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连续波生物雷达生命体征检测平台与实验研究

中国现代教育装备 2024年第1期 77-79,83页

作者：张冰洋黄霞中南民族大学实验教学与工程训练中心湖北武汉430074

为全面提高实践教学质量,基于当前生物雷达生命体征检测的研究热点,开发了一个低成本的连续波生物雷达生命体征检测平台,用于开展呼吸、心率的非接触式检测实验研究。该实验平台以人体为被测对象,搭载了生物雷达传感器,以MSP430F5529 La... 详细信息

为全面提高实践教学质量,基于当前生物雷达生命体征检测的研究热点,开发了一个低成本的连续波生物雷达生命体征检测平台,用于开展呼吸、心率的非接触式检测实验研究。该实验平台以人体为被测对象,搭载了生物雷达传感器,以MSP430F5529 LaunchPad为硬件基础,设计了雷达基带信号调理电路板,并利用MATLAB/LabVIEW进行体动信号的数据处理和分析,提取呼吸、心跳信号。实验内容涵盖模拟电路、单片机与嵌入式系统、信号与系统、数字信号处理等多门课程内容。基于该实验平台进一步开展非接触式呼吸、心跳检测在医疗诊断、家庭监护领域的应用研究和创新开发,培养学生的创新精神和综合能力。

关键词：连续波生物雷达生命体征检测非接触 MSP430F5529

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基于马尔可夫转移概率的意识障碍识别研究

中南民族大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 350-357页

作者：李娅倩庄禹童高军峰李响田敏张冰洋中南民族大学生物医学工程学院武汉430074 中南民族大学实验教学与工程训练中心武汉430074 首都医科大学附属北京天坛医院神经外科北京100050

意识障碍可分为最小意识状态和植物状态,目前对两类患者的区分主要基于行为量表的方法,但仍存在40%的误判率,脑电信号可以作为临床诊断的辅助工具.微状态可以反应大脑潜在认知机制的时空信息,探讨较短且具有平稳性微状态序列的低阶马尔... 详细信息

意识障碍可分为最小意识状态和植物状态,目前对两类患者的区分主要基于行为量表的方法,但仍存在40%的误判率,脑电信号可以作为临床诊断的辅助工具.微状态可以反应大脑潜在认知机制的时空信息,探讨较短且具有平稳性微状态序列的低阶马尔可夫性质鲜少研究.基于18名意识障碍患者的静息态脑电信号,在具有平稳性的时间尺度上(60 s)对微状态序列进行分割,然后计算状态转换序列的一阶马尔可夫和二阶马尔可夫转移概率,得到两类意识障碍患者具有统计学差异的转移模式,并将差异模式作为特征进行交叉验证,最高得到92%的分类准确率.结果表明:意识障碍患者的统计差异模式更倾向于转向C状态和D状态,一阶马尔可夫比二阶马尔可夫具有更好的分类效果.上述结果为区分两类意识障碍患者以及医疗领域的微状态研究提供了新方法.

关键词：微状态脑电信号马尔可夫平稳性转移概率意识障碍

机场复合道面沥青混凝土加铺层抗冲击性能研究

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机场复合道面沥青混凝土加铺层抗冲击性能研究

作者：张冰洋南京航空航天大学

学位级别：硕士

近年来,我国民航事业高速发展,机场数量不断增加,其中刚性道面约占机场道面总数量的90%以上,但随着使用年限增长,大部分机场混凝土道面出现裂缝、胀起、板角断裂、错台等病害;限于施工时间,加铺沥青混凝土面层是较有效的解决办法。我国... 详细信息

