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基于卷积神经网络的毛巾瑕疵自动检测方法研究

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基于卷积神经网络的毛巾瑕疵自动检测方法研究

作者：郭辉辉河北大学

学位级别：硕士

毛巾是纺织产品中的重要类别,具有广泛的应用场景。目前,企业生产过程中的毛巾瑕疵检测主要依靠人工,随着质量标准的提升,人工检测在检测效率和成本上已经不足以满足企业的需求。为了提高检测效率、降低成本,国内外许多公司都基于机器... 详细信息

毛巾是纺织产品中的重要类别,具有广泛的应用场景。目前,企业生产过程中的毛巾瑕疵检测主要依靠人工,随着质量标准的提升,人工检测在检测效率和成本上已经不足以满足企业的需求。为了提高检测效率、降低成本,国内外许多公司都基于机器视觉对织物瑕疵检测系统进行了设计,并针对瑕疵检测算法这一关键部分进行研究改进,一定程度上实现了自动检测。然而所见研究与应用大多针对表面结构光滑且生产连续的布匹,对于成品为块状且表面存在毛圈、毛绒、种类繁多的缎档结构的毛巾瑕疵自动检测成果较少。因此应用机器视觉实现毛巾瑕疵自动检测具有重要的工业应用价值和意义,本文对毛巾瑕疵自动检测方法的主要研究内容如下:(1)确定毛巾瑕疵种类,设计毛巾瑕疵检测系统,依据毛巾瑕疵检测需求选取照明灯、工业相机和计算机等硬件;搭建瑕疵图像采集平台进行图像采集,介绍毛巾瑕疵图像预处理方法,并对采集的图像进行数据增强,扩充样本多样性以提高算法鲁棒性。(2)针对毛巾表面瑕疵尺寸相对较小、经纬向瑕疵纵横比极端的问题,结合Faster R-CNN目标检测算法的网络结构进行改进。通过融合特征金字塔网络与Res Net-50来增强对小瑕疵的特征提取能力;引入K-means聚类算法优化边界框宽高比参数,提高网络模型训练效率,得到改进后的Faster R-CNN算法。自制毛巾瑕疵数据集并在其上进行网络训练,实验结果表明,改进后的Faster R-CNN算法平均准确率可达84.70%,预测时间为0.251 s,优于Faster R-CNN算法。(3)为了在深度学习算法中选出最优检测算法,针对毛巾瑕疵小的问题,结合UNet语义分割算法的网络结构进行改进。通过引入坐标注意力模块,提高特征提取的效率;采用空间金字塔池化模块融合局部和全局信息,以便更准确地提取毛巾的瑕疵特征;将交叉熵损失函数和Dice损失函数相加得到复合损失函数,减少瑕疵与背景的比例不平衡对检测精度的影响,得到改进后的U-Net算法。自制数据集并在其上进行网络训练,实验结果表明,改进后的U-Net算法平均像素准确度可达85.50%,预测时间为0.214 s,优于U-Net算法。对毛巾瑕疵检测算法进行应用实验,在所设计毛巾瑕疵检测系统平台的硬件条件下,采集毛巾瑕疵图像并预处理,输入训练完成的改进后Faster R-CNN算法和U-Net算法进行实验,统计出其检出率与检测时间。对比分析实验结果,选取改进后的U-Net语义分割算法作为毛巾瑕疵自动检测算法,检出率可达97.4%,平均检测时间为2.31 s。本文先对毛巾瑕疵检测系统进行设计,采集算法训练所需数据样本,然后针对毛巾瑕疵特点分别对Faster R-CNN目标检测算法和U-Net语义分割算法进行改进,并进行实验验证,根据应用实验结果选取改进后的U-Net算法。实验结果表明,本文基于改进后的U-Net语义分割算法的毛巾瑕疵自动检测方法满足企业需求。

关键词：图像处理毛巾瑕疵检测卷积神经网络 Faster R-CNN U-Net

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中国社会阶层代际上升流动影响因素研究

中国社会阶层代际上升流动影响因素研究

作者：杜辉辉东北财经大学

学位级别：硕士

中国的改革开放给社会结构带来了巨大的变化。社会分化、阶层是社会矛盾加剧的一个主要背景,社会矛盾几乎都是由阶层问题引起的,阶层问题关系到中国的社会安全,社会和谐,社会稳定。因而有必要针对社会各个阶层流动的影响因素展开研究,... 详细信息

