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声空化场中球状泡团的结构稳定性分析

物理学报 2024年第8期73卷 169-180页

作者：刘睿黄晨阳武耀蓉胡静莫润阳王成会陕西师范大学陕西省超声学重点实验室西安710062

利用高速摄影机对驱动频率分别为28 kHz和40 kHz的超声空化场中距离水面约1/4波长范围内的球状气泡团的上浮生长和演化过程进行实验观察,分析了声软界面附近驻波场声压幅值变化对泡团结构变化的影响,以及泡团从球状向伞状和层状结构演... 详细信息

利用高速摄影机对驱动频率分别为28 kHz和40 kHz的超声空化场中距离水面约1/4波长范围内的球状气泡团的上浮生长和演化过程进行实验观察,分析了声软界面附近驻波场声压幅值变化对泡团结构变化的影响,以及泡团从球状向伞状和层状结构演化的行为特征.为分析空化场中球状泡团生长演化机理,利用镜像原理构建了一个考虑边界(水-空气)影响的球状泡团模型,得到了修正的球状泡团内气泡动力学方程.利用等效势数值分析了两个频率下驱动声压幅值、气泡数密度、距离水面深度以及气泡平衡半径对球状泡团最佳稳定半径的影响.结果表明,球状泡团的最佳稳定半径在1—2 mm的范围,且随着驱动声压幅值和气泡数密度的增大,球状泡团最佳稳定半径有减小的趋势,但差异不显著;驱动频率为40 kHz条件下的球状泡团稳定尺寸略小于驱动频率为28 kHz情形;在弱声场中若能形成气泡聚集,仍可观察到较小尺寸的球状泡团,但当声压低于某临界值,泡团将不能存在.理论分析与实验观察结果具有很好的一致性.球状泡团的生长和结构稳定特性分析有助于理解声场和边界对气泡的行为调控.

关键词：球状泡团空化结构界面影响稳定性

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驻波场中环状空化泡聚集结构的稳定性分析

物理学报 2024年第8期73卷 148-158页

作者：雷照康武耀蓉黄晨阳莫润阳沈壮志王成会郭建中林书玉陕西师范大学陕西省超声学重点实验室西安710062

利用高速摄影和图像分析技术研究频率为40 kHz超声清洗槽中产生的环状空化泡聚集结构的演化过程.环状结构通常出现在波节附近,其半径小于1/8波长;在一个包络波周期内,结构经历建立、稳定、消失3个阶段,结构形貌具有稳定性.环状空化结构... 详细信息

利用高速摄影和图像分析技术研究频率为40 kHz超声清洗槽中产生的环状空化泡聚集结构的演化过程.环状结构通常出现在波节附近,其半径小于1/8波长;在一个包络波周期内,结构经历建立、稳定、消失3个阶段,结构形貌具有稳定性.环状空化结构存在气泡的输运现象,且在气泡主聚集区内有小泡团形成后向环内溢出,随后消失成离散的空化泡或泡核再次进入气泡输运循环.环状结构大小和气泡聚集区随时间小幅振荡变化,且存在结构整体旋转现象,主要取决于主声场和气泡间次级辐射场的共同作用.基于双气泡模型分析环状结构形成的物理机制,发现主声场是导致气泡形成环状聚集的控制因素.基于环链状模型分析了结构稳定性,通过数值计算得到了类环形结构等效势分布,且声压越高的地方等效势越高,此处气泡越易聚集.驱动声场越强,环链结构可能越完整,但是,声压过高导致高数密度的气泡聚集也可能破坏气泡的环状聚集稳定性进而演化成其他类型泡群结构.理论分析结果与实验现象具有很好的一致性.

