基于跨任务一致性的半监督肝脏CT图像分割

目前基于深度学习的医学图像分割方法往往需要大量带标记数据训练网络模型,然而医学影像的标记数据获取通常非常昂贵,半监督学习能使模型利用大量未标记数据和少量标记数据学习。该文提出了一种基于跨任务一致性的半监督学习框架来降低神经网络模型训练时需要的标记数据成本。该方法利用V-Net网络作为主干框架并添加两个辅助解码器,同时在解码器中引入一个辅助回归任务,提高模型分割性能,并在主副解码器的分割任务和回归任务之间施加正则化约束的跨任务一致性损失,该框架能够学习到大量未标记数据的几何先验信息。在LiTS2017 Challenges数据集上验证了该方法的有效性。在使用20%标记数据的实验中,该方法的Dice系数和Jaccard指数分别达到了93.95%和88.87%,相比全监督V-Net网络模型训练下的Dice系数和Jaccard系数分别提高了3.60百分点和5.78百分点。实验结果表明,该方法在使用少量带标记数据情况下达到接近100%带标记数据训练分割肝脏的精度,与其他的半监督方法相比分割精度更优。

融合卷积和Transformer的腹部多器官分割网络

腹部多器官分割在计算机辅助诊断中起着至关重要的作用,具有重要的研究价值。但由于腹部多器官边界模糊、背景复杂以及形状大小多变,使这项任务极具挑战性。为此,提出了一种融合卷积和Transformer的腹部多器官分割网络TCMSUnet。首先,在特征提取阶段设计了多尺度引导融合模块(GFM),利用高层特征提取的显著语义信息来引导低层特征以增强相邻特征的语义一致性,从而促进不同尺度特征的融合;随后设计了全局局部增强模块(GLE),通过空洞卷积和Transformer块结合来增强模型对全局局部上下文信息的提取,使模型在建立长距离依赖关系的同时加强特征的局部关联性;最后,在解码器部分引入多阶段损失聚合结构以加快模型的收敛并优化模型的性能。在Synapse数据集上评估了模型的性能,其平均Dice相似系数(DSC)为81.20%。实验结果表明,所提方法整体性能优于多种比较网络,并对形状大小多变的器官有更好的分割效果。

聚合物基复合固态电解质的研究进展

探讨了固态电解质的组成、离子传输路径和性能增强策略,分析了复合固态电解质的优缺点,总结了不同聚合物基复合固态电解质的最新研究进展,展望了复合固态电解质的未来研究趋势。

航空煤油加氢装置加热炉CO含量超标问题分析及对策

分析了某石化公司航空煤油加氢装置加热炉运行过程中CO超标的问题,并提出改进措施,在不改变燃烧器本体基础上,通过在线改造燃料气枪,设计出燃料分级低氮低CO燃烧器。结果表明:引起加热炉运行期间产生大量CO的原因主要有加热炉炉膛温度低、燃烧器实际热负荷变动大、燃烧器结构局限性等;经计算流体动力学(CFD)模拟,改造后燃烧器火焰中心的最高燃烧温度为1364.18℃,低于NO_(x)大量生成的温度(1450℃以上),NO_(x),CO排放质量浓度分别为35.00,26.45 mg/m^(3);改造后的燃烧器通过燃料预混耦合燃料分级燃烧的方式,调整2套燃料气枪燃烧负荷,使得火焰燃烧更完全,加热炉总烟气中CO质量浓度由改造前最高(1262 mg/m^(3))降至最低(18.00 mg/m^(3)),同时,烟气中NO_(x),SO_(2)等污染物远低于排放指标。

利用Tessier五步法和改进BCR法分析铜尾矿中Cu、Pb、Zn赋存形态的对比研究

采集内蒙古获各琦铜矿尾矿库中新鲜尾矿样品,分别使用Tessier五步提取法和改进BCR提取法对其中的Cu、Pb和Zn 3种重金属的赋存形态进行对比分析。结果表明,Tessier法得到的重金属迁移能力由大到小为Zn、Cu、Pb,而改进BCR法得到迁移能力由大到小为Cu、Zn、Pb。改进BCR法更适合应用于尾矿中重金属赋存形态的分析,Tessier法提取结果回收率较差。Cu主要以可还原态存在,Pb主要以残渣态存在,而Zn的主要赋存形态是残渣态和弱酸提取态,采用Tessier法分析的尾矿重金属有效态的含量高于改进BCR法的分析结果。