中国的改革开放给社会结构带来了巨大的变化。社会分化、阶层是社会矛盾加剧的一个主要背景,社会矛盾几乎都是由阶层问题引起的,阶层问题关系到中国的社会安全,社会和谐,社会稳定。因而有必要针对社会各个阶层流动的影响因素展开研究,一方面有助于探究社会各个阶层在阶层流动中影响因素存在的差异,另一方面能够进一步丰富阶层流动方面相关研究。本文通过职业确认子辈和父辈所处的阶层,相减得到垂直流动距离并确定是否实现了上升流动;通过职业获得模型引入具体的影响因素,建立以是否实现上升流动为因变量的二元逻辑模型,通过对模型的分析来进一步探讨影响因素在父辈三个阶层中对于子辈上升流动所发挥的效应大小和区别。在数据层面,本文以18-60岁年龄段的城镇工人为样本,以子女能否实现阶层上升流动为被解释变量,以CGSS 2010-2021年混合横断面数据为基础,进行阶层差异研究。基于布劳邓肯的地位获得理论,在增加结构因子的基础上,针对上、中、下三个层次,分别构建二元Logit模型,对各影响因子的效应进行全面分析。首先利用模型对先赋性因素进行回归,对添加自致性因素前后的显著性进行检验,并对各层次的先赋性因素进行比较,以确定各层次的先赋性因素是否一致。然后通过计算平均边际效应(AME)来理解影响因素的效应大小,并通过拔靴法进行组间效应的差异性检验,找到在各层次中具有不同效应的变量。最后,在此基础上,通过对各因子的分析,确定哪些后致性因素具有削弱效应。由于我国就业市场存在性别因素造就的就业特点的不同,两性群体实现上升流动的影响因素可能有所不同,因而后续针对两性样本进行影响因素的显著性检验和效应差异分析,找到不同性别群体中子辈实现上升流动差异的可能成因。通过实证分析,得出以下结论:第一,子辈实现上升流动的阶层差异显著。不论在男性还是女性,下层阶层实现上升流动的成功比例均大于其他阶层。第二,子辈实现上升流动的影响因素因性别不同而存在差异。具体表现在:男性群体中自致性因素、父辈政治资本和家庭经济资本对上升流动具有显著性影响;女性与之存在一定差异,表现为父辈文化资本对女性子辈不具有显著影响。第三,上升流动影响因素存在组间差异。整体来看,父辈文化资本和家庭经济资本对于中下层子辈的促进作用要大于上层阶层,男性群体的促进作用要大于女性群体。本文创新之处在于:第一,社会阶层流动具体至代际上升流动,使得研究对象更具有针对性。利用综合社会调查的问卷数据对每个样本职业类型进行标定,分析代际流动的距离,进而更加准确的判别子辈是否实现上升流动。第二,引入平均边际效应,使得对于组间差异的研究更加准确。将平均效应分析引入阶层上升流动模型中,对于研究上升流动的影响因素的作用大小有了更加清晰明确的指标,可以更加直接的看出各个影响因素具体的效应大小。第三,利用嵌套模型并借助广义结构方程模型(GSEM)估计后加入变量对已有变量的影响。通过嵌套模型可以进一步分析哪些影响因素在子辈上升流动中发挥重要作用。

关键词：代际上升流动父辈职业阶层平均边际效应组间差异分析

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论如画与道德

外国文学研究 2023年第3期45卷 18-31页

作者：章辉三峡大学影视文化与发展研究中心

在如画美学的建构期,美学家主张审美和道德的隔离和相互独立;19世纪,罗斯金在绘画批评中引入道德维度,文学家在小说中批评如画趣味,回归道德意识。如画美学和艺术以独特的方式呈现了审美和道德的复杂关系。审美是否可能和应该独立于道德... 详细信息

在如画美学的建构期,美学家主张审美和道德的隔离和相互独立;19世纪,罗斯金在绘画批评中引入道德维度,文学家在小说中批评如画趣味,回归道德意识。如画美学和艺术以独特的方式呈现了审美和道德的复杂关系。审美是否可能和应该独立于道德,是否促进了道德,如画美学以典型个案给出了答案。英国现代文艺中的这一问题给中国当代的文艺伦理学基本理论建设提供了参考和借鉴。

