丰富环境促进缺氧缺血性脑损伤幼鼠髓鞘发育并改善神经功能

目的:探索丰富环境(environmental enrichment,EE)干预对缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)幼鼠神经功能、脑室旁白质及海马髓鞘相关蛋白表达的影响。方法:取7 d SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、模型组+标准环境组(HIBD+SE组)及模型组+丰富环境组(HIBD+EE组),采用Rice-Vannucci法制备HIBD模型。Sham组及HIBD+SE组不予任何干预饲养于标准环境中,HIBD+EE组于术后8 d至术后18 d予以丰富环境干预处理。术后18 d采用Morris水迷宫定位航行实验测定平台区穿梭次数,采用Western blot检测脑室旁白质及海马区髓鞘生成相关蛋白尿苷二磷酸糖基转移酶8(recombinant UDP glycosyltransferase 8,UGT8)、少突胶质细胞转录因子2(oligodendrocyte transcription factor 2,OLIG2)的表达,采用RT-qPCR检测脑室旁白质及海马区UGT8、OLIG2、糖脂转运蛋白(glycolipid transfer protein,GLTP)、髓鞘转录因子(myelin regulatory factor Gene,MYRF)的表达水平,采用免疫组化法检测神经元核(neuronal nuclei antigen,NeuN)表达水平,采用免疫荧光检测胼胝体髓鞘标志(myelin basic protein,MBP)表达水平。结果:术后18 d,与HIBD+SE组比较,HIBD+EE组穿越平台次数增多(P<0.01),HIBD+EE组较HIBD+SE组脑室旁白质及海马区UGT8 mRNA及蛋白表达升高(P<0.05),脑室周围白质及海马区OLIG2、GLTP、MYRF mRNA表达升高(P<0.05),海马CA1区NeuN表达水平高于HIBD+SE组(P<0.05),胼胝体MBP平均荧光强度高于HIBD+SE组(P<0.05)。结论:丰富环境能促进缺氧缺血性脑损伤新生大鼠少突胶质细胞谱系分化、髓鞘发育,改善学习记忆能力,可能与上调脑室周围白质及海马区UGT8蛋白表达,增加神经元分化成熟细胞数量有关。

基于改进粒子群算法的地铁隧道维护策略优化

[目的]维护策略是影响地铁隧道全寿命期服役性能和维护成本的关键因素,因此需研究更适宜的维护策略优化算法。[方法]建立了基于Gamma过程的隧道服役性能退化模型,并对检查计划和维修行为进行了参数化假设;针对维护策略优化数学模型中的随机性问题,提出了一种改进粒子群算法,并与网格枚举法对比验证了该算法的有效性;分析了不同预防性维修阈值和初始检查时间间隔对维护成本的影响。[结果及结论]改进粒子群算法可提升地铁隧道维护策略优化的计算效率;与初始检查时间间隔相比,地铁隧道全寿命周期维护成本对预防性维修阈值更加敏感。

信号分子AI-2通过密度感应系统促进铜绿假单胞菌生物被膜形成和毒力因子产生

目的研究信号分子AI-2对铜绿假单胞菌(P.aeruginosa,P.a)野生株(PAO1)及其密度感应(quorum sensing,QS)系统基因lasR/rhlR缺失株(ΔlasRΔrhlR)生物被膜(biofilm,BF)形成和毒力因子产生的影响。方法以PAO1和PAO1 LasRrhlR QS基因敲除菌株(P.aΔLasRΔrhlR)建立生物被膜模型后分4组进行实验:单独PAO1组、AI-2+PAO1组、单独P.aΔLasRΔrhlR组、AI-2+P.aΔLasRΔrhlR组。结晶紫染色测量各组细菌生物被膜量;激光共聚焦显微镜观察BF形成;K-B纸片扩散法行药敏实验;氯仿萃取法、刚果红法分别测定不同组产生毒力因子绿脓菌素和弹性蛋白酶的量或者活性。结果AI-2的作用后,AI-2+PAO1组生物被膜形成、毒力因子的产生都显著高于单独PAO1组,抗生素抑菌圈直径显著小于单独PAO1组(P<0.05)。P.aΔLasRΔrhlR组生物被膜形成、毒力因子的产生都显著低于PAO1组,抗生素抑菌圈直径显著大于PAO1组(P<0.05)。而单独P.aΔLasRΔrhlR与AI-2+P.aΔLasRΔrhlR两组相比,其生物被膜形成、毒力因子的产生和抗生素抑菌圈直径无明显差异(P>0.05)。结论AI-2通过P.a QS系统表达促进其BF形成、毒力因子的产生。

