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机器学习在帕金森病诊断中的应用研究

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 315-320页

作者：李西姜孟四川外国语大学语言脑科学研究中心重庆400031 成都师范学院外国语学院成都611130 四川外国语大学语言智能学院重庆400031

机器学习是医学人工智能的研究热点和重点之一。针对神经退行性帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)的早期诊断,现有的临床评分量表具有一定的主观性和局限性。该文报告了基于行为(语音、步态、书写)、电生理(脑电)、影像组学(核磁共振... 详细信息

机器学习是医学人工智能的研究热点和重点之一。针对神经退行性帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)的早期诊断,现有的临床评分量表具有一定的主观性和局限性。该文报告了基于行为(语音、步态、书写)、电生理(脑电)、影像组学(核磁共振成像、单光子发射断层成像、正光子发射断层成像)和基因组学等数据,机器学习应用于PD诊断的研究进展,发现其较传统方法更为精准,以期为未来人工智能智慧诊断的研究与应用提供参考与借鉴。

关键词：帕金森病机器学习人工智能诊断

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混合多策略改进蜣螂算法的避障路径规划

电子测量技术 2024年第2期47卷 69-78页

作者：万怡华张雪梅宁夏师范学院物理与电子信息工程学院宁夏756000

为了实现移动机器人在复杂环境中路径规划的高效搜索能力,提出了一种混合多策略的改进蜣螂算法。首先,引入改进ISPM混沌策略用于初始化蜣螂的初始种群,使初始总体分布更均匀,并降低算法落入局部最优解的可能性。然后,将贪婪选择策略与... 详细信息

为了实现移动机器人在复杂环境中路径规划的高效搜索能力,提出了一种混合多策略的改进蜣螂算法。首先,引入改进ISPM混沌策略用于初始化蜣螂的初始种群,使初始总体分布更均匀,并降低算法落入局部最优解的可能性。然后,将贪婪选择策略与改进透镜成像反向学习策略相结合,改进蜣螂觅食行为的位置更新,平衡算法的局部开发和全局搜索能力,提高算法的收敛能力;最后,利用莱维飞行策略并加入改进动态权重更新方式,改进蜣螂偷窃行为的位置更新,改变最优全局解,防止算法陷入局部最优。为了验证改进算法的性能,采用基本测试函数和路径优化方面仿真,将改进后算法与其他四种群体智能算法进行了比较。实验结果表明,改进的蜣螂优化算法显著提高了收敛速度和优化精度,具有良好的鲁棒性。

关键词：蜣螂算法路径规划混沌映射莱维飞行

基于SyMRI弛豫定量分析和QSM预测早期帕金森病患者脑黑质微结构变化的临床价值研究

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磁共振成像 2024年第8期15卷 110-116,138页

作者：方子榕陈秋雁叶灵余波黄财城余燕武宁德师范学院附属宁德市医院放射科宁德352100 宁德师范学院附属宁德市医院神经内科宁德352100

目的探讨合成磁共振成像(synthetic magnetic resonance imaging,SyMRI)和定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping,QSM)在预测早期帕金森病(Parkinson's disease,PD)脑黑质(substantia nigra,SN)微结构变化的临床应用价值。材料与方法前瞻性纳入于我院就诊的Hoehn-Yahr分级为1~2.5级的30例早期PD受试者并作为PD组,同时选取30例健康受试者作为健康对照(healthy control,HC)组。所有受试者均行颅脑SyMRI和QSM扫描。提取SyMRI弛豫定量图和QSM图,测量各定量图SN的T1值、T2值、质子密度(proton density,PrD)值和QSM值。采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较PD组与HC组SN的T1值、T2值、PrD值、QSM值的组间差异;绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析各定量参数及联合诊断模型的诊断效能;采用DeLong检验比较曲线下面积(area under the curve,AUC)的差异;采用Spearman相关系数分析PD组SN的各个弛豫定量值与QSM值的相关性。结果PD组与HC组SN的组间T1值、T2值、PrD值、QSM值差异有统计学意义(P<0.001)。T1值、T2值、PrD值、QSM值以及T1-T2-PrD-QSM联合诊断模型鉴别PD组和HC组的AUC值分别为0.872、0.788、0.749、0.838和0.930。T2值与联合诊断模型、PrD值与联合诊断模型、QSM值与联合诊断模型的AUC值差异有统计学意义(P值分别为0.007、0.004、0.034);T1值与QSM值呈正相关(r=0.436,P=0.016),T2值与QSM值呈负相关(r=-0.364,P=0.048),PrD值与QSM值呈负相关(r=-0.393,P=0.032)。结论基于SyMRI和QSM在SN的定量分析对诊断早期PD具有良好的诊断价值,能够为早期PD SN微结构变化提供不同的定量反馈,并且弛豫定量值和QSM值的联合诊断模型能够使诊断效能进一步提升,可为早期PD的诊断提供客观、定量的影像学指标。

