骨碎补总黄酮干预骨质疏松性骨折愈合临床疗效机制研究进展

骨质疏松性骨折是一种由于骨质疏松症引起骨量减少、骨微小结构破坏、骨脆性增高,而低能量暴力冲击即可引发的脆性骨折。其常好发于老年人群体。目前除了稳定骨折局部,并无更好的方案去促进骨折愈合。而近年来,以骨碎补总黄酮为主要成分的中成药强骨胶囊在临床上对治疗骨质疏松症和促进骨质修复具有良好的效果。同时,许多动物实验研究表明,骨碎补总黄酮在促进骨折血管生成,抗氧化应激和促进骨质修复方面有良好的效应。该文将从临床疗效和起效机制两方面来论述骨碎补总黄酮在骨质疏松性骨折修复的效应,以期为临床提供帮助。

负载纳米钽的液晶显示光固化聚乳酸支架制备及促成骨性能

背景:聚乳酸因具有良好的生物相容性和可控的降解速率在生物医学工程中得到了广泛应用,然而存在机械强度低和生物活性不足等缺陷,限制了其在骨组织工程中的进一步应用。目的:构建聚乳酸/聚多巴胺/钽(PLA/PDA/Ta)骨组织工程支架,探究其生物安全性和体外促成骨性能。方法:利用液晶显示光固化技术制备具有多孔结构的聚乳酸(PLA)支架,将PLA支架分别浸泡在多巴胺溶液与多巴胺-纳米钽混合溶液中分别制备聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA)支架、PLA/PDA/Ta支架,表征支架的微观形貌与水接触角。将MC3T3-E1细胞分别与PLA、PLA/PDA、PLA/PDA/Ta支架共培养,进行CCK-8检测与活/死细胞染色;成骨诱导分化后,进行碱性磷酸酶、茜素红染色及成骨基因检测。结果与结论:①扫描电镜下可见3种支架均具有互连的多孔三维结构,平均孔径为200μm;PLA/PDA/Ta支架的水接触角低于PLA、PLA/PDA支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞的增殖(P<0.05);活/死细胞染色显示3组细胞增殖良好;③碱性磷酸酶与茜素红染色显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞碱性磷酸酶的表达与矿化结节形成;RT-qPCR检测显示,相较于PLA、PLA/PDA支架,PLA/PDA/Ta支架可促进细胞骨形态发生蛋白、Runx-2及Ⅰ型胶原mRNA的表达(P<0.05,P<0.01);④结果表明,PLA/PDA/Ta支架具有优异的促细胞增殖与成骨活性。

改进A^(*)算法和人工势场法的路径规划

A^(*)算法存在折线路径多和搜索节点多的问题,人工势场(artificial potential field,APF)法存在局部最优和不可到达的问题,针对两种算法存在的问题进行了研究。利用欧氏距离与投影距离提出一种新的混合式启发函数,依据该函数对A^(*)算法的流程进行改进,减少A^(*)算法的搜索节点,提高搜索效率。利用新A^(*)算法生成的最优节点作为APF算法的局部目标点,辅助机器人摆脱局部最优点;通过加入机器人和目标点的位置关系改进势场函数,修改斥力的增益,优化斥力的生成方向。在改进的基础上将两种算法融合提出一种新的算法,利用APF法的势场函数引导A^(*)算法的搜索。从路径长度、避障效果、迭代次数对改进算法进行对比分析,仿真结果表明,提出的改进算法搜索效率高,实现避障的同时保证计算的路径最优。

