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基于降雨量数据的程潮铁矿涌水量时序性预测模型

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金属矿山 2024年第6期 212-219页

作者：范明星任高峰吴文博鲁习奎李吉民张聪瑞武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 关键非金属矿产资源绿色利用教育部重点实验室湖北武汉430070 矿物资源加工与环境湖北省重点实验室湖北武汉430070 荆门市自然资源和规划局湖北荆门448000 武钢资源集团程潮矿业有限公司湖北鄂州436051

无底柱分段崩落法开采必然形成大范围的地表塌陷区,所分布的导水裂隙将导致大量的地表降水向下渗透,引起巷道涌水量骤增,程潮铁矿现已进入-500 m开采水平,大气降雨与崩落法开采所引发的裂隙持续动态发展之间的相互作用机制十分复杂。因... 详细信息

无底柱分段崩落法开采必然形成大范围的地表塌陷区,所分布的导水裂隙将导致大量的地表降水向下渗透,引起巷道涌水量骤增,程潮铁矿现已进入-500 m开采水平,大气降雨与崩落法开采所引发的裂隙持续动态发展之间的相互作用机制十分复杂。因此,为科学准确地预测井下涌水量,本研究提出了一种以降雨量为输入数据的涌水量灰色GM(1,2)时序性预测模型。以程潮铁矿2019—2021年的降雨量、涌水量实际数据为训练样本,充分考虑崩落法开采对上覆岩体的持续影响,引入时序性系数K对模型进行优化,最终建立的灰色GM(1,2)时序性预测模型与传统的GM(1,2)预测模型相比,预测精度平均提高了7.79%。运用该模型对2022年的涌水量进行预测检验结果表明,其旱、雨两季的预测精度分别为93.51%、93.58%,预测效果较好。研究成果是通过地表降雨量数据直接预测矿山井下涌水量数据的一种有效方法。

关键词：无底柱分段崩落法涌水量预测灰色系统理论 GM(1 2)模型时序性系数

椎弓根螺钉内固定的生物力学强度影响因素的研究进展

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中华骨科杂志 2024年第3期44卷 193-198页

作者：房彦名何达范明星张琦田伟首都医科大学附属北京积水潭医院脊柱外科

椎弓根螺钉内固定系统在脊柱外科手术中扮演着关键角色, 具有增加脊柱稳定性的优势, 但存在内固定松动和螺钉拔出等潜在并发症。目前常采用轴向拔出力评估内固定的短期生物力学特性、疲劳试验评估内固定的长期生物力学特性、扭矩评估螺... 详细信息

椎弓根螺钉内固定系统在脊柱外科手术中扮演着关键角色, 具有增加脊柱稳定性的优势, 但存在内固定松动和螺钉拔出等潜在并发症。目前常采用轴向拔出力评估内固定的短期生物力学特性、疲劳试验评估内固定的长期生物力学特性、扭矩评估螺钉与脊椎骨质的相互作用。影响椎弓根螺钉生物力学特性的因素包括脊椎相关因素(骨密度)和螺钉相关因素(螺钉尺寸、螺钉设计和螺钉增强材料)。在高骨密度的骨骼中螺钉轴向拔出力可显著增加, 而通过增加螺钉直径和长度、改进螺钉设计并使用螺钉增强材料也可以提高螺钉的固定强度。椎弓根螺钉内固定的生物力学研究为实现个体化和功能性最优通道选择提供了关键信息, 设计具有最佳固定强度的螺钉通道有望降低螺钉松动的风险, 减少手术并发症的发生, 提高手术效果。

关键词：椎弓根钉骨密度生物力学

机器人辅助Magerl螺钉内固定术治疗上颈椎疾病

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北京生物医学工程 2024年第3期43卷 280-284,313页

作者：郎昭袁强范明星张琦何达刘亚军首都医科大学附属北京积水潭医院脊柱外科北京100035

目的经寰枢关节螺钉(Magerl螺钉)内固定技术是上颈椎疾病的主要手术方式之一。传统方法技术要求高,学习曲线陡峭,由于螺钉错位造成的神经血管并发症发生率高。随着机器人辅助脊柱手术的不断开展,机器人技术的高精确性为Magerl螺钉安全... 详细信息

