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

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。

升陷汤加味联合酒石酸美托洛尔治疗气虚下陷型室性早搏患者的疗效及其对心电图指标及心率震荡的影响

目的探讨升陷汤加味联合酒石酸美托洛尔治疗气虚下陷型室性早搏患者的疗效及其对心电图指标和心率震荡的影响。方法选择2019年8月至2023年1月中国中医科学院广安门医院接收的160例气虚下陷型室性早搏患者为研究对象进行前瞻性研究,根据随机数字表法将其分为中西组和对照组,每组各80例。对照组采用酒石酸美托洛尔治疗,中西组采用酒石酸美托洛尔+升陷汤加味治疗,均连续用药8周。比较两组总有效率,治疗前、治疗8周后的中医证候积分、室性早搏发作次数、心电图指标、心率震荡参数及不良反应情况。结果治疗8周后,中西组总有效率为93.75%,明显高于对照组(80.00%),差异有统计学意义(P<0.05)。治疗8周后,两组证候积分、室性早搏发作次数均较治疗前显著下降,且中西组的证候积分、室性早搏发作次数分别为(6.61±0.83)分、(112.61±13.83)次/h,显著低于对照组[(10.05±1.32)分、(151.05±17.32)次/h],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗8周后,两组PR间期均较治疗前显著缩短,QRS波时限、QTc间期均较治疗前显著延长,且中西组的PR间期为(0.132±0.014)ms,显著短于对照组[(0.141±0.016)ms],QRS波时限、QTc间期分别为(0.093±0.013)、(0.496±0.052)s,均显著长于对照组[(0.082±0.011)、(0.433±0.047)s],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗8周后,两组T0水平均较治疗前显著下降,TS水平均较治疗前显著上升,且中西组的T0水平为(0.09±0.02)%,显著低于对照组[(0.21±0.05)%],TS水平为(5.72±0.83)ms/RR,显著高于对照组[(4.45±0.66)ms/RR],差异均有统计学意义(P<0.05)。中西组与对照组的总不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论采用升陷汤加味联合酒石酸美托洛尔治疗气虚下陷型室性早搏患者可有效减少患者早搏次数,调节心功能,效果较为理想,临床应用价值较高。

考虑智能网联车队要素的交通震荡特性研究

针对智能网联汽车(Connected and Automated Vehicle,CAV)的加入所引发的交通震荡问题,以不同CAV市场渗透率的异质交通流为研究对象,引入CAV车队规模和强度,对异质车队组成进行划分并仿真复现交通震荡现象,采用时空轨迹图和加减速波传播速度可视化交通震荡的演变情况,同时选用加速、减速持续时间衡量交通震荡周期,速度标准差衡量交通震荡振幅.通过设计考虑CAV车队规模、强度和渗透率因素以及头车不同变速模式的交互实验,探究CAV车队要素和头车不同变速模式对交通震荡的影响.研究结果表明:CAV车队规模、强度和渗透率的提高均对震荡周期的减小具有积极影响;车队规模的扩大会增加震荡振幅,而车队强度的增强会减小震荡振幅;随着CAV渗透率的提高,震荡振幅先上升再下降,当渗透率为0.5~0.6时,震荡振幅达到峰值;头车急减速-急加速模式下的交通震荡周期和振幅最小,头车缓慢减速-缓慢加速模式下的交通震荡周期和振幅最大.

日本众议院选举昭示政局震荡加速

2024年10月28日,日本第50届众议院选举结果揭晓,自民党与公明党执政联盟(下称“自公联盟”)受到重创,议席数从选前的279席跌至215席,低于过半数所需的233席,自2009年以来再次失去众议院控制权,标志着日本政局正步入一个震荡加速的新阶段。

心脏康复运动对心率震荡影响的研究进展

恶性心律失常指的是恶性程度高,容易导致各种严重心脏事件的心律失常。目前定义为快速引起血流动力学循环障碍,会因此出现晕厥,甚至死亡的一种心律失常[1]。其具有发病急、进展迅速、致死率高的特点[2],药物治疗在降低恶性心律失常的疗效上得到肯定,除去药物治疗,如何有效预防恶性心律失常的发生是临床中亟需解决的重要医学难题。

