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基于隐马尔可夫模型的老年人跌倒行为检测方法研究

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中国生物医学工程学报 2017年第2期36卷 165-171页

作者：曹荟强林仲志吴水才北京工业大学生命科学与生物工程学院北京100124 长庚大学资讯工程系台湾桃园33302

随着社会老龄化程度的加剧,老年人的安全健康监护需求日益增加。跌倒行为在老年人日常生活中比较常见,它会给老年人带来严重的身体及心理伤害。因此,跌倒检测对于保护老年人的健康及安全具有重要意义。针对跌倒的运动过程,分析人体加速... 详细信息

随着社会老龄化程度的加剧,老年人的安全健康监护需求日益增加。跌倒行为在老年人日常生活中比较常见,它会给老年人带来严重的身体及心理伤害。因此,跌倒检测对于保护老年人的健康及安全具有重要意义。针对跌倒的运动过程,分析人体加速度变化特征,提出基于隐马尔可夫模型(HMM)的跌倒检测方法。将人体跌倒的加速度信号提取为加速度观测序列,并以此为训练样本训练隐马尔可夫模型,建立跌倒过程的概率模型进行跌倒检测。在验证实验中,采集10名志愿者共300例样本,采用5折交叉检验方法,对模型的有效性进行验证。验证结果表明,该方法检测跌倒的准确率为98.2%,灵敏度为91.3%,特异性为99.6%,具有良好的检测效果,可实现对跌倒行为的准确检测。

关键词：跌倒检测加速度时序隐马尔可夫模型

基于MOFs模板可控合成空心材料及其电解水性能的研究

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基于MOFs模板可控合成空心材料及其电解水性能的研究

作者：曹荟杰天津理工大学

学位级别：硕士

金属有机框架（Metal organic frameworks,MOFs）是一种新型无机-有机杂化功能材料,具有高孔隙率、金属位点开放、比表面积大、合成方法简单、形貌尺寸及化学组成高度可控等优点,因此是构建空心材料的理想前驱体和模板。本文主要研究基... 详细信息

金属有机框架（Metal organic frameworks,MOFs）是一种新型无机-有机杂化功能材料,具有高孔隙率、金属位点开放、比表面积大、合成方法简单、形貌尺寸及化学组成高度可控等优点,因此是构建空心材料的理想前驱体和模板。本文主要研究基于MOFs模板可控合成空心材料及其催化性能。论文主要内容和结论如下:1.本工作发展了一种合成空心碳基材料的方法,通过热解负载有镍的包封多金属氧酸盐的金属有机框架前驱体,设计并制造了一种负载有NiN和Co纳米颗粒的中空氮掺杂碳纳米笼（PW-Ni Co-NC）。中空结构赋予PW-Ni Co-NC低密度、大电化学表面积和短扩散路径等有利特质,使其在析氧（OER）和析氢（HER）反应方面表现出了双重功能。此外,催化剂在甘油/葡萄糖氧化反应中也表现出显著增强的电化学性能。在自制的两电极电解槽中,将HER耦合生物质电氧化反应,成功降低了析氢所需的池压,证实了催化剂在节能产氢方面的应用潜力。2.本工作发展了一种用MOFs作为牺牲模板制备空心水滑石（Layered Double Hydroxides,LDHs）的方法,并通过对前驱体形貌及刻蚀模板过程中部分参数的调整,对空心水滑石的形貌尺寸以及化学组成进行了调控。在此基础上,通过引入以脱合金法制备的纳米多孔金（Nanoporous gold,NPG）导电衬底,用相同的策略在纳米多孔金表面制备了均匀的LDHs层（NPG-HS-LDH）。NPG导电衬底可以为活性位点提供更加优异的电子/离子电导率和物质输运,使电催化性能获得大幅提升。NPG-HS-LDH在碱性OER测试中表现出远超商业Ir O和制备的空心LDHs粉体催化剂的性能,拥有233 m V的超低过电位。同时在水合肼氧化性能的测试中,自制两电极电解池仅需要0.983 V的池压即可达到10 m A cm电流密度。这项工作展现了引入纳米结构衬底材料对催化剂性能的大幅提升以及中空材料的优越性。

关键词：金属有机框架空心结构电催化碳材料水滑石

广州地区低温粮仓围护结构保温隔热层最佳厚度分析

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广州地区低温粮仓围护结构保温隔热层最佳厚度分析

作者：曹荟娟河南工业大学

学位级别：硕士

粮食安全是国家安全的重要基础,解决好吃饭问题是治国理政的头等大事,稳住粮食安全压舱石,才能稳住百价之基,稳住百姓幸福感。低温储粮是一种有效的绿色储粮措施,可以抑制微生物的生长繁殖、保证粮食品质和减少粮食熏蒸的化学药剂污染... 详细信息

