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血浆蛋白质组学在肝内胆管癌诊断和鉴别中的应用研究

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血浆蛋白质组学在肝内胆管癌诊断和鉴别中的应用研究

作者：胡志亮中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

研究背景和目的:肝内胆管癌(ICC)是一种起源于肝脏内二级及以上胆管上皮的肝脏恶性肿瘤,近年来ICC发病率在全球范围内呈上升趋势。ICC的预后极差,5年总生存率仅为20%左右。预后较差的主要原因包括ICC的高度侵袭性和没有早期精确诊断的... 详细信息

研究背景和目的:肝内胆管癌(ICC)是一种起源于肝脏内二级及以上胆管上皮的肝脏恶性肿瘤,近年来ICC发病率在全球范围内呈上升趋势。ICC的预后极差,5年总生存率仅为20%左右。预后较差的主要原因包括ICC的高度侵袭性和没有早期精确诊断的方法。仅根据影像学ICC有时很难与不典型的肝细胞癌(HCC)和肝转移癌(LM)相鉴别,并且目前用于ICC诊断和鉴别的标记物的性能有限。本研究旨在确定用于ICC诊断和临床决策的血浆蛋白组合,并在此基础上进一步筛选与ICC进展相关的关键分子。研究方法:为了系统地识别和验证血浆中用于ICC诊断的潜在非侵入性蛋白质生物标志物,我们共招募了220名受试者,包括ICC患者(n=77)、HCC患者(n=79)、LM患者(n=15)和健康对照(CON,n=49)进行了基于质谱的定量蛋白质组分析。我们采用机器学习算法来选择和确定最终的血浆蛋白组合。通过测试队列、和与常见肿瘤生物标志物进行比较来评估所建立的诊断模型的性能。亚组分析进一步评估了所建立模型在临床难以鉴别的ICC病例中的诊断性能。通过分析淋巴结转移和生存数据,筛选与ICC进展相关的关键分子。利用人重组蛋白配置的完全培养基培养ICC细胞,应用CCK-8、克隆形成、细胞划痕、transwell侵袭实验分别探索该分子在体外对ICC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。通过裸鼠皮下移植瘤模型探索该分子在体内对ICC细胞生长的影响。研究结果:通过机器学习的方法,我们鉴定了一个包含六个血浆蛋白的组合(BTD、NID1、S100A9、EXTL2、IGKV2D-24、ADH4),在测试队列中表现出优异的性能(ICC与HCC AUC:0.934,灵敏度为91.3%,特异度为87.0%;ICC与CON AUC:0.907,灵敏度为82.6%,特异度为92.9%;ICC与LM AUC:0.864,灵敏度95.7%,特异度为66.7%。我们对比了该组合与AFP和CA19-9的诊断效能。我们建立蛋白组合AUC值0.934,灵敏度和特异度分别为91.3%和87.0%,AFP的AUC值为0.837,灵敏度为95.7%,特异度仅为73.9%、CA19-9的AUC值仅为0.710,灵敏度60.9%,特异度82.6%。AFP和CA19-9联合时,AUC值为0.864,灵敏度82.6%,特异度也为82.6%。此外,我们检验了组合在临床难以鉴别的ICC和HCC中的性能,对于AFP和CA19-9均为阴性的患者,传统的AFP和CA19-9联合检测鉴别诊断性能,AUC仅为0.656,而我们的蛋白组合AUC高达0.963,灵敏度为96.8%,特异度为85.7%。同样,我们的组合在肿瘤直径小于3厘米的亚组中也表现出良好的诊断性能。AUC为0.979,灵敏度为96.0%,特异度为97.1%。通过分析所筛选蛋白与淋巴结转移的关联和生存数据,我们得出S100A9可能是促进ICC恶性表型和患者不良预后的关键分子。用人重组S100A9蛋白配置的完全培养基培养的ICC细胞进行体内外实验,结果表明,加入S100A9人重组蛋白培养可以促进ICC细胞的增殖、迁移和侵袭能力。研究结论:本研究基于质谱的血浆蛋白质组学和机器学习算法,我们鉴定了一种蛋白质组合,包括BTD、NID1、S100A9、EXTL2、IGKV2D-24和ADH4,该组合在ICC的诊断以及ICC与HCC和LM的鉴别诊断中均表现出了较高的性能,并且在临床上难以鉴别的ICC与HCC中也展现出了卓越的性能。此外,我们发现S100A9可能是促进ICC恶性表型的关键分子。

