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肠道菌群代谢物与颅脑创伤关系的研究进展

中华医学杂志 2024年第28期104卷 2653-2656页

作者：苏健光奚才华邵春海复旦大学附属华山医院临床营养科上海复旦大学附属华山医院虹桥院区重症监护病房上海

颅脑创伤(TBI)是意外伤害导致死亡和伤残的首要原因, 带来了诸多医疗和社会问题。近年来, 研究表明肠道菌群在TBI后发生了显著变化, 而肠道菌群紊乱与免疫反应失衡可能加剧TBI后的继发性损伤。肠道菌群代谢物作为脑肠轴双向交流的关键物... 详细信息

颅脑创伤(TBI)是意外伤害导致死亡和伤残的首要原因, 带来了诸多医疗和社会问题。近年来, 研究表明肠道菌群在TBI后发生了显著变化, 而肠道菌群紊乱与免疫反应失衡可能加剧TBI后的继发性损伤。肠道菌群代谢物作为脑肠轴双向交流的关键物质, 可通过多种途径对TBI后神经炎症反应等继发性损伤产生重要影响。本文阐述了肠道菌群主要代谢物在TBI后的变化特点以及它们调节继发性损伤的相关机制, 为TBI的治疗提供参考。

关键词：肠道菌群代谢物 TBI

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高真空分子泵驱动实验分析

电工技术 2023年第17期 168-172页

作者：吕耀阳奚光金王丛岭许磊范俊飞电子科技大学四川成都611731 广西成电智能制造产业技术有限责任公司广西柳州545007 柳州津晶电器有限公司广西柳州545001

研究低粒子阀粒度检测平台使用的小型复合分子泵驱动技术,设计分子泵驱动器的关键硬件电路并在实验平台对控制方法进行验证以实现分子泵的稳定驱动。采用无位置传感器的永磁无刷直流电机作为高真空分子泵的动力源,在现有的电机驱动和停... 详细信息

研究低粒子阀粒度检测平台使用的小型复合分子泵驱动技术,设计分子泵驱动器的关键硬件电路并在实验平台对控制方法进行验证以实现分子泵的稳定驱动。采用无位置传感器的永磁无刷直流电机作为高真空分子泵的动力源,在现有的电机驱动和停机控制策略上应用转子位置预定位方法及转子位置检测的线反电势过零法。研究设计得到了一种适用于高转速真空泵驱动领域的高真空分子泵驱动方法,实现了分子泵的稳定驱动。

关键词：高真空分子泵驱动器线反电势过零法高转速永磁无刷直流电机

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基于深度学习的直觉式精细运动想象研究

基于深度学习的直觉式精细运动想象研究

作者：梁光金曲阜师范大学

学位级别：硕士

运动想象(Motor Imagery,MI)是脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)中常用的一种范式,以其自发性的特点被广泛地应用于外围设备的控制。但是MIBCI能够输出的控制指令少,并且指令类型单一,缺乏与真实的控制指令间的直接联系,这极大... 详细信息