一种多无人机协同优先覆盖搜索算法

针对应急救援行动中存在的受灾区域大、重点区域分布不均匀、救援时间有限等问题,提出一种多UAV协同区域优先覆盖搜索算法。对搜索区域进行离散栅格化处理,根据灾情预估信息对搜索区域中的每个网格进行概率标记;通过K-means++聚类算法将搜索区域划分成大小相似、个数与UAV数量相等的子区域,依据聚类中心确定每个子区域的搜索起点,使多架UAV分区协同搜索整个区域;根据网格概率和当前距离之间的平衡关系计算出每个网格的分数,改进贪心算法,以此分数为基准在子区域中进行优先搜索和减少重复路径,引入A^(*)算法解决网格分数冗余问题。仿真结果表明:所提算法在保证优先搜索的同时缩短了路径长度和搜索时间,为应急救援中的搜索难题提供了一种有效的解决办法。

一种改进多尺度特征融合的交通标志识别算法

为了进一步提高在背景复杂且目标距离远的情况下交通标志识别算法的识别准确率,在YOLOv5s算法的基础上提出了一种改进的交通标志识别算法MAFM-YOLO。首先,在颈部网络设计了基于空洞混合注意力机制的多尺度注意力特征融合模块,使网络在特征融合阶段能够高效保留图像中的细节信息,对小目标更加的敏感。其次,在回归阶段采用归一化Wasserstein距离改进原有的损失函数,提高了边界框的回归性能,从而进一步提高网络的识别性能。在TT100K数据集上的实验结果表明,MAFM-YOLO较基准模型在精确率、召回率和平均精度均值上分别实现了9.4%、3.3%、6.3%的提升。

基于数据挖掘研究梁德治疗腰椎间盘突出症用药规律

目的:基于数据挖掘研究梁德教授治疗腰椎间盘突出症的用药规律。中医传承辅助平台V2.5软件,分析梁德教授治疗腰椎间盘突出症的用药规律。方法:收集梁德教授治疗腰椎间盘突出症门诊处方,将数据录入中医传承辅助平台V2.5中,采用该软件集成的规则分析、改进互信息法、复杂系统熵聚类及无监督的熵层次聚类等数据挖掘方法,对梁德教授治疗腰椎间盘突出症的处方进行分析。结果:共纳入处方75首,涉及药物55味,其中药物使用频率≥10次,共有24味,排前10位的药物分别是:独活、生地黄、牛膝、桃仁、柴胡、续断、白芍、杜仲、炙甘草、甘草。关联规则分析,设置支持度数量15个(支持度≥30%),置信率0.60,得到频次≥30的药对组合32个,排前10位的中药组合分别是:白芍-柴胡,杜仲-续断,续断-独活,杜仲-独活,生地黄-牛膝,生地黄-桃仁,杜仲-续断-独活,生地黄-独活,生地黄-续断,桃仁-牛膝;改进互信息法分析,设置相关系数5,惩罚系数2,得到核心组合(关联系数≥0.05),进一步聚类演化后得出8个核心组合,每个组合均由3味中药组成;无监督熵层次聚类分析得到4首潜在新方组合。结论:梁德教授治疗腰椎间盘突出症用药以益气健脾祛湿、行气活血止痛为主,常辅以补肾强骨、舒筋活络、滋阴养阴等药,体现其诊治腰椎间盘突出症从脾肾两脏入手,兼顾先后天之本的临证经验和“刚柔并济,筋骨并重”的治疗原则。

DCFF-Net:基于人体骨骼点的双流跨级特征融合动作识别网络

在基于骨骼的动作识别任务中,骨骼点特征对于动作识别来说至关重要。针对现有方法存在输入特征不足、特征融合策略粗糙、参数量大等问题,提出一种基于人体骨骼点的双流跨级特征融合网络。首先,针对特征输入,用欧氏距离骨架特征(EDSF)和余弦角度骨架特征(CASF)两种局部关节特征来表征人体骨骼序列,帮助网络识别不同体态和体态相似的人体动作;其次,考虑到部分动作类别的运动轨迹与全局运动的相关性,引入全局运动特征(GMF)弥补局部关节特征在此类动作上识别精度不足的问题;此外,为了加强不同特征之间的信息交互,提出一种跨级特征融合模块(CLFF),对不同特征层、不同属性的动作特征进行特征互补,丰富了网络的特征形式;最后,网络采用一维卷积(Conv1D)进行搭建,减轻了模型的计算负担。实验结果表明,所提模型在JHMDB身体动作数据集上获得了84.1%的识别准确率,在SHREC手势动作数据集上分别获得了97.4%(粗糙数据集)和95%(精确数据集)的识别准确率,取得了与先进方法相当的性能。

