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一个用于任意几何空间跨尺度血管网络生成的组合算法

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医用生物力学 2024年第S1期 61-61页

作者：王亚伟秦子路王碧天樊瑜波北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力学生物学教育部重点实验室

目的跨尺度的血管网络在人类和动物的活体器官和组织中扮演至关重要的角色,其生成方法是限制目前组织工程和生物3D打印技术的关键环节之一,本文旨在报道一种用于任意几何空间跨尺度血管网络生成的组合算法。方法综合采用生物流体力学...

目的跨尺度的血管网络在人类和动物的活体器官和组织中扮演至关重要的角色,其生成方法是限制目前组织工程和生物3D打印技术的关键环节之一,本文旨在报道一种用于任意几何空间跨尺度血管网络生成的组合算法。方法综合采用生物流体力学理论、最优化方法和心血管生理学理论,建立了任意几何空间内生成血管网络的准静态优化模型和动态适应性演化模型,并采用Python语言开发了两个模型的求解算法;采用Python语言开发了针对开源网格划分软件Gmsh的前处理接口程序,可使用Gmsh对任意几何空间划分网格后作为血管路径优化的基础网络,同时开发了可直观展示血管网络优化结果的后处理程序;采用高分辨率micro CT图像重建了6只大鼠的下肢血管网络,对本文提出的组合算法进行了验证和优化。结果组合算法生成的大鼠下肢血管网在大尺寸血管的位置、走向和拓扑结构上与CT成像结果具有良好的一致性,100μm以上血管数量与直径的分布规律与CT数据符合良好。结论组合算法的仿真结果与大鼠下肢CT成像数据的对比结果表明,本文提出的组合算法具备在任意几何空间内生成合理的大尺度范围血管网络能力。

关键词：

改良高屈旋转平台假体试模安装方式在膝关节双间室置换术中的应用效果

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新乡医学院学报 2023年第12期40卷 1136-1139页

作者：赵自彪段军富程旭光孙超李云靖秦子路王博鹤壁市人民医院骨科河南鹤壁458030

目的探讨改良高屈旋转平台假体试模安装方式在膝关节双间室置换术中的应用效果。方法选择2021年1月至2022年4月鹤壁市人民医院收治的需行膝关节双间室置换术治疗的重度膝关节骨性关节炎患者20例(26膝)为研究对象。根据高屈旋转平台假体... 详细信息

目的探讨改良高屈旋转平台假体试模安装方式在膝关节双间室置换术中的应用效果。方法选择2021年1月至2022年4月鹤壁市人民医院收治的需行膝关节双间室置换术治疗的重度膝关节骨性关节炎患者20例(26膝)为研究对象。根据高屈旋转平台假体试模安放方式将患者分为对照组(10膝)和观察组(16膝)。对照组患者采用常规的高屈旋转平台假体试模安装方式(依次安放胫骨侧试模、股骨侧试模,最后安放衬垫试模),观察组患者采用改良高屈旋转平台假体试模安装方式(在患者屈膝60°~90°时,将股骨试模、衬垫及胫骨试模组合匹配好,一起置入膝关节截骨槽中)。记录2组患者的术中出血量和手术时间。分别于术前、术后2周及术后18个月,采用美国纽约特种外科医院(HSS)评分系统评估患者的膝关节功能,使用量角器测量患者膝关节活动度(ROM)。结果观察组患者术中出血量显著少于对照组,手术时间显著短于对照组(P0.05)。术后2周及术后18个月,观察组患者HSS评分、膝关节ROM显著高于对照组(P<0.05)。结论与常规高屈旋转平台假体试模安装方式比较,重度膝关节骨性关节炎患者行初次膝关节双间室置换术中采用改良高屈旋转平台假体试模安装方式能有效提升手术效率,减少术中出血量,改善膝关节功能,增加膝关节ROM。