血清动态神经元特异性烯醇化酶、C反应蛋白水平与脑震荡患者病情严重程度相关性分析

目的:探究脑震荡患者血清动态神经元特异性烯醇化酶(NSE)、C反应蛋白(CRP)水平与病情严重程度的关系。方法:选取右江民族医学院附属梧州医院2019年1月-2021年3月收治的脑震荡患者60例作为研究对象,根据脑震荡评分将患者分为轻、中、重度组,并分别于脑震荡发生后4~8h、24h以及72h应用化学发光法、生物化学法对血清中NSE、CRP水平进行检测,分析NSE、CRP与脑震荡的相关性。结果:伤后4~8 h,不同脑震荡分级患者的NSE与CRP水平比较,差异无统计学意义(P>0.05),伤后24 h以及72 h时,NSE与CRP水平较伤后4~8 h有所降低,且其水平随着患者脑震荡分级的严重性升高,差异有统计学意义(P<0.05)。经过Pearson分析,NSE、CRP与脑震荡呈正相关(P<0.05)。结论:脑震荡分级患者的NSE、CRP水平随着病情严重程度增加而升高,可通过NSE与CRP水平反映脑震荡患者的病情严重情况。

脑震荡后综合征的磁共振成像研究进展

脑震荡后综合征(postconcussional syndrome,PCS)是脑外伤后最常见的慢性后遗症。PCS的损伤机制涉及多种神经病理生理过程,目前尚不明确。越来越多的磁共振成像技术,例如,扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI)、氢质子磁共振波谱成像(hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)等被用于探究PCS从急性期到慢性期的神经病理生理变化与临床症状的关系。本文根据患者受伤的不同时期及其疾病进展进行纳入,对多种高级MRI手段在PCS中的应用进行综述,从不同角度了解其潜在神经病理机制,更好地服务于疾病的诊疗及预后。

水体震荡对鲢鱼卵孵化的影响

大坝建设使江河水文条件发生显著变化,明确震荡波动的水环境对漂流性鱼卵孵化过程的影响,对鱼类繁殖及资源保护具有重要意义。通过室内试验,采用外界能量输入法分析震荡能量与孵化率之间的关系,探究6个不同发育阶段鲢(Hypophthalmichthys molitrix)鱼卵经过水体震荡后的孵化率、仔鱼畸形率及孵化历时变化。结果表明,随水体震荡强度或震荡时长增加,胚胎孵化率逐渐降低,仔鱼畸形率也逐渐升高;处于原肠期的鱼卵对震荡最为敏感,其孵化率由80%以上降至40%以下,且孵出的仔鱼全部畸形;大部分发育阶段的受精卵经过震荡后孵化历时缩短,其中器官分化期和出膜期的鱼卵孵化历时减少30%以上;当卵裂期单个鱼卵输入的机械能由0增加至3.733×10^(-5)J,其孵化率下降约20%,畸形率增加50%以上。震荡后的胚胎孵化历时缩短现象是环境诱导的结果,间接证明了漂流性卵鱼类孵化机制的可塑性与多样性。研究结果为衡量外界环境刺激胚胎程度强弱提供了新的量化思路和方法。

运动员脑震荡后重返赛场标准研究进展

运动脑震荡(sport-related concussion)是一种常见且逐渐被大家重视的运动相关损伤。因缺乏诊断的金标准和临床表现的复杂性,尚未得出针对于脑震荡后重返赛场的明确标准。文章归纳总结近年来的研究成果,包括运动脑震荡后重返赛场的评估指标和阶段、参考因素及关于身体和认知休息的建议,旨在为运动脑震荡后重返赛场的评价标准寻找新的突破,为制订重返赛场指南提供理论支撑。

运动性脑震荡评估方法的研究现状

随着运动的多元化发展和参与运动的人群越来越多,各界对运动性脑震荡的评估和管理的关注度越来越高。在此大环境和背景下,运动性脑震荡的评估工作逐渐成为医务人员和相关工作人员的挑战和压力。运动性脑震荡的本质是大脑发生微创伤,因而对机体的影响多方面的,所以各领域研究人员以脑震荡的评估方法为基础进行延伸。文章综合简述目前国内外关于脑震荡的相关评估方法和运动性脑震荡的标准化评估工具,意在为运动性脑震荡发现与评估提供理论参考。