粪便AI-2测定对应用广谱抗生素后新生儿肠道菌群变化的预测价值

目的探讨使用抗生素后粪便中自诱导分子2(AI-2)的变化及其对肠道菌群变化的监测价值。方法选取2018年1-7月重庆医科大学附属儿童医院新生儿中心收治的34例患儿,分为抗生素组(n=17)与对照组(n=17)。两组患儿按照胎龄、日龄、生产方式、喂养方式等进行匹配。采集患儿的粪便标本,用BB170生物荧光检测法检测粪便样品中AI-2的活性。采用16S rDNA高通量测序分析粪便样本的微生物菌群。结果抗生素组AI-2的相对发光值明显低于对照组[57.68(50.56,103.13)vs.112.63(87.20,163.57)],差异有统计学意义(Z=3.62,P<0.001)。菌群分析结果显示,使用抗生素3 d时,抗生素组与对照组患儿的肠道菌群香农威纳指数(0.83±0.45 vs.1.02±0.46)、Chao指数(31.9±18.55 vs.33.63±25.35)差异均无统计学意义(P>0.05)。菌群组成分析中,在门水平上,两组间差异无统计学意义(P>0.05);在属水平上,抗生素组中肠球菌属明显高于对照组(P=0.002),而柠檬酸杆菌属明显低于对照组(P=0.017),其余菌群构成变化差异均无统计学意义(P>0.05)。结论使用广谱抗生素能够改变肠道群菌组成,菌群变化早期即伴有肠道AI-2的变化。

超远程机器人辅助腹腔镜保留肾单位手术安全性和可行性的动物实验研究

目的:通过超远程机器人辅助腹腔镜保留肾单位手术动物实验,评估超远程机器人手术的安全性和可行性。方法:采用国产MP1000手术机器人,将主、从系统分别置于相距约3000公里,跨越琼州海峡的北京和三亚,利用中国电信20 Mbps专线宽带,主刀医师远程无线控制床旁操作系统进行动物实验,测试超远程手术稳定性和安全性。结果:本研究共进行了11天远程动物实验,共24次保留肾单位手术,全部顺利完成。单次手术肾脏热缺血时间为6~31 min,平均(12.9±7)min。单次手术出血量2~10 ml,平均(4.8±2.9)ml。远程手术延迟时间波动于100~200 ms,远程手术占用带宽波动于15~20 Mbps。所有远程手术中,操作者主观延迟感不明显,术中高清3 D影像及声音传输即时、稳定,床旁机械臂操作平顺灵活,主、从跟踪性和一致性好。整个实验过程,机器人系统未出现软件、硬件等重大不良状况。结论:本研究证实使用国产手术机器人开展超远程机器人辅助腹腔镜手术是安全可行的。能够缓解优质医疗资源分布不均衡的问题。为战时和重大灾害远程医疗救援提供保障。

超远程机器人辅助腹腔镜输尿管损伤修复术动物模型的构建及安全性验证

目的:通过构建超远程机器人手术的实验动物模型,验证超远程机器人辅助腹腔镜输尿管损伤修复术的安全性。方法:采用国产民用多孔腔镜手术机器人MP1000,其主从系统分别放置在北京和三亚(两地间距约3000公里并跨越琼州海峡),建立下段输尿管完全离断的动物模型,采用超远程机器人辅助腹腔镜输尿管膀胱再植术修复损伤。记录单次手术操作时间(分钟)、单次手术出血量(毫升)、网络环境指标如带宽、延迟、丢帧等。然后通过技术手段动态将带宽限制在不同区间内进行手术,并采用问卷调查反馈操作感受。结果:所有8台超远程机器人输尿管膀胱再植手术均顺利完成。单次手术操作时间30~45分钟,平均(37.5±4.5 min);单次手术出血量1~5毫升,平均(2.8±1.2 ml)。实验动物生命体征平稳。在手术过程中,未发生机器和器械故障。在正常网络环境下数据传输稳定;人为动态限制带宽后,手术视野清晰度有所降低,但术者在精细操作上需要花费更多时间和精力,但不会损失关键信息,能够保证手术的正常进行。结论:本研究证实超远程机器人辅助腹腔镜输尿管损伤修复术在动物模型中是安全可行的,为后续人体超远程手术的实施提供理论和实践基础。