融合FEB的YOLOX遥感图像目标检测算法

针对遥感图像的复杂背景干扰大、目标尺度变化大以及小目标检测困难等导致检测精度降低的问题,提出一种增强YOLOX主干网络输出特征提取能力的检测算法。通过加入连续膨胀残差卷积和注意力机制,设计一种全新的提取主干网络输出特征增强块(feature enhance block,FEB),让连续膨胀残差卷积串联4个具有不同膨胀率的膨胀残差卷积,扩大算法的感受野,丰富上下文信息,同时减轻背景对检测的影响,有效加强算法对目标尺度变化大及小目标的检测能力,使用SA注意力机制抑制背景对算法检测的干扰,提高算法的检测精度。在RSOD数据集上的实验表明,FEB相较于其他同类型模块具有更好的特征提取能力。

谈慢性筋骨病

脖子痛、腰痛、肩膀痛、手腕痛、膝盖痛、脚跟痛甚至下巴痛都可能是同一类疾病引起的,它就是慢性筋骨病。什么是慢性筋骨病慢性筋骨病(chronic musculoskeletal disease,CMSD)是指身体局部反复发作、迁延难愈的骨与关节退行性疾病及其继发性损伤,常表现为发病部位的疼痛、麻木、酸胀和活动受限,持续时间往往在6个月以上。慢性筋骨病是一种综合征,可涉及全身多个部位,前面我们描述的各种疼痛对应的疾病分别是颈椎病、腰椎间盘突出症、肩袖损伤、腱鞘炎、膝骨关节炎、足底筋膜炎和颞颌关节炎。

基于FMCW雷达的人体生命体征信号预测算法

将FMCW雷达检测到的人体生命体征信号,用于预测未来一段时间内人体生命体征信号是否异常,具有明显的应用价值。该方向当前研究主要针对如何进一步降低重构误差、提升生命体征信号的预测精度。为此,本文提出一种自适应变分模态分解-长短期记忆神经网络的生命体征信号预测方法。针对静止状态下的人体,通过雷达采集到的生命体征信号,采用粒子群算法优化变分模态分解VMD的模态分量个数K和惩罚系数α的值,实现自适应选取后用于VMD分解,再将分解后的模态分量进行叠加重构。采用粒子群算法优化长短期记忆网络模型中的网络层数、学习率、正则化系数等3个参数,自适应选取合适的参数组合,将重构后的信号通过优化后的LSTM网络进行预测。实验结果显示本文所提预测方法在10位志愿者的预测结果与原始数据的均方根误差平均值为0.017 188 9,平均绝对误差的平均值为0.007 158,相较于当前其他研究,预测精度上有明显提升。

龟板抑制破骨分化改善骨质疏松性骨折

目的基于网络药理学和实验验证探讨龟板(plastrum testudinis,PT)治疗骨质疏松性骨折(osteoporotic fracture,OF)的潜在机制。方法借助BATMAN数据库得到PT成分及其对应靶标,检索GeneCards、OMIM数据库获得OF相关靶点,在STRING数据库输入交集靶点得到蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)信息,借助Cytoscape3.7.2软件进行PPI网络及“龟板-活性成分-靶标-骨质疏松性骨折”网络的构建,使用Cytoscape3.7.2软件、R软件进行GO功能富集分析及KEGG通路富集分析。此外,为了验证网络药理学研究结果的可靠性,还进行体内实验验证龟板改善OF的作用,并通过体外实验探究了龟板干预下的人外周血单核细胞(human peripheral blood monocytes,HPBMs)表型。结果获得龟板6个活性成分,342个作用靶标,其中与OF相关靶标34个,GO功能富集分析共有802个结果(P<0.05),KEGG富集分析有67个结果,其中相关信号通路有22条(P<0.05),主要涉及TNF、MAPK、Estrogen、NF-κB等信号通路。值得一提的是,体内实验证实龟板可有效治疗OF模型大鼠的骨缺损;体外实验发现龟板能抑制RANKL诱导的HPBMs破骨分化。结论龟板可能通过多种化合物、靶点和通路调节炎症反应、激素代谢及细胞周期来治疗OF,其中抑制破骨分化可能是龟板抗骨质疏松性骨折的重要机制。

