依据MRI影像组学数据构建颈椎失稳诊断分类模型的可行性

背景:既往颈椎失稳相关研究在传统影像学检查下对其病变发展过程中的动静力交互作用关系和病理特征变化阐释不明,近年来逐渐兴起的MRI影像组学可为颈椎失稳的深入研究提供新的途径。目的:探讨MRI影像组学在颈椎失稳研究中的应用价值。方法:通过招募广告和中国中医科学院望京医院脊柱二科门诊,纳入18-45岁青年颈椎失稳受试者和非失稳受试者进行颈椎MRI采集,在椎间盘所在的横断面图层,对椎间盘区、关节突区、椎前肌区、颈后肌群深层区及颈后肌群浅层区等5个特定感兴趣区域进行手动分割,以提取并筛选影像组学特征,最终进行颈椎失稳诊断分类模型的构建,并使用曲线下面积评价模型的效能。结果与结论:①共纳入56例颈椎失稳受试者和55例非失稳受试者,每个感兴趣区域提取影像组学特征各1688个;经过筛选最终获得300组具有特异性的影像组学特征组合,每个感兴趣区域各60组;②初步建立了5个感兴趣区域的颈椎失稳诊断分类模型,其中关节突区的支持向量机模型和颈后肌群深层区的支持向量机模型对于失稳和非失稳的分类具有一定的准确性,十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.7197和0.7033;③椎间盘区的Logistic模型、椎前肌区的LightGBM模型及颈后肌群浅层区的Logistic模型对于失稳和非失稳的分类准确性一般,十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.6504,0.6207和0.6442;④证明了MRI影像组学在颈椎失稳研究中应用的可行性,进一步深化了对颈椎失稳发病机制的认识,同时也为颈椎失稳的精准诊断提供了客观依据来源。

课堂教学模式改革在焊接基础课中的实践

当前国家十分重视技术型人才的培养,大力支持在高校中设置技术性课程。其中焊接在很多工业领域都有广泛的应用,所以相关基础课程的教学成为本科高等教育的重点。而传统的教学模式表现出偏理论化、不能与生产实际相联系、内容比较死板、没有贴近最新技术等问题,所以学校提出进行课堂教学模式改革,创新的教学方法,并建立起保障条件,保证焊接基础课的高效教学。

“焊接过程数值模拟”课程教学建设与实践

应国际工程教育认证的毕业要求,在对传统工科教育持续改革的过程中,借助计算机辅助手段,开设“焊接过程数值模拟”课程,培养学生独立预测并解决复杂工程问题的能力。本文从教学目标的建立、教材的选用、导向性教学内容的优化设计、教学成果的监测等方面,建立以学生为中心的“焊接过程数值模拟”实践课程,为学生与企业接轨奠定了良好的基础。

碳化硼对粉/丝复合堆焊高硼铁基合金组织结构的影响

为了探讨合金元素B,C对高硼铁基堆焊合金组织结构、裂纹敏感性的影响,采用粉/丝复合堆焊技术配合不同B4C含量合金粉体制备高硼铁基堆焊合金,通过显微组织结构、微区成分、显微硬度及宏观硬度试验检测,分析不同B,C元素含量及配比的堆焊合金组织与性能.结果表明,高硼铁基堆焊合金由α-Fe,Fe2B,Fe3(C,B)相组成,随着B4C的添加,初晶岛状α-Fe消失,菱形初晶Fe2B、粒状Fe3(C,B)析出,鱼骨状、条状共晶状组织α-Fe+Fe2B体积分数趋于减小并消失,菊花状α-Fe+Fe2B+Fe3(C,B)包晶组织成为堆焊合金的主体.高硼铁基合金中硼、碳的含量及配比是影响堆焊合金组织结构、裂纹敏感性的原因之一,约30%合金粉体(含35%硼铁粉、5%B4C)配合约70%H08Mn2Si焊丝获得的堆焊层,可有效抑制堆焊裂纹的出现,并可获得稳定的高硬度值66 HRC.

氮气保护粉/丝复合堆焊高硼铁基合金的组织及结构

为改善高硼铁基堆焊合金韧性不足、易引发裂纹的问题,采用N2保护堆焊并添加氮化铬铁的方式引入合金元素N,同时添加强氮化物形成元素,制备高硼铁基堆焊合金,通过显微组织结构、微区成分、硬度等试验检验,分析合金元素N对高硼铁基堆焊合金组织与性能的影响.结果表明,氮气保护堆焊高硼铁基合金由初晶Fe2B、共晶α-Fe+Fe2B及粒状复合物M(C,N)组成,N元素的引入促使大量粒状复合物M(C,N)析出,有效细化初晶Fe2B相,抑制堆焊裂纹的出现.堆焊合金的宏观硬度也因氮的引入而达到67.8 HRC,但过多的氮会导致Fe2B生长不完全,硬度略有下降.