网络环境下高校教师云教研共同体建构研究

互联网的飞速发展和教育技术的不断革新,给教育带来了新活力和巨大变化。教育的高质量发展亟需高校教师加强自身队伍建设。在互联网的强大背景下,云教研体应运而生。它以资源共享为基础,以同质促进、异质互补为原则,借助网络技术将不同区域、不同学校的教研群体联合起来,共同开展各类实践教学与科研活动。因此,基于社会学习理论和活动理论,通过“共识、共创、共享、共赢、共践”来构建云教研共同体,并提出相应建议,旨在加强教师师德师风建设,提高教学素养和科研素养。

人类命运共同体视域下的家国情怀:电影《流浪地球2》的伦理叙事

在中国传统文化和现代社会的交融中,我国科幻文学始终坚守从传统伦理纲常中的家庭与社会伦理出发,试图跨越不同的文化界限,以民族特色的家国情怀规范和强调人类行为和价值观,为人类未来生存探索新的可能性。根据刘慈欣小说改编的同名电影《流浪地球2》以深层文化心理的家国情怀建构起个体与他者、中国与世界的伦理关联,以个体伦理与集体伦理两个维度彰显传统文化与价值观的生命力,成功传达了人类命运共同体观念,引发当下对于现实国际环境的关注与人类命运的哲思。

层状异性蠕变地层桩基沉降位移的理论解

考虑软土地层层状异性及流变特性,采用虚拟柱状结构等效流变模型,建立了桩基不同荷载条件和承载模式下沉降位移的理论解。研究了不同荷载等级条件下桩基沉降位移的空间分布特征及其时效特性。结果显示,软土地层中桩基承载模式随荷载增大呈动态演化。当桩基处于摩擦承载模式时,桩基沉降位移为桩体压缩瞬态弹性变形;当桩侧阻抗无法平衡桩顶荷载时,桩基承载模式转化为摩擦与桩端共同承载模式,桩基总位移为桩体变形和桩底土体沉降位移的叠加。同时,对于桩端承载状态,由于土体的流变特性,桩基总位移呈现显著的时效特性。随荷载增大,桩端位移的时效性更趋显著。

丁酸钠对坏死性小肠结肠炎小鼠脑损伤的保护作用

目的探究丁酸钠对坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis,NEC)小鼠脑损伤的影响。方法137只3 d龄C57BL/6新生鼠分为:对照组(CON组,n=40,不与母鼠分离)、NEC+PBS灌胃组(NP组,n=57)和NEC+丁酸钠灌胃组(NB组,n=40),NP组和NB组分别从3 d龄开始予PBS或丁酸钠灌胃,干预7 d后与母鼠分离,采用人工喂养联合缺氧冷刺激的方法连续3 d刺激建立NEC模型。分析各组小鼠存活率,肠组织病理损伤情况,脑组织TNF-α、IL-6 mRNA水平以及活化的小胶质细胞和星形胶质细胞的表达情况。采用水迷宫实验和透射电镜检测各组成年小鼠学习记忆能力和髓鞘微结构改变。Western blot检测肠组织HMGB1和脑组织TLR4、NF-κB蛋白表达水平。结果与CON组相比,NP组小鼠大脑中TNF-α、IL-6 mRNA表达显著上调(1.51±0.20 vs 0.67±0.14,P<0.05;2.03±0.39 vs 1.01±0.17,P<0.05),活化的小胶质细胞增加(751.00±82.35 vs 284.70±52.01,P<0.05),星形胶质细胞数量增加(P<0.05),肠组织HMGB1和脑组织TLR4、NF-κB蛋白表达水平显著升高(1.76±0.19 vs 0.73±0.06,P<0.05;1.14±0.16 vs 0.81±0.01,P<0.05;1.21±0.19 vs 0.60±0.15,P<0.05);NP组成年小鼠水迷宫逃避潜伏期延长(P<0.05),平台穿越次数减少(P<0.05),G-ratio显著升高(P<0.05)。而与NP组相比,NB组小鼠大脑中TNF-α、IL-6 mRNA表达水平降低(0.81±0.12 vs 1.51±0.20,P<0.05;0.93±0.38 vs 2.03±0.39,P<0.05),小胶质细胞活化减少(468.00±99.59 vs 751.00±82.35,P<0.05),星形胶质细胞减少(P<0.05),肠组织HMGB1和脑组织TLR4、NF-κB蛋白表达降低(1.22±0.11 vs 1.76±0.19,P<0.05;0.88±0.06 vs 1.14±0.16,P<0.05;0.70±0.19 vs 1.21±0.19,P<0.05);成年小鼠水迷宫逃避潜伏期缩短(P<0.05),平台穿越次数增加(P<0.05),髓鞘厚度增加(P<0.05)。结论丁酸钠可通过抑制大脑中的TLR4-NF-κB通路减轻神经炎症反应,从而发挥对NEC远期相关脑损伤的保护作用。