低温胁迫下西瓜嫁接苗的蛋白质组学分析

为了研究西瓜嫁接苗遭遇到低温胁迫后,蛋白表达丰度的变化,深入了解西瓜苗期耐冷响应过程中所涉及的代谢途径,探讨相关的分子调控机理。本研究对西瓜嫁接苗和自根苗进行低温处理,采用iTRAQ技术对其进行蛋白质组学的鉴定和定量分析,然后利用数据库进行比对,并采用GO及KEGG注释其功能和代谢通路,最终获得了差异蛋白985个,其中上调蛋白545个,下调蛋白440个,涉及以下4种主要类别的蛋白质:碳水化合物代谢(26.52%)、遗传信息翻译(19.78%)、能量代谢(17.83%)和氨基酸代谢(13.70%)。蛋白质组学分析显示,与自根苗相比,嫁接苗低温耐受性的增加与甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)和核酮糖二磷酸羧化酶(Rubisco)的积累有关。

WF-IoT融合物联网技术在铁路隧道照明中的应用研究

WF-IoT融合物联网技术具有自主组网及无线节点多的优点,在物联系统中应用较多。传统铁路隧道照明系统结构复杂,灯具供电、控制需要分别架设电缆,远程监控也要布设通信网络,照明模式单一,电缆消耗量大、施工周期长。为了克服传统系统不足,以含有WF-IoT协议的LED光源作为隧道照明灯具,每个灯具独立控制,由灯具作为通信节点在隧道内部构成无中心的无线物联网,通过网关与铁路专网连接实现远程监控管理。该系统在隧道内部无需设置照明控制箱、控制线路和通信线缆,不仅能够满足巡检照明的需求,也可实现预设的照明模式。基于灯具节点构建的WF-IoT无线网络还可用于隧道内部其他设备的监控。该技术为铁路隧道照明提供了一种新方案。

不同氮素浓度对无土栽培韭菜生长、产量和品质的影响

以韭菜品种“富生荣耀”为试材,采用营养液无土栽培的方法,对不同氮素浓度下韭菜株高、茎粗、叶片数、抗氧化酶活性、渗透调节物质、产量和营养品质进行差异分析比较,以期为韭菜绿色优质生产提供参考依据。结果表明:随着氮素浓度的增加,植株的株高、茎粗、叶片数、叶长、叶宽、干鲜质量等指标均呈现先增加后降低趋势,T5时各指标达到最大;叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随着氮素浓度增加逐渐增加而后降低,T5时酶活性最高,与对照相比显著增加28.22%、6.95%、52.46%;丙二醛和过氧化氢含量随着氮素浓度增加呈现先降低后增加趋势,T5最低,与对照相比显著降低17.53%、18.25%。叶片脯氨酸含量随着氮素浓度的增加呈现先增加后降低趋势,T5处理脯氨酸含量最高;产量随着氮素浓度增加先增加后降低,T5处理667 m^(2)产量最高,达1983.37 kg,比对照增加51.50%;硝酸盐含量随着氮素浓度增加逐渐增加,T7处理达到最高,比对照增加32.11%。维生素C含量随着氮素浓度增加而增加,T6和T7处理维生素C含量最大,达到26.23 mg·(100g)^(-1)和27.86 mg·(100g)^(-1),比对照分别增加48.16%、57.36%,且差异显著。叶片可溶性糖和可溶性蛋白质随着氮素浓度增加先增加后降低。综合分析,营养液中氮素含量为T5-1.5 N(22.50 mmol·L^(-1))时,韭菜生长、产量和品质相对最好,在实际生产中有一定参考价值。

