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基于膝关节MRI的人工智能重建软骨模型对膝关节软骨损伤的评价

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中华骨科杂志 2023年第5期43卷 316-321页

作者：高宏薛宾阁吴厦王亚魁付鹏飞沈乐娄佳旺马琦刘璞蔡谞清华大学附属北京清华长庚医院清华大学临床医学院北京102218 北京清河医院北京100085 北京美德瑞骨科医生集团北京102200 清华大学工程物理系北京100084 河北北方学院张家口075132

目的探讨基于膝关节薄层MRI数据的人工智能(artificial intelligence,AI)重建模型对膝关节软骨损伤评价的可行性。方法选取2021年5月至2022年4月在北京清华长庚医院以膝关节重度骨关节炎住院且拟行全膝关节置换术的33例患者(共41膝),男1... 详细信息

目的探讨基于膝关节薄层MRI数据的人工智能(artificial intelligence,AI)重建模型对膝关节软骨损伤评价的可行性。方法选取2021年5月至2022年4月在北京清华长庚医院以膝关节重度骨关节炎住院且拟行全膝关节置换术的33例患者(共41膝),男15例,年龄(71±5)岁;女26例,年龄(71±9)岁。左膝19例,右膝22例。术前对患侧膝关节进行薄层MR检查,并对膝关节薄层MRI数据进行AI建模,选取模型中软骨部分利用主成分分析(principal component analysis,PCA)进行模型摆正,将术中截取的膝关节胫骨平台软骨依据国际软骨修复协会(International Cartilage Repair Society,ICRS)软骨损伤分级进行分级,并与膝关节AI重建软骨模型及膝关节MRI人工识别的ICRS分级结果进行比较。结果AI重建软骨模型的软骨损伤分级与术中截取实物标本的软骨损伤分级相比较,AI重建软骨模型对于ICRS分级4级软骨损伤诊断的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为93.1%、91.4%、92.2%和80.3%;ROC曲线下面积(AUC)值为0.92,AI重建软骨模型与实物标本ICRS分级的一致性良好,Kappa系数为0.81(P<0.001)。人工识别MRI的软骨损伤分级与实物标本相比,其诊断的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为92.10%、91.60%、97.20%和78.8%,Kappa系数为0.79(P<0.001)。结论基于膝关节薄层MRI的AI重建软骨模型对于诊断ICRS分级4级软骨损伤具有较好的敏感性及特异性。

关键词：膝关节软骨,关节磁共振成像人工智能模型,解剖学

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噪声鲁棒的高光谱图像波段选择方法

遥感学报 2022年第11期26卷 2382-2398页

作者：路燕任月崔宾阁山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590

目前大多数高光谱图像波段选择方法仅考虑波段信息冗余问题,忽略了所选波段的噪声水平,致使选取的代表性波段子集中可能含有噪声水平较高的波段。为解决这一问题,本文提出一种噪声鲁棒的高光谱图像波段自适应分区与子空间搜索方法。首先... 详细信息

目前大多数高光谱图像波段选择方法仅考虑波段信息冗余问题,忽略了所选波段的噪声水平,致使选取的代表性波段子集中可能含有噪声水平较高的波段。为解决这一问题,本文提出一种噪声鲁棒的高光谱图像波段自适应分区与子空间搜索方法。首先,基于皮尔逊相关系数构造高光谱图像波段相关性矩阵;然后,将高光谱图像光谱波段等分为若干子空间,通过构造与皮尔逊相关系数相适应的子空间划分最优目标函数,自适应地调整子空间的分割点;最后,综合考虑波段的信息熵和噪声水平,在子空间波段选择时将噪声水平以惩罚项的形式反映在优化问题的目标函数中。在Indian Pines、Washington DC和Salinas这3个数据集上进行了实验,采用波段平均相关性、分类精度两种指标对不同方法的波段选择结果进行评价,并分析各种波段选择方法的噪声鲁棒性。实验结果表明,本文方法能够挑选出信息量大且噪声水平低的代表性波段。与其它波段选择方法相比,本文方法所选择的代表性波段平均相关性弱,分类精度高,在包含噪声波段的高光谱图像中效果尤为显著。