基于代理模型的地铁隧道结构变形预测数字孪生方法

目的:以地铁隧道邻近基坑开挖为典型场景,提出一种基于代理模型的地铁隧道结构变形预测数字孪生方法。方法:构建了邻近基坑开挖引发地铁隧道变形的参数化有限元模型,筛选13个关键参数作为模型输入,以隧道上5个不同位置的横向位移与竖向位移作为模型输出;通过均匀设计生成有限元算例样本,基于BP(反向传播)神经网络建立代理模型,以工程实测数据进行模型验证。结果及结论:隧道横向位移和竖向位移在训练集和验证集上的预测精度大于91.38%,在测试集上的预测精度大于80.00%,计算时间为毫秒级;以上海浦东地区某地块基坑工程案例进行验证,代理模型预测值与工程实测值的误差小于1.5 mm,表明代理模型能够准确预测邻近基坑开挖引发的地铁隧道变形;该方法准确率和实时性初步达到了隧道运维数字孪生应用的性能要求。

不同噪声环境中量子精密测量及其量子模拟实验检验的研究进展

量子精密测量利用量子纠缠和量子相干性提高测量精度.本文简要回顾了在各种噪声环境中的量子精密测量方案,包括非马尔科夫噪声、关联噪声、双光子噪声环境等.另外,量子信息的蓬勃发展让我们能够设计和利用相应的量子模拟实验,从而检验各种量子精密测量理论方案的实验可行性.

改进PDR与RSSI融合的室内定位方法

针对目前卫星导航信号无法满足室内高定位精度需求的问题,首次结合室内场景的建筑特点,实地勘测了数据集,提出了一种改进行人航位推算(PDR)与接收信号强度指示(RSSI)融合的室内定位方法。针对RSSI易受环境干扰问题,通过采集蓝牙5.1信标数据,提出了一种基于RSSI的蓝牙定位卷积神经网络(CNN)方法,有效提高了定位精度;为解决PDR方法存在的定位误差累积问题,首次根据不同位置停留时间长短不同的特点,提出了一种基于停留时长的修正PDR(LOS-MPDR)算法;在MPDR定位和基于RSSI定位分析的基础上,使用扩展卡尔曼滤波(EKF)将2种方法融合,进一步提高定位精度。实验结果表明:本文方法的定位误差为0.28 m,满足应用场景需求。

达芬奇机器人全腔内原位新膀胱术的CUSUM法学习曲线分析

目的:探讨机器人全腔内原位Studer新膀胱术(RISON)的学习曲线。方法:以累积和分析法(CUSUM)分析解放军总医院第三医学中心泌尿外科医学部自2018年3月至2022年6月由同一名主刀完成的RISON手术时间,用CUSUM对学习曲线进行拟合,并以R^(2)判断其拟合优度,从而比较学习曲线不同阶段的手术时间、术中出血量、淋巴结清扫个数、术后早期并发症、术后住院时间及随访情况等的差异,总结RISON手术从学习阶段进入熟练掌握阶段需要累积的手术例数。结果:该研究共纳入62例患者,其中男性60例(96.8%),女性2例(3.2%),年龄26~69岁,中位数58岁,BMI中位数24.8 kg/m^(2),9例(13.2%)患者术前使用新辅助治疗。62例RISON手术,手术时间3.5~10(6.32±1.48)h,无中转开腹手术病例。CUSUM(n)=OT(n)-OT(mean)+CUSUM(n-1),三次方曲线拟合优度最高(P<0.001,拟合优度系数R^(2)=0.864),拟合方程:CUSUM(n)=0.001n^(3)-0.099n^(2)+2.466n-3.669(n为手术例数)。拟合曲线在n=17时达到最高点。17例之前,CUSUM曲线持续上升,17例之后,曲线呈平稳下降。以此为分界,将学习曲线分为两个阶段,第1至第17例为学习阶段,第17例以后为熟练阶段。对比学习阶段和熟练阶段,两组基线数据均无统计学差异,手术时间(P=0.003)、术中出血量(P=0.002)、术后开始进食时间(P=0.005)、引流管数(P<0.001)差异具有统计学意义。结论:通过CUSUM法对全腔内机器人辅助原位新膀胱术的学习曲线进行分析,表明掌握该手术技术需累积的手术例数为17例。