关键词：超声空化环状气泡结构等效势能稳定性

基于复杂网络分析针灸治疗炎性肠病的选穴规律

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针刺研究 2024年第3期49卷 315-323页

作者：王佳居王渊刘奇王强刘鹏许磊何玲乔海法陕西中医药大学针灸推拿学院陕西咸阳712046 陕西省针药结合重点实验室陕西咸阳712046 陕西省中医药重点实验室陕西咸阳712046 西安电子科技大学生命科学技术学院西安710071

目的:利用复杂网络技术分析针灸治疗炎性肠病(IBD)的选穴和腧穴配伍规律,为针灸治疗IBD选穴组方提供参考。方法:检索中国知网、万方数据知识服务平台、维普资讯中文期刊服务平台、PubMed、Embase数据库中针灸治疗IBD的临床研究文献,筛... 详细信息

目的:利用复杂网络技术分析针灸治疗炎性肠病(IBD)的选穴和腧穴配伍规律,为针灸治疗IBD选穴组方提供参考。方法:检索中国知网、万方数据知识服务平台、维普资讯中文期刊服务平台、PubMed、Embase数据库中针灸治疗IBD的临床研究文献,筛选文献并提取针灸处方,建立针灸治疗IBD数据库。运用Microsoft Excel 2021软件统计腧穴的使用频次、频率、归经和特定穴使用情况,运用SPSS Modeler 18.0软件对处方进行关联规则分析,运用Gephi 0.9.5软件绘制腧穴共现网络图、k-core网络图、社团分析图。结果:共纳入156篇符合标准的文献,包含175条针灸处方,涉及75个腧穴,腧穴使用累计使用频次为1378次,平均每个处方约8个腧穴。天枢、足三里、关元、中脘、脾俞为针灸治疗IBD使用频次前5位的腧穴,足阳明胃经、足太阳膀胱经和任脉为使用频次前3位的经脉,募穴为使用频次最高的特定穴,足三里-天枢为针灸治疗IBD的高频穴对。运用复杂网络中的k-core层次分析优化腧穴处方,可得到天枢、足三里、关元、中脘、脾俞、大肠俞、上巨虚、肾俞、气海、三阴交、命门、行间、阴陵泉、内庭、太冲、下巨虚、水分、神阙、肝俞、胃俞、合谷、曲池22个核心腧穴,进行社团分析后可以分为3类核心腧穴群。结论:通过复杂网络分析发现针灸治疗IBD的选穴原则以胸腹部局部选穴为主,同时注重远近配穴,根据辨证分型加减腧穴,对特定穴中的募穴应用广泛。以上结论可为针灸治疗IBD提供选穴思路。

关键词：炎性肠病针灸复杂网络社团分析

关中平原春节前后碳质气溶胶分布特征及来源解析

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环境科学 2024年第7期45卷 3881-3892页

作者：周变红李春燕曹磊陈浩李毅辉高飞宝鸡文理学院地理与环境学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室陕西省环境监测中心站陕西省环境介质痕量污染物监测预警重点实验室渭南市环境保护监测站

以2023年春节期间西安、宝鸡、咸阳、渭南和铜川大气PM2.5中的OC和EC为对象，利用反距离加权空间插值法（IDW）、二次有机碳（SOC）估算和潜在源贡献因子分析（PSCF）分析了关中平原碳质气溶胶的时空变化特征及潜在来源.结果表明，在时... 详细信息

以2023年春节期间西安、宝鸡、咸阳、渭南和铜川大气PM2.5中的OC和EC为对象，利用反距离加权空间插值法（IDW）、二次有机碳（SOC）估算和潜在源贡献因子分析（PSCF）分析了关中平原碳质气溶胶的时空变化特征及潜在来源.结果表明，在时间分布上，ρ（OC）表现为：春节后[（18.6±11.0）μg·m-3]>春节期间[（16.2±15.1）μg·m-3]>春节前[（10.0±8.3）μg·m-3]，ρ（EC）表现为：春节后[（2.2±1.2）μg·m-3]>春节期间[（1.7±1.5）μg·m-3]>春节前[（1.4±1.1）μg·m-3],OC和EC污染在春节后最严重；在空间分布上，ρ（OC）表现为：咸阳[（21.4±17.3）μg·m-3]>宝鸡[（15.8±12.8）μg·m-3]>西安[（13.6±11.3）μg·m-3]>渭南[（11.6±9.1）μg·m-3]>铜川[（10.0±8.3）μg·m-3]，ρ（EC）表现为：咸阳[（2.1±1.4）μg·m-3]>渭南[（1.8±1.4）μg·m-3]>西安[（1.8±1.2）μg·m-3]>铜川[（1.6±1.4）μg·m-3]>宝鸡[（1.2±0.9）μg·m-3]，总体上咸阳的PM2.5和碳质气溶胶污染最严重，铜川污染最轻.IDW结果显示：OC和EC浓度的高值中心[ρ（OC）>27.3μg·m-3，ρ（EC）>2.9μg·m-3]在平原中部，低值中心[ρ（OC）春节期间（41.1%）>春节前（36.8%）.各城市SOC/OC大小和各城市SOC在关中平原的贡献率大小表明，铜川、宝鸡和咸阳受有机碳二次转化影响较大.春节前、春节期间和春节后OC与EC的相关系数（r=0.85、r=0.98和r=0.94）表明二者具有高度的同源性.碳质气溶胶在春节前和春节期间与湿度和风速有一定相关性，春节后与各气象因子呈弱相关；碳质气溶胶总体上与CO和NO2有较强的相关性且在春节后相关性最强，与SO2的相关性在春节期间最强.5个城市碳质气溶胶潜在源区主要集中在本地和周边的甘肃南部、陕北以及陕南地区，春节前还受到来自西北方向长距离输送的影响.