近年来,我国民航事业高速发展,机场数量不断增加,其中刚性道面约占机场道面总数量的90%以上,但随着使用年限增长,大部分机场混凝土道面出现裂缝、胀起、板角断裂、错台等病害;限于施工时间,加铺沥青混凝土面层是较有效的解决办法。我国复合道面设计规范未考虑航空器动荷载因素,与道面实际状况不符,考虑机场道面频繁承受冲击荷载的服役状态,有必要研究高应变率下沥青混凝土的行为和多层复合道面的性能。首先论文进行了沥青混凝土抗冲击性能研究,制备了普通AC-13、SMA-13沥青混凝土和NRP、掺加高粘剂的SBS改性的AC-13、SMA-13共6种试件,采用SHPB装置进行了不同气压下的冲击试验,研究了沥青混凝土动力应力-应变曲线特点及两种改性剂对不同类型沥青混凝土动态力学性能的影响,并分析了破坏形态过程。沥青混凝土应力-应变曲线分为弹性变形、塑性强化和塑性破坏三个阶段;破坏形态分为:完好、裂缝、破损、块裂和碎裂五种,不同类型材料破坏形态相似;各试件峰值应力、冲击韧性和应变比同应变率呈一次函数关系;两种改性剂均能够提高沥青混凝土的强度和韧性,NRP改性剂提升峰值应力5.1%～14.5%,提升冲击韧性6.2%～13.5%;掺加高粘剂的SBS提升峰值应力2.8%～6.3%,提升冲击韧性13.1%～20.2%;其次研究了复合道面改性沥青混凝土加铺层抗冲击性能。通过落锤冲击试验,研究不同冲击高度和不同沥青混凝土加铺层对复合道面板抗冲击性能的影响。落锤冲击下,复合板和水泥混凝土板试件均为劈裂破坏;冲击过程可分为初始接触时段、加速变形时段、变形受限时段和整体回弹时段;第一次冲击作用下,和纯水泥板相比,普通沥青混凝土复合板落锤加速度峰值降低了28.4%～55%,试件加速度峰值降低了28.9%～43.3%;改性复合板落锤加速度峰值降低了50.3%～76.3%,试件加速度峰值降低了37.6%～64%;锤头作用处复合板沥青混凝土层底的应变峰值最大,并向两侧依次递减。结果表明:复合板试件抗冲击性能更好,改性沥青混凝土复合板较普通复合板具有更好的抗冲击能力;改性剂的掺加对复合板试件破坏形态、表面凹坑直径和沥青混凝土层底应变,均有改善作用。最后利用LS-DYNA软件对落锤冲击试验进行了数值模拟和参数分析。通过LS-DYNA建立了复合板和纯水泥板的冲击试验模型,通过试验所得试件加速度对模型进行了验证,并在此基础上进行了更广泛的参数分析,研究了落锤在不同重量和速度冲击作用下复合道面各层位吸收能量的变化及占比。结果表明,所建立模型能够较准确的模拟试件破坏损伤情况,但加速度存在一定误差,整体而言所建模型能够较准确的反映出试件的抗冲击性能。

关键词：机场跑道加铺层复合道面抗冲击性能 SHPB 落锤冲击试验

百草枯引起神经元α-突触核蛋白寡聚化并向细胞核易位的时间依赖性研究

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环境与职业医学 2022年第2期39卷 193-199页

作者：张宝馥王楷栋张冰洋黄敏宁夏医科大学公共卫生与管理学院职业卫生与环境卫生学系/宁夏环境因素与慢性病控制重点实验室宁夏银川750004

[背景]百草枯(PQ)作为散发性帕金森病(PD)的环境毒物之一可引起α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集,但在其构象变化及亚细胞定位的研究有限。[目的]探讨PQ对多巴胺能神经元中α-syn构象以及亚细胞定位的影响。[方法]选取48只SPF级C57BL/6雄... 详细信息

