基于MIMIC-Ⅳ数据库的脓毒性心肌病风险预测模型构建与评价

目的分析脓毒性心肌病(SC)的危险因素,构建与评价SC风险预测模型。方法从MIMIC-Ⅳ数据库中提取脓毒症患者的临床数据,按7∶3比例随机分为训练集和验证集。根据是否患有SC,分为SC组和非SC组。通过单因素和多因素Logistic回归分析筛选SC的独立危险因素,构建风险预测模型,并绘制列线图。采用受试者工作特征曲线下面积(AUC)评估模型的区分度,校正曲线评估模型的校准度,决策曲线分析(DCA)评估模型的临床适用度。结果共纳入2628例脓毒症患者,其中训练集1865例,验证集763例。训练集和验证集SC发病率差异无统计学意义(58.98%比62.25%,P=0.120)。除慢性阻塞性肺疾病(P=0.015)和重症监护室住院时长(P=0.016),其余临床指标两组间差异均无统计学意义(P均>0.05)。Logistic回归分析结果显示,既往患有冠心病(P=0.028)、心力衰竭(P<0.001)、中性粒细胞计数升高(P=0.001)、淋巴细胞计数降低(P=0.036)、肌酸激酶同工酶升高(P<0.001)、尿素氮升高(P=0.042)是SC的独立危险因素。训练集列线图预测模型的AUC为0.759(95%CI=0.732~0.785),验证集列线图预测模型的AUC为0.765(95%CI=0.723~0.807);两个数据集拟合度较好(训练集P=0.075,验证集P=0.067);DCA结果显示列线图预测模型具有良好的临床适用度。结论基于基础疾病及临床生化指标构建的列线图预测模型能够较好地预测SC的发生风险。

焦亡在ARDS引起的肺血管内皮细胞功能障碍中的作用

急性呼吸窘迫综合征(Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS)是一种严重且难以控制的急性肺部炎症情况,常与多种损伤因素相关。细胞焦亡是一种由炎性半胱氨酸蛋白酶(caspase)触发的程序性细胞死亡方式,其在ARDS的发生发展过程中发挥着重要作用。本文将综述肺血管内皮细胞焦亡在ARDS进展中的作用,并指出其作为潜在药物靶点的重要意义。

潮土与滩涂盐土环境下甘薯块根产量及营养成分差异分析

甘薯[Ipomoea batatas (L.) Lam.]具有高产稳产特性及较好的耐逆能力。为了探究甘薯盐碱地推广的适宜性,本研究对比分析113份甘薯材料在潮土与盐土两种土壤环境下的块根产量,并对其中10份材料的营养成分进行差异分析。结果表明,在含盐量4.4‰的盐土中,约30%的参试材料没有产量,有产量材料的产量平均值相对潮土环境减少79.98%。与潮土相比,除个别材料外(XY153和XY205),盐土中甘薯块根干物率、淀粉含量、蛋白质含量降低,可溶性糖含量增加,具体表现为:盐土中薯块干物率、淀粉含量、蛋白质含量平均值分别减少3.86、6.15、1.73个百分点,可溶性糖含量平均值增加4.38个百分点;盐土中多数材料薯块类胡萝卜素含量降低,平均值相对减少22.34%;除栗子香外,其余材料直链淀粉含量在盐土中均降低,所有材料直链淀粉含量平均值降低1.89个百分点。X射线衍射(XRD)分析表明,普薯32淀粉为C型晶体型,其余材料为CA型晶体,两种土壤环境中的淀粉晶体型无明显差异。此外,筛选到高耐盐品系XY33、XY44,耐盐系数分别为0.69和0.61,可作为耐盐种质利用。本研究结果为甘薯在滩涂盐土中的种植推广提供了理论指导。