关键词：有机碳(OC) 元素碳(EC) PM2.5 SOC估算潜在源贡献因子分析(PSCF)

基于信息扩散模型的沣东新城区土壤重金属潜在生态风险评估

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环境科学 2024年第3期45卷 1749-1759页

作者：杨楠楠韩玲刘明长安大学土地工程学院西安710064 陕西省土地整治重点实验室西安710075

我国目前大规模的新区建设导致严峻的区域土壤重金属污染形势.以沣东新城为研究靶区,进行重金属含量特征描述性统计及克里金插值分析,进一步结合潜在生态风险指数与信息扩散理论,构建基于风险评估的信息扩散模型,探讨了Pb、 Cu、 Cd和H... 详细信息

我国目前大规模的新区建设导致严峻的区域土壤重金属污染形势.以沣东新城为研究靶区,进行重金属含量特征描述性统计及克里金插值分析,进一步结合潜在生态风险指数与信息扩散理论,构建基于风险评估的信息扩散模型,探讨了Pb、 Cu、 Cd和Hg的污染程度、污染风险及风险发生概率.结果表明,研究区内4种土壤重金属的含量均值远超土壤重金属背景值,分别是背景值的1.943(Pb)、 1.419(Cu)、 3.074(Cd)和3.567(Hg)倍,且重金属分布受人为干扰较大呈强变异性(CV>65%).其中,Pb和Cu污染分布主要受到工业生产与建设用地开发的影响,工业活动、农业活动及交通运输是主要的Cd污染源,而工业建设是造成Hg污染的主要因素.重金属潜在生态风险指数平均值分别为9.716(Pb)、 7.095(Cu)、 92.292(Cd)和142.469(Hg),区域综合潜在生态风险指数(RI)均值为251.573,表明区域整体处于较高的潜在生态风险状态.区域Pb和Cu整体处于轻度潜在生态风险,而Cd和Hg以中风险与较高风险为主,表明Cd和Hg是区域重金属污染的主导因素.信息扩散潜在生态风险模型评估结果显示,区域综合潜在生态风险各等级的概率排序为:较高(38.98%)>中度(38.55%)>高(5.89%)>轻微(5.15%)>极高(3.56%),Cd、 Hg元素各潜在生态风险等级的超越概率远大于Pb和Cu,Hg元素各污染等级的超越概率分别为轻微(94.89%)、中度(66.85%)、较高(23.62%)、高(3.9%)和极高(2%),其中仅轻微等级的超越概率小于Cd.潜在生态风险等级的污染概率预测误差均小于5%,体现了基于风险评估的信息扩散模型的可靠性.研究结果可为样本受限地区的土壤重金属潜在生态风险监测与管控提供技术借鉴与支持.