[背景]百草枯(PQ)作为散发性帕金森病(PD)的环境毒物之一可引起α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集,但在其构象变化及亚细胞定位的研究有限。[目的]探讨PQ对多巴胺能神经元中α-syn构象以及亚细胞定位的影响。[方法]选取48只SPF级C57BL/6雄性小鼠随机分为对照组和模型组,模型组腹腔注射PQ(15 mg·kg^(-1)),对照组腹腔注射等容量0.9%生理盐水,每周注射2次,连续8周以构建类PD样小鼠模型。观察各组小鼠神经行为学(旷场实验、爬杆实验)的变化,来评估小鼠运动能力的改变。染毒结束后取小鼠脑组织进行免疫组织化学染色(IHC),检测中脑多巴胺(DA)能神经元特异性标记物酪氨酸羟化酶(TH)以及α-syn的表达量;同时采用蛋白质印迹法(WB)检测小鼠中脑TH、α-syn的蛋白表达量。以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞作为多巴胺能神经元的体外模型,使用固定浓度PQ(100μmol·L^(-1))处理细胞不同时间(0、12、24、36、48 h)后,采用WB法分别检测全细胞、细胞质、细胞核α-syn的表达情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞外α-syn的表达水平;免疫荧光法(IFA)观察α-syn的位置变化。[结果]神经行为学结果显示,与对照组比较,随染毒时间的增加PQ模型组小鼠旷场周边区域停留时间增加(P<0.05),中央区域停留时间和移动距离减少(P<0.05),爬杆时间增加(P<0.05);动物实验IHC结果显示,6周、8周模型组与对照组比较,中脑TH阳性细胞数减少(P<0.05),而α-syn阳性表达量在4、6和8周增多(P<0.05);WB结果同样显示TH相对表达量在PQ染毒6、8周明显减少(P<0.05),寡聚体α-syn相对表达量在4、6和8周增多(P<0.05)。细胞实验WB结果显示,细胞全蛋白寡聚体α-syn相对表达量随时间依赖性增多(R^(2)=0.7440,P<0.05);细胞质寡聚体α-syn相对表达量随时间增加先增加后减少(P<0.05);细胞核寡聚体α-syn相对表达量随时间依赖性增加(R^(2)=0.7913,P<0.05);IFA结果显示,寡聚化的α-syn表达增加并向细胞核易位(P<0.05);ELISA结果表明,细胞所释放的α-syn随PQ染毒时间增加呈现上升的趋势(P<0.05)。[结论]PQ引起多巴胺能神经元内α-syn表达增加,结构发生寡聚化且向细胞核易位。

关键词：百草枯 α-突触核蛋白寡聚化核易位帕金森病

百草枯诱导帕金森小鼠模型的肠道时间依赖性改变及脑肠轴联系初步探究

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中华劳动卫生职业病杂志 2022年第3期40卷 161-169页

作者：王楷栋张冰洋张宝馥黄敏宁夏医科大学公共卫生与管理学院职业卫生与环境卫生学系银川750004 宁夏环境因素与慢性病控制重点实验室银川750004

目的观察腹腔注射百草枯(PQ)构建的帕金森(PD)小鼠模型的肠道时间依赖性改变,初步建立脑肠轴的联系。方法于2019年10月,将48只小鼠随机分为染毒4周(P-4)组、染毒6周(P-6)组、染毒8周(P-8)组、对照4周(C-4)组、对照6周(C-6)组、对照8周(C... 详细信息