大棚西瓜-羊肚菌高效栽培技术

大棚秋西瓜-越冬羊肚菌高效栽培模式由江苏省农业科学院宿迁农科所科研人员在近5年栽培实践基础上总结而来。该模式通过瓜菌轮作显著提高土地复种指数及利用率,尤其夏季高温季节种植西瓜,填补了秋西瓜空缺,提高了大棚经济效益。同时利用冬闲时间种植羊肚菌,不仅可以充分利用冬闲大棚,改善大棚理化性质,调理土壤微生态,提高土壤肥力,同时也增加了大棚收益。该模式时间短、效益高、流程操作简单,是该区域一种值得推广的有效种植方式。

不同施硒量对黄花菜花蕾硒含量、品质和产量的影响

【目的】探究施用不同施硒量对黄花菜花蕾硒含量、品质和产量的影响,为富硒黄花菜的种植提供参考。【方法】选取长嘴子花、三月花、青冲和大乌嘴4个黄花菜品种,在抽薹期根施硒肥,施硒量分别为150 kg/hm^(2)(Se10)、225 kg/hm^(2)(Se15)、300 kg/hm^(2)(Se20),以不施硒肥为对照(Se0),于2022年6月30日和7月8日分别采摘收获后测定黄花菜花蕾硒含量、品质、产量和硒累积量。【结果】施用硒肥后黄花菜花蕾硒含量和硒累积量均有所增加,并以长嘴子花硒含量和硒累积量最高,分别为0.031 mg/kg和752.786 mg/hm^(2);随着施硒量的增加,2次采摘时间的不同黄花菜品种花蕾硒含量均表现为先升高后降低的趋势,其中,长嘴子花和三月花的最佳施硒量为150 kg/hm^(2),花蕾硒含量分别为0.031、0.070 mg/kg和0.010、0.003 mg/kg;青冲和大乌嘴的最佳施硒量为225 kg/hm^(2),花蕾硒含量分别为0.006、0.015 mg/kg和0.015、0.030 mg/kg。花蕾制干后,干样硒含量与鲜样硒含量呈现倍数关系,倍数为3.47~4.00,与含水量关系一致,制干过程不会对硒含量造成损失;随着施硒量的增加,各品种的花蕾重和产量呈现先增加后降低的趋势,而花蕾长和宽的变化各不相同。【结论】适量施用硒肥可以提高黄花菜花蕾硒含量、品质和产量;过量施用硒肥会抑制黄花菜的花蕾重,降低产量。

分岔隧道排烟策略下火灾烟气输运特性研究

以某分岔隧道为例,对发生火灾时不同通风方案下隧道内的温度场及烟气的蔓延规律进行了模拟研究,分析了匝道风压、主隧道出口段风压、主隧道加宽段风压对火灾烟气输运特性的影响。工况1与工况2分别采用提高匝道风压与提高主隧道出口段风压的通风方案,对比2种工况下温度场变化得知主隧道出口段通风效果优于匝道。工况3采用提高主隧道加宽段风压的通风方案,随着主隧道加宽段风压的增大,主隧道内高于60℃的高温区域不断缩小,主隧道出口段与匝道2 m高度内温度逐渐降低,主隧道加宽段风压的增大对隧道排烟有利,但并不显著。工况4采用增大匝道风压的通风方案,主隧道2 m高度内温度降低,匝道2 m高度内温度升高,增大匝道风压,匝道的排烟效果明显,由于匝道断面小,可考虑作为排烟通道。