目的经寰枢关节螺钉(Magerl螺钉)内固定技术是上颈椎疾病的主要手术方式之一。传统方法技术要求高,学习曲线陡峭,由于螺钉错位造成的神经血管并发症发生率高。随着机器人辅助脊柱手术的不断开展,机器人技术的高精确性为Magerl螺钉安全精确置入带来了新的希望。本研究回顾性分析机器人辅助Magerl螺钉内固定手术的安全性及螺钉置入精确性。方法纳入2017年8月至2022年7月于北京积水潭医院行TiRobot机器人辅助Magerl螺钉内固定手术的上颈椎疾病患者18例。记录螺钉安全性及精确性指标。安全性指标包括手术时间、出血量、螺钉相关神经血管并发症情况,以及随访1年时神经功能改善情况、颈部疼痛变化及植骨融合情况。精确性指标包括使用术中C臂锥形束CT图像的叠加技术计算螺钉置入精确性,并根据术后CT对螺钉是否侵犯骨皮质的情况进行分级。结果18例患者共置入Magerl螺钉36枚。平均手术时间为(186.1±61.9)min,平均失血量为(352.8±133.4)mL,无螺钉相关神经血管并发症。术后1年随访时,所有存在脊髓压迫症状的患者神经功能均有改善,患者颈部疼痛症状好转,所有患者均实现植骨融合。螺钉置入的平均平移和角度误差分别为(1.47±0.30)mm和2.30°±0.47°。术后CT判断Ⅰ类螺钉占88.9%(32/36),Ⅱ类螺钉占11.1%(4/36),无Ⅲ类螺钉。结论机器人辅助Magerl螺钉内固定技术治疗上颈椎疾病是安全和精确的。

关键词：机器人寰枢椎 Magerl螺钉安全性精确性

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地铁车辆司机室座椅靠背骨架强度分析与优化

铁道车辆 2024年第3期62卷 175-180,186页

作者：穆希望刘政杜伟王萌王云峰范明星北京地铁车辆装备有限公司北京100079 吉林省金越交通装备有限公司吉林长春130114 北京轨道交通技术装备集团有限公司北京100070

文章对某地铁线路用司机室座椅靠背断裂情况进行了分析,根据座椅靠背骨架断口特点初步分析了其发生破坏的可能原因。采用ANSYSWorkbench创建了座椅简化结构虚拟样机,对3种不同工况下的座椅靠背骨架结构进行了有限元仿真:根据承载设计要... 详细信息

文章对某地铁线路用司机室座椅靠背断裂情况进行了分析,根据座椅靠背骨架断口特点初步分析了其发生破坏的可能原因。采用ANSYSWorkbench创建了座椅简化结构虚拟样机,对3种不同工况下的座椅靠背骨架结构进行了有限元仿真:根据承载设计要求,模拟人体坐姿时,2种不同结合面特性座椅靠背骨架发生断裂关键区域的受力情况;模拟人体站立依靠座椅靠背时,靠背骨架的受力情况。根据有限元分析结果进一步揭示了靠背骨架断裂的主要原因为结构设计强度不足。对座椅靠背骨架关键部位的应力云图、受力趋势、关键计算数据进行了分析对比,提出了靠背骨架的结构改进指导建议,通过合理的力流控制,加强改善断裂区应力集中,减少受力部位焊接等方法,最终给出了座椅结构的改进设计方案,并进行了试验验证。

关键词：地铁车辆司机室座椅有限元分析结构设计

电商直播下消费者购买意愿影响因素及改进策略研究

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电商直播下消费者购买意愿影响因素及改进策略研究

作者：范明星北京邮电大学

学位级别：硕士

随着网购消费新场景、新业态、新应用的逐步升级,越来越多的消费者选择在远程视频直播环境下购物,电商直播也快速成为了电商行业追捧的热点。伴随着电商直播快速的发展,产品、主播、促销和服务等一系列新问题相继涌现。既有的研究多基... 详细信息

随着网购消费新场景、新业态、新应用的逐步升级,越来越多的消费者选择在远程视频直播环境下购物,电商直播也快速成为了电商行业追捧的热点。伴随着电商直播快速的发展,产品、主播、促销和服务等一系列新问题相继涌现。既有的研究多基于互联网电商情境,针对电商直播情境下影响消费者购买意愿的因素研究尚不多见。论文通过探究电商直播下的消费者购买意愿影响因素,提出改进电商直播的策略,对于促进电商直播行业可持续发展具有重要的理论意义和实践参考价值。论文以电商直播为研究情境,以电商直播消费者为研究对象,首先,基于刺激-机体-响应(SOR)模型和消费者决策等相关理论,从消费者的感知价值和情感态度出发,提出产品、主播、促销和服务四类因素正向影响电商直播用户网购意愿的研究假设,构建研究模型,通过调查问卷收集数据,应用SPSS21.0和AMOS24.0软件对研究假设进行检验,得到以下研究结论:第一,产品因素、主播因素、促销因素、服务因素均对消费者的感知价值有正向且显著性的影响。第二,主播因素、促销因素、服务因素均对消费者的情感态度有正向且显著性影响,而产品因素对消费者的情感态度没有显著性影响。第三,消费者的感知价值、情感态度均对消费者的购买意愿有正向且显著的影响。与既有研究相比,本文识别了电商直播情境下影响消费者购买意愿的主要因素,提出了完善电商直播的改进策略,为电商直播行业健康可持续发展提供一定的理论和实践参考。

