直流电阻率法三维各向异性多尺度有限元数值模拟

在使用传统数值方法模拟大规模各向异性复杂地质模型三维直流电场分布时,需要进行大范围精细网格剖分,导致计算量巨大.为了提高计算效率,本文开发了直流电阻率法三维各向异性多尺度有限元正演模拟算法.通过在多尺度网格上并行求解局部偏微分方程的边值问题,构造多尺度基函数,将小尺度电性信息反映到大尺度上.然后,通过在大尺度粗网格上求解原电流传导问题,实现大规模复杂介质模型快速正演.针对由于网格大小与非均质目标尺寸相近引起的共振效应,本文采用过采样技术,压制共振误差,提高多尺度有限元法的计算精度.为了检验本文算法的准确性,我们首先建立了各向异性层状介质模型,通过与解析解进行对比,验证了本文算法的精度.在此基础上,建立了具有复杂结构的三维各向异性电阻率模型.通过与精细网格上传统有限元正演结果进行对比,我们发现本文算法在保证计算精度的同时具有更高的计算效率.最后,进一步分析了过采样技术以及多尺度网格粗细比对多尺度有限元算法的数值精度和计算效率的影响,进而为多尺度有限元最佳参数的设定提供指导.

基于重启多项式Krylov子空间模型降阶的全波形瞬变电磁三维正演

瞬变电磁三维正演在内存占用和求解时间上都是大的挑战.瞬变电磁响应受到发射波形的影响,正演计算中还需考虑发射波形.基于重启多项式Krylov子空间模型降阶方法,本文实现了一种新的全波形瞬变电磁三维正演算法.采用规则六面体网格的拟态有限体积方法对全波形控制方程进行空间离散,引入一阶φ函数推导得到全时段响应的统一表达式,利用重启多项式Krylov子空间算法求解φ函数表达式,对于给定的重启子空间维度,基于残差公式得到满足给定精度的任意时刻的正演响应.该算法内存占用小,不需要求解大型线性方程组,内存占用主要由空间离散网格数量和重启子空间维度决定.数值模型正演结果验证了本文算法的有效性.

电性源瞬变电磁有限差分偏移成像方法

目前,瞬变电磁数据的主要处理结果是给出地下介质的(视)电阻率信息,较难给出清晰的地质界面信息.本文基于有限差分偏移成像原理,实现了电性源瞬变电磁虚拟波场的偏移成像技术.根据瞬变电磁扩散场与虚拟波场之间的数学关系,本文使用精细积分法对第一类Fredholm积分方程求解,然后消除直达波,得到只含有地层反射波的虚拟波场.在此基础上,本文从时间域波动方程出发,对上行波的一级近似方程反向外推,得到时间-空间域二维与三维的波场递推公式.通过求解地下空间的波场,并使用反褶积方法削弱虚拟波场的波形展宽效应,从而提高对地质界面的纵向分辨率,获得较为准确的地质界面信息.本文分别采用均匀半空间模型、D型模型、HK型模型以及两层含水采空区模型对本文方法进行验证,并对实测数据进行处理,偏移成像的结果与地质资料相吻合,说明瞬变电磁有限差分偏移成像方法在识别电性界面以及地层特征方面具有可行性.

树网格离散优化三维瞬变电磁有限体积正演算法

三维瞬变电磁正演算法作为研究处理与解释方法的重要基础,如何加速计算过程,减少计算机内存消耗尤为重要.为此,本文采用有限体积算法在八叉树(octree)网格上对时间域Maxwell方程组进行空间离散,相比于交错六面体网格,octree网格在局部区域网格细度相同的条件下可以显著减少细化区域外的网格数量,对复杂几何体边界的模拟更加灵活,而相比于非结构四面体网格,octree网格单元位置排列更加规律.通过octree网格离散三维正演模型使计算网格规模显著降低,减少了待求解方程的未知数,降低了物理内存消耗.空间离散后,瞬变电磁正演响应可以表示为关于初始磁场的矩阵指数函数,采用位移逆Krylov子空间模型降阶算法实现瞬变电磁场的求解,只需对系数矩阵进行一次矩阵分解和多次回代即可获得一系列时间序列的瞬变电磁场正演结果.本文算法在空间离散和方程求解两方面优化三维瞬变电磁正演过程,数值算例结果验证了本文算法的精度和高效性.