关键词：膝关节双间室置换术膝关节骨性关节炎高屈曲旋转平台假体试模安装方式

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中国经济学自主知识体系中的发展议题与理论框架

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学术月刊 2024年第9期56卷 70-81页

作者：秦子忠海南大学马克思主义学院海南海口570228

中国经济学已经发展到了需要原创经济理论的时代。从评价发展的信息基础这一元理论角度来看,现存两大类发展理论即结构主义发展理论和能力主义发展理论,各自存在局限性,分别是前者关注社会结构的变化发展而忽视了人的发展,后者关注人的... 详细信息

中国经济学已经发展到了需要原创经济理论的时代。从评价发展的信息基础这一元理论角度来看,现存两大类发展理论即结构主义发展理论和能力主义发展理论,各自存在局限性,分别是前者关注社会结构的变化发展而忽视了人的发展,后者关注人的实质自由的发展而对公平关注不够。在批判考察这两类发展理论的基础上,可以引出中国经济学自主知识体系建构中的发展议题以及相应的发展理论框架。这一理论框架的核心内涵包括两个基本面:(1)它的信息基础是关系性的,其价值取向是全体人民的共同富裕。(2)它的主体结构是需求结构优化、产业结构优化及其对应关系,该结构在现实性上反映的是发展的基本动力系统。依据这一理论框架,一个社会的发展质量高低可以用其需求结构优化与其产业结构优化的对应关系强度来度量。

关键词：新发展理念共同富裕高质量发展新发展格局中国式现代化

无用阶级还是人人自由发展:从ChatGPT的替代谈起

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自然辩证法通讯 2024年第2期46卷 19-26页

作者：秦子忠海南大学马克思主义学院海南海口570228

无用阶级作为命题被提出来,是因为观察者基于资本主义制度体系这个位置推测到人工智能替代效应导致的相应现象。但在与之不同的其他制度体系中,无用阶级现象可能就不存在。因此,人工智能替代效应是无用阶级产生的原因还是人人自由发展... 详细信息

无用阶级作为命题被提出来,是因为观察者基于资本主义制度体系这个位置推测到人工智能替代效应导致的相应现象。但在与之不同的其他制度体系中,无用阶级现象可能就不存在。因此,人工智能替代效应是无用阶级产生的原因还是人人自由发展的前提,这取决于制度体系的性质。在社会主义的制度体系中,人工智能替代效应消除了价值生产与意义活动的分离,让人们得以从那些要求劳动能力工具化的工作岗位中解放出来,工作的工具性价值变成可选项,而工作的目的性价值直接体现为每个人的自由发展与意义活动。

关键词：无用阶级 ChatGPT 通用人工智能存在意义数字社会主义

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C-F-S-H/PCE纳米晶核对矿粉水泥水化和力学性能的影响

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建筑材料学报 2024年

作者：秦子豪董烨民胡传林武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室

本研究采用力学性能测试、等温量热分析、X射线衍射分析和压汞测试研究了C-F-S-H/PCE (calcium-ferrite-silicate-hydrates/polycarboxylate ether) 纳米晶核对不同矿粉掺量（50wt.%、70wt.%、90wt.%）的矿粉水泥抗压强度、水化放热、... 详细信息

本研究采用力学性能测试、等温量热分析、X射线衍射分析和压汞测试研究了C-F-S-H/PCE (calcium-ferrite-silicate-hydrates/polycarboxylate ether) 纳米晶核对不同矿粉掺量（50wt.%、70wt.%、90wt.%）的矿粉水泥抗压强度、水化放热、水化产物和孔隙率变化的影响。结果表明，C-F-S-H/PCE纳米晶核的加入显著提升了矿粉水泥的抗压强度，50wt.%矿粉掺量的矿粉水泥1d强度提升60%，因为C-F-S-H/PCE纳米晶核对于矿粉水泥水化反应具有调控作用，通过加速水泥早期水化及氢氧化钙的形成激发了矿粉反应活性，从而推动了矿粉反应持续进行。