关键词：电商直播购买意愿 SOR模型购买决策

机器人辅助L_(4)、L_(5)椎弓根螺钉内固定术治疗腰椎滑脱症的学习曲线研究

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中华骨科杂志 2022年第6期42卷 341-348页

作者：范明星房彦名安岩张琦田伟北京积水潭医院脊柱外科北京100035

目的研究机器人辅助L_(4)、L_(5)椎弓根螺钉内固定术治疗腰椎滑脱症的学习曲线及其拐点。方法回顾性分析2016年1月至2020年12月采用机器人辅助L_(4)、L_(5)椎弓根螺钉内固定术治疗43例腰椎滑脱症患者资料,男19例、女24例;年龄59(48,66)... 详细信息

目的研究机器人辅助L_(4)、L_(5)椎弓根螺钉内固定术治疗腰椎滑脱症的学习曲线及其拐点。方法回顾性分析2016年1月至2020年12月采用机器人辅助L_(4)、L_(5)椎弓根螺钉内固定术治疗43例腰椎滑脱症患者资料,男19例、女24例;年龄59(48,66)岁;按Meyerding分类,Ⅰ度滑脱23例,Ⅱ度滑脱18例,Ⅲ度滑脱2例。测量螺钉置入精度和螺钉准确性分级,记录患者手术时间、术中出血量、术中透视次数、术后并发症、术后住院时间等信息。采用累计求和法绘制学习曲线,根据形态将学习曲线分为前期和后期。对比学习前期和学习后期指标差异,采用t检验、Wilcoxon秩和检验进行统计学分析。结果43例腰椎滑脱症患者均顺利完成手术,置入L_(4)椎弓根螺钉60枚、L_(5)椎弓根螺钉70枚。L_(4)椎弓根螺钉置入精度在第23枚开始提高,L_(5)椎弓根螺钉置入精度在第20枚开始提高。以第23枚椎弓根螺钉(第14例患者)分割学习曲线为前期和后期,学习前期组与后期组在手术时间[(225.0±74.0)min vs.(207.0±81.2)min,t=0.65,P=0.521]、术中出血量[200(75,500)ml vs.100(60,200)ml,Z=1.30,P=0.195]、术中透视次数[10(6,10)次vs.10(6,10)次,Z=-0.37,P=0.712]、术后并发症发生率(8%vs.0,P=0.302)等的差异无统计学意义。学习后期较学习前期有更短的术后住院天数[4.5(3,6)d vs.6.0(5,9)d,Z=2.00,P=0.046]和更高的椎弓根螺钉置入精度[L_(4):1.33(1.06,1.79)mm vs.2.23(1.12,4.55)mm,Z=2.43,P=0.015;L_(5):1.47(0.98,1.87)mm vs.3.21(1.64,4.87)mm,Z=3.90,P=0.001]。前期和后期置钉准确率相近[L_(4):95%(21/22)vs.97%(37/38),P=1.000;L_(5):91%(20/22)vs.96%(46/48),P=0.585]。结论机器人辅助L_(4)、L_(5)椎弓根螺钉内固定术治疗腰椎滑脱症具有较明显的学习曲线,置入第23枚椎弓根螺钉时,螺钉置入精度开始提高。

关键词：腰椎脊椎滑脱机器人手术学习曲线

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中国骨科手术机器人的发展

应用力学学报 2023年第1期40卷 1-6页

作者：田伟范明星张琦吴佳源李楠北京积水潭医院脊柱外科骨科机器人技术北京市重点实验室北京100035

目的研究中国骨科手术机器人发展现状,并对未来进行展望。方法本研究从中国骨科手术机器人的发展入手,回顾20余年的发展历史,根据骨科手术机器人在脊柱、关节、创伤等不同骨科领域的应用,介绍发展现状,并根据骨科医疗对手术机器人的... 详细信息