关键词：如画美崇高道德

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企业金融化、高管新酬粘性与企业技术创新

企业金融化、高管新酬粘性与企业技术创新

作者：常辉辉河北大学

学位级别：硕士

十四五规划期间,我国明确提出“坚持创新驱动发展,全面塑造发展新优势”,并在2035年基本实现现代化的远景目标中,将核心技术突破和跻身创新型国家前列作为未来奋斗方向。企业作为我国技术创新的主力军,是保证国家创新驱动发展战略落地... 详细信息

十四五规划期间,我国明确提出“坚持创新驱动发展,全面塑造发展新优势”,并在2035年基本实现现代化的远景目标中,将核心技术突破和跻身创新型国家前列作为未来奋斗方向。企业作为我国技术创新的主力军,是保证国家创新驱动发展战略落地的关键因素。然而近些年经济领域存在的“脱实向虚”现象日益严重,一定程度上阻碍了我国技术创新,甚至可能会导致经济结构失衡。而“脱实向虚”在微观领域具体表现就是企业金融化,这意味着企业将更多的资源配置到金融等虚拟经济领域,自然会阻碍自身技术创新能力的提升。因而,在国家大力鼓励创新和经济领域“脱实向虚”日益严重的双重背景下,本文研究了企业金融化对企业技术创新的影响,并将高管薪酬粘性引入研究框架,进一步探讨了其对企业技术创新的影响以及是否能在企业金融化和企业技术创新两者关系中发挥调节作用,丰富了该领域研究成果。通过对现有文献梳理,基于企业技术创新理论、委托代理理论、最优薪酬契约理论和投资替代理论,提出了本文研究假设,选定相关研究变量,构建回归模型,将我国2014-2021年非金融上市公司作为研究对象,利用Excel对数据进行初步处理。在进行多元线性回归之前,首先利用Stata17对样本数据进行了描述性统计和相关性检验,然后进行了多元线性回归、稳健性检验和进一步分析,最后得出研究结论并提出建议。本文结论如下:(1)企业金融化与企业技术创新之间存在负相关关系,即企业金融化抑制了企业技术创新。(2)高管薪酬粘性与企业技术创新之间存在正相关关系,即高管薪酬粘性可以促进企业技术创新。(3)高管薪酬粘性缓解了企业金融化和企业技术创新之间的负相关关系。(4)在进一步分析中,按照产权性质、行业性质和地区位置三个分类标准进行异质性分析,结果表明在非国有企业、高新技术企业、东部地区企业中上述三种关系要更为显著。基于上述分析,本文提出了加强金融监管,合理设计薪酬激励制度、出台技术创新支持政策,注重优化创新环境等措施,对增强管理层创新动力,提高企业整体技术创新水平具有一定参考意义。

关键词：企业金融化企业技术创新高管薪酬粘性

酶诱导碳酸钙沉淀联合生物聚合物固化砂宏微观力学特性研究

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酶诱导碳酸钙沉淀联合生物聚合物固化砂宏微观力学特性研究

作者：熊辉辉南昌工程学院

学位级别：硕士

近年来,岩土工程领域新兴起一种新型土体改良技术——酶诱导碳酸钙沉淀(Enzyme Induced Carbonate Precipitation,简称EICP)技术,该技术具有高效、绿色、低成本等优势,能够显著改善土体强度、抗渗透性、抗风化性和抗侵蚀性等工程特性,... 详细信息