关键词：矿粉水泥 C-F-S-H/PCE纳米晶核抗压强度水化微观结构

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分数阶柔性空间学习的轴承故障诊断方法

机械科学与技术 2024年

作者：苏树智秦子倪朱彦敏安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽理工大学机电工程学院

由于原始高维数据中的异常值和噪声信息导致样本协方差矩阵偏离真实值，削弱了学习特征的类可分性。针对该问题提出了一种分数阶柔性空间学习（Fractional-order Flexible Space Learning， FFSL）的轴承故障诊断方法。在该方法中，通... 详细信息

由于原始高维数据中的异常值和噪声信息导致样本协方差矩阵偏离真实值，削弱了学习特征的类可分性。针对该问题提出了一种分数阶柔性空间学习（Fractional-order Flexible Space Learning， FFSL）的轴承故障诊断方法。在该方法中，通过最小化局部和最大化全局目标函数获得敏感的低维判别特征子集，减少高维数据异常值的影响；然后对拉普拉斯矩阵进行特征值分解，采用分数阶策略对特征值进行修正，构造分数阶柔性空间学习目标函数，增强学习特征的类可分性。该方法减少了样本协方差矩阵偏离真实值的影响，提高了特征提取的有效性。在Paderborn和美国凯斯西储大学轴承数据集上的实验结果表明，FFSL具有优越的故障诊断性能。

关键词：特征提取分数阶柔性空间学习故障诊断

硼砂改性激发剂和偏高岭土对碱矿渣砂浆性能的影响研究

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硼砂改性激发剂和偏高岭土对碱矿渣砂浆性能的影响研究

作者：秦子光安徽理工大学

学位级别：硕士

基于合成/天然高分子的可降解医用水凝胶的制备及性能研究

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基于合成/天然高分子的可降解医用水凝胶的制备及性能研究

作者：秦子昊山东师范大学

学位级别：硕士

水凝胶由于其高吸水或吸收生物液体的能力,能够充分模拟细胞外基质的结构和功能,因此在药物释放、细胞培养、组织工程等方面具有广泛应用。然而,水凝胶的制备通常需经过复杂繁琐的过程,且力学性能差、不能降解或降解产物有害于人体等缺... 详细信息

