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基于轻量型空间特征编码网络的驾驶人注视区域估计算法

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 44-54页

作者：张名芳李桂林吴初娜王力佟良昊北方工业大学城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室北京100144 交通运输部公路科学研究院运输车辆运行安全技术交通运输行业重点实验室北京100088

实时监测驾驶人注视区有助于人机共驾汽车理解并判断驾驶人的意图。针对车载环境下算法精度和实时性难以平衡的问题,提出了一种基于轻量型空间特征编码网络(lightweight spatial feature encoding network, LSFENet)的驾驶人注视区估计... 详细信息

实时监测驾驶人注视区有助于人机共驾汽车理解并判断驾驶人的意图。针对车载环境下算法精度和实时性难以平衡的问题,提出了一种基于轻量型空间特征编码网络(lightweight spatial feature encoding network, LSFENet)的驾驶人注视区估计算法。通过人脸对齐和眼镜移除步骤对采集的驾驶人上半身图像序列进行预处理,得到左右眼图像和人脸关键点坐标;在MobileNetV2的基础上构建基于GCSbottleneck模块的LSFENet特征提取网络,集成注意力机制模块增强关键特征权重,生成左右两眼特征;利用Kronecker积融合眼部与人脸关键点特征,将连续帧图像融合后的特征输入循环神经网络中,得到该图像序列的注视区域估计结果;利用公开数据集和自制数据集对新算法进行测试。实验结果表明:LSFENet算法的注视区估计准确率可达97.08%,每秒能检测约103帧图像,满足车载环境下运算效率和精度需求;LSFENet算法对注视区1、 2、 3、 4、 9的估计准确率均在85%以上,且对不同光照条件和眼镜遮挡情况均具有较强的适应能力。研究结果对驾驶人视觉分心状态识别具有重要意义。

关键词：注视区域估计轻量型空间特征编码网络注意力机制特征提取 Kronecker积循环神经网络

一种罗丹明内酰胺类高分子pH荧光探针的合成及性能

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化工进展 2024年第1期43卷 473-479页

作者：李桂贞胡英元章博杨耀祖翟荣佳赵鑫苏州科技大学化学与生命科学学院江苏苏州215009

用罗丹明B、丙烯酰胺等为主要原料,设计制备出一种高分子pH荧光探针PRAM,在结构表征的基础上,探究此探针的光物理性质和活细胞的荧光成像。结果表明,探针PRAM的pKa为4.30,在pH为3.0~7.0区间内,对H+表现出高度灵敏性和选择性,可实时监测... 详细信息

用罗丹明B、丙烯酰胺等为主要原料,设计制备出一种高分子pH荧光探针PRAM,在结构表征的基础上,探究此探针的光物理性质和活细胞的荧光成像。结果表明,探针PRAM的pKa为4.30,在pH为3.0~7.0区间内,对H+表现出高度灵敏性和选择性,可实时监测体系pH变化。在pH为5.0~6.0区间内,其585nm下的荧光强度与pH呈现出良好的线性关系,线性相关系数为0.9955,可用来精确测定体系的pH。在常见的金属离子存在下,PRAM表现良好的抗干扰性和选择性。同时还具备很好的可逆性,可重复利用。PRAM具有良好的水溶性和膜透性,弱酸性条件下可快速穿透细胞膜,并能实现活细胞pH变化的荧光成像。因此,可用于弱酸环境下细胞器(如溶酶体、癌细胞等)内生理pH变化的检测。

关键词：高分子荧光探针罗丹明B酰肼 pH探针细胞成像合成

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用于细胞活性研究的高重频脉冲磁场装置

电工技术学报 2024年第13期39卷 3907-3916页

作者：樊俊显张绍哲李可欣相文佩韩小涛华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心武汉430074 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 武汉430074 华中科技大学同济医学院生殖健康研究所武汉430074

一定时间的脉冲磁场序列可刺激某些类型的细胞和组织产生有益的生物效应。由于磁体本质上是一个大感性负载,难以同时实现磁体电流的高di/dt和高精度调节。为此,该文提出一种两级联合调控拓扑,前级电路为同步降压电路,用于实现di/dt随磁... 详细信息

一定时间的脉冲磁场序列可刺激某些类型的细胞和组织产生有益的生物效应。由于磁体本质上是一个大感性负载,难以同时实现磁体电流的高di/dt和高精度调节。为此,该文提出一种两级联合调控拓扑,前级电路为同步降压电路,用于实现di/dt随磁场期望值同步调节,后级电路是桥式电路,用于实现脉冲磁场波形周期、振幅、稳定度、刺激间隔等参数的控制,为了实现电流从快速上升到稳定值的平滑过渡,引入一种由滞环控制器和PI控制器组成的混合型控制器。在此基础上,研制了频率范围为1 Hz~5 kHz、脉冲边沿小于50μs、可调精度为0.1 mT、峰值强度高达10 mT的便携式高频脉冲磁场发生装置样机,并应用于脉冲磁场对高龄小鼠的体外成熟卵母细胞受精和胚胎发育能力影响的研究。在脉冲磁场作用下囊胚形成率从15.15%提高至52.94%,表明脉冲磁场显著促进了高龄小鼠体外成熟卵母细胞的发育能力。