血清同型半胱氨酸、胱抑素C水平与单纯疱疹病毒性脑炎患者认知障碍的关系

目的 探讨血清同型半胱氨酸(Hcy)、胱抑素C(Cys C)水平与单纯疱疹病毒性脑炎(HSE)患者认知障碍的关系。方法 选取2018年4月—2022年5月诸暨市中医医院HSE患者106例,根据蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分将其分为认知正常组和认知障碍组。收集所有患者的一般资料,并检测血脂、空腹血糖、血清肌酐(SCr)、尿酸(UA)、高敏C反应蛋白(hs-CRP)、Hcy、Cys C水平和脑脊液压力、脑脊液蛋白水平、脑脊液白细胞计数。采用LASSO回归分析、10倍交叉验证法获得HSE患者合并认知障碍的预测因子子集,采用Logistic多因素回归分析评估HSE患者发生认知障碍的危险因素。采用平滑曲线拟合分析血清Hcy、Cys C水平与认知障碍的关系。构建用于评估HSE患者认知障碍列线图预测模型,并评价其效能。结果 认知障碍组与认知正常组年龄、受教育年限、入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、hs-CRP、Hcy、MoCA评分、Cys C和脑脊液压力差异均有统计学意义(P<0.05)。采用LASSO回归分析筛选出7个预测因子(受教育年限、入院时NIHSS评分、Hcy、hs-CRP、MoCA评分、Cys C和脑脊液压力)。多因素Logistic回归分析结果显示,hs-CRP、Hcy、Cys C和脑脊液压力均为HSE患者发生认知障碍的独立危险因素(P<0.05),MoCA评分为HSE患者发生认知障碍的独立保护因素(P<0.05)。平滑曲线拟合结果显示,Hcy、Cys C与认知障碍呈线性正相关。阈值分析结果显示,当Hcy≥14.35μmol·L^(-1)时,Hcy每增加1μmol·L^(-1),HSE患者发生认知障碍的风险增加20%[比值比(OR)=0.80,95%CI为0.68~0.94,P<0.05],当Cys C≥1.72 mg·L^(-1)时,Cys C水平每增加0.2 mg·L^(-1),HSE患者发生认知障碍的概率增加8%(OR=0.92,95%CI为0.88~0.98,P<0.05)。根据独立影响因素构建的列线图预测模型具有较高的区分度、准确性和临床适用性。结论 血清Hcy、Cys C水平与HSE患者认知障碍密切相关。基于脑脊液压力、Hcy、Cys C、MoCA评分和hs-CRP构建的列线图预测模型有助于预测HSE患者认知障碍。

双轴各向异性介质中回线源瞬变电磁三维拟态有限体积正演算法

采用模拟离散的有限体积法实现了双轴各向异性地层回线源瞬变电磁三维正演.首先引入内积定义,采用自然边界条件,将瞬变电磁法的控制方程转化为弱形式表示.将计算区域划分为一系列的控制体积单元,采用交错网格对控制方程进行模拟有限体积空间离散,包括旋度算子离散和空间内积离散.基于斯托克斯定理的旋度积分定义公式实现旋度算子离散.中点平均实现电导率双轴各向异性的空间内积离散,从而得到离散化的控制方程.时间步迭代采用无条件稳定的欧拉后向差分格式.并通过均匀全空间中稳定电流回线源的磁场解析表达式得到回线源初始时刻的电磁场分布.为了同时保证计算精度和效率,本文采用分段等间隔的时间步迭代,利用直接法求解器PARDISO实现其快速求解.最后通过对比层状模型和各向异性半空间模型的正演计算结果,验证了本文算法的计算精度和计算效率;计算三维双轴各向异性模型的正演响应可知,水平方向电导率变化对电磁响应产生显著影响,而垂直方向的电导率变化对电磁响应几乎没有影响.产生这一现象的主要原因是回线源产生的感应电流主要是水平方向的,因此响应主要受到水平方向电导率的影响,垂直方向的电导率影响很小.