无人机集群任务分配技术研究综述

任务分配是无人机集群实现高效遂行作战任务的关键技术。随着无人机集群技术的发展和作战样式的转变,无人机集群的作战任务领域不断拓展,任务分配所涵盖的范围不断扩大,任务分配问题的规模和复杂性不断增加,这都对无人机集群任务分配技术提出了新的挑战。本文对无人机集群作战理论、任务分配建模、任务预重分配算法、异构无人系统联合应用下任务分配的研究现状进行了全面的总结,凝练了目前无人机集群任务分配技术面临的通用化建模、面向多任务的任务预分配算法最优解求解、有限时间下面向突发事件的任务重分配算法寻优、路径规划紧耦合下面向大规模异构无人系统的协同任务分配等问题,并针对性地论述了未来无人机集群任务分配技术的若干发展方向,为提升无人机集群任务分配的求解质量和求解速度提供新的研究思路和解决途径,对于全面了解无人机集群任务分配技术具有重要参考意义。

基于一致性理论和S-MPC的四旋翼编队协同避障

针对四旋翼无人机队形保持、编队避障问题,在双向、时不变通信拓扑结构下,基于领航跟随策略,利用安全攸关模型预测控制(safety-critical model predictive control,S-MPC)和一致性理论,设计编队控制器并实现了具有避障能力的队形保持。采用分散式S-MPC算法,每架无人机在满足避碰条件无人机的可行区域内,仅规划自身运动来跟踪编队控制算法指定的轨迹。研究了各解耦后的无人机如何与其他无人机并行求解带有耦合约束的优化问题,从而保证了各无人机独立决策的一致性。同时,所提算法将控制障碍函数(control barrier function,CBF)引入到MPC控制器的约束中,从而保证无人机飞行在远离障碍物的安全集合内,规划出的轨迹更为平滑,减小了系统能耗。最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

空间斯特林热电转换技术在轨试验

为提高空间同位素电源的效率和功率,满足深空探测、载人登月和火星登陆等航天任务对航天器能源的需求,梳理了空间自由活塞斯特林热电转换涉及的关键技术,设计了天宫空间站空间自由活塞斯特林热电转换装置的在轨试验方案,在轨开展了斯特林热电转换试验,验证了空间微重力环境下双活塞自由运动的间隙密封、双活塞相位保持等关键技术,获取了空间环境下双自由活塞精确的运动相位保持及漂移特性、动力学与热力学强耦合特性等关键参数。在轨试验结果表明,试验装置在轨运行性能良好,热电转换效率达到24.72%,为未来空间高效同位素电源等不依赖太阳能的能源技术应用奠定了基础。

宇航级自由活塞斯特林发电机回热器优化设计

为提升一台宇航级自由活塞斯特林发电机(FPSG)回热器性能,提出了一种基于响应面法的回热器优化方法。基于Sage平台构建了FPSG仿真模型,研究了回热器长度、孔隙率、丝径对FPSG输出PV功与热功转换效率的影响,得到了回热器的优化参数。结果显示:FPSG输出PV功随回热器长度、孔隙率、丝径的增大而减小;热功转换效率随回热器长度的增大而缓慢增大,随孔隙率的增大而先增大后减小,随丝径的增大而减小;优化后回热器长度为40 mm,孔隙率为85%,丝径为30μm;经实验验证,FPSG输出PV功提升16.9%,热功转换效率提升12.9%。

体外膜氧合联合介入取栓救治蛋白C基因突变所致高危肺栓塞一例

遗传性蛋白C缺陷症是由蛋白C基因突变引起的一种染色体遗传病,可导致静脉血栓形成,多与外显子4~9和内含子8的突变有关。蛋白C基因突变引起的致死性肺栓塞罕见,治疗面临巨大挑战。本文报道1例由蛋白C基因8号外显子移码突变引起的致死性肺栓塞,采用体外膜氧合进行呼吸、循环支持,并成功实行介入取栓的救治经验,为该疾病的诊断及救治提供参考。