关键词：重频脉冲磁场细胞活性磁场发生装置混合型控制器

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聚光集热器能流密度高速图像测量系统

激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 158-166页

作者：张泽申金一李桂强竺长安中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230026

聚光型集热器的能流密度分布可以评价镜场和集热器的性能,通常使用的直接或间接测量聚光型集热器能流密度分布的方法存在精度较低或测量时间长等问题。针对这些问题,提出了一种基于图像处理的太阳聚焦光斑分析方法,利用可见光相机获取... 详细信息

聚光型集热器的能流密度分布可以评价镜场和集热器的性能,通常使用的直接或间接测量聚光型集热器能流密度分布的方法存在精度较低或测量时间长等问题。针对这些问题,提出了一种基于图像处理的太阳聚焦光斑分析方法,利用可见光相机获取太阳能聚焦光斑图片,通过多层感知机计算出光斑各位置的辐照度,并提出了一种全新的能流密度分级测量方法,提高了系统对光斑辐照度测量的动态范围。该系统的平均绝对百分比误差在2.5%~3.5%范围内,测量周期约为2 s,不需要漫反射靶,具有精度高、测量速度快、测量时间短、受环境影响小等优点。实验结果验证了系统对不同辐照度范围的聚焦光斑能流密度测量的有效性和精确性,为聚光型太阳能集热器聚光点能流密度的测量提供了新思路。

关键词：间接测量聚光集热器能流密度图像处理

老年下呼吸道感染铜绿假单胞菌的病原学特征分析

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中国病原生物学杂志 2024年第1期19卷 74-78页

作者：陈惠刚李桂艳马微张家口学院医学院河北张家口075000

目的分析本地区老年下呼吸道感染患者的病原学特征。方法选取2020-2022年张家口学院附属人民医院治疗的286例老年下呼吸道感染患者为研究对象,选取同期住院、年龄≥65岁未发生下呼吸道感染的住院患者为对照组。患者入院后未进行抗菌治疗... 详细信息

目的分析本地区老年下呼吸道感染患者的病原学特征。方法选取2020-2022年张家口学院附属人民医院治疗的286例老年下呼吸道感染患者为研究对象,选取同期住院、年龄≥65岁未发生下呼吸道感染的住院患者为对照组。患者入院后未进行抗菌治疗前,采集清晨第一口痰液,接种不同培养基,培养分离纯化后用全自动细菌鉴定及药敏分析系统进行菌株鉴定及药敏分析,采用聚合酶链反应检测铜绿假单胞菌毒力基因的携带情况。结果286例老年下呼吸道感染患者中,主要为肺炎(49.65%,142/286),检出286株病原菌。212株为革兰阴性菌,主要为肺炎克雷伯菌(22.73%,22/286)和铜绿假单胞菌(14.69%,42/286)。72株为革兰阳性菌(25.17%,72/286),主要为肺炎链球菌(11.89%,34/286)。对革兰阴性菌进行药敏试验,对氨曲南、左氧氟沙星、复方新诺明的耐药率高于50%,分别为50.47%、53.77%和52.36%,对头孢他啶、莫西沙星的耐药率低于30%,分别为29.72%和24.53%,对亚胺培南、美罗培南、阿米卡星耐药率低于10%。对革兰阳性菌进行药敏试验,对青霉素、红霉素、克林霉素、复方新诺明的耐药率高于50%,分别为95.83%、72.22%、61.11%和55.56%,对莫西沙星的耐药率为26.39%,未产生对万古霉素、替考拉宁的耐药株。42株铜绿假单胞菌中,28株携带exoS基因(66.67%,28/42),11株携带exoU基因(26.19%,11/42)。携带exoU基因的铜绿假单胞菌,对环丙沙星、左氧氟沙星、莫西沙星、庆大霉素、阿米卡星的耐药率均高于携带exoS基因的铜绿假单胞菌,携带exoU基因的铜绿假单胞菌对氨曲南的耐药率低于携带exoS基因的铜绿假单胞菌,差异有统计学意义(P0.05)。对比三组患者血清PCT水平,细菌感染组患者高于对照组,革兰阴性菌感染者水平高于革兰阳性菌感染者,差异有统计学意义(F=351.778,P显著相关。血清PCT水平可以作为对老年下呼吸道感染的初步筛查指标,对诊断患者感染病原菌类型具有一定临床价值。