目的研究中国骨科手术机器人发展现状,并对未来进行展望。方法本研究从中国骨科手术机器人的发展入手,回顾20余年的发展历史,根据骨科手术机器人在脊柱、关节、创伤等不同骨科领域的应用,介绍发展现状,并根据骨科医疗对手术机器人的需求及行业发展特点及对未来进行展望。结果骨科手术机器人作为新型高端医疗设备,可以协助医生准确、安全的完成手术。未来要继续提升骨科手术机器人的自动化程度,实现从功能辅助到相对自主,从而进一步提高临床应用效果。结论骨科手术机器人可以超越医生的部分手术技能,实现良好的临床应用效果,未来将是医生和机器人深度合作解决患者疾患的新时代。

关键词：手术机器人脊柱关节创伤

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课堂教学深度对接企业用人需求的途径探索

开封文化艺术职业学院学报 2022年第1期42卷 65-67页

作者：范明星开封大学机械与汽车工程学院河南开封475000

课堂教学改革一直是高等职业教育改革的核心部分,如何使课堂教学更贴近企业用人需求,是教学改革的重要目标之一。但是,目前高职院校课堂教学还存在一些问题,如学生学习积极性不高、职业技能培养体系不完善、实践教学浮于表面等。为解决... 详细信息

课堂教学改革一直是高等职业教育改革的核心部分,如何使课堂教学更贴近企业用人需求,是教学改革的重要目标之一。但是,目前高职院校课堂教学还存在一些问题,如学生学习积极性不高、职业技能培养体系不完善、实践教学浮于表面等。为解决这些问题,满足企业用人需求,高职院校应提高学生在实践教学中的参与度,提高已有教学资源与学生实验实训契合度,增加校企合作的深度和广度。

关键词：课堂教学企业用人需求实施途径

机器人辅助经皮内镜下腰椎间盘切除术的初步疗效报告

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中华骨科杂志 2022年第2期42卷 84-92页

作者：王含刘亚军范明星施崭敖进涛田伟蒋继乐北京积水潭医院北京大学第四临床医学院脊柱外科北京100035

目的探讨机器人辅助下经皮内镜椎间盘切除术(transforaminal percutaneous endoscopic lumbar discectomy,tPELD)治疗腰椎间盘突出症的可行性及其临床疗效。方法回顾性分析接受天玑TM骨科手术机器人辅助下tPELD手术治疗单节段腰椎间盘... 详细信息

目的探讨机器人辅助下经皮内镜椎间盘切除术(transforaminal percutaneous endoscopic lumbar discectomy,tPELD)治疗腰椎间盘突出症的可行性及其临床疗效。方法回顾性分析接受天玑TM骨科手术机器人辅助下tPELD手术治疗单节段腰椎间盘突出症14例连续病例的病历资料(机器人组),男7例,女7例;年龄为(46.6±14.8)岁(范围16~72岁)。机器人组在术中获取实时三维影像并在机器人系统内规划穿刺路径,再由机械臂引导术者进行精准穿刺和工作通道建立完成手术。选取同期接受传统"C"型臂X线透视辅助下tPELD手术的25例连续病例作为对照组,年龄(45.5±13.7)岁(范围16~68岁)。所有患者均完成至少12个月的随访。主要观察指标为术中透视次数、疼痛视觉模拟评分(visual analog scale,VAS)、Oswestry腰椎功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI),以及采用改良Macnab分级评估临床疗效,记录并发症发生情况。结果两组患者的年龄、性别分布、腰椎间盘突出类型、手术节段、术前VAS和ODI的差异均无统计学意义(P>0.05)。机器人组除1例由于技术原因术中转为开放手术外,余13例均成功完成机器人辅助tPELD手术。机器人组术中透视(8.8±5.5)次明显低于对照组(21.3±8.3)次,差异有统计学意义(t=4.842,P<0.01)。机器人组术后即刻VAS为(2.85±1.79)分,末次随访时为(1.50±1.04)分均较术前(7.62±0.92)分有明显下降(F=69.747,P<0.01);末次随访时ODI为18.89%±12.16%较术前71.19%±12.12%有明显下降(t=15.430,P<0.01)。两组间术后即刻VAS(t=0.568,P=0.574)、末次随访VAS(t=0.713,P=0.481)及末次随访ODI(t=0.171,P=0.865)的差异均无统计学意义;末次随访时改良Macnab分级优良率机器人组92.30%,对照组84.00%,差异无统计学意义(χ^(2)=0.517,P=0.472)。两组均未出现神经根损伤、硬膜损伤、颅内压升高等严重并发症,机器人组出现复发1例(复发率7.7%),对照组出现复发2例(复发率8.3%),差异无统计学意义(χ^(2)=0.001,P=0.973)。结论机器人辅助经皮内镜下腰椎间盘切除技术能够协助术者简单、准确、安全地建立工作通道,并取得良好的临床效果。

关键词：腰椎椎间盘移位椎间盘切除术,经皮机器人内窥镜检查