目的观察腹腔注射百草枯(PQ)构建的帕金森(PD)小鼠模型的肠道时间依赖性改变,初步建立脑肠轴的联系。方法于2019年10月,将48只小鼠随机分为染毒4周(P-4)组、染毒6周(P-6)组、染毒8周(P-8)组、对照4周(C-4)组、对照6周(C-6)组、对照8周(C-8)组,每组6只。染毒组腹腔注射15 mg/kg PQ溶液,对照组腹腔注射生理盐水(0.2 ml/20 g),每周2次。分别于初始状态(0周)及4、6、8周末次给药后,通过神经行为学测试(旷场、爬杆、悬尾及高架十字迷宫实验)评估小鼠的情绪变化和运动功能;收集小鼠1 h粪便,计算粒数及含水量评估肠道功能状态;免疫印迹实验检测小鼠中脑黑质区α突触核蛋白(α-syn)、酪氨酸羟化酶(TH),结肠闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、闭合蛋白(Occludin),炎症标志物分化抗原簇分子11b(CD11b)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、白细胞介素-1β(IL-1β),神经元标志物β-微管蛋白-Ⅲ(βⅢ-tubulin)、α-syn蛋白的表达水平;免疫组织化学染色检测结肠紧密连接蛋白ZO-1和Occludin表达水平;免疫荧光染色检测中脑黑质区TH表达水平及结肠神经元标志物βⅢ-tubulin和磷酸化(S129)α突触核蛋白(Ser129α-syn)共定位。结果与初始状态(0周)和C-8组比较,P-8组小鼠爬杆测试得分和静止时间明显增高,活动总路程、平均活动速度、开放臂进入次数百分比和1 h粪便粒数明显降低(P<0.05);染毒后,模型小鼠1 h粪便含水量先升高后降低,P-4组和P-6组明显高于相同时间点对照组,P-8组明显低于初始状态(P<0.05)。与对照组(C-8组)、P-4组和P-6组比较,P-8组小鼠ZO-1、Occludin蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。与对照组比较,P-4组小鼠早期炎症标志物CD11b和IL-1β表达水平明显升高(P<0.05);与对照组和P-4组比较,P-6组和P-8组小鼠CD11b、iNOS、HMGB1和IL-1β表达水平明显升高(P<0.05)。与对照组和P-4组比较,P-8组小鼠结肠βⅢ-tubulin表达水平明显降低,α-syn和Ser129α-syn表达水平明显升高(P<0.05);模型小鼠结肠Ser129α-syn与βⅢ-tubulin表达水平呈负相关(rs=-0.9149,95%CI:-0.9771~-0.7085,P<0.001);Ser129α-syn和βⅢ-tubulin在结肠肌间神经丛区域共定位随染毒时间逐渐增多。与对照组、P-4组和P-6组比较,P-8组小鼠中脑黑质区TH表达水平明显降低,α-syn和Ser129α-syn表达水平明显增加(P<0.05);模型小鼠中脑黑质区Ser129α-syn与TH相对表达水平呈负相关(rs=-0.9716,95%CI:-0.9925~-0.8953,P<0.001)。结论通过腹腔注射PQ成功构建PD小鼠模型,且模型小鼠肠道功能呈时间依赖性降低,初步确定异常聚集的α-syn可能是沟通脑肠轴的重要物质之一。

关键词：帕金森病脑肠轴肠道百草枯小鼠

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基于VTK的人体肺部医学体数据可视化

临床合理用药杂志 2015年第2期8卷 166-167页

作者：武力张冰洋武汉市中南民族大学生物医学工程学院 430074 武汉市中南民族大学创新创业中心 430074

随着计算机断层图像（CT）、核磁共振成像（MRI）、核磁共振血管造影（MRA）等医学成像技术的产生和发展，特别是随着计算机技术的发展，医学体数据可视化已从辅助诊断发展为辅助治疗的重要手段，在临床中发挥着越来越重要的作用。医学... 详细信息

随着计算机断层图像（CT）、核磁共振成像（MRI）、核磁共振血管造影（MRA）等医学成像技术的产生和发展，特别是随着计算机技术的发展，医学体数据可视化已从辅助诊断发展为辅助治疗的重要手段，在临床中发挥着越来越重要的作用。医学体数据可视化是运用计算机图形学和图像处理技术，将从CT、MRI 等医学影像设备中获取的人体及其器官的断层二维序列或三维数据，在三维空间上生成三维图像，并进行定性和定量分析，能够为医师提供一个直观、精确的模型，基于获得的模型，有利于确定病灶及其周围组织器官的形状和空间分布，给医师提供数据支撑，为医学诊断和治疗提供准确、可靠、安全的解决途径。可视化获得的三维图像由于其丰富的信息和直观逼真的视觉效果，在临床诊断、治疗和医学研究中具有极大的应用价值。