亚音速火焰喷涂HA/BG仿生生物涂层

为提高HA涂层结合强度,避免涂层在使用过程中开裂及溶解脱落等问题,采用亚音速火焰喷涂方法及涂层晶化处理,以Ti6Al4V为基体,引入热膨胀系数与基体相近的Ti/G过渡层缓解应力,工作层以HA为主,辅以生物活性玻璃(BG),喷涂制备HA/BG仿生生物涂层。通过调整BG含量,观测涂层形貌、相组成及结构的变化,进而分析HA/BG仿生生物涂层作为骨组织替代材料的适用性。结果表明:亚音速火焰喷涂HA/BG仿生生物涂层具有典型的热喷涂涂层形貌特征,与基体结合较好,没有明显的开裂脱落现象,涂层经700℃晶化处理后析出纳米和微米级HA,可增加与宿主骨组织接触面积,加快其反应,增加生物活性。添加BG后,涂层中有新相Na2Ca(PO4)F析出;当改变BG含量后,可改变HA、Na2Ca(PO4)F晶相的含量,进而来调控涂层的溶解性和稳定性。

亚音速火焰喷涂钛-生物玻璃涂层组织与性能研究

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体,喷涂钛-生物玻璃,涂层经700℃晶化处理.用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层显微结构,X射线衍射法(XRD)测试涂层相组成,采用基于GIXRD的残余应力分析方法测量涂层残余应力.结果表明:亚音速火焰喷涂钛-生物玻璃涂层沿裂纹处有晶态析出物TiO2,起到弥合裂纹的作用.添加生物玻璃G后,涂层表面有针状结构晶体Na2Ti6O13析出,新相Na2Ti6O13具有一定的有生物活性.涂层残余应力均为压应力,其值与生物玻璃含量成正比.

粉体粒度对HA/BG生物活性涂层组织结构的影响

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体喷涂不同粒度粉体,制备HA/BG生物活性涂层,并引入Ti/G过渡层缓解应力.涂层经700℃晶化处理.结果表明,粉体粒度决定了HA/BG涂层的组织结构.细小粉体可获得疏松、多孔结构的涂层,此种结构有利于涂层材料与骨组织之间结合.涂层经过700℃晶化处理后,主相为晶态HA,添加小粒度生物活性玻璃可抑制HA晶粒的长大.亚音速火焰方法制备的HA/BG生物涂层均呈现压应力,对于提高涂层结合强度起到积极意义.

粉体结构对羟基磷灰石生物涂层组织结构的影响

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体喷涂不同结构粉体,制备HA生物涂层,并引入Ti/G过渡层缓解应力,涂层经700℃晶化处理.结果表明:粉体结构对HA涂层结构影响较大.化学沉淀法制备的HA粉体,涂层孔洞稀少、致密,喷雾干燥法制备的HA粉体,涂层疏松、多孔.涂层经700℃晶化处理后,主相为晶态HA,同时含有少量CaO与焦磷酸钙Ca2P2O7相,保证了涂层的生物性能.

Y-TZP对生物微晶玻璃涂层组织结构的影响

为了弥补生物微晶玻璃力学性能较差,脆性大的不足之处,试验采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体喷涂制备生物微晶玻璃涂层,并添加一定量Y-TZP,研究其对涂层组织与结构的影响.结果表明:Y-TZP有抑制生物微晶玻璃涂层裂纹的能力,同时其在热喷涂及晶化处理过程中表现出良好的相稳定性能,涂层为四方氧化锆与羟基磷灰石微晶的混合相,这保证了涂层的生物性能,同时有利于提高涂层的韧性.

亚音速火焰喷涂钛/生物微晶玻璃涂层结构研究

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体,喷涂钛-生物微晶玻璃,涂层经700℃晶化处理.采用TG-DSC、X射线衍射法(XRD)测试粉体相组成,金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察涂层显微结构.结果表明:亚音速火焰喷涂制备钛/生物微晶玻璃涂层表面存在大量孔洞结构,有利于骨组织的生长,提高种植体与骨组织间的结合强度.钛-生物微晶玻璃涂层结合紧密,未见明显裂纹,Ti-BG过渡层起到了缓解涂层应力、提高涂层的结合强度的作用.

微弧氧化制备Na_2Ti_6O_(13)生物活性涂层的研究

为提高钛合金的生物活性与骨诱导能力,利用微弧氧化技术,在钛合金表面原位生成均匀的多孔氧化物陶瓷涂层,并对涂层进行晶化处理,以期提高涂层的生物性能.结果表明,以Na2CO3-NaOH为基础电解液体系,可获得具备一定厚度的涂层.生物活性涂层主相为金红石型TiO2,含有少量锐钛矿型TiO2.涂层经300℃、10h晶化处理后,表面有新相Na2Ti6O13生成,Na2Ti6O13具有一定的生物活性,可提高涂层的生物性能.