近年来,岩土工程领域新兴起一种新型土体改良技术——酶诱导碳酸钙沉淀(Enzyme Induced Carbonate Precipitation,简称EICP)技术,该技术具有高效、绿色、低成本等优势,能够显著改善土体强度、抗渗透性、抗风化性和抗侵蚀性等工程特性,但固化土体的均匀性较差、脆性较高,这在一定程度上限制了EICP技术的发展。生物聚合物具有可生物降解、生物相容性好等优势,已有大量研究表明生物聚合物可以取代传统的外加剂,用于土体改良和土体稳定。虽然EICP技术与掺加生物聚合物处理均可提高土体工程特性,但作用机理并不相同,且目前二者联合处理以提高土体工程特性方面的研究还鲜见报道。鉴于此,本文将EICP技术与生物聚合物相结合,对EICP技术进行优化,以进一步提高EICP固化效果。本文首先从黄豆、黑豆、绿豆和西瓜籽四种植物种子中提取出脲酶,开展了各脲酶源在不同脲酶浓度、尿素浓度、温度和p H值等变量条件下的脲酶活性试验,以及不同尿素与氯化钙浓度比和酶胶比下的钙化试验,确定了最佳脲酶源和固化参数组合。在此基础上,采用EICP联合生物聚合物固化技术,对不同生物聚合物种类(海藻酸钠、黄原胶、瓜尔胶、壳聚糖)、掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%)条件下的标准砂进行了不同养护时间(7天、14天、28天)的固化处理,并开展了碳酸钙含量、干密度、吸水率、渗透系数、无侧限抗压强度、直接剪切强度等宏观力学特性试验以及扫描电镜、能谱分析、核磁共振等微观试验,从宏观和微观上分析了生物聚合物对EICP固化效果的影响。主要研究结论如下:(1)相同条件下,黄豆脲酶的活性与诱导碳酸钙沉淀量(率)最高;各变量条件下,不同植物源脲酶的活性与诱导碳酸钙沉淀量(率)均呈现出大致相同的变化规律:脲酶活性随脲酶浓度的增加而持续增长;随尿素浓度的增加先增长后减小,最优尿素浓度在1.3 mol·L左右;在5～55℃范围内随温度的增加而大幅增长;随p H值的增加先增长后减小,黄豆、黑豆和绿豆脲酶的最优p H值为8,西瓜籽脲酶的最优p H值为7。碳酸钙沉淀量(率)随浓度比的增加先增长后减小,最优浓度比为1:1;当酶胶比大于1:1后,碳酸钙沉淀量的增长速率明显降低;最大碳酸钙沉淀率对应的酶胶比为1:1。(2)EICP联合海藻酸钠固化砂的碳酸钙含量和渗透系数随着掺量的增加而减小,干密度和吸水率随着掺量的增加而增加;EICP联合黄原胶固化砂和EICP联合瓜尔胶固化砂的碳酸钙含量和干密度随着掺量的增加而增加,吸水率和渗透系数随着掺量的增加而减小;EICP联合壳聚糖固化砂的碳酸钙含量和干密度随着掺量的增加呈先增加后减小的趋势,且均在掺量为1.5%时达到最大值,吸水率和渗透系数随着掺量的增加呈先减小后增加的趋势,且均在掺量为1.5%时达到最小值;四种生物聚合物的掺入均有效提高了固化砂的无侧限抗压强度、抗剪强度、粘聚力以及内摩擦角,其中当属壳聚糖的效果最佳;EICP联合壳聚糖固化砂的无侧限抗压强度和抗剪强度随掺量的增加先增大后减小,其他三种掺生物聚合物固化砂的无侧限抗压强度和抗剪强度均随掺量的增加而增大;海藻酸钠和壳聚糖的掺入能够显著提高固化砂的粘聚力和内摩擦角,而黄原胶和瓜尔胶的掺入仅对固化砂粘聚力的影响较大,对其内摩擦角的影响很小。(3)不同养护时间下,EICP联合海藻酸钠固化砂的碳酸钙含量均随着掺量的增加而减小,干密度和无侧限抗压强度均随着掺量的增加而增加;EICP联合黄原胶固化砂和EICP联合瓜尔胶固化砂的碳酸钙含量、干密度和无侧限抗压强度均随着掺量的增加而增加;EICP联合壳聚糖固化砂的碳酸钙含量、干密度和无侧限抗压强度均随着掺量的增加先增大后减小;同一掺量下,四种掺生物聚合物固化砂的碳酸钙含量、干密度和无侧限抗压强度均随养护时间的增加而增加,但增加幅度有所减小。(4)掺入生物聚合物后,EICP固化砂内沉积碳酸钙晶体的形状仍以球状为主,但数量变多、体积变大,更为均匀地沉积于砂粒表面及砂粒之间,有效提高了砂粒间的胶结作用;海藻酸钠的掺入抑制了碳酸钙沉淀的生成,而黄原胶、瓜尔胶和壳聚糖的掺入能够促进碳酸钙沉淀的生成;生物聚合物的掺入可以有效降低孔隙大小,极大改善了固化砂内的孔隙结构,未掺生物聚合物时以中孔隙为主,占比高达93.55%,而掺入生物聚合物后以小孔隙为主,占比均在80%以上。

关键词： EICP 植物源脲酶生物聚合物养护时间宏微观力学特性

蚯蚓粘液—稻壳炭堆肥对污泥中重金属和细菌群落结构影响研究

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蚯蚓粘液—稻壳炭堆肥对污泥中重金属和细菌群落结构影响研究