关键词：肝内胆管癌蛋白质组学机器学习生物标志物 S100A9

一种新型下颌骨骨折快速外固定系统的研发及应用可行性研究

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一种新型下颌骨骨折快速外固定系统的研发及应用可行性研究

作者：胡志强中国人民解放军空军军医大学

学位级别：硕士

超临界二氧化碳多级轴流压缩机参数化设计优化及性能分析

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超临界二氧化碳多级轴流压缩机参数化设计优化及性能分析

作者：胡志勇天津理工大学

学位级别：硕士

山区峡谷风场非平稳特性与悬索桥非平稳抖振分析

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山区峡谷风场非平稳特性与悬索桥非平稳抖振分析

作者：胡志强重庆交通大学

学位级别：硕士

我国山区峡谷悬索桥跨度较大,由于大跨度悬索桥具有结构刚度小和自振频率低等特点,对风荷载高度敏感,其风致响应历来是研究的重点。而山区峡谷受季风气候和复杂地形影响,风场特性复杂多变,具有很强的非平稳特征,因此山区峡谷风环境的非... 详细信息

我国山区峡谷悬索桥跨度较大,由于大跨度悬索桥具有结构刚度小和自振频率低等特点,对风荷载高度敏感,其风致响应历来是研究的重点。而山区峡谷受季风气候和复杂地形影响,风场特性复杂多变,具有很强的非平稳特征,因此山区峡谷风环境的非平稳特性和山区峡谷地形桥梁抖振响应的研究具有重要意义。本文基于青草背和西堠门桥址处实测风速数据,分析了山区峡谷风场的非平稳特性并提出了风速非平稳特性定量评价指标;并将分类结果与深度学习的无监督聚类结果进行了比较;分别采用小波逆变换和机器学习的方法对非平稳风场进行了模拟;同时对平稳和非平稳风场作用下悬索桥的抖振响应进行了计算分析。本文涉及的主要研究内容包括:（1）山区峡谷风非平稳特性评价。基于青草背和西堠门桥址处实测风速数据,本文提出了一种基于小波谱的非平稳性评价指标,并对所选风速序列在不同样本长度和窗口时距下的非平稳特性进行了分析。研究发现:小波时频分析可以同时描述风速序列在时域和频域上的非平稳性特征;基于小波谱的非平稳度指标可以定量评估风速序列的非平稳特性。风速的非平稳度指标在分布上呈现明显的正偏态分布;非平稳度指标NI的值会随着样本长度的增大或窗口时距的减小而增大;风速序列非平稳性特征随频率增加逐渐增强。NIT（ΔT）指标可以有效识别山区峡谷风和良态风的非平稳程度,因此,可以作为风速非平稳特性的定量评估指标;当样本长度超过10分钟时,山区峡谷风和良态风样本的非平稳性指标的概率差异明显。（2）对平稳和非平稳风速无监督分类。本文提出了一种基于深度学习的风速序列小波谱图像无监督分类方法。该方法将一维的时间序列信号转换为二维的时频域小波谱图像,增加了频率信息,并采用神经网络来提取风速序列小波谱图像的特征,以区分风速的平稳和非平稳特性。在此基础上,采用无监督分类的方法进行分类,探究了批量大小对于模型训练过程及其分类准确率的影响,并对模型有效性进行验证。将深度学习的结果与前面提出的基于小波谱的非平稳性评价指标的分类结果作对比,相互印证。研究发现:预处理和批量大小分类准确率有较大的影响;提出的分类方法能够有效对平稳与非平稳的风速序列分类。（3）非平稳脉动风速模拟。本文提出了基于小波变换及其演化谱特性的风速模拟方法以及利用机器学习中生成对抗网络的风速生成方法,并对风速序列进行模拟。模拟过程中,从Rényi熵、分形维数、风速分布直方图、湍流强度、能量累计曲线、非平稳度指标和功率谱等多个方面对所模拟的风速的有效性进行了验证。结果表明模拟算法有效。（4）山区峡谷悬索桥非平稳抖振响应分析。基于桥梁非平稳抖振分析框架,不考虑气动自激力等因素,以青草背长江大桥桥址处实测山区峡谷风、基于神经网络模拟得到的非平稳风速以及应用Kaimal谱模拟得到的平稳脉动风速为背景。开展了青草背长江大桥在平稳和非平稳（实测风场和GAN模拟风场）风场作用下桥梁的抖振响应分析。结果表明:相比于平稳风场,非平稳脉动风作用下悬索桥主梁抖振位移响应更强烈,简单考虑平稳风场作用会低估实际中悬索桥的抖振响应;非平稳抖振位移EPSD能量具有明显的时变特性;主梁跨中抖振位移响应受到低阶模态影响;GAN模拟风场作用下的抖振响应保持了较强的非平稳特性。