关键词：高光谱波段选择噪声鲁棒子空间划分搜索准则

明人笔下与清修《明史》中胡宗宪形象变化研究

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明人笔下与清修《明史》中胡宗宪形象变化研究

作者：薛栋阁山西师范大学

学位级别：硕士

胡宗宪是明朝中期的重要人物,他为剿灭倭寇做出了很大贡献。但是由于胡宗宪自身人格的复杂性,明清不同时代的士人对其评价多有不同。嘉靖、隆庆年间,在徐渭、茅坤、唐顺之、莫如忠、沈明臣、汪道昆、董份、张时彻、郑晓、王慎中等人笔下... 详细信息

胡宗宪是明朝中期的重要人物,他为剿灭倭寇做出了很大贡献。但是由于胡宗宪自身人格的复杂性,明清不同时代的士人对其评价多有不同。嘉靖、隆庆年间,在徐渭、茅坤、唐顺之、莫如忠、沈明臣、汪道昆、董份、张时彻、郑晓、王慎中等人笔下,胡宗宪被描述为才能卓越,立下赫赫战功,最后却含冤而死。从万历到崇祯年间,在王世贞、冯梦龙笔下,胡宗宪被描述为狎妓乱淫之人,而在明人过庭训、唐鹤征、周清原、丁元荐、黄景昉、朱国桢、姚旅、焦竑、陈懿典、黄汝亨、范景文、朱凤翔、耿定向、徐树丕、张鼐、许国、茅元仪等人笔下,胡宗宪被描述为德才兼备,战功卓著,为建功立业不得不委曲求全而依附严嵩。因此,明人笔下更多展现的是胡宗宪社稷之臣的正面形象。清官修《明史》虽然有关于胡宗宪善用人才,建功东南的记载,但是,其更多的记载则强调胡宗宪热衷功名,善于权术,精于夤缘。胡宗宪形象差异背后的原因,明人和清修《明史》各有不同。明人评价甚高的原因主要在于:一方面,胡宗宪计杀倭贼,有功于东南,出身于东南地区的人对其大加称赞;另一方面,一些人或者承受胡宗宪恩情,或者受到老师和父辈对胡宗宪高评的影响,他们因此对胡宗宪给予高评。清官修《明史》贬低胡宗宪的原因主要有二:一、胡宗宪自身人格复杂,他善于投机专营。二、清官修《明史》对胡宗宪记载的依据主要来源于《明实录》,而《明实录》对胡宗宪评价不高。另外,有些参与修《明史》的史家对胡宗宪评价较低。

关键词：胡宗宪明人清修《明史》原因

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战国至魏晋时期河内郡政区地理研究

战国至魏晋时期河内郡政区地理研究

作者：薛宾宾河南大学

学位级别：硕士

“河内”约在春秋中期已出现,春秋末期“河内”发生东逐渐移,取代晋国南阳之名,指代黄河下游河道与太行山之间的地区。战国中期,魏国迁都大梁后,加强黄河以北地区的防守,在河内地区始置河内郡。三晋在河内地区势力错综复杂,魏国虽置河内... 详细信息