作者：郇辉辉安徽理工大学

学位级别：硕士

重金属积聚于市政污泥中限制了其利用价值,为削弱污泥中重金属有效性和提升其可利用性,使用蚯蚓粘液作为添加剂对污泥进行堆肥。因此,本研究首先采用不同电击模式刺激蚯蚓产生粘液,在分析粘液组分基础上,以获得优质粘液;而后再将优质粘... 详细信息

重金属积聚于市政污泥中限制了其利用价值,为削弱污泥中重金属有效性和提升其可利用性,使用蚯蚓粘液作为添加剂对污泥进行堆肥。因此,本研究首先采用不同电击模式刺激蚯蚓产生粘液,在分析粘液组分基础上,以获得优质粘液;而后再将优质粘液用于污泥堆肥,在污泥单独堆肥、稻壳炭单独堆肥污泥、粘液单独污泥堆肥、粘液-稻壳炭堆肥污泥和粘液改性稻壳炭堆肥污泥这五种模式下,探究污泥理化性质、重金属及微生物在堆肥过程中变化,以探索粘液堆肥对污泥中重金属和微生物结构的影响模式及其作用机制,主要结论如下:(1)六组电刺激模式产生的粘液主要由以下主要成分:蛋白质、氨基酸、碳水化合物。不同电刺激产生粘液中,p H、电导率在6V 20m A时较高,总氮、总磷含量在5V 30m A时达到最大值,总钾含量在6V 10m A时达最大值,蛋白质、氨基酸和碳水化合物在5V 10m A时产生的粘液中含量最高,而微量金属元素在5V 10m A时达到最低值。通过主成分分析并结合前人研究发现:在5V 10m A电刺激产生的粘液呈弱碱性,氨基酸和营养物质含量高,微量金属元素含量低,最适合污泥和秸秆堆肥实验。(2)添加粘液、粘液-稻壳炭和粘液改性稻壳炭可提高堆体温度至60℃以上4～6天,堆肥后降低污泥含水率至50%以下。当添加稻壳炭、粘液-稻壳炭和粘液改性稻壳炭堆肥后提高堆体p H至8.25～8.49,添加粘液堆肥后的电导率较污泥单独堆肥提高了1.57%,增加了矿物盐含量;添加粘液-稻壳炭和粘液改性稻壳炭堆肥污泥后有机质降解效率高达49.38%和49.00%,堆肥后较污泥单独堆肥提高了101.56%和102.05%,总钾含量较单独污泥增加了20.16%和16.91%,营养盐分含量丰富;添加粘液和稻壳炭堆肥污泥后均能提高总氮、总磷和总钾等营养物质含量,较污泥单独堆肥提高了0.44%～4.03%、3.12%～20.01%和4.39%～20.16%;添加粘液和粘液-稻壳炭堆肥污泥后总磷含量最高,较污泥单独堆肥提高了11.35%和6.20%,营养元素含量较高。(3)粘液单独堆肥污泥后降低重金属Cu效果好,而粘液-稻壳炭和粘液改性稻壳炭能降低污泥中重金属Ni、Zn、Cd含量;相关性分析和逐步回归方程发现p H和TP分别是影响堆肥Ni、Zn、Cd和Cu有效态的主要因子。对重金属形态进行分析时发现,单独稻壳炭堆肥中Ni、Zn、Cd碳酸盐结合态、铁锰结合态逐渐向铁锰结合态、残渣态转化,单独粘液堆肥中Ni、Zn、Cd的碳酸盐结合态、残渣态逐渐向铁锰结合态、有机结合态转化,粘液-稻壳炭和粘液改性稻壳炭堆肥中Ni、Zn、Cd可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态逐渐向后两种形态转化,其中添加粘液-稻壳炭和粘液改性稻壳炭对钝化污泥中重金属Ni、Zn、Cd有效性效果好,却存在一定程度活化了Cu,单独粘液堆肥污泥对钝化重金属Cu有效性效果好。(4)五个处理组中细菌样品测序覆盖度都超过98.6%,准确反映出样品中细菌的真实情况。在污泥堆肥过程中,细菌群落的丰度和多样性均表现出逐渐降低趋势。在门水平上,堆肥初有优势菌群为绿弯菌门、变形菌门、酸杆菌门和拟杆菌门,在堆肥结束后的稳定堆体中主要菌群为厚壁菌门、绿弯菌门、放线菌门和变形菌门。在属水平上,堆肥初的优势菌群为Anaerolineaceae＿uncultured、Caldil ineaceae＿uncultured、Saccharibacteria＿norank、Saprospiraceae＿uncultured、TK10＿norank,堆肥后优势菌群演变为芽孢杆菌属、JG30-KF-CM45＿norank和Saccharib acteria＿norank。门水平细菌种类与理化性质、重金属耦合分析发现,厚壁菌门与有机质、总氮呈显著负相关,与p H、电导率、堆温呈显著正相关,绿弯菌门、变形菌门与p H、电导率、总钾、堆温呈显著负相关,与总氮、有机质呈显著正相关,放线菌门与总磷、总钾呈显著正相关;粘液-稻壳炭和粘液改性稻壳炭堆肥具有较高厚壁菌门丰度和较低绿弯菌门、变形菌门丰度,降低镍、锌有效态含量效果好;稻壳炭和粘液改性稻壳炭堆肥污泥时放线菌门丰度处于较低水平,降低镉有效态效果好。图24表16参147