关键词：非平稳特性小波变换机器学习风场模拟桥梁抖振响应

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反凸极变漏磁内置式永磁电机的设计与分析

反凸极变漏磁内置式永磁电机的设计与分析

作者：胡志刚江西理工大学

学位级别：硕士

大跨人行悬索桥纵横加劲主梁涡振数值模拟及气动控制措施优化

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大跨人行悬索桥纵横加劲主梁涡振数值模拟及气动控制措施优化

作者：胡志勇石家庄铁道大学

学位级别：硕士

铈基复合金属氧化物催化生物质热解油组分酮基化反应的研究

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铈基复合金属氧化物催化生物质热解油组分酮基化反应的研究

作者：胡志超浙江大学

学位级别：硕士

为了解决化石燃料消耗造成的能源危机和环境污染问题,我国在2020年提出了“双碳”目标,大力推动能源绿色低碳转型。作为唯一含碳的可再生资源,生物质能也受到了广泛关注。生物质热解液化-催化提质是一种很有前景的生物质利用技术,它可... 详细信息

为了解决化石燃料消耗造成的能源危机和环境污染问题,我国在2020年提出了“双碳”目标,大力推动能源绿色低碳转型。作为唯一含碳的可再生资源,生物质能也受到了广泛关注。生物质热解液化-催化提质是一种很有前景的生物质利用技术,它可以将农林生物质转化为高品位液体烃类燃料,有利于实现交通运输领域的碳减排。然而,生物质热解得到的粗制生物油中含有大量有机羧酸,它们的存在使得生物油呈现强酸性、强腐蚀性和不稳定性,难以被直接利用。因此,羧酸的转化是实现生物油高值化利用的关键步骤。酮基化反应是一种可行的途径,其原理是将两分子羧酸转化为酮、CO2和H2O,增长有机物碳链长度并提高产物稳定性。然而,生物油中含有的复杂成分对羧酸的酮基化反应具有抑制作用,了解与羧酸共存的化合物对酮基化反应的影响是非常重要的。针对上述问题,本研究选择了多种生物油模化物和生物质热解木醋液作为原料,对生物油组分的酮基化反应开展了系统的实验研究。首先,选择乙酸和糠醛作为模化物,通过共沉淀法制备了CeO2和一系列CeO2-MOx（M=Mg、Zr、Mn、Fe）复合氧化物催化剂用于乙酸-糠醛混合物的酮基化实验。在CeO2催化剂上,糠醛的加入使乙酸的转化率从94.68%降至79.33%,主要原因是糠醛与乙酸在活性位上的竞争吸附效应,此外部分乙酸与糠醛还发生了协同转化。CeO2-MnOx在转化乙酸和生成羰基化合物方面均表现出最佳的催化活性:在反应温度为350℃,12h连续反应中乙酸转化率为90.79%,羰基化合物碳收率可达61.95%。催化剂表征结果显示,CeO2-MnOx具有最高的比表面积和表面氧空位活性位浓度,能有效削弱糠醛由于竞争吸附对乙酸酮基化反应的不利影响,同时较平衡的表面酸碱性位点分布有利于酮基化反应的进行。接着,依据真实生物油富酸组分中各物质的相对含量配置模拟生物油,基于上一步筛选出的最优催化剂CeO2-MnOx,进一步研究了金属组成配比和反应温度对模拟生物油酮基化反应的影响。Ce0.6Mn0.4Ox是反应中表现最好的催化剂,在350℃下,乙酸的转化率可以达到86.23%,丙酮的碳收率为23.35%。催化剂的表征结果显示,Ce0.6Mn0.4Ox在所有催化剂中具有最高的表面氧空位浓度、较多的酸性和碱性位点数量以及较为平衡的酸碱位点分布,这可能是其具有最佳催化活性的原因。反应温度的提升可以显著提高原料中各组分的转化率,在400℃下乙酸的转化率为94.85%,丙酮的碳收率达到最高为33.75%。但过高的反应温度会促进副反应的发生,使得丙酮的碳收率下降。综合考虑各种因素,400℃是较为合适的模拟生物油酮基化反应温度。最后,在模化物的基础上,选择富含羧酸的生物质热解木醋液作为反应原料,在最优的催化条件下开展酮基化实验。反应后有机羧酸的含量从28.75%降低至7.63%,新生成的含羰基化合物在液体产物中的占比达到70.23%。与热解木醋液原料相比,反应后液体产物的组成得到了显著改善,Ce0.6Mn0.4Ox催化剂在真实生物油的酮基化反应中表现出良好的应用前景。