多频可控源电磁法三维有理函数Krylov子空间模型降阶正演算法研究

本文采用有理函数Krylov子空间模型降阶算法实现了同时求解多频可控源电磁法三维正演响应的快速计算.首先采用基于Yee氏交错网格的拟态有限体积法实现控制方程的空间离散,将任意频率的电场响应表示为关于频率参数的传递函数.采用有理函数Krylov子空间算法求解该传递函数.针对构建m维有理函数Krylov子空间需要求解m次(几十到上百)关于有理函数极点和离散控制方程系数矩阵的线性方程组的问题,本文提出采用单个重复极点的有理函数Krylov子空间模型降阶算法,结合直接法求解器PARDISO,采用Gram-Schmidt方法,只需要1次系数矩阵分解和m次矩阵回代即可实现有理函数Krylov子空间的构建,极大地减少了计算量.针对最优化有理函数极点选取问题,本文根据传递函数的有理函数Krylov子空间投影算法的误差分析理论,引入关于单个重复极点的收敛率函数,通过求解有理函数的最大收敛率直接给出最优化的单个重复极点公式.最终实现了不同发射频率的可控源电磁法三维正演响应的快速计算.分别计算了典型层状模型多发射频率的CSAMT和海洋CSEM的正演响应,通过与解析解的对比验证了本文算法在多发射频率正演的计算精度和计算效率;并通过一个三维海洋CSEM勘探设计最优化发射频率和接收区域选取的例子进一步说明本文算法的优点.

浅水域各向异性地层中的瞬变电磁响应分析

浅水域瞬变电磁法对于高阻薄层油气藏的分辨率高,能够有效分离空气波与海底地层响应,近年来得到越来越多的关注。本文研究一维层状地层的电阻率各向异性对浅水域瞬变电磁响应的影响:首先采用TM波和TE波分解,结合传输线理论和并矢Green函数理论得到频率域电磁响应;然后采用正余弦数字滤波算法得到一维各向异性地层中海洋瞬变电磁响应,并与开源软件Dipole 1D对比验证算法的正确性。数值模拟结果表明:(1)浅海域瞬变电磁法沿测线方向的电场对油气藏的纵向电阻率敏感,对横向电阻率不敏感,对油气藏上方覆盖层的纵向电阻率和横向电阻率都敏感;(2)浅水域脉冲响应曲线能明显分辨空气波响应和地层响应,阶跃响应能观测到明显异常,但不能分辨空气波响应和地层响应;在中等深度水域,脉冲响应曲线中空气波响应与地层响应信号重叠在一起,不可分辨,但脉冲响应和阶跃响应都能观测到明显的高阻异常;(3)在上覆盖层较薄时,电场响应曲线能够观测到明显的高阻异常,随着上覆盖层厚度增加,信号衰减,异常逐渐减小;在上覆盖层中等厚度时,油气层厚度减小,异常响应减小,但油气藏厚度较小时,依然能够观测到明显异常;(4)油气层与基岩的距离较小时,基岩存在会明显减弱油气藏的异常响应;油气层与基岩距离增大到1000m后,即使基岩电阻率较大,对异常响应曲线的影响也非常微弱,在模型计算中可忽略。