关键词：蚯蚓粘液污泥稻壳炭粘液堆肥重金属微生物

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马术场地障碍赛参赛者满意度研究

马术场地障碍赛参赛者满意度研究

作者：简辉辉天津体育学院

学位级别：硕士

近几年随着体育强国、全民健身等国家战略和政策的提出,马产业规划明确提出要弘扬马术运动,极大的促进了马术运动的兴起,国内马术赛事呈逐年倍增的趋势,包括速度赛马和场地障碍赛的场次和规模都在增大,马术赛事水平逐渐呈现国际化、专... 详细信息

近几年随着体育强国、全民健身等国家战略和政策的提出,马产业规划明确提出要弘扬马术运动,极大的促进了马术运动的兴起,国内马术赛事呈逐年倍增的趋势,包括速度赛马和场地障碍赛的场次和规模都在增大,马术赛事水平逐渐呈现国际化、专业化和规模化的特征。体育赛事中的赛事组织、场地设施和赛事服务等方面都将影响参赛者对赛事的满意度,然而通过查阅文献,发现学者对马术赛事参赛选手满意度方面的研究较少。参赛者作为马术赛事的核心,参赛者对于赛事组织、赛事服务等方面的满意程度是体现赛事质量的重要指标,因此,参赛者满意程度对于马术赛事质量的提升具有相当重要的作用。本文以参赛者满意度为切入点,首先通过查阅体育赛事、参赛者满意度等方面文献,梳理相关理论知识,结合马术运动特征初步构建马术场地障碍赛参赛者满意度测评体系,其次运用专家访谈法、问卷调查法对10位马术领域专家进行两轮意见征询,结合专家意见对指标体系进行修正,接着采用层次分析法计算指标权重数值。最终形成马术场地障碍赛参赛者满意度测评体系。最后通过对湖北省第十六届省运会马术场地障碍项目参赛者发放问卷进行满意度调查。通过研究分析得出以下结论:(1)构建的马术场地障碍赛参赛者满意度测评体系其中包括赛事组织、场地设施、安全保障和赛事服务4个一级指标,赛事宣传、项目设置、医疗服务等13个二级指标及31个三级指标。(2)通过对测评体系各指标的权重计算,得出在评价过程中安全保障和赛事组织指标最受专家重视,在赛事评价中应多加重视。(3)通过调查湖北省十六届运动会马术场地障碍项目参赛者满意度发现省运会参赛选手对省运会马术场地障碍项目处于一般满意以上状态,其中对场地设施方面满意度最高。

关键词：马术场地障碍赛马术赛事参赛者满意度

PTRF对感染后肠易激综合征大鼠症状及TLR4/iNOS/MAPK信号通路的影响研究

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PTRF对感染后肠易激综合征大鼠症状及TLR4/iNOS/MAPK信号通路的影...

