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计及电-碳交易与综合贡献率的多微网合作运行优化策略

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电网技术 2024年第8期48卷 3258-3268,I0069-I0076页

作者：张忠会熊骁跃万昶阙晓宇段苏东王昭军南昌大学信息工程学院江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司南昌供电分公司江西省南昌市330095

多微网协同互联能够提高系统运行的稳定性与可靠性。针对多微网(multi-microgrids,MMG)系统合作运行过程中由于各微网分属于不同的利益主体而产生的微电网之间的电能交易问题、碳交易问题与利益分配问题,提出一种计及电-碳交易与综合贡... 详细信息

多微网协同互联能够提高系统运行的稳定性与可靠性。针对多微网(multi-microgrids,MMG)系统合作运行过程中由于各微网分属于不同的利益主体而产生的微电网之间的电能交易问题、碳交易问题与利益分配问题,提出一种计及电-碳交易与综合贡献率的多微网合作运行优化策略。首先,分析了含点对点(peer-to-peer,P2P)电-碳交易的多微网合作运行架构,并引入碳捕集系统(carbon capture system,CCS)与电转气(power to gas,P2G)装置,建立了微电网系统及设备模型。其次,在单微网模型构建之后,基于纳什议价理论,构建了含P2P电-碳交易的多微网系统合作运行模型,并将非凸非线性的纳什议价问题转化为易于求解的MMG合作成本最小化与支付收益最大化两个子问题。然后,在合作后的利益分配过程中,量化各微电网对MMG的综合贡献程度并计算出各自的综合贡献率,通过综合贡献率来分配各微网的收益。最后,采用交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)求解,有效保护了各微网隐私。算例分析与方案对比结果表明,所提策略能够实现微网间的P2P电-碳交易,有效降低MMG总运行成本,减少系统的碳排放量,并且采用的利益分配策略公平合理,能够有效提升各微网参与合作运行的积极性。

关键词：多微网合作运行 P2P电-碳交易纳什议价综合贡献率

一种基于夏普利值及油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1752-1761,I0099页

作者：廖才波杨金鑫邱志斌胡雄曾清霖黄智勇南昌大学能源与电气工程系江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司赣州供电分公司江西省赣州市341000

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释... 详细信息

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法,采用树形夏普利加法解释(tree Shapely additive explanations,TreeSHAP)方法实现了基于树结构概率密度估计优化极端梯度提升(tree-structured parzen estimator-extreme gradient boosting,TPE-XGBoost)的变压器故障诊断模型的可解释性分析。首先,构建了涵盖油中溶解气体含量、比值及编码等多结构数据的24维故障特征集合,并筛选得到10个有效特征量。其次,提出了基于TPE-XGBoost算法的变压器故障诊断方法,采用树结构概率密度估计完成XGBoost模型的多参数同步优化,实现对故障类型的准确判断。最后,引入TreeSHAP理论开展变压器故障诊断模型的可解释性分析,实现了故障诊断决策过程及其影响因素的可视化,并获取了不同故障类型的关键特征量。研究表明,该文所述变压器故障诊断方法的平均准确率为90.23%,同时可反映特征量对模型决策的影响过程及程度。该方法具有较好的准确性、鲁棒性及可解释性,可为变压器运维检修提供针对性的指导建议。

关键词：变压器故障诊断树结构概率密度估计极端梯度提升可解释性夏普利值

有限元法分析老年骨质疏松患者L_(3/4)椎板减压椎间融合的力学性能

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中国组织工程研究 2024年第6期28卷 847-851页

作者：张敏彭婧张强陈德旺南昌市洪都中医院江西省南昌市330000

背景:老年骨质疏松患者同时罹患高位腰椎间盘突出的发病人数逐年增加,行常规后入路椎板减压及椎间融合术后腰椎整体力学强度及邻近椎体的生物力学性能改变尚未明确。有限元分析方法以其无创、可重复性高、结果精确等优势在生物力学领域... 详细信息