关键词：土壤重金属污染评价潜在生态风险信息扩散概率预测

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大尺寸三维超声振动系统的智能优化设计

物理学报 2024年第8期73卷 181-194页

作者：林基艳孙姣夏林书玉榆林学院榆林市大数据与智能决策重点实验室榆林719000 陕西师范大学陕西省超声学重点实验室西安710119

对大尺寸三维超声换能器系统的耦合振动进行有效控制,优化系统的性能,一直都是功率超声领域亟待解决的难题.研究发现,一些声子晶体槽、孔结构可以对大尺寸换能器系统的横向振动进行抑制,提高系统振幅分布均匀度,且可以通过改变声子晶体... 详细信息

对大尺寸三维超声换能器系统的耦合振动进行有效控制,优化系统的性能,一直都是功率超声领域亟待解决的难题.研究发现,一些声子晶体槽、孔结构可以对大尺寸换能器系统的横向振动进行抑制,提高系统振幅分布均匀度,且可以通过改变声子晶体结构的配置参数人为地实现对大尺寸三维超声振动系统性能的调控.但过多的设计参数必然会增加系统设计的复杂度,且目前大尺寸三维超声换能器系统的优化设计依赖于经验试错法,设计效率和成功率较低,性能也无法保证.研究引入同质位错、点缺陷结构对大尺寸三维超声振动系统进行优化设计,并利用数据分析技术评价了同质位错、点缺陷结构的配置对系统辐射面的纵向位移振幅、振幅分布均匀度、辐射声功率、工作带宽等的影响规律,建立了同质位错结构、近周期缺陷结构的结构参数——大尺寸超声换能器系统性能的预测模型,实现了对大尺寸功率超声换能器系统的智能设计,提高了设计效率和成功率,降低了设计成本.

关键词：耦合振动大尺寸三维超声振动系统同质位错点缺陷智能化设计

心肌缺血小鼠体表穴位敏化与垂体腺苷酸环化酶激活多肽的关系研究

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针刺研究 2024年

作者：胡瑞斌刘永斌杨雪左燕吴宇蔚薛思梦乔海法刁志君陕西省中医药管理局针灸神经生物学重点实验室陕西中医药大学针灸推拿学院陕西省针药结合重点实验室

目的：从分子生物学的角度，研究在内脏疼痛动物模型中，体表穴位敏化与垂体腺苷酸环化酶激活多肽（PACAP）表达的关系、效应及机制。方法：C57BL/6J小鼠随机分为对照组和模型组，每组28只。模型组小鼠腹腔注射160 mg/kg的异丙肾上腺素... 详细信息

目的：从分子生物学的角度，研究在内脏疼痛动物模型中，体表穴位敏化与垂体腺苷酸环化酶激活多肽（PACAP）表达的关系、效应及机制。方法：C57BL/6J小鼠随机分为对照组和模型组，每组28只。模型组小鼠腹腔注射160 mg/kg的异丙肾上腺素（ISO）构建心肌缺血（MI）的内脏疼痛模型，对照组注射相同剂量的0.9%氯化钠溶液。造模后6 d，各组小鼠尾静脉注射EB染料，观察体表渗出点数量及分布规律；机械痛觉阈值测量评估小鼠左侧前、后足及体表敏化区的痛敏变化水平；HE染色法评估小鼠心脏组织形态病理改变；Western blot和免疫荧光染色法检测体表穴位敏化后相应脊髓节段、背根神经节（DRG）和皮肤中PACAP的表达。结果：与对照组相比，模型组小鼠心脏组织肥厚增大，心肌细胞有明显炎性细胞浸润和纤维化表现；体表EB渗出点数量显著增多（P<0.01），且主要集中分布在脊髓T1～T5节段支配区域，且该区域EB渗出点痛觉阈值较非渗出点显著降低（P<0.01）；同时，模型组小鼠T1～T5节段脊髓、及其中DRG神经元和体表支配区皮肤中PACAP蛋白水平和阳性表达显著增多（P<0.05，P<0.001）。结论：通过腹腔注射ISO构建小鼠MI模型，可导致小鼠心脏组织病变并在体表出现心源性牵涉痛敏现象。其脊髓T1～T5节段、及该节段所对应的体表支配区域和DRG神经元中PACAP表达显著增高，可能是导致中枢和外周敏化的原因之一，进而促进体表局部产生神经源性炎性反应，介导穴位敏化发生。

关键词：心肌缺血穴位敏化垂体腺苷酸环化酶激活多肽

电针早期干预对肌萎缩侧索硬化症小鼠大脑皮层TDP-43及HMGB1/RhoA信号通路的影响

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中国康复医学杂志 2024年第3期39卷 312-319页