浓缩生长因子在大鼠椎间盘纤维环修复中的作用研究

目的:探究浓缩生长因子(concentrated growth factor,CGF)在大鼠椎间盘纤维环破损修复中的作用。方法:首先选取成年SD雌性大鼠4只,周龄6~7周,体重200~250g。麻醉后从大鼠的腹静脉取血,提取血液置于变速离心机中离心,提取获得CGF。然后选取同批成年SD雌性大鼠36只,随机分为空白组、手术组、CGF组,每组12只。空白组只暴露L4/5椎间盘不做其余处理;手术组大鼠L4/5行椎间盘穿刺造大鼠椎间盘破裂模型;CGF组大鼠造模后用CGF制作成膜后覆盖纤维环破口。造模后常规给予抗感染、止痛等处理。术后4、6周分批取材,取L4/5椎间盘观察,并行HE、Ⅱ型胶原免疫组化染色。结果:术后4、6周,基本保持髓核组织完整性情况下,手术组L4/5椎间盘纤维环对比空白组出现明显破损,CGF治疗组L4/5椎间盘纤维环对比手术组破损明显减少;椎间盘切片HE染色结果提示,与手术组相比,CGF组纤维环修复明显;术后6周,各组大鼠椎间盘Ⅱ型胶原酶蛋白免疫组化染色结果提示,手术组纤维环破损较CGF组更严重,Ⅱ型胶原酶蛋白表达集中在纤维环破损部位。与手术组相比,CGF组纤维环破损较轻,Ⅱ型胶原酶蛋白表达同样集中在破损部位。结论:CGF可有效促进大鼠椎间盘纤维环破损修复。

西瓜坐果区域夜间增温对果实细胞发育及糖分积累的影响

以“迁丽4号”西瓜为试材,通过观察果实细胞发育、分析糖含量及蔗糖代谢相关酶的动态变化,以及调查成熟期产量和品质等指标,解析坐果区域夜间温度调控对西瓜果实细胞发育及糖分积累的影响,以期为设施西瓜的温度管理提供参考依据。结果表明:坐果区域夜间增温处理对果实细胞尺寸、糖分积累和品质形成具有显著影响。坐果前中期,夜间增温处理显著增加了果肉细胞尺寸,增幅为18%。在坐果前期,夜间增温显著提高了西瓜果实中葡萄糖含量,增幅为12%。在坐果中后期,夜间增温显著提高了果实中的果糖和蔗糖含量,增幅分别为4%和8%。该研究还发现夜间增温使中心果肉的蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性分别提高了24%和14%,使近皮果肉的酸性转化酶(AI)活性降低了8%。成熟期,夜间增温处理的纵径、横径、边糖含量、单瓜质量及667 m^(2)产量均大于未增温处理,但差异并不显著,增温处理显著增加了果实的中心糖含量。综合来看,西瓜坐果区域夜间增温可以有效缓解低温胁迫,对西瓜品质和产量的提升均有益处。

基于“肾主骨生髓”探讨补肾法贯穿骨质疏松性骨折中医骨折三期辨证治疗的意义

骨质疏松性骨折是一种以致残率、致死率较高、骨折延迟愈合为特点并多发于老年人的骨骼系统疾病。中医骨折的三期辨证是中医骨折疾病内治法的基本治疗原则,包括早期以“活血止痛”、中期以“接骨续筋”、后期以“补肾壮骨”为法。传统骨折仅在晚期采用“补肾壮骨”为治疗原则,笔者提出“补肾法应贯穿骨质疏松性骨折中医骨折治疗三期”,主要论述中医骨折三期辨证的发展、“肾主骨生髓”理论对中医药治疗骨折的指导、从骨宏观和微观环境的角度探讨补肾法对骨修复的促进作用和贯穿骨质疏松性骨折三期辨证的意义、进一步指导通过补肾法以促进骨髓间充质干细胞的发挥功能来治疗骨质疏松性骨折中医骨折,并对其三期辨证未来的发展与挑战进行展望。