粮食安全是国家安全的重要基础,解决好吃饭问题是治国理政的头等大事,稳住粮食安全压舱石,才能稳住百价之基,稳住百姓幸福感。低温储粮是一种有效的绿色储粮措施,可以抑制微生物的生长繁殖、保证粮食品质和减少粮食熏蒸的化学药剂污染。然而,低温粮仓制冷空调系统能耗较高,不利于低温粮仓的大面积推广和应用。围护结构的保温隔热是降低低温粮仓空调系统能耗的重要技术措施。因此,研究低温粮仓围护结构保温隔热层最佳厚度具有重要的现实意义和工程应用价值。在全寿命周期内存在一个使粮仓的建设费和运行费之和（即总投资）达到最小值的保温层厚度为保温层最佳厚度。本文以处于夏热冬暖气候区的广州为例,采用全生命周期理论研究低温粮仓围护结构保温隔热层厚度优化方法,研究给出了基于多层围护结构动态传热模型的保温层厚度优化方法和基于年度等效满负荷的保温层厚度优化方法。考虑不同外墙朝向、不同保温隔热材料和外墙（屋顶）外表面不同颜色等因素的影响,计算分析了广州地区低温粮仓外墙和屋顶保温隔热层的投资回收期、总投资、净现值等经济参数,研究给出了运用XPS、EPS、聚氨酯三种常用保温材料时广州地区低温粮仓外墙和屋顶最佳保温隔热层厚度。采用基于多层围护结构动态传热模型的保温层厚度优化方法得到的广州地区低温粮仓外墙保温层最佳厚度范围为0.075～0.157m,屋顶保温层最佳厚度范围为0.089～0.181m。采用基于年度等效满负荷的保温层厚度优化方法得到的广州地区低温粮仓外墙保温层最佳厚度范围为0.075～0.146m,屋顶保温层厚度范围为0.079～0.17m。两种保温层厚度优化方法的计算误差在10%左右,低温粮仓围护结构保温层最佳厚度计算结果比较接近,说明两种优化方法均具有较好的预测准确性。

关键词：低温粮仓外墙屋顶保温层最佳厚度全生命周期

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游离脂肪酸致胰岛素抵抗的机制研究

游离脂肪酸致胰岛素抵抗的机制研究

作者：曹荟哲兰州理工大学

学位级别：硕士

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是大部分2型糖尿病(type II diabetes mellitus,T2DM)的主要代谢紊乱,在全球范围内呈现流行性的发病趋势。IR由一系列生理因素的改变导致,其中包括胰岛素受体信号转导缺陷、线粒体功能障碍、微脉管功... 详细信息

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是大部分2型糖尿病(type II diabetes mellitus,T2DM)的主要代谢紊乱,在全球范围内呈现流行性的发病趋势。IR由一系列生理因素的改变导致,其中包括胰岛素受体信号转导缺陷、线粒体功能障碍、微脉管功能障碍和炎症作用等。这些改变导致肝脏和骨骼肌特异性脂质代谢物(甘油二脂和/或神经酰胺)的积累,最终损伤胰岛素信号转导,导致IR。血清中游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平升高是脂肪代谢异常的典型表现,也是肥胖引起的IR的主要因素之一。目前的研究表明FFA致IR的机制包括了氧化应激、炎症作用、凋亡、线粒体功能障碍、内质网应激等,涉及的分子主要包括JNK(Jun N-尾激酶)、ROS(活性氧)、PKCδ(蛋白激酶C-δ)、NLRP3(核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3)等。但大部分的研究都是在细胞和动物模型中进行的,同时涉及的分子数量有限,信号通路单一,因此,本研究从前期糖尿病(pre-diabetes mellitus,Pre-DM)和T2DM患者血清中FFA与IR的关系研究出发,通过对FFA水平异常升高的IR患者与FFA水平正常的健康体检人群的血液样本进行胰岛素信号通路基因芯片分析,筛选参与FFA致IR疾病过程的与胰岛素信号转导通路相关的差异表达基因,寻找可能的致病分子,从而为早期诊断及疾病治疗提供分子靶点和理论依据。本研究收集在兰州总医院入院治疗并诊断为T2DM的患者154例、体检中心体检人群中被诊断为Pre-DM的患者39例、以及体检中心体检的健康人33例,按相关诊断标准将T2DM分为T2DM肥胖组(O组)、T2DM非肥胖组(N组),将Pre-DM分为空腹血糖受损组(IFG组)和糖耐量受损组(IGT),健康对照组为NC组。测定入选者的基本体质指标、生化指标、内分泌指标和血清FFA水平,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),用t检验、非参数秩和检验、Pearson相关分析和多元线性回归分析进行统计学分析。然后在O组、N组和NC组中分别筛选符合条件的病例共10例,提取外周血中的mRNA,反转录为cDNA,进行基因芯片检测,筛选差异表达基因。最后将筛选出的与FFA致IR的相关差异表达基因DOK1,在T2DM和Pre-DM中其他符合条件的样品中进行荧光定量PCR检测,分析表达情况,验证基因芯片结果的可靠性。本研究结果表明:(1)T2DM组、N组以及O组的FFA水平和HOMA-IR均显著高于NC组;在N组中,HOMA-IR与FFA存在正相关关系,随着FFA的增加,HOMA-IR增大,FFA对HOMA-IR的影响较大。(2)IFG组、IGT组和Pre-DM组中FFA和HOMA-IR均显著高于NC组;Pre-DM患者HOMA-IR与FFA正相关关系,随着FFA的增加,HOMA-IR增大,同时FFA对HOMA-IR的影响最大。(3)基因芯片分析结果表明O组与NC组相比,基因FOS(FBJ murine osteosarcoma viral oncogene homolog,FBJ鼠科动物骨肉瘤病毒致癌基因同系物)显著下调,差异倍数为3.58(p0.05)。综上所述,我们推测,对于T2DM中的非肥胖患者以及前期糖尿病的患者来说,血清FFA水平的异常升高可能与DOK1的显著下调有关,同时可能通过下调DOK1的表达,抑制脂肪合成,促进脂肪分解,促使或加重IR状态。