基于COMSOL的小型杀青机电磁加热模型研究

针对传统大型电热式杀青机加热效果有待改善问题,设计一款电磁式小型滚筒杀青机。首先以电磁场理论为基础,利用有限元仿真软件COMSOL,建立杀青机滚筒模型,研究滚筒在不同电流大小和通电线圈频率下的电磁特性和感应效果。然后在给定电流频率下,分析滚筒表面平均温度与电感电流的关系,仿真结果表明,影响加热效率的最主要因素为通电线圈电流大小,其次为线圈间距、线圈距滚筒的距离、电流频率,为感应加热系统的电源选择提供了依据。最后通过正交试验,确定杀青机电磁加热关键组合参数为电流200 A、线圈间距5 mm、线圈距滚筒5 mm、频率25 kHz,此时加热至200℃的时间为135 s,滚筒内外温差为0.49℃。研究结果可为小型化茶叶杀青机电磁感应加热系统设计提供实际工程应用指导。

远程外科的发展历程及研究进展

随着手术机器人技术、远程通讯技术以及视频解压缩策略的不断进步,远程外科通过20余年的发展取得了重要进展。远程外科打破了空间对外科手术实施的制约,理论上有望将优质外科医疗力量最快速投送至通讯线路覆盖的任何区域,包括偏远地区、灾难救援现场乃至空间站等外太空空间。现阶段远程外科正经历快速发展机遇期,我国在远程外科领域的成绩已经具备国际影响力,然而在远程手术智能辅助、远程通讯视频压缩/解压缩、医学伦理、法律法规等领域仍需完善,以期远程外科学科体系的快速建立、落地转化。本文将对远程外科发展的历史沿革、研究进展、未来的发展方向以及面临的问题与挑战加以阐述,以期对远程外科进一步发展提供参考和借鉴。

预警管理在新生儿黄疸护理中的应用效果

目的 探讨预警管理在新生儿黄疸护理中的应用效果。方法 120例新生儿黄疸患儿按照护理方法的不同分为两组各60例,对照组给予常规护理,观察组给予预警管理,比较两组的病情恢复情况、胆红素水平以及不良事件发生率。结果 观察组的黄疸消失时间、胎便转黄时间、住院时间均短于对照组,护理后的总胆红素、间接胆红素水平均低于对照组,不良事件发生率低于对照组(P<0.05)。结论 预警管理可加快新生儿黄疸患儿的症状消退,减少不良事件的发生,促进病情恢复。

锂离子电池高镍三元材料的研究进展

用于锂离子电池的高镍三元材料由于成本低、能量密度高、可逆容量高、环境友好等优点,是现在以及未来车用动力电池首选正极材料。本文在综述了高镍三元材料的晶体结构特性和电化学特性的基础上,介绍了国内外主要制备方法、掺杂以及包覆等改性措施,重点讨论了不同种类包覆材料对高镍三元倍率性能、循环性能和高温稳定性能的影响。最后,针对高镍三元电解液、安全性、压实密度及循环寿命等问题进行分析与展望。

预防多馈入直流输电系统换相失败的直流功率控制方法

为了预防多馈入直流输电系统换相失败及同时换相失败的问题,提出了一种直流功率控制方法。在定量分析直流功率对逆变侧换流母线电压影响的基础上,利用回降故障直流功率、增大系统电压稳定裕度的方法防止换相失败。该方法根据逆变器之间的相互作用关系,将多馈入直流输电系统换相失败分为2种不同场景,针对不同场景设计了相应的直流功率控制策略,并给出了对应的直流功率控制启动判据,计算了直流功率调节量及其调节速率。在PSCAD仿真平台搭建多馈入直流输电系统模型,所提出的直流功率控制方法能够有效避免多馈入直流输电系统换相失败及同时换相失败。

考虑电转气设备和风电场协同扩建的气电互联综合能源系统规划

随着电转气技术的发展和燃气机组占比的日益提高,电力、天然气系统间的耦合程度逐渐加深。在此背景下,对气电互联综合能源系统扩建规划时,考虑投建发电机组、输电线路、天然气气井、输气管道、风电场、电转气设备,并探究电转气设备和风电场协同扩建对系统扩建方案、风电消纳和经济性的影响。在计及电力、天然气系统相关运行约束的前提下,建立以系统投资运行总成本之和最小为目标的气电互联综合能源系统长期协调规划扩建模型;通过分段线性法将该模型转化为混合整数规划模型进行求解;通过IEEE24节点的电力系统和12节点的天然气系统组成的算例系统验证所提模型的有效性,结果表明合理的电转气设备和风电场协同投建可以减少输电线路阻塞和输电线路的过度投建,提高系统经济性和运行安全性。