运动想象(Motor Imagery,MI)是脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)中常用的一种范式,以其自发性的特点被广泛地应用于外围设备的控制。但是MIBCI能够输出的控制指令少,并且指令类型单一,缺乏与真实的控制指令间的直接联系,这极大的限制了 MIBCI的进一步发展。本文围绕解码被试的直觉式方向精细运动想象脑电信号进行了深入的研究,以期通过实时解码被试的方向运动想象脑电信号实现被试对外围设备的直觉式控制,为BCI的在线实际应用提供新的思路。主要研究内容如下:(1)针对精细运动想象数据,特别是直觉式方向精细运动想象脑电数据短缺的问题,设计了一种新的运动想象脑电数据采集实验范式,并且依据此范式创建了一个包含14个被试的直觉式方向精细运动想象脑电数据集。范式以经典的“推箱子”游戏为运动想象刺激材料,激发被试的上、下、左和右四个方向运动想象任务的脑电数据。每个被试在不同的时间采集三次脑电数据,每次采集实验中每个运动想象任务采集100组,每个被试共采集1200组数据,数据集中共包含了 16800组数据。跨时间尺度的数据集还可用于研究时间因素对模型解码性能的影响。(2)针对MI脑电解码模型的解码精度不高、模型参数量大以及模型不具备可解释性的问题,提出了一种新的方向精细运动想象脑电解码模型EISATC-Fusion,模型包含 Inception 块、多头自注意力机制(Multi-Head Self-Attention,MSA)、时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)以及模型层融合。基于深度可分离(Depthwise Separable,DS)卷积和Inception块设计了多尺度并行模块DS Inception(DSI),用于提取脑电信号的多尺度时间信息。针对应用MSA处理脑电信号时的注意力塌陷问题,设计了基于卷积神经网络和Cos注意力的cnnCosMSA注意力模块,用于提取不同频率的全局时间信息,并且增强了模型的可解释性。基于深度可分离卷积和TCN设计了 TDSCN模块,用于提取脑电信号的高维度时间特征。将DSI和cnnCosMSA的输出在深度维度上进行特征融合并输入TDSCN,并且使用一个可学习的张量实现了自适应的决策信息融合。EISATC-Fusion模型在公开数据集BCI-2a和BCI-2b上分别实现了84.57%和87.58%的被试内的解码准确率,在BCI-2a上实现了 67.42%的跨被试解码准确率,在本文采集的直觉式方向精细运动想象脑电数据集上分别实现了74.5%和65.29%的被试内解码准确率和跨被试解码准确率。(3)为了进一步提高模型的解码精度,改进了两阶段模型训练策略。在模型训练的第一阶段,增加验证集的Loss作为模型训练早停的指标。验证集上的准确率作为主要的早停指标,同时考虑模型在验证集上的Loss。综合考虑了两种不同的评价指标,在提高模型的解码精度的同时改善了模型的鲁棒性。使用多个先进的脑电解码模型在BCI-2a数据集上进行了训练策略的实验,使用改进的训练策略训练后所有模型对脑电信号的解码准确率均有所提高,其中EISATC-Fusion 提高了 9.77%、EEG-TCNet 提升了 2.76%以及 ShallowConv 提升了 2.36%。实验结果表明,本文改进的模型训练策略能够改善模型的解码准确率并且具有普适性。(4)搭建在线实验验证平台,进行在线脑电解码实验。以人体肩关节主动康复训练为背景设计了在线实验流程。使用本文提出的运动想象脑电解码模型在4名被试上实现了 69.16%的平均解码准确率。进一步通过迁移学习的方法将准确率提升到了 73.52%,证明了在线实时的解码被试的方向运动想象脑电信号是可行的。在线实验实现了通过被试的方向运动想象脑电信号控制外围设备,这为脑机接口的在线实际应用提供了一种新的方式。

关键词：脑机接口精细运动想象脑电解码深度学习多头自注意力

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低粒子高真空插板阀的检测方法研究

电工技术 2023年第15期 147-150,155页

作者：奚光金王丛岭吕耀阳袁帅阳许磊范俊飞电子科技大学四川成都611731 广西成电智能制造产业技术有限责任公司广西柳州545007 柳州津晶电器有限公司广西柳州545001

低粒子高真空插板阀因选用材料的特殊性和密封技术的先进性,在运行过程中产生的机械冲击力就会较小,从而大大地减少了颗粒污染。它是常用于集成电路的晶圆生产行业的一类真空阀门,而目前国内厂家还无法生产这类阀门,也没有进行相关的设... 详细信息

低粒子高真空插板阀因选用材料的特殊性和密封技术的先进性,在运行过程中产生的机械冲击力就会较小,从而大大地减少了颗粒污染。它是常用于集成电路的晶圆生产行业的一类真空阀门,而目前国内厂家还无法生产这类阀门,也没有进行相关的设计研发。为此研究了基于光散射法的低粒子高真空插板阀的粒度检测方法及相应的检测指标,搭建了相关的粒度检测平台,并进行了模拟测试。

关键词：低粒子高真空插板阀粒度检测

沉积物活性铁锰特征对比研究及其对有机碳矿化的意义——以长江口、黄海中部陆架泥质区和黄河口为例

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海洋科学进展 2024年

作者：韦世金孟倪韦钦胜庄光超崂山实验室海洋生态与环境科学功能实验室中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室中国海洋大学化学化工学院自然资源部第一海洋研究所海洋生态环境科学与技术重点实验室中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心

铁锰的早期成岩是海洋沉积物有机碳矿化的重要途径之一，活性铁锰的含量和分布情况对评估铁锰异化还原作用下的有机碳矿化具有重要意义，然而目前针对中国近海不同沉积环境下活性铁锰的分布对比研究还比较少。2021年8—9月长江口(CJK1-3... 详细信息