关键词：游离脂肪酸胰岛素抵抗基因芯片 2型糖尿病前期糖尿病

基于穿戴式健康智慧衣的人体跌倒检测算法研究

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基于穿戴式健康智慧衣的人体跌倒检测算法研究

作者：曹荟强北京工业大学

学位级别：硕士

现如今,我国老年人口持续增长,社会老龄化程度逐渐加深。对于老年人而言,身体条件日益下降,保持身体平衡的能力越来越差,跌倒容易发生。跌倒与其所造成的影响已成为身体健康与生活独立的最大威胁,跌倒的后果轻则身体外伤,严重甚至死亡... 详细信息

现如今,我国老年人口持续增长,社会老龄化程度逐渐加深。对于老年人而言,身体条件日益下降,保持身体平衡的能力越来越差,跌倒容易发生。跌倒与其所造成的影响已成为身体健康与生活独立的最大威胁,跌倒的后果轻则身体外伤,严重甚至死亡。跌倒检测方法不仅可以为老年人提供安全保护,保证了日常生活的健康独立;同时在医护环境中使医护人员能立即获知病患跌倒,进而提供及时的医疗救助,提高了医护的质量。因此,借助现代科学技术手段研究有效的跌倒检测方法具有较高的研究价值与现实意义。目前国内外针对跌倒检测方法的研究层出不穷,但多存在着误报率高的问题;并且跌倒检测方法很少涉及到跌倒行为的数学模型建立,以数学模型为基础设计跌倒检测方法还有许多关键问题尚未解决。本论文研究的内容结合穿戴式设备,通过运动过程与数学概率模型的相关理论对跌倒行为检测方法做出了创新性的探索,在确保跌倒检测准确率的情况下,进一步降低了跌倒检测的误报率。本研究的主要工作及贡献总结如下:(1)设计并搭建了穿戴式人体运动监测实验系统。基于台湾长庚大学生物资讯实验室所研制的“穿戴式健康智慧衣”搭建了人体运动监测实验系统,该系统结合了健康智慧衣的运动信息采集功能,并设计开发了PC端信息处理应用程序。利用该系统采集了人体日常活动行为和跌倒行为的加速度信号,并分析对比了两者的差异,总结了两者的过程变化特点。(2)定义了跌倒行为过程。归纳总结了跌倒行为加速度信号在幅值变化上和时间过程上的特性,设定了跌倒加速度信号变化的不同阶段;对照跌倒过程中的人体姿态姿势的改变,设定了跌倒行为的不同运动状态,以不同运动状态的依次转移方式对跌倒加速度信号进行了描述。(3)提出了基于隐马尔可夫模型的跌倒检测算法。首先设计了观测序列提取方法、对人体运动过程的加速度信号进行处理,得到人体运动过程中特征部分的加速度观测时间序列,以“观测时间序列”的形式对运动行为进行描述;其次,结合跌倒过程的不同运动状态的变化情况,总结出各运动状态的转移规律,并归纳出跌倒过程的时序变化特征。根据跌倒行为加速度变化的特点,跌倒过程中失衡运动状态和与地面碰撞的运动状态,学习训练描述人体跌倒过程的隐马尔可夫模型,应用隐马尔可夫模型原理计算待观测序列与跌倒模型间的匹配概率,以此对人体当前是否发生跌倒行为进行评估,从而完成跌倒行为检测。(4)设计实验对跌倒行为模型的检测效果进行了验证。应用本文所提出的跌倒模型对日常行为活动与跌倒行为活动进行了跌倒行为检测分析。在实验验证样本范围内,本文所提的基于隐马尔可夫模型的跌倒检测算法可以有效区分人体日常活动行为和跌倒行为,应用5折交叉检验对算法进行验证,取得了准确率为99.1%,灵敏度为96.7%,特异性为99.3%的结果。(5)设计并实现了跌倒行为检测移动端APP。选择了Android平台作为跌倒检测的实际应用平台对本文方法的实用性进行了测试。Android平台软件的可移植性使得该APP为后期拓展开发健康监护类软件打下基础。