作者：卢苑蓉刘隽阳郭婕李华王渊赵颖倩李杰王强陕西中医药大学第二临床医学院陕西省咸阳市712046 陕西中医药大学针灸推拿学院陕西省针药结合重点实验室

目的:观察电针早期干预对肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)小鼠大脑皮层TARDNA结合蛋白43(TARDNA binding protein,TDP-43)及HMGB1/RhoA信号通路表达的影响,探究电针早期干预改善ALS小鼠运动功能的潜在机制。方法:... 详细信息

目的:观察电针早期干预对肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)小鼠大脑皮层TARDNA结合蛋白43(TARDNA binding protein,TDP-43)及HMGB1/RhoA信号通路表达的影响,探究电针早期干预改善ALS小鼠运动功能的潜在机制。方法:符合SOD1G93A基因表型小鼠按随机数字表法分为模型组(SOD1G93A)、针刺干预组(electroacupuncture,EA)、利鲁唑组(Riluzole),同窝SOD1G93A阴性小鼠为空白对照组(control),每组15只。电针组针刺干预百会穴、双侧天柱穴、双侧天枢穴,5次/7d,7d为一个疗程,共治疗4个疗程。利鲁唑组予利鲁唑30mg/(kg·d)灌胃治疗,1次/d,5次/周,持续2周。采用后肢功能神经学评分和转棒疲劳实验评估各组小鼠运动功能,免疫荧光法观察大脑皮层TDP-43阳性细胞率;Western Blot法检测大脑皮质离子钙结合接头分子1(Iba-1)、HMGB1、RhoA蛋白相对表达量;Elisa法检测血清TNF-α及MCP-1的含量;透射电镜观察大脑皮层神经元形态变化。结果:与对照组比较,模型组转棒潜伏期时间减少和神经学评分增高(P<0.01),血清MCP-1、TNF-α含量和大脑皮层Iba-1、HMGB1、RhoA蛋白表达以及TDP-43阳性细胞率均升高(P<0.01)。与模型组比较,电针组和利鲁唑组转棒潜伏期时间增加和神经学评分降低(P<0.01,P<0.05),血清MCP-1、TNF-α含量和大脑皮质Iba-1、HMGB1、RhoA蛋白表达以及TDP-43阳性细胞率均降低(P<0.01,P<0.05)。电镜结果显示,对照组小鼠皮层神经元细胞结构正常,模型组小鼠神经细胞有明显病理变化,电针组和利鲁唑组神经细胞损伤减轻,结构较完整,可见部分正常细胞器。结论:电针干预可改善ALS模型小鼠的运动功能,其机制可能与抑制HMGB1/RhoA信号通路进而减轻小胶质细胞诱导的神经炎症有关,并推测其对于减少ALS病理底物TDP-43的沉积具有正相关作用。

关键词：肌萎缩侧索硬化症电针神经炎症单核细胞趋化蛋白-1 Ras同源基因家族成员A TARDNA结合蛋白-43

针刺疗法与运动疗法的联用——以疼痛康复为例

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中国针灸 2024年

作者：代表乔海法王强杨晓航王渊 1.陕西中医药大学针灸推拿学院 2.陕西省针药结合重点实验室 3.陕西省中医药重点实验室 4.陕西中医药大学医学技术学院陕西中医药大学针灸推拿学院陕西省针药结合重点实验室陕西省中医药重点实验室陕西中医药大学医学技术学院

探讨针刺疗法与运动疗法联用在疼痛康复中的作用机制及临床应用特点。针刺疗法和运动疗法镇痛具有多靶点、多维度的特点，总结其作用机制及二者联用的协同作用，探讨在肌骨疼痛、内脏痛以及术后疼痛等方面二者联用的现状及临床特点，以... 详细信息

探讨针刺疗法与运动疗法联用在疼痛康复中的作用机制及临床应用特点。针刺疗法和运动疗法镇痛具有多靶点、多维度的特点，总结其作用机制及二者联用的协同作用，探讨在肌骨疼痛、内脏痛以及术后疼痛等方面二者联用的现状及临床特点，以期为临床疼痛康复方案的选择提供一定的参考。

关键词：疼痛康复针刺疗法运动疗法针灸康复