“河内”约在春秋中期已出现,春秋末期“河内”发生东逐渐移,取代晋国南阳之名,指代黄河下游河道与太行山之间的地区。战国中期,魏国迁都大梁后,加强黄河以北地区的防守,在河内地区始置河内郡。三晋在河内地区势力错综复杂,魏国虽置河内郡,但并非占领河内地区的所有城邑,韩国在河内西南部控制有太行之道,河内北部城邑常被赵国所夺。魏国河内郡的形状极其不规则,受到韩、魏两国对太行山孔道控制的影响,韩国控制太行陉的两端,将韩上党势力范围延伸至河内,魏国河内郡辖太行以西的高都县,控制白陉的两端,将河内的势力范围延伸至上党。秦河内郡始置于秦昭襄王时期,范雎入秦后,秦国采用“远交近攻”策略,转向主攻三晋,公元前266年,秦攻占怀后占领河内大半区域,公元前262年,秦攻占的区域到达共、汲县以南区域,河内置郡时间约在公元前266年至前262年之间。长平之战后,秦河内郡被韩、魏两国占领,公元前242年,秦在大河之东始置东郡,则在大河之西的河内郡在此之前应已被复置,秦复置河内郡的时间最迟应是在公元前242年。公元前236年,秦攻占安阳、邺县后占领河内郡全境,最北界到达漳水流域,辖有十九县,形状为上弦月弧形。西汉河内郡是由殷国改制而来,汉高祖时期河内郡政区沿袭秦河内郡而来,郡国并行制下,西汉前期存在汉廷与诸侯王国之间的矛盾,河内郡属汉廷关外直辖郡。吕后元年（前187年）河内郡北界向北延伸,最北端到达馆陶县,并越过漳水设置成安县。汉景帝中元三年（前147年）,汉廷以河内郡安阳以北的邺县、内黄、繁阳、馆陶等县分置魏郡,其后河内郡幅员记载基本与《汉志》相同。西汉河内郡所置侯国基本都是由县改置,西汉一代河内郡所置侯国有十四。东汉时期河内郡基本沿袭西汉后期河内郡幅员,公元24年,刘秀已经收复河内郡,东汉复置司隶校尉后,将河内郡纳入管辖。东汉末年,黄巾起义在河北爆发,东汉政府改刺史为州牧,形成州、郡、县三级政区,河内郡纳入司隶校尉部管辖。建安十六年,河内郡以北部荡阴、朝歌、林虑划分魏郡,建安十八年,曹操复行九州制,废司隶校尉部,河内郡改隶冀州。魏晋河内郡演变分为三个时间段:一是从曹魏黄初元年至咸熙元年之前,在黄初年间曹魏河内郡北部析置出朝歌郡,朝歌郡旋立旋废,此阶段河内郡主要沿袭两汉河内郡幅员。二是从咸熙元年至西晋泰始二年,司马氏实行第一次“罢农改郡”,在河内郡西南部析置野王郡。三是西晋泰始二年后,晋武帝实行第二次“罢农改郡”,野王郡废,在河内郡北部诸县析置汲郡,此后汲郡成为常设郡。河内郡县级政区主要分布在三大流域,北部漳水、洹水流域,中部淇水清水流域,南部济水、沁水流域。县级政区的分布受到地理环境、经济、政治和水陆交通的影响,其中交通的影响因素最大,县级政区沿交通线分布,狭长的政区形状和扼守太行山孔道、黄河津渡战略地位的使得河内郡成为黄河下游的交通“十字路口”。南部济水、沁水流域县级政区分布最为密集,主要原因是经济发达,人口聚集,漳水、洹水县级政区变动最大,受到北部的政治势力的影响。

关键词：河内郡政区地理属县边界地理布局

揿针疗法对缺血性中风气虚血瘀证便秘患者的影响研究

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揿针疗法对缺血性中风气虚血瘀证便秘患者的影响研究

作者：薛阁长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:研究揿针疗法对缺血性中风气虚血瘀证便秘患者的便秘症状、排便性状及生活质量的影响,探索一项能够有解便秘的安全、有效、无副作用的中医特色疗法,减少缺血性中风患者因便秘所产生的并发症,以促进其康复。方法:严格遵循纳入标准... 详细信息