水凝胶由于其高吸水或吸收生物液体的能力,能够充分模拟细胞外基质的结构和功能,因此在药物释放、细胞培养、组织工程等方面具有广泛应用。然而,水凝胶的制备通常需经过复杂繁琐的过程,且力学性能差、不能降解或降解产物有害于人体等缺点,以及作为医用材料使用时容易被微生物侵入,造成组织损伤与死亡。限制了其在生物医用的应用。针对这些问题,本文通过简便快捷的方法制备了天然和合成高分子基水凝胶,实现了水凝胶的短期、中期和长期的降解和对药物的释放。首先,设计制备了三种基于酰胺键交联的水凝胶,通过调控水凝胶的降解时间实现对水凝胶的药物缓释。此外,向水凝胶中引入天然抑菌类物质赋予水凝胶抑菌活性,满足其作为医用材料长期使用的需求。本文的主要工作如下:Ⅰ.聚乙二醇交联的明胶基可降解水凝胶的制备与性能研究:依据1-（3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）偶联反应原理,先在四臂聚乙二醇（4-a rm-PEG-OH）端羟基处引入NHS酯活性基团,合成四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯（4-arm-PEG-SG）,然后与明胶发生交联反应,制备了一系列不同固含量、不同交联度的明胶基水凝胶（S_nN）;并通过冷冻干燥得到对应的干胶（DS_nN）。通过H NMR、FT-IR证实了4-arm-PEG-SG的化学结构,利用FT-IR、SEM对DS_nN进行了表征。研究了固含量和交联度对S_nN水凝胶的热性能、力学性能、溶胀性能、降解性能、药物缓释性能和生物相容性等性能的影响。DS_nN有着较高的热分解温度,能够承受高温灭菌;S_nN的溶胀率随着固含量的增加/交联度的降低而升高,平衡溶胀率在30%～70%;压缩强度随固含量的增加和/或交联度的增大而增强,最大压缩强度（σ）和最大压缩形变（ε）分别为4.46～40.08k Pa和58.7%～80.2%,循环压缩5次后应力保留率在95%以上;降解时间在12～72 h,基于此可实现24 h后释放80%药物的缓释效果;MTT法和溶血测试结果表明材料的细胞存活率均高于95%,溶血率低于5%。S_nN具有的良好的力学性能、快速的降解速率和药物缓释速率、优异的血液相容性和细胞相容性,使其在短期医用材料方面体现出一定的潜力。Ⅱ.聚乙二醇基可降解水凝胶的制备及性能研究:首先合成了四臂聚乙二醇巯基（4-ar m-PEG-SH）,以此与4-arm-PEG-SG发生交联反应,制备了一系列不同固含量的聚乙二醇基可降解水凝胶（GH-n）,并通过冷冻干燥得到对应的干胶（DGH-n）.通过H NMR、FT-IR对合成的4-arm-PEG-SH加以验证,利用FT-IR、SEM对DGH-n进行了结构表征。深入研究了固含量对该水凝胶的成型时间、热性能、力学性能、溶胀性能、降解性能、药物缓释性能和生物相容性等性能的影响。GH-n成凝胶速度快,两种PEG衍生物在常温下混合10～20s即可交联成胶;GH-n的溶胀率随着固含量的增加而升高,平衡溶胀率在112%～234%;压缩强度和压缩形变随固含量的增加而增大,σ为35.4～299.3 k Pa,ε均在85%以上,循环压缩五次后应力保留率在95%以上;GH-n的降解时间可在2～5周调控,基于此可实现在一周/两周/三周后释放80%药物的缓释效果;MTT法和溶血测试结果表明材料的细胞存活率高于95%,溶血率低于5%。GH-n所具有的快速制备成型、合适的降解速率和药物缓释速率、优异的力学性能、良好的血液相容性和细胞相容性的特点,使其在中期医用材料尤其是可注射医用凝胶方向体现出潜在应用。Ⅲ.聚乙二醇/聚赖氨酸交联可降解水凝胶的制备及性能研究:将天然抑菌高分子聚赖氨酸（ε-PL）与4-arm-PEG-SG交联,得到不同固含量的聚乙二醇/聚赖氨酸交联可降解水凝胶（LG-n）,并通过冷冻干燥得到相应的干凝胶（DLG-n）。采用FT-IR和SEM对DGH-n的化学结构进行了表征。探讨了固含量对LG-n的热性能、力学性能、溶胀能力、降解性、药物缓释性能、生物相容性和抑菌活性的影响。随着固含量的增加,LG-n的溶胀率逐渐增大,但其平衡溶胀率仅为12.9%～22.6%,在水中表现出较好的稳定性。交联反应提高了DLG-n的热稳定性,降低了结晶度。LG-n的力学性能主要受固含量的影响,LG-11的抗压性能最佳,σ和ε分别为100.11 k Pa和52.3%,5次循环后的应力保持率为93%。降解3个月后,LG-n的质量损失达到7%～32%,在此期间只有20%～45%的药物被释放。可以预期,LG-7和-11的有效释药时间均在6个月以上。采用MTT法和溶血试验评价水凝胶的生物相容性,结果表明LG-n的细胞存活率均>90%,溶血率<5%。抑菌试验显示LG-11具有广谱抑菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌

关键词：可生物降解医用水凝胶聚乙二醇明胶聚赖氨酸

数字经济对民生水平的影响研究 ——基于中国289个城市空间面板数据

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数字经济对民生水平的影响研究 ——基于中国289个城市空间面板数...

作者：秦子淇上海师范大学

学位级别：硕士