高频震荡呼吸机辅助猪肺磷脂注射液治疗重症新生儿NRDS的效果及对氧合功能和预后的影响

目的观察高频震荡呼吸机辅助猪肺磷脂注射液对重症新生儿呼吸窘迫综合征(NRDS)的疗效及其对氧合功能和预后的影响。方法选取2019年5月-2022年5月河南科技大学第一附属医院收治的92例重症NRDS患儿纳入研究,按红蓝球法分为观察组和对照组,每组各46例。观察组采用高频震荡呼吸机辅助猪肺磷脂注射液进行治疗,对照组采用常规机械通气辅助猪肺磷脂注射液进行治疗,对比两组临床疗效以及对患儿氧合功能和预后的影响。结果治疗后,观察组总有效率高于对照组(χ^(2)=3.866,P<0.05);观察组PaO_(2)水平更高,PaCO_(2)、MAP、OI水平更低(P<0.05);观察组TGF-β1、VEGF、AQP5水平较对照组更低(P<0.05);观察组住院时间、通气时间和撤机后给氧时间均较对照组更短(P<0.05)。结论高频震荡呼吸机辅助猪肺磷脂注射液可有效改善重症NRDS患儿氧合功能,减轻肺部炎症,缩短治疗时间,且不良反应未见增加,疗效确切,值得推广。

阿托伐他汀对人肝癌细胞株HepG2生物钟基因震荡性的影响

目的探讨阿托伐他汀(AT)对人肝癌细胞株HepG2(简称HepG2)生物钟基因与蛋白表达节律的影响。方法基于MOE软件设计AT与生物钟蛋白的分子对接虚拟实验;在HepG2与人骨肉瘤细胞BMAL1::LUC-U2OS(简称U2OS)中分别设置实验组(加入101,102,103,104 nmol/L AT),对照组(加入0 nmol/L AT),空白组(加入0.1%二甲基亚砜),给药24 h后采用CCK-8法检测细胞在不同浓度AT处理后的活力;在不影响正常细胞活力的浓度下,采用免疫印迹(Western blot)法检测脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1(BMAL1)、昼夜节律蛋白2(PER2)、视黄酸受体相关孤儿受体γ(RORγ)、核受体亚家族1组D成员(NR1D1)的蛋白表达水平;采用LumiCycle实验检测细胞生物节律基因BMAL1的震荡情况;通过血清休克实验确定生物钟基因BMAL1,PER2,NR1D1及隐花色素2(CRY2)的节律表达。结果高于100 nmol/L的AT会对HepG2产生细胞毒性。在避免AT对正常细胞活性影响的背景下,选择AT 100 nmol/L浓度进行后续实验。给予AT刺激后,BMAL1和PER2蛋白表达量减少(P<0.05);LumiCycle实验结果显示,实验组(AT 100 nmol/L)的相位较对照组(0 nmol/L)滞后2.696 h(P<0.01)。血清休克实验结果显示,实验组PER2基因的表达较对照组显著下调(P<0.05)。结论AT能调节外周生物钟蛋白与基因的表达,使生物钟核心基因BMAL1表达滞后,PER2基因与蛋白表达均显著下调,具有治疗生物钟紊乱相关疾病、睡眠障碍等的应用前景。

超声震荡加酶与压力蒸汽喷枪清洗口腔门诊诊室椅旁器械效果比较

目的比较超声震荡加酶与压力蒸汽喷枪用于口腔门诊诊室椅旁器械的清洗效果。方法选取该院2023年1—5月口腔门诊诊室椅旁常规使用并进行清洁的器械560支,根据器械清洗方法不同分为对照组279件与观察组281件。对照组采用压力蒸汽喷枪清洗,观察组采用超声震荡加酶清洗,比较两组清洁效果、消毒效果及器械使用满意度。结果观察组目测法、ATP法合格率[99.6%(280/281)、98.9%(278/281)]高于对照组[97.5%(272/279)、96.1%(268/279)],观察组器械消毒合格率[99.6%(280/281)]高于对照组[97.1%(271/279)],总满意度[99.3%(279/281)]高于对照组[96.1%(268/279)]。结论超声震荡加酶用于口腔门诊诊室椅旁器械清洗效果优于采用压力蒸汽喷枪,医生使用满意度高。