目的:研究揿针疗法对缺血性中风气虚血瘀证便秘患者的便秘症状、排便性状及生活质量的影响,探索一项能够有解便秘的安全、有效、无副作用的中医特色疗法,减少缺血性中风患者因便秘所产生的并发症,以促进其康复。方法:严格遵循纳入标准的前提下,通过随机对照的方法,将104例缺血性中风气虚血瘀证便秘的患者分为两组,即观察组和对照组,每组各52例。分别给予对照组和观察组的患者以常规护理疗法、常规护理疗法加揿针疗法。本次测试观察周期为14天。两组患者分别于入组当天、入组第3天、入组第14天进行本课题观测指标的评定。最终评定数值录入Excel,用SPSS24.0进行分析比对。结果:1两组患者基本资料可比性对两组患者的基本资料（例如性别、年龄、体重指数、缺血性中风病程、发生便秘的天数、家庭居住地、文化程度）进行组间比较,结果呈现为P＞0.05,差异无统计学意义,表明两组患者基本资料具有可比性。2相关便秘因素对比对两组患者可能存在的相关便秘因素（例如饮水量、饮食结构、排便习惯、排便环境）进行对比分析,结果为P＞0.05,差异不具有统计学意义,表明两组患者在相关便秘因素方面可比较。3两组患者便秘症状自评量表评分对比试验前,两组患者得分对比无统计学意义（P＞0.05）,说明两组患者在便秘症状方面具有可比性;试验两周后,观察组和对照组的评分均较试验前有所降低,且差异具有统计学意义（P＜0.05）,说明两组患者在试验两周后,均可以取得良好效果。其中,观察组评分低于对照组,且差异具有统计学意义（P＜0.05）,说明观察组效果优于对照组。4 Bristol量表评分测试前,两组患者得分多集中于2级,且两组患者评分无明显差异（P＞0.05）,具有可比性。测试第三天,观察组评分高于对照组,差异具有统计学意义（P＜0.05）,这说明观察组早于对照组得到大便性状的改善;测试后,两组患者评分均高于测试前,且观察组评分要高于对照组,差异具有统计学意义（P＜0.05）,这表明观察组的大便性状改善效果要优于对照组。5便秘患者生存质量量表评分测试前,对两组患者生存质量量表中的生理、社会心理、担忧度、满意度和总分进行比较,结果显示无统计学意义（P＞0.05）,说明两组患者的生活质量中4个维度和总分具有可比性。测试后,两组患者生活质量各项评分及总分均低于测试前,差异具有统计学意义（P＜0.05）,这表明两组患者在经过两周的测试后在生活质量的各个方面都是有所提升的,且观察组的生理、社会心理、担忧度、满意度和总分这5项分值均小于对照组,差异具有统计学意义（P＜0.05）,由此表明观察组的生活质量高于对照组。结论:1揿针疗法对缓解缺血性中风气虚血瘀证便秘患者的便秘症状有效。2揿针疗法能够改善缺血性中风气虚血证便秘患者粪便干结质硬的状态。3揿针疗法能够提高缺血性中风气虚血瘀证便秘患者的生存质量。4揿针疗法能够通过减少缺血性中风患者的便秘,避免并发症的发生,从而促进神经功能的恢复。5揿针疗法安全、简便、有效,是一项针对缓解便秘值得临床推广的中医特色护理疗法。

关键词：揿针缺血性中风气虚血瘀证便秘

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基于深度学习的海岸线边缘检测网络

计算机工程与科学 2022年

作者：李忠瑞崔宾阁杨光张昊卿山东科技大学计算机科学与工程学院

海岸线的动态监测对海岸带的规划管理具有非常重要的意义。由于海陆环境错综复杂，遥感影像中海陆边界光谱特征不明显，导致提取的岸线定位不准确。提出一种融合语义分割网络和边缘检测网络的深度卷积神经网络 (EWNet)。该网络包含两个...