注二氧化碳促排煤层瓦斯机制转化过程实验研究

为了厘清注CO2促排煤层瓦斯机制及主导作用,采集了豫西荥巩煤田二煤层构造软煤煤样,利用大尺度煤层注气促排瓦斯模拟实验平台,进行了注CO2促排瓦斯实验.实验结果表明:注CO2促排煤层瓦斯是一个动态演化过程,结合国内外专家对煤层注气驱替瓦斯机理的认识,给出了置换效应和驱替效应定义.以出气口CH 4体积分数的变化规律,将注气过程分为3个阶段对煤层注CO2驱替瓦斯机制转化过程进行了研究.在CO2突破腔体以前,主要表现为置换效应,注入CO2的置换效应占主导地位;CO2突破腔体之后,注入的CO2一部分与CH 4发生置换吸附,另一部分与CH 4流出腔体,此时置换和驱替效应共存.针对整个实验过程,CO2置换效应表现得更为明显,起主导作用.

基于可靠性弹性指标的系统弹性度量方法

为深入研究系统弹性问题,首先分析系统中不同节点和边的可靠性弹性指标。通过引入节点弹性与边弹性,并考虑节点弹性与边弹性二者的联系以及对系统弹性的影响,建立了能够反映系统拓扑结构变化的弹性度量方法模型。最后,在对弹性度量方法的验证环节中,引入了具有分层特性的交通系统,按照所述弹性度量方法对分层交通系统中的节点弹性以及边弹性进行了分析,发现该种分层交通系统的整体弹性程度一般,任何小的干扰或者故障都有可能造成该交通系统拥堵或瘫痪。

多态系统部件维修成本评估分析

多态系统是可靠性理论中的一种重要系统,是指部件和系统具有多个状态。随着部件的劣化,系统的性能随之下降。为了提高系统的性能,部件需要进行一定的维修。本文考虑部件状态转移率与停留时间的关系,利用重要度理论来分析部件维修成本的变化规律,得出对系统维修成本影响最大的部件。首先,基于维修成本的函数关系,给出了重要度的表达式;其次,针对典型串联系统和并联系统,随着时间推移,给出维修成本的变化规律;最后算例仿真验证了提出方法的有效性和正确性。

薰衣草精油提取最佳条件的研究

研究旨在探讨采用超声波强化水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油的最佳提取条件。通过单因素试验和二次回归正交试验,以超声强化时间、超声功率、液固比、提取时间作为主要影响因素,确定超声强化水蒸气蒸馏提取薰衣草精油的最佳提取工艺条件。结果表明:提取薰衣草精油的最佳工艺条件为超声强化时间17.6 min、超声功率171.0 W、液固比16.6:1、提取时间1.51 h。在该条件下,薰衣草精油得率的期望值是0.761%。通过验证试验,5个重复试验的薰衣草精油的得率为0.751%、0.761%、0.771%、0.773%、0.786%,平均值为0.768%。验证试验的平均值与理论的期望值(0.761%)非常接近,表明所选的工艺条件可行。

薰衣草精油包合最佳条件的研究

试验旨在探究确定采用β-环糊精包合薰衣草精油的最佳工艺条件。选取β-环糊精与挥发油的比例、包合温度和包合时间作为主要影响因素,通过单因素试验和二次回归正交试验,确定β-环糊精包合薰衣草精油的最佳包合条件。结果表明:包合效果最佳的工艺条件为β-环糊精与精油的比例7.9:1、包合温度43.9℃、包合时间1.58 h。在该条件下,薰衣草精油包合率的期望值是85.36%。通过验证试验,5个重复试验的薰衣草精油包合率分别为83.20%、84.63%、85.30%、85.79%和87.28%,平均值为85.24%。通过5次验证试验,其平均值与理论的期望值85.24%非常接近,表明所选的工艺条件可行。

基于半马尔科夫过程的逻辑门可靠性分析

动态故障树分析方法是在静态故障树的基础上拓展而来的自上而下的图形化演绎技术,可以很好地对具有复杂失效行为和交互作用的系统进行建模,进而分析系统的可靠性。本文从动态故障树逻辑门的可靠性建模与分析入手,结合半马尔科夫过程原理,将动态逻辑门转化为半马尔科夫链。其次给出在半马尔科夫链中动态逻辑门输出事件的发生概率和系统可靠性的计算公式。提出各种逻辑门到半马尔科夫链的通用转化模型,通过更改通用模型中的相关参数,将逻辑门转化为半马尔科夫链。最后,基于半马尔科夫过程求解动态逻辑门输出事件的发生概率,以动态优先与门、顺序相关门和备件门为例,并给出系统可靠性的计算公式。