作者：周辉辉皖南医学院

学位级别：硕士

目的:感染后肠易激综合征(Post-infectious Irritable Bowel Syndrome,PI-IBS)是一种由免疫炎症失调、精神抑郁焦躁、脑-肠轴紊乱、肠道菌群失调等因素引起的功能性胃肠道疾病。随着社会压力日益增大,此胃肠相关疾病发病率越来越高,具... 详细信息

目的:感染后肠易激综合征(Post-infectious Irritable Bowel Syndrome,PI-IBS)是一种由免疫炎症失调、精神抑郁焦躁、脑-肠轴紊乱、肠道菌群失调等因素引起的功能性胃肠道疾病。随着社会压力日益增大,此胃肠相关疾病发病率越来越高,具体病因不明,目前的医疗手段尚不能根治此疾病。通过对已有研究的分析,在细胞膜及细胞器膜上,聚合酶I转录释放因子(polymerase I and transcript release factor,PTRF)是其形成的主要蛋白,研究表明在调节结直肠癌发生中PTRF有着重要的作用,但PTRF在PI-IBS中的作用及关系尚不明确。本实验旨在探究PTRF在PI-IBS中作用,讨论其潜在的作用机制。方法:本研究具体分为体内和体外两个部分。体外实验利用革兰阴性菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导人的结肠上皮细胞(Human colonic epithelial cells,HCo Epi Cs)建立细胞炎症损伤模型,通过MTT法检测细胞的增殖率,为了研究LPS对HCo Epi Cs细胞的影响,通过蛋白质印迹法(Western blot,WB)分别检测0、8、12、24、48、72 h细胞中PTRF和i NOS的蛋白表达及0、30、60、90 min细胞系中TLR4下游通路ERK1/2、JNK1/2、P38的表达情况。为了研究PTRF在HCo Epi Cs细胞中的作用,建立细胞转染模型,使用细胞免疫荧光法(Immunohistochemistry,IHC)检测细胞转染效率,分别设置si RNA对照组和si RNA-PTRF组。通过WB法分别检测si RNA对照组和si RNA-PTRF组中正常细胞和LPS诱导细胞中PTRF和一氧化氮合酶(inducible Nitric Oxide Synthase,i NOS)的蛋白表达以及Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)下游细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases1/2,ERK1/2)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase1/2,JNK1/2)、P38表达情况。格里斯试剂法(Griess)检测以上组中细胞上清液中一氧化氮(NO)含量。酶联免疫吸附法(Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay,ELISA)检测细胞上清液中白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)水平。体内实验PI-IBS大鼠模型利用母子分离(Doe-litter separation,DS)、3-硝基苯磺酸(3-Nitrobenzenesulfonic Acid Hydrate,TNBS)诱导、慢性不可预知性应激(chronic unpredictable stress,CUMS)刺激后,进一步通过构建腺病毒相关病毒9(adeno-associated virus 9,AAV9)阴性对照组和腺病毒相关病毒9-PTRF(adeno-associated virus 9-PTRF,AAV9-PTRF)敲减组来探究PTRF在PI-IBS大鼠体内的作用及潜在机制探究,观察粪便含水量、旷场实验、糖水偏好、AWR来反应PI-IBS大鼠体征情况。通过IHC法检测结肠上皮细胞中PTRF蛋白水平,WB实验检测i NOS、ERK1/2、JNK1/2、P38蛋白表达水平,结肠上皮细胞使用苏木精—伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)和Masson染色反应肠道炎症水平,双标记免疫荧光染色法检测PTRF和TLR4蛋白的共定位及表达水平,Elisa法检测结肠匀浆中IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等细胞因子的含量水平,以探究PTRF在PI-IBS中发生发展的作用。结果:5μg/ml的LPS诱导的HCo Epi Cs细胞中,PTRF和i NOS蛋白表达较正常组细胞显著提高(P<0.05),12h达到顶峰,随后PTRF和i NOS的表达明显降低(P<0.05)。细胞上清液中NO含量显著升高(P<0.01),12h后达到分泌达到顶峰,随后逐渐降低(P<0.01)。对LPS诱导HCo Epi Cs细胞炎性探究中,诱导30min时,ERK1/2、JNK1/2/3、P38的表达水平明显提高(P<0.05),说明LPS可导致HCo Epi Cs细胞出现炎症损伤,且诱导60min时,损伤最为严重。在细胞转染模型中,si RNA介导的PTRF敲减率在80%以上,通过WB分析发现PTRF和i NOS在si RNA-PTRF组蛋白表达明显减低(P<0.05),同时si RNA-P

关键词：肠易激综合征 PTRF通路 TLR4/iNOS通路 MAPK通路炎症损伤

鲁西南ADPKD患者家族致病基因突变及疾病进展相关临床指标分析

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鲁西南ADPKD患者家族致病基因突变及疾病进展相关临床指标分析