关键词：帕金森病黑质磁共振成像合成磁共振成像定量磁化率成像

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运动器械的化学材料选择与其性能优化

应用化学 2024年第4期41卷 599-600页

作者：刘源洛阳师范学院公共体育教研部洛阳471934

在当今的运动器械行业中,随着技术的不断进步和市场需求的日益增长,选择合适的化学材料对于提高运动器械的性能、安全性和用户体验至关重要。这不仅关系到运动效果和安全保障,还涉及到环境的保护和可持续发展。本文旨在探讨不同化学材... 详细信息

在当今的运动器械行业中,随着技术的不断进步和市场需求的日益增长,选择合适的化学材料对于提高运动器械的性能、安全性和用户体验至关重要。这不仅关系到运动效果和安全保障,还涉及到环境的保护和可持续发展。本文旨在探讨不同化学材料在运动器械设计中的应用,分析其对器械性能的影响,并提出优化策略,以期在确保器械性能的同时,也兼顾环境的保护和使用者健康,为运动器械的设计与制造提供科学的新视角。

关键词：运动器械化学材料可持续发展用户体验安全保障优化策略设计与制造性能优化

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基于改进文化基因算法的设备混合批动态调度

复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：黄锦钿韩山师范学院智能制造产业学院

为了提高真空热处理车间的加工效率，以最小化完工时间为目标，构建考虑不相容工件族的混合批调度数学模型，设计用于设备动态调度的改进文化基因算法。分析批调度典型局部搜索策略，并将基于贪婪策略和爬山策略的启发式算法和文化基因... 详细信息

为了提高真空热处理车间的加工效率，以最小化完工时间为目标，构建考虑不相容工件族的混合批调度数学模型，设计用于设备动态调度的改进文化基因算法。分析批调度典型局部搜索策略，并将基于贪婪策略和爬山策略的启发式算法和文化基因算法作为基准对比算法。各种算法的调度结果与问题最优解下界比较，通过大规模算例仿真验证发现：新设计的改进文化基因算法在多工件族环境下运算结果明显优于其他算法，能有效提升调度性能。

关键词：热处理车间不相容工件族批调度文化基因算法遗传算法

协同添加剂对电子电镀铜成核及镀层形貌与结构的影响机制

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高等学校化学学报 2024年第8期45卷 119-128页

作者：金磊王赵云杨防祖詹东平重庆市超常配位键工程与新材料技术实验室长江师范学院材料科学与工程学院重庆408100 厦门大学电子科学与技术学院厦门361005 厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室化学化工学院厦门361005

基于以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为协同添加剂、用于印制电路板(PCB)通孔均匀增厚的酸性硫酸铜电子电镀配方及工艺,通过电化学计时电流法阐明了单一添加剂及各添加剂间协同作用对铜电结晶过程的影响机制.聚乙二醇(PEG)破坏铜成核过程... 详细信息

基于以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为协同添加剂、用于印制电路板(PCB)通孔均匀增厚的酸性硫酸铜电子电镀配方及工艺,通过电化学计时电流法阐明了单一添加剂及各添加剂间协同作用对铜电结晶过程的影响机制.聚乙二醇(PEG)破坏铜成核过程,聚二硫丙烷磺酸钠(SPS)与PAN不影响铜成核行为的发生,PEG,SPS和PAN共同作用可进一步促进铜晶核的形成.通过电化学原位拉曼光谱从分子层面证实了添加剂PEG和SPS均可促进PAN在铜电极表面吸附.通过扫描电子显微镜分析了添加剂对铜镀层形貌的影响,只有SPS可细化铜镀层颗粒,PEG,SPS和PAN协同作用有利于获得颗粒更加细小且均匀的铜镀层.通过X射线衍射分析揭示了铜镀层晶面取向及添加剂吸附的晶面位点,PEG和PAN均易吸附于(111)晶面,抑制(220)晶面择优;而SPS易吸附于(220)晶面,促进(220)晶面择优.PEG和SPS共同作用可使铜沿着(111),(200)和(220)晶面生长,(200)为相对的择优晶面.3种添加剂间复杂的协同作用促使铜进一步沿(111)和(200)晶面择优生长.