铁锰的早期成岩是海洋沉积物有机碳矿化的重要途径之一，活性铁锰的含量和分布情况对评估铁锰异化还原作用下的有机碳矿化具有重要意义，然而目前针对中国近海不同沉积环境下活性铁锰的分布对比研究还比较少。2021年8—9月长江口(CJK1-3)、黄海中部陆架泥质区(YSCW-1)和黄河口(NS-37)三个站位沉积物中活性铁锰的含量及分布特征显示，长江口沉积物中碳酸盐结合态铁(Fecarb)的平均质量摩尔浓度(91.23μmol·g-1，干重)分别为黄海中部陆架泥质区沉积物(19.35μmol·g-1，干重)和黄河口沉积物(14.15μmol·g-1，干重)的4.71倍和6.45倍，无定形和弱结晶铁氧化物(Feox1)的平均质量摩尔浓度顺序为CJK1-3(111.63μmol·g-1，干重)>YSCW-1(79.99μmol·g-1，干重)>NS-37(61.63μmol·g-1，干重)。3个站位沉积物中锰氧化物的质量摩尔浓度都低于铁，可还原态锰(Mnre)平均质量摩尔浓度分别为Feox1的1.56%、0.91%和2.29%。培养实验结果表明铁锰异化还原在原位有机质条件下发生，铁锰异化还原的评估结果表明铁异化还原是近海(河口)沉积物有机碳矿化的重要途径，而锰还原是次要途径。研究结果加深了对中国近海(河口)沉积物中铁锰生物地球化学的认识。

关键词：长江口黄海黄河口铁锰有机碳

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液压油缸内孔滚压加工装置

锻压装备与制造技术 2024年第3期59卷 38-39页

作者：奚之金合肥合锻智能制造股份有限公司安徽合肥230601

液压油缸是液压机设备的核心部件,油缸体内孔表面的粗糙度和硬度是关键。本文介绍了一种油缸体内孔加工装置,可以提高油缸体内孔表面粗糙度及其表面硬度,克服传统加工装置结构的缺点,解决液压油缸常规加工工艺中遇到的问题,节约成本,提... 详细信息

液压油缸是液压机设备的核心部件,油缸体内孔表面的粗糙度和硬度是关键。本文介绍了一种油缸体内孔加工装置,可以提高油缸体内孔表面粗糙度及其表面硬度,克服传统加工装置结构的缺点,解决液压油缸常规加工工艺中遇到的问题,节约成本,提高效率。

关键词：液压机油缸内孔滚压加工表面粗糙度表面硬度

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液压油缸等离子弧表面淬火工艺

锻压装备与制造技术 2024年第4期59卷 116-117页

作者：奚之金合肥合锻智能制造股份有限公司安徽合肥230601

液压油缸作为液压机的液压执行元件,通过往复运动,输出压力和速度。因此其柱塞杆、活塞杆既要具备表面高硬度、耐磨性和疲劳极限,还要求心部具备高强度、韧性和塑性。为了满足柱塞杆、活塞杆技术性能要求,需对其外圆表面进行淬火处理。... 详细信息

液压油缸作为液压机的液压执行元件,通过往复运动,输出压力和速度。因此其柱塞杆、活塞杆既要具备表面高硬度、耐磨性和疲劳极限,还要求心部具备高强度、韧性和塑性。为了满足柱塞杆、活塞杆技术性能要求,需对其外圆表面进行淬火处理。为此,改变常规采用的感应加热表面淬火工艺,率先采用等离子弧表面淬火工艺,在卧式车床上对大直径油缸柱塞杆、活塞杆进行表面淬火,取得了满意的效果。

关键词：油液油缸等离子弧淬火柱塞杆活塞杆

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深空通信长无模糊距离高精度再生测距码设计

航空学报 2024年第12期45卷 158-168页

作者：奚雅楠党小宇李赛南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106 杭州电子科技大学电子信息学院杭州310018

在低信噪比环境中及极远测距范围内获得高精度距离测量量是深空测距面临的挑战。再生测距系统通过在航天器中将测距码再生,可将下行链路信噪比提升约30dB,从而解决低信噪比问题,但是已知测距码的无模糊测距距离难以满足未来深空测距需... 详细信息

