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基于机器学习的房颤病人左心耳血流动力学研究

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空气动力学学报 2024年

作者：刘笑语林洪涛钱姜宏蔡声泽樊红光高琪浙江大学航天航空学院浙江大学控制学院浙江大学经血管植入器械全国重点实验室杭州晟视科技有限公司中国医学科学院阜外医院

房颤是一种常见的心血管疾病，其发病率在全球范围内呈现出快速增长的趋势。房颤病人的左心房及左心耳内的血流动力学规律，比如速度场和压力场，是评估血栓形成风险的重要依据之一。目前对于心血管问题的传统研究方法是计算流体力学，... 详细信息

房颤是一种常见的心血管疾病，其发病率在全球范围内呈现出快速增长的趋势。房颤病人的左心房及左心耳内的血流动力学规律，比如速度场和压力场，是评估血栓形成风险的重要依据之一。目前对于心血管问题的传统研究方法是计算流体力学，尽管其精度被认可，但高昂的计算成本限制了其在临床快速诊断方面的应用。为了解决这个问题，机器学习方法开始被引入，提出了一种基于边卷积层和双通道的神经网络架构。经过训练，该架构可以由左心耳的点云模型，预测出内部的速度场和压力场。该架构对测试集中样本的速度场预测误差约为10%，压力场预测的误差约为5%。应用本文方法对314例房颤患者的左心房及左心耳的血流动力学特性研究，发现房颤患者的左心耳内流速和左心房平均压力分别低于、高于正常人，男性相比于女性更容易患有房颤。

关键词：血流动力学机器学习房颤左心耳神经网络

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柔性连续体机器人建模与控制综述

河北工业大学学报 2024年第3期53卷 8-18,96页

作者：谢俊男钱彧哲河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300130

柔性连续体机器人是一类受生物仿生结构启发而诞生的新型机器人,该型机器人由弹性材料组成,能够产生连续变形并进行大幅度形变,具有结构柔顺性强、灵活性高等优点。连续体机器人能够弥补传统刚体机器人应对复杂环境能力不足的缺点,因而... 详细信息

柔性连续体机器人是一类受生物仿生结构启发而诞生的新型机器人,该型机器人由弹性材料组成,能够产生连续变形并进行大幅度形变,具有结构柔顺性强、灵活性高等优点。连续体机器人能够弥补传统刚体机器人应对复杂环境能力不足的缺点,因而被广泛应用于工业、灾难搜救、设备检修、航空航天与医疗等领域,成为新一代机器人发展的热点。本文主要整理了近年来关于连续体机器人的研究成果,从连续体机器人研究背景、建模方法、控制方案3个方面进行综述,展开介绍了连续体体机器人结构与设计驱动方式和连续体机器人在实际中的应用;针对连续体机器人的建模方法,从运动学与动力学建模层面进行介绍,分析了连续体机器人的主要控制方案,阐述了连续体机器人在控制设计中需要注意的问题;最后从系统集成化与开放化、智能化人机交互、多模态信息融合等方面对柔性连续体机器人的发展方向进行了展望。

关键词：连续体机器人柔性机器人仿生机器人机器人建模机器人控制

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明月下的思与诗

文史杂志 2024年第3期231卷 120-121页

作者：钱声广中国散文学会四川省作家协会

品李白的诗魂是一种境界。李白的明月诗写出了诗人的浪漫和一种执着、不言放弃的品格。杜甫和张九龄等的明月诗乃是一种乡愁。苏轼的咏月词则展现出诗人乐观旷达的人生态度。总之,古人的明月诗词其实是高悬着的精神明月。

关键词：李白诗魂成都草堂乡愁精神的明月

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DNA甲基化在鼻咽癌诊疗中的研究进展

中华检验医学杂志 2024年第4期47卷 455-459页

作者：周志伟钱泰张琼霞温鼎声刘禹利周宏灏广东药科大学附属第一医院临床药学重点专科广州510080 广东药科大学附属第一医院肿瘤科广州510080

鼻咽癌是一种常见于中国南方的恶性肿瘤,其发生、发展机制仍未完全明确。但已有大量研究表明DNA甲基化在鼻咽癌的筛查、诊断、治疗及预后评估中具有重要临床应用价值。DNA甲基化通过调控肿瘤发生与发展关联基因的转录、蛋白质表达等方... 详细信息

鼻咽癌是一种常见于中国南方的恶性肿瘤,其发生、发展机制仍未完全明确。但已有大量研究表明DNA甲基化在鼻咽癌的筛查、诊断、治疗及预后评估中具有重要临床应用价值。DNA甲基化通过调控肿瘤发生与发展关联基因的转录、蛋白质表达等方式影响鼻咽癌细胞的分裂周期、生长、侵袭和迁移。此外,鼻咽癌在不同发展阶段的DNA甲基化表达水平存在显著差异,这为鼻咽癌的早诊早治与治疗评估提供了理论指导和临床参考。当前研究表明DNA甲基化检测或可提供一种既简便又高效的鼻咽癌早期筛查手段,同时也可以为无创性筛查方法的发展提供新思路。