作者：董辉辉济宁医学院

学位级别：硕士

目的:常染色体显性遗传多囊肾病(ADPKD)是以双肾多发囊肿为主要临床表现且多系统受累的进行性疾病,主要由PKD等基因的突变引起。当前国内ADPKD致病基因突变的研究较少,而针对鲁西南地区患者的专门研究尚属空白。一些临床指标与ADPKD的... 详细信息

目的:常染色体显性遗传多囊肾病(ADPKD)是以双肾多发囊肿为主要临床表现且多系统受累的进行性疾病,主要由PKD等基因的突变引起。当前国内ADPKD致病基因突变的研究较少,而针对鲁西南地区患者的专门研究尚属空白。一些临床指标与ADPKD的进展状况有不同程度的相关性,可以为疾病的诊断和预后提供参考。本文对鲁西南地区多个ADPKD患者家系开展家族遗传史调查和基因检测,进行本地ADPKD患者家族致病基因突变与临床表现的对比研究。并且对本地一些ADPKD患者的临床数据进行数理统计,分析ADPKD的进展与相关临床指标之间的变化关系。方法:在ADPKD患者家族致病基因突变研究中,对5个家系开展疾病遗传情况及临床表现调研,抽取家系成员的外周血进行基因检测。其主要方法是从受试者血样中提取DNA,对先证者的多囊肾病相关的14个基因的外显子编码区高通量测序,比对参考序列,寻找疑似致病变异,对家系成员同一位点进行Sanger测序验证,并且对先证者的PKD1基因1号外显子进行Sanger测序。在与ADPKD进展相关的临床指标分析中,对200位患者的临床数据进行统计分析。其主要方法是估算肾小球滤过率,以e GFR作为评估ADPKD进展程度的变量,进行e GFR与各变量的独立性检验,筛选与ADPKD进展相关的临床指标,分层分析单个指标与ADPKD进展的变化关系,计算lg(e GFR)与相关指标的样本相关系数、偏相关系数、复相关系数,建立多元线性回归模型,研究ADPKD的进展与多个相关临床指标的近似变化关系。结果:在ADPKD患者家族致病基因突变研究中,家系1、2、3、4检测出致病基因突变,家系5未检测出致病基因突变。家系2、3、4的致病性变异是新发现的,扩充了ADPKD突变基因数据库。对比本地ADPKD患者家族致病基因突变与临床表现可知,ADPKD具有明显的遗传异质性,无热点突变区域,其临床表现多样,同一家族患者的临床表现不完全相同。在与ADPKD进展相关的临床指标分析中,估算出鲁西南地区ADPKD患者e GFR平均值的95%置信区间为34.4～45 m L/(min×1.73m),并且患者数量的概率密度随e GFR的降低而增大。e GFR与胱抑素C、β2-微球蛋白、血尿素氮呈现较强的负相关,与红细胞计数、红细胞比容、血红蛋白呈现较强的正相关,与血磷、血尿酸呈现较弱的负相关,与碳酸氢盐、间接胆红素、淋巴细胞计数、尿比重、总胆红素、血小板压积、血小板计数、白细胞计数呈现较弱的正相关。与e GFR相比,用lg(e GFR)进行线性相关性分析更为合适。胱抑素C、血尿素氮、血红蛋白、碳酸氢盐、血磷、血尿酸、淋巴细胞计数、尿比重、总胆红素、血小板计数、白细胞计数等临床指标综合起来与lg(e GFR)有很强的相关性。血尿素氮、碳酸氢盐、血尿酸与lg(e GFR)的相关性受其他因素的影响比较大。结论:本研究新发现了3个PKD1基因编码区上的致病性变异:c.11711C>A(p.Ser3904*)、c.9610G>T(p.Asp3204Tyr)、c.5468＿5469del(p.Val1823fs)。在鲁西南地区,体质肥胖和超重的ADPKD患者比体质正常和消瘦的患者平均年轻3.3～5.2岁,提示患者重视控制BMI指数,尽量避免肥胖体质。许多临床指标都与ADPKD的进展相关,e GFR越下降,胱抑素C、β2-微球蛋白、血尿素氮升高的速率越快,贫血的可能性越大。胱抑素C、血尿素氮、血红蛋白可以作为评估ADPKD进展的优选指标。

关键词：鲁西南 ADPKD 基因突变 eGFR