基于MPC和ESO-DO的四旋翼轨迹跟踪控制

针对扰动作用和模型不确定性下四旋翼无人机精确轨迹跟踪控制问题,提出了一种主动干扰抑制和模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)策略。模型预测控制器通过扩张状态观测器(Extended State Observer, ESO)和扰动观测器(Disturbance Observer, DO)来估计和补偿干扰,从而实现位置环精确控制。在存在外部干扰和参数不确定性的情况下,通过仿真实验,证明了所提出的方法提高了对建模误差和干扰的鲁棒性,同时实现了对参考轨迹的平滑跟踪。

动态拓扑下四旋翼无人机集群蜂拥控制

针对动态拓扑下无严格构型约束的无人机集群协同控制问题,基于四旋翼无人机(quadrotor unmanned aerial vehicle,QUAV)内外环串级控制思想,提出一种QUAV集群蜂拥控制策略。引入卡尔曼一致性滤波(Kalman-consensus filter,KCF)算法对带有噪声的通信数据进行融合,实现对变速度领导者状态的精确估计;考虑无人机集群拓扑的动态变化及可扩展性需求,设计基于KCF的蜂拥控制算法以实现无人机集群位置控制,利用李雅普诺夫稳定性定理证明算法的稳定性;基于大脑情感学习(brain emotional learning,BEL)模型设计姿态控制器,实现了QUAV的姿态控制。通过仿真实验验证了控制算法的有效性。

基于自抗扰的四旋翼无人机控制方法

针对四旋翼无人机在飞行过程中存在的外部干扰和模型不确定性的问题,采用自抗扰控制(ADRC)方法实现姿态控制。同时对ADRC进行改进:针对扩张状态观测器(ESO)中误差增益过大、容易引起误差反复切换产生抖振的情况,构造nfal函数来代替fal函数,实现抗扰能力和抖振之间的平衡;采用遗传算法对ADRC中的参数进行整定,提高了参数整定效率。在仿真系统中,证明改进后的ADRC方法抗扰性能在一定程度上有所提高;在基于Links-RT实时仿真系统的无人机飞控半实物(HIL)实验平台中,验证了该控制方法的有效性。

拓展高原环境的航空炸弹弹道快速解算方法

为快速、精确地求解高原环境下的航空炸弹弹道,在经典弹道模型的基础上,面向高原环境提出一种基于改进Runge-Kutta的航空无控炸弹弹道解算(improved Runge-Kutta based uncontrolled bombs trajectory calculation,IRK-UBTC)方法。首先,针对炸弹下落过程中时刻变化的环境参数,提出了基于起飞点的空气比重函数估算方法。然后,引入战斗机所处环境的温度、湿度、纬度、科尔奥利力等信息对经典炸弹质心运动微分方程组进行重构。最后,在三阶Runge-Kutta算法的基础上,提出了带误差控制机制的微分方程组实时解算方法。实验结果表明,该方法在1.4 GHz主频的嵌入式计算机中的解算周期小于5 ms,且最大射程误差小于0.2%,能够被有效应用于高原地区航弹弹道的实时解算。

拓扑切换下基于SO(3)的四旋翼时变编队跟踪控制

针对有向拓扑切换条件下的多四旋翼无人机时变编队跟踪控制问题,在领航-跟随策略下,利用局部邻居状态信息构造了性能约束下基于特殊正交群SO(3)的一致性控制协议。在该协议中,领航无人机的信息仅能提供给邻居无人机,且邻居无人机集合会发生变化。采用特殊正交群SO(3)空间中的旋转矩阵表征四旋翼的姿态,在此基础上设计姿态控制器,提高了编队控制的收敛速度。仿真实验表明,当有向拓扑切换的驻留时间大于固定阈值且满足时变编队跟踪控制可行性条件时,采用所设计控制律可使集群系统实现时变编队队形控制,验证了所提算法的有效性。