关键词：鼻咽肿瘤 DNA甲基化生物学标记诊断检查服务

基于液体复苏完成时间及液体负平衡量建立脓毒性休克患者预后预测模型

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中华危重病急救医学 2024年第3期36卷 244-248页

作者：钱际银张晶南京医科大学附属无锡人民医院急诊科江苏无锡214023

目的探究液体复苏完成时间及液体负平衡量与脓毒性休克患者预后的关系,尝试构建基于液体复苏完成时间及液体负平衡量的预测模型,并验证该模型对脓毒性休克患者预后的预测效能。方法选择无锡市人民医院2020年4月至2023年4月收治的脓毒性... 详细信息

目的探究液体复苏完成时间及液体负平衡量与脓毒性休克患者预后的关系,尝试构建基于液体复苏完成时间及液体负平衡量的预测模型,并验证该模型对脓毒性休克患者预后的预测效能。方法选择无锡市人民医院2020年4月至2023年4月收治的脓毒性休克患者,记录患者一般资料(性别、年龄、体质量指数、感染部位)、入院时病理学指标、入院时与液体复苏24 h后急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ(APACHEⅡ)差值和序贯器官衰竭评分(SOFA)差值,以及液体复苏完成时间和液体负平衡量。采用多因素Logistic分析筛查脓毒性休克患者预后的影响因素,并建立列线图模型。采用Bootstrap法对模型进行内部验证;采用一致性指数、校准曲线、受试者工作特征曲线(ROC曲线)评估模型的准确度和预测效能。结果共纳入96例脓毒性休克患者,28 d死亡38例,存活58例。与生存组比较,死亡组入院时与液体复苏24 h后APACHEⅡ评分差值、SOFA评分差值及1~3 h完成液体复苏比例、每日液体负平衡量-500~-250 mL比例更低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。多因素Logistic分析显示,液体复苏完成时间是脓毒性休克患者预后的危险因素〔优势比(OR)=26.285,95%可信区间(95%CI)为9.984~76.902,P<0.05〕,入院时与液体复苏24 h后APACHEⅡ评分差值(OR=0.045,95%CI为0.015~0.131)、SOFA评分差值(OR=0.056,95%CI为0.019~0.165)和液体负平衡量(OR=0.043,95%CI为0.015~0.127)是脓毒性休克患者预后的保护因素(均P<0.05)。模型验证结果显示,一致性指数为0.681(95%CI为0.596~0.924),表明区分度良好。校准曲线显示,校准曲线与理想曲线拟合度良好。ROC曲线显示,列线图模型预测脓毒性休克患者死亡的敏感度为83.7%,特异度为97.2%,ROC曲线下面积(AUC)为0.931(95%CI为0.846~0.985),表明模型预测效能较好。结论液体复苏完成时间和液体负平衡量与脓毒性休克患者的预后有关,且列线图模型有助于提高对脓毒性休克患者死亡风险的甄别。

关键词：脓毒性休克液体复苏负平衡量列线图预测模型

基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法

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电子科技大学学报 2024年第2期53卷 227-234页

作者：钱夔宋爱国田磊南京工程学院自动化学院南京211167 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学深圳研究院深圳518071

针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱... 详细信息

针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱方法(FSM)的物理控制方程约束,时空数据在网络模型与频域控制约束耦合下实现无标签数据加速训练,完成系统演化学习。最后在Burgers系统上进行湍流预测验证,实验结果表明该方法可在物理规则约束下实现无标签非线性复杂建模,对比主流PINN模型及其变体,具有更快的学习速度与预测准确率。在t≤0.25 s、t≤0.5 s短时预测情况下,经前期20次训练后系统预测均方误差(MSE)相比主流基准模型同期预测,MSE降低了86%与95%,在t≤2 s长时预测情况下,经充分训练后系统预测MSE能降低80%。

关键词：物理信息神经网络傅里叶谱方法频域控制方程约束 Burgers系统非线性系统预测

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核燃料裂变气体行为研究进展

材料导报 2024年第2期38卷 36-45页

作者：钱郑宇严冬恽迪西安交通大学能源与动力工程学院西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

核燃料裂变气体行为是影响核燃料性能最为关键的因素之一。裂变气体是核燃料在裂变过程中产生的惰性气体，性质较为稳定，但其不溶于燃料基体，多以气体形式存留在燃料内。存留在燃料基体内的裂变气体会造成燃料肿胀，而从基体中释放到... 详细信息

核燃料裂变气体行为是影响核燃料性能最为关键的因素之一。裂变气体是核燃料在裂变过程中产生的惰性气体，性质较为稳定，但其不溶于燃料基体，多以气体形式存留在燃料内。存留在燃料基体内的裂变气体会造成燃料肿胀，而从基体中释放到气腔的裂变气体会影响燃料和包壳间气隙的热导率和气压。无论是造成肿胀还是影响热导率和气压都会对核燃料的安全造成威胁，因此对裂变气体行为的研究具有重要意义。迄今为止，对裂变气体行为的相关研究开展了60余年，研究人员对裂变气体行为有了相当深刻的认识，并开发了包括裂变产生、气泡形核、气泡聚合、气泡迁移、气体原子重溶和最终裂变气体释放的一套完整的裂变气体行为理论体系，这套理论体系被广泛应用于核燃料性能分析中，为核燃料设计与性能模拟做出了极大的贡献。本文总结了裂变气体行为理论中多种具体的裂变气体行为，详细地阐述了裂变气体各种具体行为的产生原因及过程，同时针对不同类型核燃料独有的裂变气体行为进行了汇总，归纳了用于不同核燃料裂变气体行为的经验性和机理性模型，最后总结了现今裂变气体行为方向的研究重点。