关键词：下呼吸道感染病原菌耐药性铜绿假单胞菌毒力基因

二氢嘧啶脱氢酶在抑郁小鼠脑胶质瘤中的表达及其在胶质瘤恶性进展中的作用

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中华神经外科杂志 2024年第5期40卷 505-511页

作者：李雪静杨静尘刘幸李桂林首都医科大学北京市神经外科研究所北京100070

目的探讨二氢嘧啶脱氢酶(DPYD)在抑郁状态小鼠脑胶质瘤中的表达及其在脑胶质瘤恶性进展中的作用。方法采用慢性社会挫败应激实验(由10只14周龄CD-1小鼠轮流攻击C57BL/6J小鼠10 d)构建C57BL/6J小鼠(6周龄)抑郁模型(抑郁组,n=5),采用社会... 详细信息

目的探讨二氢嘧啶脱氢酶(DPYD)在抑郁状态小鼠脑胶质瘤中的表达及其在脑胶质瘤恶性进展中的作用。方法采用慢性社会挫败应激实验(由10只14周龄CD-1小鼠轮流攻击C57BL/6J小鼠10 d)构建C57BL/6J小鼠(6周龄)抑郁模型(抑郁组,n=5),采用社会交互实验、糖水偏好实验和悬尾实验评价抑郁组与对照组(n=5)C57BL/6J小鼠,判断抑郁模型是否构建成功。采用立体定向技术将GL-261鼠源性胶质瘤细胞注射于两组小鼠尾状核头(各组n=5),构建脑胶质瘤原位模型,并通过7.0 T MRI观察肿瘤原位生长情况。通过RNA测序检测两组小鼠肿瘤的差异表达基因,将表达上调的差异基因匹配至中国脑胶质瘤基因组图谱计划(CGGA)(325例)和癌症基因组图谱(TCGA)(699例)数据库中,通过比较其在高级别胶质母细胞瘤与低级别脑胶质瘤中的表达差异确定目标基因。采用免疫组织化学染色法验证目标基因在小鼠脑胶质瘤组织中的表达情况。通过转染siRNA分别敲低LN229和HG9细胞株中目标基因的表达;根据转染的siRNA定义为敲低#1、#2、#3组及其对照组,并采用蛋白质免疫印迹实验检测各组目标基因的表达量。在LN229和HG9细胞株中应用CCK-8增殖实验、Transwell侵袭实验和划痕修复实验分别验证敲低目标基因对胶质瘤细胞增殖、侵袭和迁移能力的影响(n=3)。结果行为学实验结果显示,与无CD-1小鼠时比较,有CD-1小鼠时抑郁组小鼠在角落区域的停留时间延长,抑郁组较对照组糖水摄入比率下降、悬尾体位时静止时间延长(均P显示抑郁组脑胶质瘤体积[(292.41±8.88)cm^(3)]较对照组[(223.22±41.44)cm^(3)]明显增大(t=2.79,P=0.026)。两组鼠脑组织转录组测序结果显示,1528个差异表达的基因中DPYD(差异倍数为14.51,P=0.012)等670个基因表达上调;经生物信息学分析,将DPYD作为目标基因。免疫组织化学染色结果显示,DPYD蛋白在抑郁组小鼠肿瘤中的阳性表达率高于对照组(t=4.44,P=0.016)。在LN229和HG9细胞株中,与对照组比较,DPYD敲低#1、#2、#3组的DPYD表达量均下降(均P显著。在LN229和HG9细胞株中,与对照组相比,敲低#1组的划痕修复率均下降、60 h时的吸光度值均较低、穿膜细胞数量均减少(均P显著降低胶质瘤细胞的侵袭、增殖和迁移能力。

关键词：神经胶质瘤模型,动物抑郁小鼠二氢嘧啶脱氢酶

预防无创正压通气患者鼻面部压力性损伤的循证护理实践

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中华危重病急救医学 2024年第7期36卷 753-759页

作者：李桂霞刘先锋郑静山东第一医科大学附属省立医院心外监护室济南250021

目的运用知识转化理论模式(KTA)开展无创正压通气(NPPV)患者鼻面部压力性损伤预防与护理的循证实践,并探讨其效果。方法运用循证护理的方法,成立循证实践小组,提出临床问题,从国内外数据库中检索文献获取相关证据,并将证据引入临床情景... 详细信息