基于SysML的民机系统功能设计方法及应用

针对当前民机系统功能设计过程中缺乏形式化描述、模型复用性不强与动态模型建立不足等问题,将基于模型的系统工程(MBSE)理念引入民机系统设计过程中,提出了一套基于系统建模语言(SysML)的民机系统功能设计方法。首先定义用例模型,抽象出系统的顶层功能愿景,进而开展功能的分解分配与系统静态功能模型的构建;接着建立系统的功能流模型,然后进行功能泳道划分与功能交互序列构建,从多角度分析系统的行为特性,在此过程中结合活动图、泳道图和序列图构建系统的动态功能模型;最后给出系统的结构接口实现,形成一套逻辑性强的完备的功能设计方案。以民机航电系统为例进行功能设计,结合SysML建立航电系统的功能模型,验证了该方法的可行性与有效性,适用于民机系统的功能设计。

空地多目标攻击武器-目标分配与制导序列优化

武器-目标分配(WTA)与空地导弹的接力制导规划是远距离空地多目标攻击中亟需解决的难题,具有参数复杂、约束多、非线性强等特点。为此,建立多目标、多约束武器-目标分配与制导序列优化模型,优化目标为目标综合生存概率最小和总用弹量最少,约束条件涉及攻击机导弹配置、导弹毁伤能力、目标毁伤要求、制导站性能。对带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行改进,提出基于双序列编码的多种群NSGA-Ⅱ(DSMPNSGA-Ⅱ),通过优化WTA序列和制导站序列,实现WTA方案及各导弹制导序列的优化。在DSMPNSGA-Ⅱ中,使用深度优先搜索-Dijkstra算法搜索空地导弹制导序列,改进交叉和变异操作,以减少非可行解的产生,引入多种群策略提升算法性能。仿真结果表明,DSMPNSGA-Ⅱ能够获得有效的WTA与空地导弹接力制导方案,并且求解质量优于单种群NSGA-Ⅱ和多目标粒子群优化算法。

新型能源体系建设路径及油气与新能源融合发展的思考

党的二十大报告站在人与自然和谐共生的高度,提出“加快规划建设新型能源体系”,是应对全球能源转型与气候变化挑战、推动经济高质量发展作出的重大决策部署。本文分析了建设新型能源体系的重要意义,研究了新型能源体系的内涵特征,提出了“三步走”的建设路径,并对新型能源体系下油气与新能源融合发展提出建议。

活动强度、服装、温湿度参数影响下的能量代谢率实验研究

能量代谢率作为影响人体热舒适的重要参数,其自身与许多因素相关.本研究以活动强度和服装两个人体行为因素以及温度和湿度两个外界环境因素为变量开展实验,并进一步讨论了它们对能量代谢率的影响.实验结果表明,活动强度在由静坐增加至2 km/h静走以及后续步行速度每次增加2 km/h后,人体的能量代谢率并不立即突变,而是会经历一个上升期,后在5 min之内趋于稳定,稳定后的能量代谢率数值随活动强度的增加而显著上升(p<0.001).温度对人体能量代谢率影响存在差异,这与活动强度相关,当人体处于较低活动强度时,冷或偏凉环境下温度的变化更能影响到能量代谢率,而在偏暖或热环境下温度的变化对其没有显著影响;恰恰相反的是,当人体处于较高活动强度时,偏暖或热环境下温度的变化更容易对能量代谢率产生影响,而在冷或偏凉环境下温度的变化则不容易对其产生影响.对于在寒冷环境下以较低活动强度运动的受试者,穿着更厚的服装可以起到保暖作用,降低了其能量代谢率.然而不同环境湿度下受试者的能量代谢率几乎没有差异(p>0.050),对于静坐和2 km/h、4 km/h和6 km/h的静走活动,50%和60%湿度工况代谢率分别平均相差0.8%、1.6%、2.5%和1.8%;60%和80%湿度工况代谢率分别平均相差4.5%、1.4%、1.7%和1.5%;50%和80%湿度工况代谢率分别平均相差5.2%、2.3%、2.2%和1.5%,即环境湿度对人体的能量代谢率的影响很小.研究结果对阐明能量代谢率与行为因素和热环境之间的关系具有重要意义.