运动引起的脑震荡与神经退行性疾病的关联

脑震荡不仅在急性期内对脑功能产生影响,重复性脑震荡还可能导致长期的神经退行性病变,如阿尔茨海默病、帕金森病和慢性创伤性脑病(CTE)。研究系统分析了脑震荡的病理机制,包括机械损伤、代谢紊乱、血脑屏障功能障碍及神经炎症反应,探讨了其与神经退行性疾病的关联。此外,通过流行病学调查,揭示了职业运动员中神经退行性疾病的高发风险,强调了脑震荡的累积效应及其对长期健康的影响。研究结果对制定有效的预防和干预措施具有重要意义。

室性早搏的中西医治疗及其对窦性心率震荡的影响研究

室性早搏是临床上最常见的心律失常疾病之一,多见于心脏病患者,在健康人群中也常常见到。受年龄、性别等多重因素影响,导致病人预后不同,轻者无明显不适或表现为心悸、有“停跳感”等,重则发生猝死。因此,为提高患者生活质量,应积极控制室性早搏,预防恶性室性心律失常的发生。目前临床上西医治疗室早推荐β-受体阻滞剂或非二氢吡啶类钙离子拮抗剂等抗心律失常药物治疗以及导管消融术,但因其严格的适应症及药物毒副作用,局限性较大。近年来中医药在防治室早方面获得了广泛的应用,对于改善临床症状和提高安全性方面都具有一定的优势。本研究系统分析了近年来中西医治疗室性早搏的相关文献,为临床诊疗提供思路,并总结其对窦性心率震荡现象的影响。

张建英教授从“不荣则痛”角度治疗脑震荡后遗头痛经验

脑震荡后遗症为神经外科常见疾病,由于头部遭受外界暴力,导致脑血管或神经组织损伤,进而引起脑肿胀、缺血等病理改变。临床多表现为遭受头部创伤2周后仍有头痛、头晕、乏力、失眠、食欲不振、健忘等症状,多数患者因头痛缠绵难愈,严重影响工作。西医对于本病尚缺乏有效的治疗方法,目前主要是对症处理,包括输液扩充血管、服用止痛药、营养神经及高压氧治疗等,虽然能在一定程度上减轻患者的症状,但效果不甚理想,容易复发,严重影响患者的工作生活。中医认为本病与气血瘀滞、髓海失养、经络不通有关,治疗上强调以“通”为顺,兼顾阳气。头为诸阳之会,阳气通达,气血调顺则髓海安和。张建英教授认为在此基础上,该病病久头痛缠绵难愈,属于临床难治杂病,在通调阳气基础上应抓住病久脾胃虚弱、气血亏虚的病机,脾胃为气血生化之源,脾主升清,清阳上升则利于湿瘀之邪的祛除。针灸可以改善血液循环及脑组织氧代谢,张教授在此基础上结合中医经典论述“凡刺有十二节……傍针刺者,直刺傍刺各一,以治留痹久居者也”的启发进行创新,采用双针温针灸,对于久病患者既提高了临床效果,又增加了治疗的安全性,并配合中药,温补气血,健脾养心,使脑髓充养,头痛自愈。

运动相关性脑震荡领域研究进展的可视化分析

目的:分析运动相关性脑震荡领域的研究现状,深入探索该领域的研究热点和发展趋势。方法:借助CiteSpace科学计量软件,对Web of Science核心数据库中2013—2023年纳入的运动相关性脑震荡研究的936篇英文文献进行可视化分析。结果:(1)近10年运动相关性脑震荡领域的研究文献呈显著增长趋势。其中,美国科研院所研究成果最多,北卡罗来纳大学研究团队发文量最多,Kontos是发文最多的作者,第五届体育运动脑震荡国际会议共识声明是引用量最高的文献。(2)大学橄榄球运动员、高中橄榄球运动员是研究热点群体;头部、颈椎和肌肉骨骼的最易损伤部位,平衡训练和康复运动是其常用的康复治疗方法;国际会议共识声明为运动相关性脑震荡研究提供了基础指南。结论:当前,运动相关性脑震荡研究将会持续关注大学橄榄球运动员和高中橄榄球运动员群体,而该群体脑震荡损伤后的休息时间、恢复时间的管理、康复运动和训练正逐渐成为新的热点趋势。建议:未来研究可侧重于开发个性化康复方案和定制化运动处方。