海岸线的动态监测对海岸带的规划管理具有非常重要的意义。由于海陆环境错综复杂，遥感影像中海陆边界光谱特征不明显，导致提取的岸线定位不准确。提出一种融合语义分割网络和边缘检测网络的深度卷积神经网络 (EWNet)。该网络包含两个分支流，语义分割流负责提取分层语义信息并用来指导边缘检测流获取岸线语义信息，边缘检测流通过反向误差传播反馈语义分割流完善提取边缘语义信息。在GF-1遥感图像上的实验结果表明，与几种最新模型相比，EWNet获得了比其他方法更精确的海岸线边界提取结果。

关键词：

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牡丹组三个近缘种的谱系地理学研究

牡丹组三个近缘种的谱系地理学研究

作者：薛阁四川农业大学

学位级别：硕士

牡丹是芍药属(Paeonia L.)牡丹组(Paeonia Sect.Moutan DC.)的重要观赏花卉,其野生种为开发、培育新花色、高抗性、高产油栽培品种提供了重要种质资源,具有重要的景观、经济价值。而野生物种的分布与遗传结构会受到地质变迁、气候波动... 详细信息

牡丹是芍药属(Paeonia L.)牡丹组(Paeonia Sect.Moutan DC.)的重要观赏花卉,其野生种为开发、培育新花色、高抗性、高产油栽培品种提供了重要种质资源,具有重要的景观、经济价值。而野生物种的分布与遗传结构会受到地质变迁、气候波动的深刻影响,如板块隆起过程中形成的山谷会阻碍物种扩散,也会在物种迁移过程中提供通道。前人对于牡丹组植物亲缘关系已有了较为深入的研究,而对于其谱系地理、进化起源问题的探究仍甚少。本研究利用核基因(ITS)和叶绿体基因(matK,ycf1)标记对分布于川西干热河谷的四川牡丹(Paeonia decomposita Hand.-Mazz.)、圆裂牡丹(Paeonia rotundiloba(D.Y.Hong)D.Y.Hong)以及川甘交界处的紫斑牡丹(Paeoniarockii(S.G.Haw&Lauener)T.Hong&J.J.Li ex D.Y.Hong)进行了遗传结构、群体历史动态的研究,并通过生态位模拟,分析了牡丹组三个近缘种当前分布格局的历史成因,旨在充分了解野生资源,从而提出更有效的保护措施。主要结论如下:(1)ITS序列变异共鉴定出111种单倍型(H1-H111)。基于Splitstree和Network的网络图以及系统发育树均支持将其划分为三个家系(LineageⅠ-LineageⅢ)。根据SAMOVA分析,可将所有居群划分为3个组,AMOVA分析显示:遗传变异大部分来自于居群内,组间遗传分化中等(F=0.2099),总体单倍型多样性h=0.943,居群内单倍型多样性为h=0.776。遗传分化指数中等,存在明显谱系地理结构(N=0.365>G=0.178,P0.90)。总体单倍型多样性h=0.835,居群内单倍型多样性较低h=0.143。叶绿体的遗传分化指数亦揭示了显著的谱系地理结构(N=0.927>G=0.829,P<0.01)。(2)从总体水平来看,ITS和cpDNA的数据均未偏离中性,失配分析也拒绝空间范围扩张的零假设,基于ITS的贝叶斯天际线点图(Bayesian Skyline Plot,BSP)分析显示,从中新世中期到晚期,有效群体大小有轻微渐增的趋势;而基于cpDNA的BSP分析表明群体规模在更新世中期基本保持稳定状态,整体来看,群体历史动态结果拒绝了历史扩张或收缩事件的发生。(3)生态位模拟结果揭示牡丹组三个近缘种在末次盛冰期的分布地处于当前分布地的南边,且三个野生种在末次盛冰期的分布区有很大重叠。ITS和cpDNA数据主要家系开始分歧时,横断山区已经开始隆起,因此,推测是山脉隆起促使牡丹祖先谱系发生分化,而后,伴随着末次盛冰期气候变冷,牡丹沿沟谷南迁,在而今的成都平原相遇,发生杂交,从而谱系融合。综上所述,牡丹组三个近缘种遗传资源丰富,地质变迁、气候波动解释了这三个近缘种的分布格局,气候波动是引发谱系融合的主要因素。本研究为牡丹新品种的培育以及野生遗传资源的保护奠定了理论基础。

