践理念、指向缺位和发展现实问题的实践起点、拓展与互嵌体系重构的实践旨向、行动与结构秩序重置的实践过程。学习型社会的数字化生成需要通过制度、资源、认知和环境支持来整体建构与完善。

关键词：学习型社会数字化生成动力结构实践尺度支持条件

基于模块化思想的LCC-HVDC改进小信号建模及交互稳定性分析

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 84-94页

作者：王顺亮刘海军谢洋马俊鹏李永琪焦宁刘天琪四川大学电气工程学院四川成都610065

随着电网换相型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current, LCC-HVDC)技术的广泛应用,交直流混联电力系统的交互稳定性问题日益突出。首先基于状态空间平均法建立了考虑非线性换相重叠动态过程的LCC... 详细信息

随着电网换相型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current, LCC-HVDC)技术的广泛应用,交直流混联电力系统的交互稳定性问题日益突出。首先基于状态空间平均法建立了考虑非线性换相重叠动态过程的LCC换流器传递函数模型。为适应愈加复杂的直流输电系统建模,提出利用模块化思想分别建立LCC-HVDC各子系统小信号模型,并推导了能反映交直流系统和换流器之间电气耦合特性的接口矩阵实现子系统连接,从而模块化建立精确且易于扩展的计及控制链路延时和锁相环输出相位波动的双端LCC-HVDC系统改进小信号模型。最后分析了控制系统参数和控制链路延时对系统小干扰稳定性的影响以及失稳模态的主导因素,揭示了双端LCC-HVDC系统交直流混合谐振机理及送受端交互影响具体过程。研究结果可以为系统参数设计、谐振抑制措施提供理论基础。

关键词： LCC-HVDC 状态空间模型模块化控制链路延时谐振影响因素

磁性核壳胶囊局域中和胃酸用于活性益生菌的高效递送

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物理化学学报 2024年第7期40卷 61-68页

作者：李芷阳邓晖蔡芯琪陈卓湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室分子科学与生物医学实验室长沙410082

近年来基于益生菌的幽门螺旋杆菌感染治疗策略受到了越来越多的关注,然而益生菌在胃部中直接递送会受到胃酸环境的干扰,难以存活,无法有效抑制幽门螺旋杆菌。为了实现益生菌在胃部的高效递送,我们制备了具有核壳结构的益生菌胶囊。胶囊... 详细信息

近年来基于益生菌的幽门螺旋杆菌感染治疗策略受到了越来越多的关注,然而益生菌在胃部中直接递送会受到胃酸环境的干扰,难以存活,无法有效抑制幽门螺旋杆菌。为了实现益生菌在胃部的高效递送,我们制备了具有核壳结构的益生菌胶囊。胶囊外壳由海藻酸钙(Alg)、碳酸钙(CaCO_(3))以及铁钴磁性石墨纳米囊FeCo@G组成,胶囊内核为益生菌(约氏乳杆菌,Laj)菌液。其中,CaCO_(3)用于局域中和胃酸以保护内核益生菌,而FeCo@G则赋予了胶囊良好的磁驱动性能。我们利用扫描电子显微镜以及细胞显微成像系统等手段考察了益生菌胶囊的形貌和包裹稳定性,结果显示,胶囊能稳定包裹益生菌并抵御模拟胃液(SGF)中盐酸的侵蚀,维持了益生菌活性,并对幽门螺旋杆菌(H.p)具有明显抑制作用。此外,我们进一步探究了Alg/CaCO_(3)/FeCo@G-Laj(ACFL)胶囊在模拟胃部环境内的磁导航运动性能,结果表明,在磁场条件下,ACFL胶囊在不同粘度的介质中均可以实现高效的磁驱动效应,证实了ACFL胶囊的益生菌靶向递送能力。综上,ACFL胶囊为幽门螺旋杆菌的治疗提供新的方法,同时也为胃酸不稳定药物的高效保护以及精准投递提供了新平台。

关键词：益生菌幽门螺旋杆菌胃部药物投递磁性石墨纳米囊酸稳定性

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干湿循环作用下泥岩力学特性及损伤演化统计模型研究

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工程地质学报 2024年

作者：俱量朱兴华温瑞祥肖永玖冯笑瑞朱佳豪长安大学地质工程与测绘学院西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室

开展干湿循环作用下库岸滑坡滑带岩土体的力学特性劣化规律研究，对于揭示库岸斜坡的破坏机理具有重要意义。本文选取黄河上游典型库岸滑坡的滑动面泥岩，开展了干湿循环0-5次的单轴压缩试验，探究了干湿循环作用下泥岩力学特性的劣化... 详细信息