非小细胞肺癌survivin和增殖细胞核抗原表达的意义

目的:检测非小细胞肺癌(NSCLC)组织中survivin蛋白和增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白的表达及探讨其临床病理学意义。方法:采用免疫组织化学SP法,分别检测43例NSCLC组织、15例正常支气管上皮组织中survivin和PCNA蛋白的表达。43例均随访或追观5年以上。结果:NSCLC的survivin阳性表达率(79.1%,34/43)明显高于正常支气管上皮组织阳性表达率(13.3%,2/15)(P<0.01);Ⅲ期survivin表达明显高于Ⅰ+Ⅱ期(P<0.05);Survivin++^+++组的生存期明显较survivin-^+组短;Survivin的表达与其它临床病理参数均无明显关系(P>0.05)。NSCLC的PCNA增殖指数显著高于正常支气管黏膜上皮组织(P<0.01);增殖指数与肿瘤大小、淋巴结转移、临床分期呈正相关(P<0.01),与生存期呈负相关(P<0.01)。增殖指数与其它临床病理参数均无明显关系(P>0.05)。Survivin蛋白++^+++组中,增殖指数明显高于survivin-^+组(P<0.05)。结论:Sur-vivin和PCNA蛋白过度表达与NSCLC的发展、预后有密切关系,可作为临床评估NSCLC的进展及判断其预后的重要指标之一。Survivin在NSCLC中表达上调,与细胞增殖关系密切,提示survivin对肺癌的发生发展起重要作用。

单肺通气期间PEEP对血流动力学的影响

目的：观察２６例胸科手术病人单肺通气期间ＰＥＥＰ对血流动力学的影响。方法：Ａ组１２例，单肺通气期间采用５ｃｍＨ２ＯＰＥＥＰ；Ｂ组１４例，单肺通气期间未用ＰＥＥＰ。结果：两组病人单肺通气后ＳＶ、ＣＯ、ＣＩ均呈下降趋势。Ａ组下降幅度略大于Ｂ组，Ａ组在ＰＥＥＰ后４５ｍｉｎ降至最低。但两组之间比较无显著差异。恢复双肺通气后ＳＶ、ＣＯ、ＣＩ即回升。其余参数无明显变化。单肺通气后动脉血氧分压下降，但均在安全范围内。结论：单侧肺５ｃｍＨ２Ｏ对血流动力学的影响不大。但在存在低血容量的病人。

考虑发射波形的瞬变电磁三维模型降阶快速正演算法

瞬变电磁响应受到发射波形的影响,正演计算中需考虑发射波形.基于位移逆Krylov子空间投影的模型降阶算法能够精确模拟三维全波形瞬变电磁正演响应,但该算法计算精确的on-time响应非常耗时.目前实际工作中多数情况下都是对off-time时间段的数据进行处理解释,因此可以将正演问题简化为精确模拟考虑发射波形的off-time时间段的响应.本文实现了一种改进的基于位移逆Krylov子空间投影的模型降阶算法,能够实现任意发射波形的瞬变电磁off-time时间段的响应的三维快速正演.基于频谱分析理论实现了一种定量化的评价on-time采样波形精度的方法,能够在保证off-time响应精度的同时,极大的减少on-time波形采样点的数量,从而显著的减少正演计算时间.典型的半正弦波、梯形波和复杂的VTEM波的模型的正演结果表明,相比密集采样的正演结果,本文算法在保证off-time响应精度的同时,能够实现5倍以上的正演加速.

布托啡诺与曲马多复合罗哌卡因用于剖宫产术后硬膜外镇痛的效果分析

目的比较观察布托啡诺与曲马多分别复合罗哌卡因用于剖宫产术后硬膜外自控镇痛的效果及对催乳素的影响。方法选择160例择期行剖宫产的孕妇,随机分为布托啡诺组(B组)和曲马多组(T组),术毕行PCEA48h,B组为0.15%罗哌卡因+40μg/mL布托啡诺,T组为0.15%罗哌卡因+4mg/mL曲马多。观察记录两组孕妇的VAS评分、总用药量、Bonus次数、Ramsay评分、不良反应发生情况及血清催乳素浓度变化。结果 T2-T5时点B组VAS评分低于T组(P<0.05),B组总用药量及Bonus次数均小于T组(P<0.05),T2-T5时点T组Ramsay评分高于B组(P<0.05),两组均无严重并发症发生,T组恶心、呕吐发生率高于B组(P<0.05),两组术后24及48h血清PRL浓度均高于术前(P<0.05),组间比较无差异(P>0.05)。结论布托啡诺与曲马多分别复合罗哌卡因用于剖宫产术后硬膜外自控镇痛均安全有效,且不良反应较少,布托啡诺复合罗哌卡因的镇痛效果优于曲马多,且镇静程度较曲马多浅,恶心、呕吐发生率较低。

