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端粒长度与端粒酶:环境致癌物接触的早期生物标志物

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中国职业医学 2021年第4期48卷 457-461,467页

作者：刘宇胡贵平贾光北京大学公共卫生学院北京100191 北京航空航天大学医学科学与工程学院北京100191

端粒是位于真核细胞线状染色体末端的一段DNA蛋白质复合体,具有稳定染色体的功能。端粒长度的变化与环境致癌物的接触密切相关;端粒修复延长依靠端粒酶的催化和介导。典型环境致癌物多环芳烃(PAHs)接触可通过调控端粒相关基因的表达,从... 详细信息

端粒是位于真核细胞线状染色体末端的一段DNA蛋白质复合体,具有稳定染色体的功能。端粒长度的变化与环境致癌物的接触密切相关;端粒修复延长依靠端粒酶的催化和介导。典型环境致癌物多环芳烃(PAHs)接触可通过调控端粒相关基因的表达,从而影响端粒长度的变化;长期接触PAHs可导致周围血白细胞端粒缩短,且呈一定程度的剂量-效应关系。端粒功能异常是砷中毒的重要机制之一,端粒长度的变化可作为砷的接触性生物标志物;但砷接触对端粒长度影响的研究结果尚存在较大差异,因此砷接触对端粒长度影响的一致性及可能的机制尚需进一步研究。大气细颗粒物接触可通过诱发机体的氧化应激和炎症反应,攻击遗传物质,进而影响体内细胞的端粒长度;急性颗粒物接触可在短期内(数小时至数天)增加端粒长度,其后端粒的缩短可能与炎症机制有关。端粒长度和端粒酶活性可作为生物标志物,在环境致癌物所致肿瘤的早期监测、诊断和预后评估中发挥重要作用。

关键词：端粒端粒长度端粒酶环境致癌物生物标志物多环芳烃砷颗粒物

基于步态参数分析的老年跌倒人群步态特征研究

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现代仪器与医疗 2022年第4期28卷 58-63页

作者：吕子阳王立岳晓婧任韦燕高星马英楠北京市科学技术研究院北京航空航天大学医学科学与工程学院

目的跌倒是导致老年人意外死亡的第二大因素，通过快捷的实验方法和步态参数来区分老年人中的易跌倒人群，加以精准干预，可以显著降低老年人跌倒发生概率，具有重要的社会意义。方法招募54名不同跌倒史老年人参与增强的起立行走实验(... 详细信息

目的跌倒是导致老年人意外死亡的第二大因素，通过快捷的实验方法和步态参数来区分老年人中的易跌倒人群，加以精准干预，可以显著降低老年人跌倒发生概率，具有重要的社会意义。方法招募54名不同跌倒史老年人参与增强的起立行走实验(Enhanced-TUG),使用三维运动捕捉系统收集三维时空数据。计算转身前、转身和转身后的整个过程中的三维步态数据加速度和速度值，并通过离散傅立叶变换将其转换为时域和频域数据，以确定不同行走阶段和不同跌倒史次数人群的步态特征差异。结果随着跌倒次数的增加，老年人步速逐渐降低；跌倒组老年人转身速度较慢；跌倒组老年人加速度与速度信号的幅值四分位数、均值大于非跌倒组，低频高幅信号段为跌倒组的主要特征。结论利用增强的起立行走实验结合简单的时频步态参数分析可快速的对老年人步态稳定性进行区分，识别易跌倒老年人群。

关键词：老年人跌倒步态离散傅里叶变换

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基于预设性能的飞机全电刹车系统滑模控制

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 260-267页

作者：谢明军段京奇马文冉贾玉红北京航空航天大学北京100191 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

针对飞机全电防滑刹车系统具有较强的非线性特征,以及机电作动器(EMA)中存在的干扰不利于系统稳定性,提出一种有限时间预设性能反演滑模控制方法。在合理简化的基础上,建立含滑移率子系统和EMA子系统的飞机全电防滑刹车系统的数学模型,... 详细信息

针对飞机全电防滑刹车系统具有较强的非线性特征,以及机电作动器(EMA)中存在的干扰不利于系统稳定性,提出一种有限时间预设性能反演滑模控制方法。在合理简化的基础上,建立含滑移率子系统和EMA子系统的飞机全电防滑刹车系统的数学模型,并引入有限时间预设性能函数;利用预设性能反演控制方法设计滑移率控制器,获得参考刹车压力控制率,保证滑移率跟踪误差在有限时间内收敛到预设范围内;为跟踪参考刹车压力,利用非奇异终端滑模控制方法设计EMA控制器,针对EMA中存在的干扰,设计扩张状态观测器估计,并在控制器中进行补偿,提高控制器的鲁棒性和控制精度;通过干跑道和冰跑道2种情况下的数值仿真验证所提方法控制效果。