开展干湿循环作用下库岸滑坡滑带岩土体的力学特性劣化规律研究，对于揭示库岸斜坡的破坏机理具有重要意义。本文选取黄河上游典型库岸滑坡的滑动面泥岩，开展了干湿循环0-5次的单轴压缩试验，探究了干湿循环作用下泥岩力学特性的劣化规律；然后利用扫描电镜（SEM）分析了不同干湿循环次数下泥岩微观结构形貌变化规律；最后结合Druck-Prager准则，建立了考虑岩石压密特征，且微元强度服从Weibull分布的分段式统计损伤演化模型。结果表明：随着干湿循环次数的增加，泥岩的峰值强度、微裂纹闭合应力、弹性模量、初始模量减小，峰值应变、微裂纹闭合应变增加；泥岩在干湿循环作用下持续崩解，空隙增大，微裂纹扩张演化为贯通裂隙，破坏形式由脆性破坏向延性破坏方向过渡；新建分段式统计损伤演化模型能较好地模拟干湿循环条件下受荷泥岩的力学特性，尤其是压密阶段，具有一定的合理性与可靠性。本项研究成果可为进一步探索黄河泥岩型滑坡的成因机制提供科学参考。

关键词：干湿循环泥岩力学特性统计损伤模型 Weibull分布 Druck-Prager准则

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微环外腔可调谐窄线宽半导体激光器特性分析

激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 306-311页

作者：刘绍殿肖永川李朋飞冯琛瞿鹏飞重庆光电技术研究所重庆400060

对基于氮化硅的微环外腔反馈窄线宽半导体激光器进行了性能表征和研究。通过对增益芯片的驱动电流、两个微环热电极电压、相位节热电极电压和半导体制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)温度控制等参数的调节,实现了C波段可调谐输出,所提... 详细信息

对基于氮化硅的微环外腔反馈窄线宽半导体激光器进行了性能表征和研究。通过对增益芯片的驱动电流、两个微环热电极电压、相位节热电极电压和半导体制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)温度控制等参数的调节,实现了C波段可调谐输出,所提激光器的边模抑制比≥52 dB,输出功率>10 dBm。通过对激光器高频白噪声进行表征,计算得到激光器的线宽为0.84 kHz,相位噪声在0.01、0.1和1 kHz处分别为581.04、60.47和6.70μrad/Hz^(1/2)。通过对激光器的相对强度噪声(RIN)进行测试,在1~20 GHz范围内,激光器RIN≤-156 dB/Hz。基于上述优异的性能,基于氮化硅的微环外腔反馈窄线宽半导体激光器有望在光纤传感、微波光子、相干通信和多普勒激光雷达等领域发挥潜在应用价值。

关键词：微环谐振腔氮化硅宽带可调谐波长窄线宽半导体激光器

GNSS-IR潮位反演中高仰角数据质量控制方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 68-76页

作者：赵涛叶世榕罗歆琪夏朋飞武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079

全球导航卫星系统干涉反射测量(global navigation satellite system-interferometric reflectometry,GNSS-IR)技术可利用信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)数据包含的多路径信息反演潮位,但通常需限制仰角范围,导致可用数据量少以及时间分辨率不足。针对上述问题,提出一种数据质量控制方法,重构SNR残差序列获得仅受多路径影响的SNR序列,再设计并训练Transformer神经网络模型对数据进行分类,在潮位反演前筛除无效SNR数据,将高仰角数据纳入可用范围。实验表明,该方法可大幅度提升高仰角数据有效率,将反演站点的可用数据仰角范围扩展至5°~30°,从而显著提升可用数据量和潮位反演值的时间分辨率,对利用GNSS-IR技术的海啸、风暴潮实时监测等应用和长期海平面变化等海洋研究具有重要意义。

关键词： GNSS干涉反射测量潮位监测 Transformer模型数据质量控制高仰角

提高年循环效率的永磁同步发电机-齿轮传动系统机电协同设计

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机械工程学报 2024年第1期60卷 296-308页

作者：李峥琪刘长钊宋健王磊重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400030

为实现永磁同步风力发电机组轻量化、高年循环效率的设计目标,提出了一种永磁同步发电机-齿轮传动系统机电协同参数优化设计方法。首先建立风轮计算模型,以风电场实测的年风速工况作为风力发电机组的运行工况。接着建立齿轮传动系统的... 详细信息

为实现永磁同步风力发电机组轻量化、高年循环效率的设计目标,提出了一种永磁同步发电机-齿轮传动系统机电协同参数优化设计方法。首先建立风轮计算模型,以风电场实测的年风速工况作为风力发电机组的运行工况。接着建立齿轮传动系统的损耗模型,并基于有限元建立永磁同步发电机饱和磁链模型、转矩模型和损耗模型。在此基础上,为最大限度地发挥各参数下发电机组的效率潜力,采用非线性效率最优电流分配策略对发电机的控制电流进行优化。最后在发电机电磁约束、齿轮几何和强度约束、连续传动约束条件下,以发电机和齿轮的参数作为优化变量,以永磁同步发电机-齿轮传动系统的总质量和年循环风速工况下的总损耗作为目标函数,利用NSGA-Ⅱ算法对目标函数进行优化。该过程优化中嵌套优化,整个过程通过脚本自动化运行,最大程度地降低了系统的损耗和质量,减少了时间成本。基于上述方法对8 MW永磁同步发电机-齿轮传动系统进行优化,优化后系统总质量降低了40.2%,系统年循环损耗减少了461 562.53 kW·h,表明该方法有效地降低了系统的质量且提高了年循环效率。

关键词：永磁同步风力发电机组轻量化年循环效率机电协同设计参数优化