背景:老年骨质疏松患者同时罹患高位腰椎间盘突出的发病人数逐年增加,行常规后入路椎板减压及椎间融合术后腰椎整体力学强度及邻近椎体的生物力学性能改变尚未明确。有限元分析方法以其无创、可重复性高、结果精确等优势在生物力学领域具有重要价值。目的:基于有限元分析方法,针对老年骨质疏松患者的特定人群,建立L_(3/4)椎板减压椎间融合的有限元模型,评估弯腰动作下骨骼内固定复合体的生物力学情况。方法:利用Mimics 21.0提取脊柱CT的DICOM数据建立腰椎(T_(12)-L_(5))三维骨性结构,导入Geomagic wrap 2017,通过重划网格、删除钉状物、剪切模型、填充空洞、探测并编辑轮廓线、构造曲面片及格栅、拟合曲面等操作建立L_(3/4)全椎板减压模型。利用Solidworks 2017构建椎弓根螺钉、连接杆、椎间融合器,将其组装于L_(3/4)全椎板减压模型,通过拉伸、等距曲面、移动与复制实体等操作建立椎间盘、关节突软骨等结构。应用ANSYS Workbench 17.0进行材料赋值、模拟脊柱韧带、网格划分、施加作用力及限定边界条件,建立完整骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型。观察弯腰工况下L_(3/4)椎板减压及椎间融合全腰椎有限元模型的应力、应变及位移云图。结果与结论:(1)应力云图方面:T_(12)-L_(1)椎体平均应力值最高,L_(2)下降24%,L_(3)下降55%,L_(4-5)下降约80%;L_(4/5)关节突区域应力集中程度最高,L_(2/3)次之,L_(1/2)及T_(12)/L_(1)程度轻;螺钉与连接杆交界处应力集中明显,螺钉在椎弓根进出口处次之;(2)应变与位移云图方面:L_(4/5)及L_(2/3)关节突的应变程度最高,T_(12)/L_(1)及L_(1/2)的应变程度次之,L_(3/4)节段融合器、椎弓根螺钉及连接杆无任何可见变形;各节段椎间盘均出现较大变形;(3)提示多软件协同操作可顺利构建老年骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型;老年腰椎术后患者可耐受前屈动作,证实L_(3/4)椎板减压及椎间融合能够维持脊柱形态并保证脊柱稳定性,但是需警惕胸腰椎应力性骨折及邻椎病的发生。

关键词：腰椎模型骨质疏松椎板减压椎间融合有限元模型生物力学

保留反应性软组织联合脱矿牙本质基质应用于拔牙位点保存

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中国组织工程研究 2025年第17期29卷 3557-3565页

作者：戴婕婷任碧晖徐业豪郭水根魏洪武南昌大学附属康复医院江西省南昌市330000

背景:反应性软组织内的干细胞间充质具有促进组织再生的潜力,脱矿牙本质基质具有良好的生物相容性,可以作为位点保存术的支架材料,促进骨细胞的附着、增殖和分化。目的:影像学分析拔牙保留反应性软组织1个月后、行脱矿牙本质基质位点保... 详细信息

背景:反应性软组织内的干细胞间充质具有促进组织再生的潜力,脱矿牙本质基质具有良好的生物相容性,可以作为位点保存术的支架材料,促进骨细胞的附着、增殖和分化。目的:影像学分析拔牙保留反应性软组织1个月后、行脱矿牙本质基质位点保存术后6个月牙槽骨高度和宽度的变化。方法:纳入38例患者共62个拔牙位点,拔除患牙保留反应性软组织1个月后应用脱矿牙本质基质行位点保存术,术前、术后即刻、术后6个月拍摄锥形束CT,分别测量近中骨高度、中央骨高度、远中骨高度、颊侧骨高度、舌侧骨高度、牙槽嵴宽度,根据拔牙后剩余牙槽窝骨壁数量分为一壁骨缺损、二壁骨缺损、三壁骨缺损、四壁骨缺损。比较位点保存术前、术后即刻、术后6个月的骨量变化。结果与结论:①在骨愈合期间无位点发生创口感染;②与位点保存术前比较,术后即刻骨高度、骨宽度明显增加(P0.05);与术后即刻比较,术后6个月骨宽度吸收了(1.253±2.896)mm(P0.05);③位点保存术后即刻、术后6个月4种骨缺损类型的骨高度明显增加(P0.05);术后6个月较术前一壁骨缺损近中骨量增长最少(P<0.05),二壁骨缺损近中骨量增长最多(P<0.05);④结果表明:脱矿牙本质基质应用于位点保存术可有效预防和减缓拔牙术后的牙槽骨吸收,能够在一定程度上重建已发生吸收的牙槽骨轮廓;拔牙术后保留反应性组织应用于脱矿牙本质基质位点保存术中,可实现创口封闭,临床疗效好;脱矿牙本质基质应用于一壁、二壁、三壁、四壁牙槽窝位点保存效果相似,但总体而言,脱矿牙本质基质应用于骨壁完整的拔牙窝时位点保存效果更为优良。