基于机器人的焊接快速成形技术

近年来,机器人焊接技术和快速成形技术得到了快速的发展,基于机器人焊接的快速成形技术因能够快速获得组织致密和高质量的金属零件,有很多其他快速成形方法不能代替的显著优势,从而使得该技术成为目前快速成形领域的研究热点。文中系统地综述了各类基于机器人的焊接快速成形方法及其工艺原理与特点,分析了各种焊接快速成形方法的主要优点和不足之处,指出焊接快速成形技术具有广阔的市场需求和应用前景且将向着高端领域方向发展。

M弧电流对Tri-Arc双丝电弧焊熔滴过渡形态影响

采用高速摄影技术对三电弧双丝电弧焊的熔滴过渡和焊接飞溅进行观察,分析金属型药芯焊丝在M弧电流变化时熔滴过渡的类型及飞溅产生的原因.结果表明,M弧电流为170 A时熔滴过渡形式有排斥过渡、颗粒过渡及细颗粒过渡,熔滴过渡不稳定.M弧电流为210 A时前丝和后丝熔滴过渡为大熔滴排斥过渡,三电弧同时出现,熔滴过渡稳定.M弧电流为260 A时前丝熔滴过渡为细颗粒过渡,后丝熔滴过渡为颗粒过渡,熔滴过渡较稳定.焊接飞溅产生的原因主要是脉冲切换改变了电弧力、斑点力及等离子流力,打破了原来的力系平衡.

参加专业技能大赛是提升大学生实践与创新能力的新途径

文章介绍了高等院校在专业人才培养中存在的学生实践能力有待提升的问题,提出通过大学生参加专业技能大赛可以促进学生的实践与创新能力。论述了通过参加竞赛加快高校人才培养观念转变的步伐,促进高校专业建设和教学改革,提高了教师专业水平,最终探索出培养和提高学生的实践与创新能力的新途径。

农机犁铧堆焊组织结构仿生设计与耐磨性

为了提高农机犁铧使用寿命,寻求与蜣螂体表的微结构形态相似的堆焊微观组织结构。设计Fe-Cr-C-(B4C)x系金属粉芯焊丝,通过B4C添加量的变化调控堆焊层微观组织结构向蜣螂体表的表面微结构变化。采用CO_2气体保护焊进行往复摆动堆焊,观察堆焊层显微组织结构,并进行了EBSD相分析,测定了堆焊层HRC和磨粒磨损性能。结果表明,堆焊层组织为马氏体、下贝氏体及网状(Cr,Fe)_3(B,C),并含有少量硬质点TiC。得到的微观组织结构达到了蜣螂体表的微结构形态仿生效果,并且使堆焊层耐磨性均高于65Mn钢3~4倍。

腰椎间盘突出症的古籍证据评价及辨证规律探析

[目的]梳理腰椎间盘突出症的古籍证据及辨证规律并评价其证据质量,以期对中医临床循证医学的研究提供参考依据。[方法]检索《中华医典》以筛选腰椎间盘突出症相关的防治证据,应用《中医古籍防治证据评价分级量表》对每条证据进行评价,并通过“以方测证”的方式为临床医生提供经典方剂的辨证规律总结。[结果]共获腰椎间盘突出症的防治证据197条,其中知识类证据192条,案例类证据5条。共涉及136个方剂,古籍共74本。136个方剂中,20个被评为Ⅰ级证据;55个被评为Ⅱ级证据;61个被评为Ⅲ级证据。辨证分型多以肾虚腰痛(55条)、寒湿腰痛(35条),淤血腰痛(9条)、湿热腰痛(9条)次之。[结论]中药方剂治疗腰椎间盘突出症的古籍证据质量不高,中医古籍的研究仍有待深入探索。古籍证据表明,在腰椎间盘突出症辨证中以肾虚腰痛、寒湿腰痛常见,治则治法多为补肾壮阳、散寒除湿、温经通络、理气止痛、化痰除湿等。

材料类专业大学生创新创业教育探讨

在材料类专业中开展创新创业教育是培养学生创新精神和实践能力的重要途径,也是落实以创业带动就业,缓解学生的就业压力、推动创新型国家建设的重要措施。文章针对材料类专业大学生创新创教育的必要性、内容体系及具体实施途径等问题进行了探讨。

高校大学生创新能力提升的途径

知识经济时代要求对大学生适应性和创新能力提出更高的要求。但高校传统的知识输入型教育模式已经无法适应社会对人力资源、人的智能开发的需求,必须从根本上反思高校原有的人才培养方式,改变思路重新设计,实行创新教育。文章探讨通过深化教学改革和强化第二课堂管理提升高校大学生创新能力。

焊接专业创新型实践教学体系构建

基于"卓越工程师培养计划"背景,以"多层次、多元化"为准则,通过整合能力训练项目,构建了焊接专业创新型实践教学体系。该体系包括基础性、综合性实验教学体系、开放式工程训练体系与校外实习相结合实践教学体系,以及培养学生创新能力的科技创新体系,使学生工程实践能力、创新能力和综合素质全面提升。