心肺康复运动对老年急性ST段抬高型心肌梗死患者经皮冠状动脉介入术后窦性心率震荡的影响

目的探讨心肺康复运动对老年急性ST段抬高型心肌梗死(ASTEMI)患者接受经皮冠状动脉介入术(PCI)后窦性心率震荡的影响。方法选择龙岩市第二医院2021年6月—2023年10月收治的99例老年ASTEMI患者作为研究对象,均接受PCI术,根据术后康复干预措施分为对照组(49例;给予常规康复干预)和观察组(50例;进行心脏康复运动),两组患者术后均干预3个月。比较两组患者窦性心率震荡〔震荡初始(TO)、震荡斜率(TS)〕、心肺功能〔最大摄氧量(VO_(2max))、最大代谢当量(MET_(max))、最大每搏摄氧量(VO_(2max)/HR)〕、心脏舒张功能〔左心房容积指数(LAVI)、二尖瓣舒张早期血流峰值减速时间(DT)、左心室血流传播速度(FPV)、左心房容积(LAV)〕指标水平以及心血管不良事件发生率。结果干预后观察组TO显著低于对照组,TS显著高于对照组〔TO:(1.88±0.19)%比(2.17±0.24)%;TS(ms/RR):3.13±0.42比2.95±0.25;均P<0.05〕;观察组VO_(2max)、MET_(max)、VO_(2max)/HR均显著高于对照组〔VO_(2max)(mL·min^(-1)·kg^(-1)):24.65±3.11比21.35±2.64;MET_(max):8.62±1.63比7.25±1.58;VO_(2max)/HR(mL):17.06±2.55比15.14±2.18;均P<0.05〕,观察组LAVI、LAV均显著低于对照组,DT、FPV均显著高于对照组〔LAVI(mL/m^(2)):25.14±2.11比30.54±2.46;LAV(mL):28.23±4.16比37.11±5.02;DT(ms):129.32±10.14比116.31±8.02;FPV(cm/s):51.49±4.05比47.53±3.81;均P<0.05〕。观察组心血管不良事件发生率显著低于对照组(4.00%比18.37%,P<0.05)。结论在老年ASTEMI患者PCI术后实施心肺康复运动能够改善窦性心率震荡,减少心血管不良事件,促进心肺功能、心脏舒张功能恢复。

电容型脉冲电源续流震荡暂态特性研究

电容型脉冲功率电源放电续流过程易在电容支路和续流二极管支路产生震荡,而震荡现象会造成续流二极管损耗及脉冲电容反向充电电压增加,影响续流二极管及脉冲电容的运行寿命。为此,首先建立了电容型脉冲电源续流放电过程解析模型,求解得到了电容和负载支路电流曲线,分析了续流震荡产生机理及震荡特性影响因素;然后,基于频域矢量匹配法,通过对工作频带范围的阻抗特性曲线进行拟合,建立了电容支路和续流支路杂散参数的宽频带等效电路,利用该模型表征续流震荡过程中杂散参数的瞬时变化规律,进而实现对续流暂态过程震荡幅值和周期的准确描述;最后,搭建脉冲放电测试平台,对脉冲电容放电电流波形进行了仿真和实验对比,验证了所建理论模型的正确性。

城市快速路交织区交通震荡演化特性分析

为更精确地提取震荡数据,深入探究交通震荡演化特性,首先,通过采用单指数衰减函数拟合震荡车辆的速度标准差分析震荡的增长特性。其次,利用短时傅里叶变换提取频率强度的变化追踪震荡头车和减速阶段的加减速变化点,从而探究震荡的传播机理。研究结果表明:震荡过程中车辆的速度标准差沿车队呈凹形增加;震荡初期表现出前驱阶段,这一阶段车速变化缓慢,随着速度波动增大,震荡增长为向上游传播;减速阶段震荡的持续时间、振幅呈递增趋势,强度保持稳定;受交织区车辆随机性和不稳定性影响,主线不同车道发生的震荡因车辆行为不同在减速阶段的持续时间、振幅和强度大小存在差异。