关键词：核燃料裂变气体行为陶瓷燃料金属燃料

葛根汤对原发性痛经小鼠下丘脑-垂体-卵巢轴的调节作用研究

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中国中药杂志 2024年第12期49卷 3288-3294页

作者：肖娜钱依文柴程芝中国药科大学中药学院中药药理与中医药学系中国药科大学江苏省中药评价与转化重点实验室

探讨葛根汤对原发性痛经（primary dysmenorrhea, PD）小鼠下丘脑-垂体-卵巢轴（hypothalamic-pituitary-ovarian axis, HPOA）功能失调的调节作用。采用苯甲酸雌二醇-缩宫素联用构建周期性PD小鼠模型，将40只小鼠随机分为空白组、模型... 详细信息

探讨葛根汤对原发性痛经（primary dysmenorrhea, PD）小鼠下丘脑-垂体-卵巢轴（hypothalamic-pituitary-ovarian axis, HPOA）功能失调的调节作用。采用苯甲酸雌二醇-缩宫素联用构建周期性PD小鼠模型，将40只小鼠随机分为空白组、模型组、葛根汤组和布洛芬组，检测各组小鼠扭体反应，下丘脑、垂体、卵巢、子宫脏器指数，ELISA法检测血清中前列腺素F2α(prostaglandin F2α, PGF2α)、促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone, GnRH）、促卵泡生成素（follicle-stimulating hormone, FSH）、促黄体生成素（luteinizing hormone, LH）、雌激素（estrogen, E2）含量，Western blot法检测垂体组织中促性腺激素释放激素受体（gonadotropin-releasing hormone receptor, GnRH-R）、卵巢组织中促卵泡生成素受体（follicle-stimulating hormone receptor, FSHR）和促黄体生成素受体（luteinizing hormone receptor, LHR）、子宫组织中雌激素受体（estrogen receptors, ER）蛋白表达水平，RT-qPCR法检测小鼠垂体组织中GnRH-R、卵巢组织中FSHR和LHR、子宫组织中ER mRNA表达水平，免疫荧光检测子宫组织ER蛋白表达。结果显示，模型组小鼠扭体评分，血清中PGF2α、GnRH、FSH、LH、E2含量以及卵巢及子宫系数，垂体组织中GnRH-R、卵巢组织中FSHR和LHR、子宫组织中ER的蛋白及基因表达显著升高；与模型组相比，葛根汤能抑制扭体反应，降低血清中PGF2α、GnRH、FSH、LH、E2含量和卵巢及子宫系数，下调垂体组织中GnRH-R、卵巢组织中FSHR和LHR、子宫组织中ER的蛋白及基因表达。提示葛根汤对PD小鼠的HPOA具有调节作用，通过下调HPOA相关蛋白及基因表达进而抑制E2生成，可能是其发挥治疗PD的作用机制。

关键词：葛根汤原发性痛经下丘脑-垂体-卵巢轴

可见光掺稀土光纤激光器研究进展:从连续波至飞秒脉冲(特邀)

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中国激光 2024年第1期51卷 25-43页

作者：罗正钱宋鲁明阮秋君福建省超快激光技术及应用重点实验室(厦门大学) 福建厦门361005 厦门大学深圳研究院广东深圳518129

位于人眼可见波段(380~780 nm)的激光,在显示、生物医疗、精密加工、精密光谱、光通信等领域有着重要的应用价值。在众多可见光激光的产生方法中,可见光掺稀土光纤激光器因具有高效率、高光束质量、结构简单且免维护等优势,近年来受到... 详细信息

位于人眼可见波段(380~780 nm)的激光,在显示、生物医疗、精密加工、精密光谱、光通信等领域有着重要的应用价值。在众多可见光激光的产生方法中,可见光掺稀土光纤激光器因具有高效率、高光束质量、结构简单且免维护等优势,近年来受到国内外的广泛关注。对可见光掺稀土光纤激光器的研究进展进行了详细综述,介绍了可见光连续波光纤激光器、可见光调Q脉冲光纤激光器及可见光锁模脉冲光纤激光器的产生方式和特点。最新研究进展表明,其可覆盖蓝(~480 nm)、青(~491 nm)、绿(~520 nm)、黄(~573 nm)、橙(~605 nm)、红(~635 nm)及深红(~717 nm)等丰富的可见光波长,全光纤可见光输出功率已迈向10 W,而且可见光锁模超短脉冲宽度已窄至<200 fs。结合应用需求,简要展望了可见光波段光纤激光器的发展趋势。

关键词：激光器可见光激光掺稀土光纤激光器连续波调Q 锁模