关键词：牡丹组植物遗传结构群体历史动态分歧时间祖先分布重建谱系融合

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拉索模态参数全过程自动化识别方法

土木工程学报 2023年第7期56卷 82-91页

作者：安永辉薛志林廖子涵李宾宾大连理工大学辽宁大连116023 浙江大学浙江海宁314400

模态参数广泛应用于拉索索力识别与状态评估,其自动化识别是拉索实时健康监测的关键技术之一。贝叶斯FFT算法和深度神经网络可实现拉索模态参数识别的自动化和不确定性分析,其中,贝叶斯FFT算法可快速识别拉索模态参数且定量其不确定性,... 详细信息

模态参数广泛应用于拉索索力识别与状态评估,其自动化识别是拉索实时健康监测的关键技术之一。贝叶斯FFT算法和深度神经网络可实现拉索模态参数识别的自动化和不确定性分析,其中,贝叶斯FFT算法可快速识别拉索模态参数且定量其不确定性,但需人工输入结构自振频带信息。为此,基于Retinanet模型和一维卷积神经网络,设计提出一种轻量化频带选择网络,使之能自动检测拉索的振动频带,进而提出一种拉索模态参数全过程自动化识别方法。提出的频带选择网络模拟人工频带选择过程,融合多频率分辨率下功率谱曲线估计信息,通过检测功率谱曲线峰值确定拉索振动频带。为验证所提算法的有效性,利用沪苏通长江大桥拉索施工阶段实测加速度数据构建训练集和测试集,完成拉索模态参数的连续自动识别。试验证明,频带自动选择网络准确性超过95%,单样本平均推理时间达到毫秒级,与贝叶斯FFT相结合可实现拉索模态参数的自动化实时识别。另外,通过拉索频率的连续识别成功检测到拉索张拉事件,验证了基于频率对拉索损伤识别的潜在可能性。

关键词：拉索模态识别贝叶斯FFT 深度神经网络

1T相二硫化钨/碳化蚕丝导电织物的制备及其水伏发电性能

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现代纺织技术 2024年

作者：韩宾宾李伟薛阳彪郑敏苏州大学纺织行业天然染料重点实验室苏州大学纺织与服装工程学院江苏纳盾科技有限公司

为了制备具有水伏发电性能的纺织品材料,采用高温碳化和水热合成的方法成功制备了1T相二硫化钨/碳化蚕丝(1T-WS2/CS)导电织物;并将两个铝电极连接在该织物两端,制备了一种水伏发电机(HEG)。利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和拉曼... 详细信息

为了制备具有水伏发电性能的纺织品材料,采用高温碳化和水热合成的方法成功制备了1T相二硫化钨/碳化蚕丝(1T-WS2/CS)导电织物;并将两个铝电极连接在该织物两端,制备了一种水伏发电机(HEG)。利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱仪等对1T-WS2、CS和1T-WS2/CS导电织物的微观形貌和化学结构进行了表征分析;使用接触角仪、吉利时Keithley 2400和温湿度柜等对HEG的亲水性能、输出电压和输出电流进行了测试。结果表明:1T-WS2纳米片均匀地生长在CS表面;所制备的1T-WS2/CS具有优异的亲水性,水接触角从19°减小到0°仅需2 s;在20μL去离子水作用下,尺寸为4 cm×1 cm的HEG可以产生高达0.45 V的输出电压和3.40μA的输出电流。此外,HEG可以集成到医用口罩上用于人体健康呼吸监测,为未来可穿戴自供电设备的设计提供了参考。

关键词：纺织品材料 1T相二硫化钨/碳化蚕丝导电织物水伏发电机亲水性人体健康呼吸监测