关键词：电子电镀铜添加剂成核形貌择优取向协同作用

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八面体二氧化铈负载金纳米粒子的电化学传感器检测邻氨基苯酚

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分析试验室 2024年第1期43卷 98-103页

作者：黄青诸葛文凤凌晨东张翠忠向刚彭金云黄海冰广西民族师范学院化学与生物工程学院光电化学传感与区域环境分析实验室崇左532200 中国-泰国崇左产业园管理委员会崇左532200

采用原位生长法制备了八面体二氧化铈(Ce O_(2))负载金纳米粒子(Au NPs)复合材料Au NPs@Ce O_(2),用扫描电镜及能量色散X射线光谱仪对复合材料进行形貌表征与元素分析。利用此复合材料修饰玻碳电极,构筑了一种邻氨基苯酚电化学传感器。C... 详细信息

采用原位生长法制备了八面体二氧化铈(Ce O_(2))负载金纳米粒子(Au NPs)复合材料Au NPs@Ce O_(2),用扫描电镜及能量色散X射线光谱仪对复合材料进行形貌表征与元素分析。利用此复合材料修饰玻碳电极,构筑了一种邻氨基苯酚电化学传感器。Ce O_(2)性质稳定,其八面体结构提供了较大的比表面积,Au NPs具备极佳的导电性,二者复合协同发挥良好的电催化能力。研究发现,Au NPs@Ce O_(2)复合材料修饰电极对邻氨基苯酚表现出较高的检测灵敏度,在优化实验条件下,邻氨基苯酚浓度与氧化峰电流成正比,在1.00×10^(-7)~3.38×10^(-5)mol/L浓度范围内呈现2段较好的线性关系,线性回归方程分别为I_(1)(A)=3.29×10^(-2)c(mol/L)+1.08×10^(-8)(R=0.9967)和I_(2)(A)=1.32×10^(-2)c(mol/L)+1.22×10^(-7)(R=0.9956),检出限(LOD)为1.16×10^(-8)mol/L。该电化学传感器用于实际样品中邻氨基苯酚的测定,回收率为98.0%~105.3%,相对标准偏差为0.9%~3.1%。

关键词：二氧化铈金纳米粒子电化学传感器邻氨基苯酚

马铃薯StWRKY51基因的克隆及在高温胁迫下的表达分析

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中国瓜菜 2024年第7期37卷 52-58页

作者：牛苏燕张珍华陈曼蒋素华张燕许申平王默霏崔波郑州师范学院郑州450044 郑州市农业科技研究院郑州450015

为研究马铃薯StWRKY51基因在高温胁迫下的响应特性,利用RT-PCR技术从Russet Burbank马铃薯叶片中克隆得到StWRKY51基因,并对其进行了生物信息学分析和高温胁迫下的表达分析。结果表明,马铃薯StWRKY51基因开放阅读框为696 bp,编码231个... 详细信息

为研究马铃薯StWRKY51基因在高温胁迫下的响应特性,利用RT-PCR技术从Russet Burbank马铃薯叶片中克隆得到StWRKY51基因,并对其进行了生物信息学分析和高温胁迫下的表达分析。结果表明,马铃薯StWRKY51基因开放阅读框为696 bp,编码231个氨基酸,与潘那利番茄、番茄和辣椒的氨基酸序列相似性高于80%。生物信息学分析表明,StWRKY51属于酸性稳定亲水性蛋白,其二级结构元件中无规则卷曲比例最高达63.64%。结构域分析显示,StWRKY51含有1个典型的WRKY保守结构域,锌指结构为C2H2型,属于第II亚家族。荧光定量PCR结果显示,马铃薯StWRKY51基因在高温处理后被显著诱导表达,表明StWRKY51基因可能在马铃薯抵御高温胁迫中起到一定的调控作用。该结果为进一步探究StWRKY51在马铃薯热胁迫中发挥的功能提供参考。

关键词：马铃薯 WRKY转录因子基因克隆表达分析

一种基于萘酰亚胺的亚硝酸盐荧光增强型探针及其在食品中的应用

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分析试验室 2024年

作者：王敏马小娟张雨婷张静怡刘娜张迪河南省农业科学院农产品质量安全研究所郑州师范学院化学化工学院

基于常见的萘酰亚胺荧光团，设计并合成了用于亚硝酸盐专一性识别的荧光探针NOPH。通过核磁氢谱、碳谱和高分辨质谱确证该探针的化学结构。在酸性溶液（pH=1）体系中，探针NOPH能够实现对亚硝酸盐的高效专一性识别，具有较好的抗干扰能... 详细信息

基于常见的萘酰亚胺荧光团，设计并合成了用于亚硝酸盐专一性识别的荧光探针NOPH。通过核磁氢谱、碳谱和高分辨质谱确证该探针的化学结构。在酸性溶液（pH=1）体系中，探针NOPH能够实现对亚硝酸盐的高效专一性识别，具有较好的抗干扰能力，可以实现裸眼识别效果，其对亚硝酸盐的检出限为93.6 nmol/L。该探针可以用于高效检测食品中的亚硝酸盐。

关键词：萘酰亚胺亚硝酸盐荧光探针食品