关键词：影像学研究位点保存脱矿牙本质基质反应性软组织骨壁缺损

有限元方法在脑震荡领域的热点:脑损伤模型、测试方法与防护装备的改进

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中国组织工程研究 2024年第34期28卷 5487-5493页

作者：罗卫东邹丽华黄达江西科技学院体育学院江西省南昌市330098

背景:由身体接触性运动或交通事故造成的脑震荡远比人们想象的更为严重与常见,近年来引起了媒体、医学界及体育界的广泛关注与高度重视。目的:采用文献计量学方法对有限元方法在脑震荡领域的研究热点与趋势进行可视化分析,从而为中国在... 详细信息

背景:由身体接触性运动或交通事故造成的脑震荡远比人们想象的更为严重与常见,近年来引起了媒体、医学界及体育界的广泛关注与高度重视。目的:采用文献计量学方法对有限元方法在脑震荡领域的研究热点与趋势进行可视化分析,从而为中国在该领域的研究提供一定的参考。方法:基于Web of Science核心集数据库进行文献检索,检索主题词策略为(TS=(Concussion)) AND TS=(Finite element),利用CiteSpace 6.2.R4可视化工具对纳入文献的作者、国家、机构、关键词及被引文献等进行可视化分析。结果与结论:(1)共计纳入215篇文献,发文量与被引量总体上呈上升趋势;学科分布涉及生物医学工程、生物物理学、运动科学、临床神经学及神经科学等学科,呈现多学科交叉融合的趋势;发文量最多的作者是来自爱尔兰都柏林大学的Gilchrist M,发文量最多的机构是渥太华大学,发文量最多的国家是美国。(2)通过关键词分析发现研究的热点聚焦于脑损伤模型的建立用来模拟和预测脑震荡的损伤;脑震荡损伤机制的解析;防护设备和装置的优化设计。(3)通过文献共被引分析发现脑损伤的预测与评估是该领域的知识基础亦是研究热点。(4)有限元方法运用在脑震荡领域的研究热点主要围绕头部损伤预测为主题展开,结合探索大脑损伤机制以及防护装备的设计与改进。(5)随着人工智能与材料学的进步,未来有限元方法在脑震荡损伤领域的研究热点将集中于脑损伤模型、测试方法与防护装备的改进。

关键词：有限元模型头部撞击运动员橄榄球文献计量学脑震荡创伤性脑损伤有限元分析可视化分析有限元建模

基于V1区种子点应用静息态功能磁共振的功能连接技术分析正常眼压性青光眼患者脑部功能连接的变化

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眼科新进展 2024年第2期44卷 112-117页

作者：臧苗苗范彩媚姜建邵毅王丽君曾璐瑶易澄武天硕李汉林南昌大学第一附属医院眼科江西省南昌市330006 南昌大学第一附属医院影像科江西省南昌市330006

目的基于V1区种子点(ROI)应用静息态功能磁共振的功能连接技术研究正常眼压性青光眼(NTG)患者和健康志愿者的脑部功能连接变化,旨在探究NTG患者的发病机制及早期诊断方法。方法收集符合纳入标准的NTG患者14例(NTG组)及健康对照者14例(HC... 详细信息