小儿罗库溴铵量效关系不同测定方法的比较

目的研究单次法与二次、四次累积法对小儿罗库溴铵量效关系测定结果的影响。方法用TOF-Guard 加速度肌松监测仪监测罗库溴铵的肌松效应。70例患儿随机分为三组:S组选择小儿40例用单次法、C2组选择患儿20例用二次累积法、C4组选择患儿10例用四次累积法建立量效关系曲线,算出各组ED50,ED90和ED95。结果单次法、二次累积法和四次累积法所测ED50分别为189,310和356μg/kg;ED90分别为199,326和376μg/kg;ED95分别为223,365和420μg/kg。四次累积法所测罗库溴铵的ED50,ED90与ED95大于单次法,而二次法所测结果与单次法无明显差异。结论二次累积法是一种准确而又节省样本的研究小儿罗库溴铵量效关系的好方法。

不同海洋可控源电磁法对海底低阻目标体的探测能力对比分析

深海低阻热液硫化物矿海洋可控源电磁法勘探主要采用时间域海底中心回线或重叠回线装置。以往对不同海洋电磁勘探装置探测能力的对比研究主要针对海底高阻油气藏目标体,而对于深海低阻目标体探测能力的讨论和分析较少。为此,研究对比了频率域和时间域深拖拽发射-接收装置对深海低阻目标体的探测能力,通过计算典型深水域三维低阻目标体模型的电场响应、归一化电场响应和空间中电场分布特点,分析了两种不同海洋电磁方法的应用效果,得到以下结论:(1)频率域和时间域深拖拽发射-接收装置均能探测到深海三维低阻目标体的电场异常;(2)对于典型的深海低阻目标体,频率域电磁法的异常幅值大于时间域电磁法。

耦合势有限体积法模拟海洋移动导线源三维频率域电磁响应

本文采用耦合势有限体积法建立了一套快速计算海洋移动导线源电磁响应的三维数值模拟技术。基于电场矢势标势分解将Maxwell方程转换为关于矢势和标势的亥姆霍兹方程;采用洛伦兹规范整理得到对称形式的离散系数矩阵。对导线源采用直接离散方法,基于ILUT(Incomplete LU Preconditioner with Threshold)预处理的BICGSTAB(Biconjugate Gradient Stabilized)迭代算法实现离散线性方程的求解。为了减少移动源总的计算时间,提出采用解的初值重置技术加快正演模拟的速度,即利用发射源移动前的电磁场响应作为发射源移动后的离散方程的初始解。数值计算结果表明:对导线源采用直接离散方法,当导线源的长度大于源周围网格长度的4倍以上时,源附近离散误差显著减小;相比常规的直接迭代算法,采用解的初值重置技术能够减少迭代次数、提高正演计算速度。

异丙酚在心脏瓣膜置换术中对氧供、氧耗、氧摄取率及氧合状态的影响

目的 :观察异丙酚在心脏瓣膜置换术中对氧供 (DO2 )、氧耗 ( VO2 )、氧摄取率 (ERO2 )及氧合状态的影响。方法 :2 0例心脏瓣膜置换术病人随机分为两组。观察组麻醉诱导与维持用异丙酚 ,对照组用咪唑安定。观察体外循环 (CPB)期间DO2 、 VO2 、ERO2 、混合静脉血氧饱和度 (S VO2 )及动脉血乳酸 (ABL)的变化。结果 :(1)组内各时点DO2无明显变化 ,复温后观察组ERO2 增加非常显著 (P <0 0 1) ;降温开始及复温后观察组 VO2 、ERO2 显著低于对照组 (P<0 0 5 )。 (2 )组内S VO2 复温后下降 ,ABL增加 ,与最低温时比较差异非常显著 (P <0 0 1) ;观察组S VO2 在降温开始及复温后显著高于对照组 (P <0 0 5 ) ,ABL复温后显著低于对照组 (P <0 0 5 )。结论 :CPB期间低流量灌注和血液稀释 ,DO2 相对不足的状态下 ,异丙酚减少组织 VO2 、ERO2 。