关键词：人体跌倒检测加速度时间序列隐马尔可夫模型穿戴式设备跌倒检测APP

将内皮祖细胞纳入心血管疾病治疗方案的争论与探讨

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临床心血管病杂志 2016年第10期32卷 1055-1059页

作者：徐倩曹荟哲哈小琴兰州大学第二附属医院兰州730030 兰州理工大学兰州军区兰州总医院检验科

内皮祖细胞(EPCs)对受损血管的修复和新血管的形成至关重要。机体缺血或血管损伤时,EPCs可直接分化为成熟的内皮细胞(ECs)或分泌多种细胞因子促进血管的修复和新生。心血管疾病(CVD)的发生与体内EPCs的数量和功能密切相关,有建议认为可... 详细信息

内皮祖细胞(EPCs)对受损血管的修复和新血管的形成至关重要。机体缺血或血管损伤时,EPCs可直接分化为成熟的内皮细胞(ECs)或分泌多种细胞因子促进血管的修复和新生。心血管疾病(CVD)的发生与体内EPCs的数量和功能密切相关,有建议认为可将其作为CVD的临床生物标志物。然而,目前关于EPCs的定义及其鉴定方法尚未标准化,因此关于将其作为CVD标志物值得探讨。

关键词：内皮祖细胞内皮细胞心血管疾病血管损伤

浅析我国金融控股公司的风险管理——以股份制商业银行为例

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山西农经 2018年第24期 81-82页

作者：曹荟婷安徽财经大学金融学院安徽蚌埠233030

近年来,金融业的发展突飞猛进,对外推进的进程也在不断加快,人民币国际化以及"一带一路"新经济带的建设,向全世界展现了我国金融业的蓬勃发展。但是金融业规模的扩大,将带来秩序紊乱、行业管理程度复杂化等问题。中国银行业的起步与发... 详细信息

近年来,金融业的发展突飞猛进,对外推进的进程也在不断加快,人民币国际化以及"一带一路"新经济带的建设,向全世界展现了我国金融业的蓬勃发展。但是金融业规模的扩大,将带来秩序紊乱、行业管理程度复杂化等问题。中国银行业的起步与发展缓慢,因此在风险管理的层面上远远落后于其他金融行业,风险控制缺少全面化与规范化。目前,大型的商业银行例如工商银行、建设银行的风险管理日趋完善,但股份制银行的系统性金融风险管理较差[1]。从股份制商业银行的角度出发,分析金融控股公司面临的风险并提出建议。

关键词：金融控股风险管理建议对策

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健康科普的全媒体传播策略研究

科技传播 2024年第24期16卷 53-59页

作者：孙茹曹荟李晶山西科普影视传媒有限公司山西医科大学口腔医院山西省中西医结合医院内分泌科

健康科普的全媒体传播对公众健康教育有着重大的现实意义,是一种具备多渠道、多元化以及强互动特征的信息传播模式,有着传播渠道多元、受众需求增长、传播主体多样、互动性增强等显著特点,但也存在着发展不均衡、信息质量参差不齐、专... 详细信息

健康科普的全媒体传播对公众健康教育有着重大的现实意义,是一种具备多渠道、多元化以及强互动特征的信息传播模式,有着传播渠道多元、受众需求增长、传播主体多样、互动性增强等显著特点,但也存在着发展不均衡、信息质量参差不齐、专业度不强、深度沟通不足等问题亟待解决。健康科普的全媒体传播需以严格审核为基础,奠定良好的用户信任度,确保发布信息的权威;以互动式体验为关键,激发用户参与其中,提升用户热情;以技术创新为传播动力,拓展传播多样形式,增强用户吸引力;以严格规范监管为保障,守护公序良俗,提升用户安全感。

关键词：健康科普全媒体传播用户

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浅谈中职服装专业的课堂教学技巧

新课程研究(中旬刊) 2011年第9期 99-100页

作者：曹兆荟江苏省盐城高级职业学校

近年来,中职生源质量有所下降,再加上服装专业教学的特殊性,给该专业课的教学带来了一些困难。文章有针对性地提出了若干解决方法。

关键词：中职服装专业课堂教学