目的基于V1区种子点(ROI)应用静息态功能磁共振的功能连接技术研究正常眼压性青光眼(NTG)患者和健康志愿者的脑部功能连接变化,旨在探究NTG患者的发病机制及早期诊断方法。方法收集符合纳入标准的NTG患者14例(NTG组)及健康对照者14例(HCs组),收集受试者的临床数据信息后对两组受试者行静息态功能性磁共振成像扫描。通过软件对磁共振数据进行预处理,以双侧V1区作为ROI,分别计算其与全脑体素时间序列的相关性并比较组间静息态功能连接的差异得到V1区ROI和全脑的功能连接值。采用Pearson相关分析探讨NTG组患者与V1区功能连接显著差异脑区功能连接值与临床变量之间的相关性。结果与HCs组受试者相比,NTG组患者年龄、性别、体重、杯盘比、24 h平均眼压差异均无统计学意义(均为P>0.05),两组患者间左、右眼最佳矫正视力(BCVA)及视盘周围视网膜神经纤维层厚度(RNFLT)差异均有统计学意义(均为P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示,NTG组患者与V1区异常功能连接脑区功能连接值均与RNFLT具有相关性(P<0.05)。ROI1-左侧额上回、ROI1-右侧额上回、ROI2-左侧扣带回和ROI2-右侧额中回与RNFLT均呈显著正相关(均为P<0.05)。与HCs组受试者相比,NTG组患者与右侧ROI功能连接减低的脑区为左侧额上回及右侧额上回;与左侧ROI功能连接减低的脑区为左侧扣带回和右侧额中回。结论相较于健康人,NTG患者某些特定大脑区域与V1区的功能连接有显著改变,包括双侧额上回、左侧扣带回、右侧额中回。大脑功能活动的变化区域可能由NTG引起的视觉功能障碍导致视觉和认知情绪处理脑区的功能损伤,这可能是NTG患者潜在神经病理机制之一。

关键词：正常眼压性青光眼静息态功能磁共振功能连接技术 V1区种子点

健康教练技术联合可穿戴设备对2型糖尿病患者糖脂代谢及自我管理行为的影响研究

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中国全科医学 2024年第8期27卷 908-914页

作者：高媛周敏秦满粉许玄杨丽萍付亚红黄莹王薇南昌大学第二附属医院护理部江西省南昌市330000 南昌大学护理学院江西省南昌市330000

背景2型糖尿病(T2DM)已成为当前全球面临的公共卫生负担,随着互联网和数字技术的迅猛发展,智慧服务模式在T2DM患者管理中发挥重要作用。目的探讨可穿戴设备联合健康教练技术在T2DM患者中的应用效果。方法选取2020年6月—2021年6月在南... 详细信息

背景2型糖尿病(T2DM)已成为当前全球面临的公共卫生负担,随着互联网和数字技术的迅猛发展,智慧服务模式在T2DM患者管理中发挥重要作用。目的探讨可穿戴设备联合健康教练技术在T2DM患者中的应用效果。方法选取2020年6月—2021年6月在南昌大学第二附属医院住院的315例T2DM患者为研究对象,依据随机数字表法将患者分为对照组、干预A组和干预B组,对照组实施基于毛细血管血糖监测的常规管理措施;干预A组采用可穿戴设备进行常规管理;干预B组采用可穿戴设备联合健康教练技术进行管理。比较三组干预前及干预后3、6、9、12个月时的血糖、血脂控制状况及自我管理行为上的差异。结果研究实施期间共失访15例,最终纳入分析的研究对象共300例,三组各100例。三组在餐后2小时血糖(2 hPG)、糖化血红蛋白(HbA_(1c))、低血糖发生次数、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、2型糖尿病自我管理行为(2-DSCS)和糖尿病患者自我管理行为(SDSCA)评分上干预方法与时间存在交互作用(P<0.05)。干预方法对低血糖发生例数、总胆固醇(TC)、HDL-C、2-DSCS和SDSCA评分主效应显著(P<0.05)。除低血糖发生次数之外,时间在各项指标上的主效应显著(P<0.05)。各组干预后3、6、9、12个月时的HbA_(1c)、空腹血糖(FBG)、2 hPG、TC水平低于同组干预前,2-DSCS评分及SDSCA评分高于同组干预前(P<0.05)。干预3个月后:干预B组低血糖发生次数低于干预A组和对照组;干预B组HDL-C水平、SDSCA评分高于对照组(P<0.05)。干预6个月后:干预B组2 hPG、TC水平低于对照组;干预A组和干预B组的HDL-C水平、2-DSCS评分、SDSCA评分高于对照组;干预B组SDSCA评分高于干预A组(P<0.05)。干预9个月后:干预B组FBG、2 hPG、TC水平低于对照组;干预B组FBG、2 hPG水平低于干预A组;干预B组HDL-C水平、2-DSCS评分、SDSCA评分高于对照组;干预B组2-DSCS评分、SDSCA评分高于干预A组(P<0.05)。干预12个月后:干预B组FBG、2 hPG、HbA_(1c)、TC、LDL-C水平低于对照组;干预B组FBG、2 hPG、HbA_(1c)水平低于干预A组;干预B组的HDL-C水平、2-DSCS评分、SDSCA评分高于对照组和干预A组(P<0.05)。结论可穿戴设备联合健康教练技术在改善T2DM患者糖脂综合控制状况、提高其自我管理能力具有短期及长期效果。