目的运用知识转化理论模式(KTA)开展无创正压通气(NPPV)患者鼻面部压力性损伤预防与护理的循证实践,并探讨其效果。方法运用循证护理的方法,成立循证实践小组,提出临床问题,从国内外数据库中检索文献获取相关证据,并将证据引入临床情景,制定循证实践方案,通过对医护人员和NPPV患者进行基线审查、分析障碍因素与促进因素,并从组织层面、实践者层面、患者层面进行临床实践变革,构建最佳证据应用策略。采用目的抽样法,选择山东第一医科大学附属省立医院心外重症监护病房(CSICU)医护人员,以及2023年10月1日至11月15日(循证实践前)和11月16日至12月31日(循证实践后)收治的NPPV患者作为研究对象。通过调查问卷分析,比较循证实践前后患者NPPV鼻面部压力性损伤发生率、医护人员审查指标执行率和知信行得分,以及患者的依从性与舒适度。结果共纳入52名医护人员,年龄(28.54±6.50)岁,工作年限3.00(1.00,12.75)年;博士学历2名(占3.85%),硕士学历4名(占7.69%),本科学历46名(占88.46%);高级职称2名(占3.85%),中级职称17名(占32.69%),初级职称33名(占63.46%)。循证护理实践前后各收集患者问卷50份;循证实践前后患者性别、年龄、体质量、呼吸机使用时间、24 h出血量及总出血量差异均无统计学意义,具有可比性。与循证实践前比较,开展相应循证护理实践后,患者NPPV鼻面部压力性损伤发生率由16.00%(8/50)下降至4.00%(2/50,P显提高(分:141.96±13.88比114.65±19.72,P显改善〔依从性评分(分):4.60±0.99比5.82±1.42,舒适度评分(分):4.10±1.63比6.92±2.33,均P显降低了此类患者鼻面部压力性损伤发生率,提高了医务人员对审查指标的执行率和知信行得分,并提升了患者对NPPV的依从性与舒适度。

关键词：无创正压通气鼻面部压力性损伤最佳证据知识转化理论循证护理实践

应用自适应注意力机制U-net的地震数据高分辨处理

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 675-683页

作者：赵明赵岩沈东皞王建强代显才油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉430100 中国石化西北油田分公司石油工程监督中心新疆轮台841600 东方地球物理公司国际部河北涿州072751 中国石油新疆油田公司准东采油厂新疆阜康831511

随着油气勘探开发的不断深入,薄储层与岩性油气藏逐渐成为重要的勘探目标,这也对地震资料的分辨率提出了更高的要求。文中提出了一种基于自适应注意力机制的U-net地震数据高分辨处理方法。该方法首先利用U-net结构学习地震数据的特征表... 详细信息

随着油气勘探开发的不断深入,薄储层与岩性油气藏逐渐成为重要的勘探目标,这也对地震资料的分辨率提出了更高的要求。文中提出了一种基于自适应注意力机制的U-net地震数据高分辨处理方法。该方法首先利用U-net结构学习地震数据的特征表示,通过下采样过程的编码器提取地震数据的抽象特征,然后通过上采样的解码器进行特征重建和细化。在上采样的过程中引入了注意力机制,用于自适应地调整网络对不同地震特征的关注程度,网络能够更加有效地捕捉到地震数据更多的细节和特征。Marmousi模型合成地震记录和实际数据实验结果表明,新网络比原U-net误差更小、更稳定,可有效提高预测精度,实现对地震数据的高分辨率处理。

关键词：地震数据处理高分辨率 U-net 注意力机制自适应

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三维有限元中奇异点源的简化分析方法

岩土力学 2024年第8期45卷 2483-2491页

作者：潘泓许嘉显骆冠勇彭斯格曹洪华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

减压井是渗流控制的重要手段,减压浅井井底的入渗量不可忽略。在渗流场有限元有关井的计算中,含水层与井半径有巨大尺寸差异,只有将井周围的网格尺寸限制在厘米级或更少,才能达到合理的精度,但效率过低。为提高效率,分析时通常将井底简... 详细信息

减压井是渗流控制的重要手段,减压浅井井底的入渗量不可忽略。在渗流场有限元有关井的计算中,含水层与井半径有巨大尺寸差异,只有将井周围的网格尺寸限制在厘米级或更少,才能达到合理的精度,但效率过低。为提高效率,分析时通常将井底简化为点源。由于点源附近的水头梯度极大,是奇异点,有限元中通常要进行等效处理才能保证全局的精度。提出了以零体积点元模拟点源的方法,该方法基于修正井水位法,利用点源解析解及四面体渗流单元,推导了点元单元的显式解。使用该点元单元模拟井底,可以在不失全局精度的条件下用大网格对点源进行模拟,避免了迭代计算,极大提高了利用三维有限元模拟点源的效率。详细介绍了该点元显式解的推导过程,验证其计算精度,并探究出简化计算方法的适用范围。最后介绍了该方法在实际排水减压抗浮工程中的应用。

关键词：渗流有限元法井点奇异点单元