关键词：防滑刹车系统有限时间预设性能扩张状态观测器机电作动器滑移率

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PEEK颈椎融合器的拓扑优化设计

应用力学学报 2022年第3期39卷 598-606页

作者：李楠唐桥虹王宏坤李祖昌何达王丽珍樊瑜波北京大学第四临床医学院北京积水潭医院脊柱外科北京100035 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市生物医学工程高精尖创新中心生物力学与力生物学教育部重点实验室北京100083 北京航空航天大学医学科学与工程学院北京100083

为了提高聚醚醚酮(polyether ether ketone,PEEK)材料颈椎椎间融合器的融合率,本研究利用有限元方法对其进行三维结构的拓扑优化设计。首先建立C3~C7节段的颈椎有限元模型并验证,然后创建C5~C6节段椎间融合器植入和前路钢板内固定的模... 详细信息

为了提高聚醚醚酮(polyether ether ketone,PEEK)材料颈椎椎间融合器的融合率,本研究利用有限元方法对其进行三维结构的拓扑优化设计。首先建立C3~C7节段的颈椎有限元模型并验证,然后创建C5~C6节段椎间融合器植入和前路钢板内固定的模型。将PEEK融合器设置为椭圆盘型和箱型两种初始设计域。先后进行单工况和多工况下融合器拓扑优化,并结合加权柔度优化。经过两次拓扑优化后,再对融合器的构型提取分析。研究结果表明:PEEK融合器的优化结构为环形,前方缺失,材料集中分布于后部及两侧;当体积分数分别为50%和30%时,融合器优化为多孔径和单一大孔径的形状,前者比后者增加了与终板的接触面积;优化后的融合器通过降低自身应力,增加了内部植骨块所受的应力。本研究通过加权柔度的方法构建的颈椎融合器优化模型,不受初始设计域变化的影响,且可以有效减少应力遮挡,增加植骨块的应力传导,将有助于促进融合。

关键词：颈椎融合器拓扑优化有限元分析聚醚醚酮

干法/湿法挖补修理层合板力学性能的对比研究

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材料工程 2023年第10期51卷 165-177页

作者：张书铭关志东苏雨茹黎增山北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

挖补修理是一种常用的受损复合材料结构修复方法,主要可分为干法(预固化补片)修理和湿法(湿铺贴)修理。通过开展静力拉伸实验,研究了不同损伤尺寸的预固化补片挖补修理和湿铺贴挖补修理层合板的极限强度、破坏模式以及补片脱粘情况,实... 详细信息

挖补修理是一种常用的受损复合材料结构修复方法,主要可分为干法(预固化补片)修理和湿法(湿铺贴)修理。通过开展静力拉伸实验,研究了不同损伤尺寸的预固化补片挖补修理和湿铺贴挖补修理层合板的极限强度、破坏模式以及补片脱粘情况,实验结果表明采用预固化补片修理的结构其强度恢复率更高,补片提前脱粘概率更低,修理效果更好。在力学实验的基础上,通过有限元计算准确预测了挖补修理层合板的极限强度、应力应变分布和损伤演化过程,计算结果表明预固化补片修理结构的胶层应力分布更加均匀,应力水平和应力集中程度更低,出现界面失效和胶层内聚失效的载荷也更高。

关键词：复合材料层合板挖补修理渐进损伤模型有限元分析

大学新生适应性心理问题的案例分析与干预启示——基于高校辅导员工作视角

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教育教学论坛 2023年第39期 1-4页

作者：孙磊邓丽芳侯丹丹北京航空航天大学医学科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学人文社会科学学院〔公共管理学院〕北京100191 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191

适应性心理问题已经成为大学新生成长成才的重要影响因素和高校教育管理中不容忽视的重要内容。从发生在高校的心理危机案例出发,分析影响大学新生心理健康的主要原因,研究处理大学新生心理危机的干预措施,并结合高校工作现状和生物医... 详细信息

适应性心理问题已经成为大学新生成长成才的重要影响因素和高校教育管理中不容忽视的重要内容。从发生在高校的心理危机案例出发,分析影响大学新生心理健康的主要原因,研究处理大学新生心理危机的干预措施,并结合高校工作现状和生物医学工程专业特色,提出大学生发展性心理健康教育的相关建议,旨在为高校心理危机干预提供有效的借鉴对策,推动发展性心理健康教育的不断完善,进一步保障学生安全,提升育人质量,创建和谐校园,维护社会稳定。