基于模糊逻辑的引信检测机械手视觉定位方法

为了提高引信出厂检测的质量和效率,该文设计了一种引信自动检测系统。针对机械手与检测装置的自主对准和对接的问题,提出了一种基于模糊逻辑的引信与检测装置自主对准控制算法。以引信和检测装置的相对位置和偏差角作为控制变量,设计了二维模糊控制器。通过对控制器的动态调整,可以输出最优运动参数。与传统的引信检测方法相比,该算法进一步提高了引信检测的效率和定位精度。开发了引信全流程自动检测系统的物理样机,并进行了机器人现场操作试验,验证了所提出的视觉定位算法的有效性和工程实用性。

仿竹型侵彻引信防护微结构缓冲吸能试验研究

为保证硬目标侵彻引信在战场上可靠作用,采用仿生学原理设计一种仿竹型侵彻引信防护微结构(Imitation bamboo type Penetration fuze protection Microstructure,IPM)。根据缓冲吸能机理,推导引信缓冲系统的动力学模型。采用Abaqus显式动力有限元方法对IPM和传统直边结构在典型侵彻工况下的力学性能进行数值模拟,对比分析两种结构的缓冲防护性能和抗压机理。结合金属材料(AlSi10Mg和GH4169)和3D打印的制造优势,采用激光选区融化技术制备两种结构,探究不同胞元几何形状的抗压强度和能量吸收特性,验证所建立的有限元模型的可靠性。仿真结果表明:IPM表现出明显的负泊松比效应和变形整体性,能够较好地消除应力集中,可使侵彻过载峰值平均衰减131%;3D打印结果表明,GH4169成型效果更好,特征完整,结构强度高,更适合作为细微结构的打印材料。准静态压缩结果表明,IPM的初始屈服应力高于传统直边结构,在平台区表现出明显的优势,总吸能量比传统直边结构高出72%。所得研究结果为硬目标侵彻引信防护方法提供了一种新的策略。

血清sTim-3、Gal-9及IL-17水平与冠心病患者冠脉狭窄程度的关系及对预后的预测价值

目的探讨血清可溶性T细胞免疫球蛋白黏蛋白-3(sTim-3)、半乳糖凝集素-9(Gal-9)、白介素-17(IL-17)水平与冠心病患者冠脉狭窄程度及预后的关系,以期为冠心病患者的治疗及预后预测提供参考。方法选取2020年4月—2022年4月于延安市人民医院就诊的182例冠心病患者,根据Gensini评分将患者分为轻度狭窄组(49例)、中度狭窄组(76例)和重度狭窄组(57例);根据纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级将患者分为心功能Ⅰ级组(32例)、心功能Ⅱ级组(85例)和心功能Ⅲ级组(65例);根据预后情况分为预后不良组(43例)和预后良好组(139例)。比较不同冠脉狭窄程度、不同心功能分级及不同预后冠心病患者血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平,分析这几个指标与冠脉狭窄程度的相关性及其对患者预后的预测价值。结果患者Gensini评分及血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平随冠脉狭窄程度的加重而升高,且不同冠脉狭窄程度患者Gensini评分及血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。患者血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平随心功能分级的增加而升高,且不同心功能分级患者血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关分析结果显示,冠心病患者血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平与Gensini评分均呈正相关(P<0.05)。预后良好组患者血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平均低于预后不良组,差异均有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平以及三者联合预测冠心病患者预后的曲线下面积(AUC)分别为0.834、0.781、0.789、0.852(P<0.05)。结论冠心病患者血清sTim-3、Gal-9、IL-17水平随冠脉狭窄程度加重以及心功能分级增加而升高,且在冠心病预后不良患者中呈高表达水平,对冠心病患者预后具有一定预测价值,三者联合检测的预测价值更高。