关键词：糖尿病,2型可穿戴设备动态血糖监测健康教练技术血糖控制治疗结果

人工智能深度学习在眼眶病及眼肿瘤疾病诊疗中的应用研究现状

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眼科新进展 2024年第2期44卷 163-168页

作者：任章军余进海桑泽曦王耀华廖洪斐南昌大学附属眼科医院眼科江西省南昌市330006

近年来,深度学习作为人工智能机器学习的关键分支,在医学领域的应用取得了显著进展。它通过分析医学图像,实现了多种疾病的准确检测、诊断和预后评估。在眼科领域,深度学习技术已经广泛应用于甲状腺相关眼病、眼眶爆裂性骨折、黑色素瘤... 详细信息

近年来,深度学习作为人工智能机器学习的关键分支,在医学领域的应用取得了显著进展。它通过分析医学图像,实现了多种疾病的准确检测、诊断和预后评估。在眼科领域,深度学习技术已经广泛应用于甲状腺相关眼病、眼眶爆裂性骨折、黑色素瘤、基底细胞癌、眼眶脓肿、淋巴瘤、视网膜母细胞瘤等疾病的诊断和预测。这项技术利用计算机断层扫描、磁共振成像甚至病理切片等获得的图像,能够高度准确地进行眼眶病及眼肿瘤疾病的诊断、鉴别和分期分类,其准确度已足以与专业医师媲美。这一技术的应用前景巨大,有望提升相关疾病的诊疗水平,同时减少临床实践所需的时间和成本。本综述汇总了近年来关于人工智能深度学习在眼眶病及眼肿瘤疾病领域应用的最新研究进展,旨在为临床医师提供有关这一领域的最新信息和发展趋势,并进一步促进该技术的临床应用及普及推广。

关键词：眼眶病眼肿瘤深度学习人工智能

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颈椎病动物模型及其内在分子机制

中国组织工程研究 2025年第17期29卷 3624-3631页

作者：钱嘉铭王小乐方婷周毛生刘福水江西中医药大学江西省南昌市330004 江西中医药大学附属医院江西省南昌市330006

背景:将临床疾病完全转化为动物模型存在许多问题,但理想的动物模型是进行颈椎病机制研究的前提,因此选择合适的颈椎病动物模型至关重要。目的:详细分析颈椎病动物模型的物种、性别、年龄、颈椎病模型类型及其内在分子机制,探讨如何选... 详细信息

背景:将临床疾病完全转化为动物模型存在许多问题,但理想的动物模型是进行颈椎病机制研究的前提,因此选择合适的颈椎病动物模型至关重要。目的:详细分析颈椎病动物模型的物种、性别、年龄、颈椎病模型类型及其内在分子机制,探讨如何选择合适的动物模型应用于颈椎病实验研究。方法:应用计算机检索PubMed、Medline、Embase、Web of science、万方、维普和CNKI等数据库,英文检索词为“cervical spondylosis,cervical spondylotic myelopath,cervical spondylotic radiculopathy,cervical spondylosis of vertebral artery type,neck type cervical spondylosis,unbalanced dynamic and static forces,joint injury,neck pain,animal model”,中文检索词为“颈椎病,神经根型颈椎病,脊髓型颈椎病,椎动脉型颈椎病,颈型颈椎病,动静力失衡,关节损伤,颈痛,动物模型”,按照纳入和排除标准对文献进行筛选,最终纳入61篇文献进行综述。结果与结论:大鼠是最常用的动物,雄性大鼠似乎更受欢迎,推荐使用成年前后的动物。根据造模特点可以将颈椎病模型分为脊髓型、神经根型、颈型和其他型,不同造模方法各有优缺点。从已有动物模型的研究出发,总结了颈椎病的分子机制,治疗信号介导核因子κB、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B、丝裂原激活蛋白激酶等通路调节脊髓、神经根、椎间盘、肌肉等组织的炎症反应、凋亡、自噬等生物学过程,最终延缓颈椎病的进展。部分研究质量较差,与临床契合度不高,未来需要进一步将颈椎病动物模型标准化,制定相关指南,提高研究结果的可信度,为进一步开展人体临床试验奠定坚实的基础。

关键词：颈椎病动物模型分子机制脊髓神经根颈肌椎间盘