关键词：大学新生心理危机辅导员工作案例心理健康教育

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拓扑优化相变热沉在不同重力场的性能

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 250-259页

作者：王仕淞殷健宝邢玉明侯煦王子贤北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

为强化相变热沉的性能,基于带惩罚的固体各向同性材料(SIMP)法对山梨糖醇相变热沉进行传热拓扑优化设计。对拓扑优化的相变热沉(Ⅰ)和直肋式的相变热沉(Ⅱ)进行定常重力(0~20g)和周期性重力条件的数值模拟研究。利用无量纲数对比二者的... 详细信息

为强化相变热沉的性能,基于带惩罚的固体各向同性材料(SIMP)法对山梨糖醇相变热沉进行传热拓扑优化设计。对拓扑优化的相变热沉(Ⅰ)和直肋式的相变热沉(Ⅱ)进行定常重力(0~20g)和周期性重力条件的数值模拟研究。利用无量纲数对比二者的热性能,研究结果表明:热沉Ⅰ的吸热和均热性能优于热沉Ⅱ;在相同重力环境下,以80℃为目标,热沉Ⅰ温控时间比热沉Ⅱ平均多26.8%;微低重力下热沉内部近乎导热,略逊于常规重力下热性能;超重力强化的自然对流可以显著提升热沉性能,10g条件相比常规重力的温控时间增加8.94%,而相同Ra^(*)下,周期性重力对热沉Ⅰ的性能有抑制作用。研究结果对飞行器载相变热沉的地面细化设计有一定指导意义。

关键词：相变材料山梨糖醇拓扑优化热控性能无量纲数

基于人工智能和医疗大数据的肿瘤荧光手术导航与量化评估策略

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中华消化外科杂志 2024年第4期23卷 536-542页

作者：田捷王坤董迪刘振宇张泽宇方梦捷北京航空航天大学医学科学与工程学院大数据精准医疗高精尖创新中心北京100191 中国科学院分子影像重点实验室中国科学院自动化研究所北京100190

分子成像历经20余年发展,大量新型技术被提出,但仅有小部分成功实现临床转化,进入临床实践应用并取得显著效果.基于荧光分子成像的术中导航和基于医学影像大数据的定量分析技术,正在开展越来越多的临床试验并逐步赢得广泛认可.这两项技... 详细信息

分子成像历经20余年发展,大量新型技术被提出,但仅有小部分成功实现临床转化,进入临床实践应用并取得显著效果.基于荧光分子成像的术中导航和基于医学影像大数据的定量分析技术,正在开展越来越多的临床试验并逐步赢得广泛认可.这两项技术通过与人工智能的深入融合,在消化系统肿瘤的术前诊断、术中导航和术后预测中取得系列研究成果,为消化系统疾病患者的个体化诊断与治疗提供了医学影像领域的新技术支持.

关键词：人工智能荧光分子成像手术导航医学影像大数据影像组学

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基于动响应数据的大柔性机翼结构降阶方法

北京航空航天大学学报 2023年第6期49卷 1319-1330页

作者：谢长川张铎耀安朝北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

现代飞行器机翼柔性大,几何非线性问题不可忽略。基于动响应数据样本,基于谐波平衡和快速Fourier变换对结构动力学方程中的非线性刚度系数进行识别,建立非线性结构降阶模型。引入位移残量基模态,进行柔性机翼大变形的位移恢复。结合曲... 详细信息

现代飞行器机翼柔性大,几何非线性问题不可忽略。基于动响应数据样本,基于谐波平衡和快速Fourier变换对结构动力学方程中的非线性刚度系数进行识别,建立非线性结构降阶模型。引入位移残量基模态,进行柔性机翼大变形的位移恢复。结合曲面涡格法和三维曲面插值方法搭建大柔性机翼几何非线性气动弹性分析框架。相比传统基于静力学数据回归分析的几何非线性结构降阶方法,该方法需要的载荷集数目小,提高了分析效率。计算结果表明:与非线性有限元方法相比,非线性结构降阶模型准确度高,能够有效应用于大柔性机翼几何非线性静气动弹性分析,而传统的线性计算方法与非线性方法相比结果差异较大。

关键词：几何非线性快速傅里叶变换参数识别降阶模型静气动弹性