腺苷A1受体激动剂预处理兔延迟相心肌蛋白质组学分析

目的:研究腺苷A1受体激动剂2-氯环戊腺苷(2-chloro-N6-cyclopentyladenosine,CCPA)预处理延迟相缺血再灌注心肌保护的蛋白质表达谱的变化。方法:8只新西兰大白兔随机分为CCPA预处理组(CC-PA组)和生理盐水预处理组(NS组)。CCPA组用100μg/kg CCPA预处理大白兔,NS组用生理盐水预处理。24 h后冠状动脉左前降支行30 min缺血/2 h再灌注,然后取左心室缺血区心肌组织进行蛋白质组学研究。另取12只新西兰大白兔随机分为假手术组(Sham组)、生理盐水预处理组(NS组)和CCPA预处理组(CCPA组),每组4只,用Western印迹验证差异蛋白αB-晶状体蛋白的表达。结果:双向凝胶电泳分析发现2组表达明显差异的蛋白点有55个。其中17个差异蛋白质点用基质辅助激光解吸-电离飞行时间质谱技术以及Mas-cot和Expasy软件分析,初步鉴定出17个蛋白质。这些蛋白质包括应激反应蛋白、代谢相关蛋白、信号调节蛋白、离子通道蛋白、免疫相关蛋白等。Western印迹证实αB-晶状体蛋白在CCPA组中的表达明显上调。结论:CCPA预处理延迟相缺血再灌注心肌组织的蛋白质表达谱发生改变,这些蛋白质可能与腺苷A1受体激动剂预处理延迟相缺血再灌注心肌保护作用有关。

2-氯环戊腺苷预处理延迟相对兔缺血-再灌注损伤心肌αB-晶状体蛋白的影响

目的研究腺苷A1受体激动药2-氯环戊腺苷(CCPA)预处理延迟相对缺血-再灌注损伤心肌αB-晶状体蛋白的影响。方法新西兰大白兔12只,随机均分为三组:假手术组(S组)、生理盐水预处理组(N组)、CCPA预处理组(C组)。S组分离兔左冠状动脉前降支,套带,但不阻断血流;N、C组在用药24h后分离兔左冠状动脉前降支,结扎30min,恢复灌注2h。提取心肌组织蛋白,采用WesternBlotting检测αB-晶状体蛋白的表达。结果 S组中αB-晶状体蛋白表达很少,C组αB-晶状体蛋白表达显著高于S、N组(P<0.01)。结论 CCPA预处理延迟性心肌保护作用与αB-晶状体蛋白表达上调有关。

心内直视手术期间呼气末和动脉血二氧化碳分压的相关观察

本文观察１３０例心内直视手术机械通气期间呼气末二氧化碳分压（ＰｅｔＣＯ２）与ＰａＣＯ２的变化，计算气管插管后１０ｍｉｎ、转流前及体外循环停机后１ｈＰｅｔＣＯ２与ＰａＣＯ２的相关性。结果：转流前法乐氏四联症病人ＰｅｔＣＯ２与ＰａＣＯ２不相关，停机后１ｈ两者之间相关性良好，存在回归关系。提示心内直视手术病人，ＰｅｔＣＯ２与ＰａＣＯ２的相关性放心肺功能正常的病人差，心内直视手术期间应根据病情分别监测ＰｅｔＣＯ２与ＰａＣＯ２，以便维持良好的通气效果。

WEB方式下打印输出技术的设计与实现

在基于Web的管理信息系统的设计中,打印输出的设计实现是其中研究的一个热点问题。为此提出一种解决方案,通过使用XML、XSLT等技术,将内容与表现分离,实现Web方式下的打印输出,并以一个合同管理系统为例介绍了这一方案的具体实现。该方法为创建Web方式下的可打印文档提供了一个可行方案,对同类系统的设计研究具有一定的参考价值。