关键词：酮基化反应生物油 CeO2-MnOx复合金属氧化物羰基化合物

基于脉搏波参数量化表征的血管弹性评价方法研究与应用

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基于脉搏波参数量化表征的血管弹性评价方法研究与应用

作者：胡志武南昌大学

学位级别：硕士

水磷钾耦合对主干结果型苹果土壤养分、枝条生长和产量品质的影响

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水磷钾耦合对主干结果型苹果土壤养分、枝条生长和产量品质的影响

作者：胡志伟塔里木大学

学位级别：硕士

(1)新疆果园水肥管理普遍存在用量过高、利用率低的问题。为此,本研究以主干结果型苹果树为研究对象,以筛选适宜南疆地区的水、磷、钾耦合的水肥管理方案为目标,开展滴灌施肥试验。试验果树为8年生红富士苹果,采用完全随机区组试验设计... 详细信息

(1)新疆果园水肥管理普遍存在用量过高、利用率低的问题。为此,本研究以主干结果型苹果树为研究对象,以筛选适宜南疆地区的水、磷、钾耦合的水肥管理方案为目标,开展滴灌施肥试验。试验果树为8年生红富士苹果,采用完全随机区组试验设计,设置水（W）、磷（P）、钾（K）三个因素,W因素设置四个水平(W1:5256 m3·hm-2、W2:4248 m3·hm-2、W3:1050 m3·hm-2、W4:840 m3·hm-2),P、K因素各设两个水平(P1:109.5 kg·hm-2、P2:54.75 kg·hm-2、K1:199.5 kg·hm-2、K2:99.75 kg·hm-2),试验结果如下:（2）施肥量是影响土壤速效磷和速效钾的关键因素,P1各处理的土壤速效磷含量显著高于P2各处理;K1各处理的土壤速效钾含量显著高K2各处理;施入土壤的磷钾肥主要集中在0-20 cm土层,0-60 cm土层随深度的增加速效磷和速效钾含量呈现逐渐降低的趋势。总体而言,施肥量相同时,灌溉水用量由5256 m3·hm-2降低至4280 m3·hm-2、1050 m3·hm-2和840 m3·hm-2对土壤速效磷和速效钾的影响差异不显著。（3）施用磷肥和钾肥显著影响苹果树枝条生长,但灌水量对果树枝条影响变化较小。果树枝条的生长量随钾肥施入量的升高而增加,但同时提高磷钾用量时,会抑制枝条生长。因此,钾、磷和水三个因素对果树枝条生长影响由大到小分别为钾>磷>水。W3P2K1处理花芽分化期至果实膨大前期生长速度最快,枝条长度增加值为8.89 cm,W1P2K1处理果实膨大前期至果实膨大后期、果实膨大后期至成熟期枝条生长量最大,增长量分别为21.28 cm和10.24 cm。水、磷、钾三因素耦合变化对苹果树枝条茎粗无显著影响。提高磷钾肥的施用量可以显著提高果树叶片的SPAD值。（4）水、磷、钾耦合显著影响苹果产量和品质。总体而言,当施肥量相同时,W1与W2、W3与W4处理间产量差异不显著,但W2与W3处理间产量差异显著;灌溉量相等时,P1K1与P2K1处理间产量差异不显著,P1K2与P2K2处理间产量差异不显著;W2P1K1处理的产量最高,达到22.63t·hm-2,对应的水分利用率为5.3%,磷肥产出率为206.7 kg·kg-1,钾肥产出率为113.4 kg·kg-1;对果实产量与品质指标进行主成分分析,W2P1K1处理的综合得分达到最高0.86。（5）综合果实产量、品质、水分利用率和肥料产出率等因素,适宜南疆的主干结果型苹果水肥耦合的推荐方案为:根据苹果的预估产量,按灌溉水利用率5.3 kg·m-3计算灌溉水用量,按磷钾肥产出率207 m3·hm-2和113 kg·kg-1分别计算磷肥和钾肥施用量。

关键词：苹果土壤速效磷土壤速效钾肥料产出率水分利用率