在低信噪比环境中及极远测距范围内获得高精度距离测量量是深空测距面临的挑战。再生测距系统通过在航天器中将测距码再生,可将下行链路信噪比提升约30dB,从而解决低信噪比问题,但是已知测距码的无模糊测距距离难以满足未来深空测距需要。通过对复合函数与测距误差的关系进行系统分析,提出通过改变复合函数降低测距误差的方法,并用m序列及新复合函数设计新测距码。共设计8个新测距码,测距误差方差比已知测距码降低0.28~3.78dB,无模糊测距距离从7.5×10^(4)km提升至117×10^(4)~17884×10^(4)km,扩展了15~2384倍。其中包含一种直流分量为0的完全均衡的测距码。仿真结果表明:新测距码能为未来深空通信及深空探测提供更远距离内更高精度的距离测量支撑。

关键词：深空通信再生测距伪随机测距码 m序列无模糊距离测距精度

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紫丁香苷-壳聚糖水凝胶抑制椎间盘的退变

中国组织工程研究 2024年

作者：奚海翔段洁徐平费熙李小平曹磊唐光平张磊武汉市中医医院(湖北中医药大学附属国医医院)骨伤科武汉市中医医院(湖北中医药大学附属国医医院)脑病科

背景：有研究证实，椎间盘内注射紫丁香苷溶液可改善椎间盘的结构和功能，预防和减缓大鼠椎间盘退变过程，但是紫丁香苷的生物半衰期较短，难以在椎间盘内持续发挥作用，需要进一步提高其生物利用度。目的：观察紫丁香苷-壳聚糖水凝胶... 详细信息

背景：有研究证实，椎间盘内注射紫丁香苷溶液可改善椎间盘的结构和功能，预防和减缓大鼠椎间盘退变过程，但是紫丁香苷的生物半衰期较短，难以在椎间盘内持续发挥作用，需要进一步提高其生物利用度。目的：观察紫丁香苷-壳聚糖水凝胶治疗大鼠椎间盘退变的作用，以及紫丁香苷治疗椎间盘退变的机制。方法：(1)细胞实验：将第2-5代大鼠髓核细胞分4组处理：正常对照组不进行任何处理，退变组加入白细胞介素1β(建立椎间盘退变细胞模型)，药物组加入白细胞介素1β与紫丁香苷，抑制剂组加入白细胞介素1β、紫丁香溶液与磷脂酰肌醇3激酶抑制剂LY294002，处理24 h后，分别进行细胞凋亡、细胞外基质降解、氧化应激水平与凋亡相关蛋白及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路蛋白检测。(2)动物实验：制备紫丁香苷-壳聚糖水凝胶，检测其微观形貌与缓释性能。将30只SD大鼠随机分为模型对照组、模型干预组、水凝胶组、紫丁香苷溶液组、紫丁香苷水凝胶组，每组6只，均采用针刺法建立椎间盘退变模型，造模后即刻，模型干预组、水凝胶组、紫丁香苷溶液组、紫丁香苷水凝胶组大鼠椎间盘内分别注射PBS、壳聚糖水凝胶、紫丁香苷溶液与紫丁香苷-壳聚糖水凝胶，造模后8周取材进行组织学检测。结果与结论：(1)细胞实验：与正常对照组相比，退变组髓核细胞凋亡率、活性氧水平及BAX、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3、基质金属蛋白酶13蛋白表达均升高(P 金属蛋白酶13蛋白表达均降低(P <0.05),p-PI3K、p-AKT、BCL-2、Ⅱ型胶原蛋白表达均升高(P <0.05)，超氧化物歧化酶活性升高(P <0.05);LY294002可部分抑制紫丁香苷的作用。(2)动物实验：紫丁香-壳聚糖水凝胶呈现疏松多孔结构，并具有良好的缓释性能。苏木精-伊红与番红O-固绿染色显示，相较于模型对照组、模型干预组，壳聚糖水凝胶、紫丁香苷溶液与紫丁香苷-壳聚糖水凝胶均可不同程度地改善椎间盘退变情况，并且紫丁香苷-壳聚糖水凝胶的治疗作用要好于单独的水凝胶与药物溶液。(3)结果表明，紫丁香苷可通过激活PI3K/AKT信号通路调节氧化应激诱导的髓核细胞凋亡、细胞外基质降解，进而延缓椎间盘退变；相较于紫丁香苷单独注射给药，将紫丁香苷负载于壳聚糖水凝胶中可进一步延缓大鼠椎间盘退变的进程。

关键词：髓核细胞椎间盘退变紫丁香苷壳聚糖水凝胶工程化椎间盘