关键词：人体肺部医学体可视化

乡村振兴战略下开放大学助推乡村人才振兴的研究

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吉林广播电视大学学报 2023年第5期 4-6页

作者：张冰洋吉林开放大学吉林长春130000

人才作为乡村振兴战略落到实处的关键支撑,乡村人才振兴为深化乡村振兴战略提供了丰富的人力资源支撑,现已成为新时代背景下全面深化乡村振兴战略的基础工程。我国开放大学长期坚持为乡村地区发展而培养和输送优秀人才,旨在推动乡村文... 详细信息

人才作为乡村振兴战略落到实处的关键支撑,乡村人才振兴为深化乡村振兴战略提供了丰富的人力资源支撑,现已成为新时代背景下全面深化乡村振兴战略的基础工程。我国开放大学长期坚持为乡村地区发展而培养和输送优秀人才,旨在推动乡村文明建设,提升乡村地区经济基础。开放大学的办学系统、办学经验以及教学模式等均有利于乡村人才振兴,因而能在乡村振兴中起到重要的育人作用。基于此,本文在分析乡村振兴下开放大学助推乡村人才振兴的价值意蕴的基础上,探索乡村振兴下开放大学的创新发展方向,强调产教融合、重心下移及跨界融合,最后提出乡村振兴下开放大学助推乡村人才振兴的策略,以期为开放大学参与乡村振兴提供参考。

关键词：乡村振兴开放大学乡村人才振兴

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新时代老年教育发展的策略研究

吉林广播电视大学学报 2022年第6期 96-98页

作者：张冰洋吉林开放大学吉林长春130022

为积极应对国家人口老龄化问题,现如今国内老年教育亟待改革,且需要全面推进以高质量与内涵式发展为导向的质量革命。国家和政府机关要明确新时代老年教育发展在教育观念、教育内容以及教育模式等层面的困境,通过明确终身教育观念,推动... 详细信息

为积极应对国家人口老龄化问题,现如今国内老年教育亟待改革,且需要全面推进以高质量与内涵式发展为导向的质量革命。国家和政府机关要明确新时代老年教育发展在教育观念、教育内容以及教育模式等层面的困境,通过明确终身教育观念,推动老年教育社会化发展;转变娱乐教育内容,构建赋权增能的教育体系;始终坚定创新引领,构建新时代老年教育模式;创新师资团队建设,探究互教互学的教育模式等形式,加强老年教育发展动能,顺应与满足新时代社会发展对于老年教育的期待及需求,切实保障老年人的高质量生活。

关键词：新时代老年教育发展

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机场跑道改性沥青混凝土抗冲击性能

南京航空航天大学学报 2023年第1期55卷 139-145页

作者：张冰洋解建光张芷英唐琳吕妍文祁国涛南京航空航天大学民航学院南京211106

为研究中高应变率下NRP和掺高粘剂的SBS两种改性剂对AC-13型沥青混凝土动力性能的影响,采用直径74 mm SHPB装置进行了4个气压下的冲击压缩试验,获得了不同种类改性沥青混凝土的破坏形态及应力-应变曲线。研究表明:沥青混凝土动态应力-... 详细信息

为研究中高应变率下NRP和掺高粘剂的SBS两种改性剂对AC-13型沥青混凝土动力性能的影响,采用直径74 mm SHPB装置进行了4个气压下的冲击压缩试验,获得了不同种类改性沥青混凝土的破坏形态及应力-应变曲线。研究表明:沥青混凝土动态应力-应变曲线分为弹性变形、塑性强化和塑性破坏3个阶段,破坏形态分为裂缝、破损、块裂和碎裂4种;两种改性剂均能改善沥青混凝土的抗冲击性能,并且对峰值应力和冲击韧性的应变率敏感性有一定影响,在不同应变率范围内两种改性剂对冲击韧性增强作用不同,NRP对峰值应力增强作用优于掺高粘剂的SBS;应变率超过130/s时,沥青混凝土出现弹性模量退化现象,NRP对弹性模量有提高作用。

关键词：沥青混凝土 SHPB 冲击荷载改性剂峰值应力冲击韧性应变率