冷成型钢龙骨-石膏板自攻螺钉连接低周往复荷载试验

开展了冷成型钢龙骨-石膏板自攻螺钉连接抗剪试验研究,完成了32个典型试件低周往复荷载试验,分析了螺钉边距和覆板层数对自攻螺钉连接抗剪强度的影响,并提出了抗剪强度简化公式。结果表明:由于石膏板沿板边与板内方向所具备的抗挤压能力不同,试件正向加载抗剪强度普遍小于负向加载抗剪强度;部分试件在达到抗剪强度峰值后荷载-位移曲线发生突变,此时一般伴随石膏板迅速开裂或者螺钉拔出等现象;试件主要呈现石膏板挤压破坏,部分自攻螺钉存在少量倾斜现象;螺钉边距为10～25mm时,试件抗剪强度随边距增大呈增大趋势;螺钉边距超过25mm时,试件抗剪强度增长不明显;双层覆板试件抗剪强度明显高于单层覆板试件,但尚未达到单层覆板试件抗剪强度的2倍;所提出的抗剪强度简化公式预测结果与试验结果吻合良好。

原发性高血压患者血压变异性和肱踝脉搏波传导速度关系的研究

目的探讨原发性高血压患者血压变异性(BPV)和肱踝脉搏波传导速度(ba PWV)之间的关系。方法 397例原发性高血压患者,均行24 h动态血压监测(ABPM)及ba PWV测定,依据ba PWV的数值将患者分为ba PWV正常组(ba PWV≤14 m/s,99例)和ba PWV升高组(ba PWV>14 m/s,298例)。比较两组患者的一般资料及24 h收缩压标准差(24 h SBP-SD)、24 h舒张压标准差(24 h DBP-SD)、日间收缩压标准差(DSBP-SD)、日间舒张压标准差(DDBP-SD)水平。结果 ba PWV升高组患者的年龄高于ba PWV正常组,差异具有统计学意义(t=2.472,P<0.05);两组的体质量指数(BMI)、空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)比较,差异均无统计学意义(t=0.822、0.382、1.459,P>0.05)。ba PWV升高组患者的24 h SBP-SD及DSBP-SD高于ba PWV正常组,差异均具有统计学意义(t=2.233、2.064,P<0.05);两组的24 h DBP-SD、DDBP-SD比较,差异均无统计学意义(t=0.382、0.110,P>0.05)。结论原发性高血压患者的年龄是ba PWV的影响因素之一,同时DSBP-SD、24 h SBP-SD也是ba PWV的影响因素。

铁路桥梁连续梁施工中挂篮控制要点分析

随着我国社会经济的不断发展,我国交通运输业也获得快速发展,而铁路运输作为交通运输当中的重要部分,其安全性和经济性要求越来越高,铁路运输压力也在不断增加,而铁路桥梁中的连续梁施工中所使用的挂篮技术也越来越频繁。对铁路桥梁连续梁中的挂篮技术进行分析研究,对相关挂篮施工技术控制要点进行分析,从而不断促进连续梁施工技术的提升。

早期肺癌胸腔镜解剖性肺段切除临床疗效及手术质量控制

目的:探讨胸腔镜解剖性肺段切除术对早期肺癌病人临床疗效的影响及其关键技术的质量控制。方法:选取50例早期肺癌病人进行回顾性研究,对照组25例进行胸腔镜肺叶切除术,观察组25例进行胸腔镜解剖性肺段切除术及关键技术的质量控制,包括术前运用三维CT支气管血管成像(3D-CTBA)技术严格控制手术路径规划,术中采用改良膨胀萎陷法进行肺段间交界的界定,并采用电钩、超声刀结合直线切割缝合器实施精准肺段切除,对比2组病人手术期间临床指标、6 min步行距离、血常规水平、VAS评分和并发症发生情况。结果:与对照组相比,观察组术中出血量少、胸腔引流总量少、胸腔引流时间短、淋巴结切除个数少和术后住院时间短(P<0.05~P<0.0),2组手术时间差异无统计学意义(P>0.05);2组术后与术前相比,6 min步行距离缩短,且观察组缩短幅度较小(P<0.01);白细胞计数升高,且观察组变化幅度较小(P<0.05);2组术后VAS评分差异有统计学意义(P<0.05);观察组术后并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论:胸腔镜解剖性肺段切除术相对于肺叶切除术可降低早期肺癌病人的手术创伤程度,利于病人快速康复;通过严格控制手术路径规划、肺段间交界精准界定及解剖性分离等肺段切除核心技术,充分发挥解剖性肺段切除技术优势,改善术后病人生活质量。

全地面起重机主臂超起工况建模分析

全地面起重机由于其独特的优势被广泛应用于各种行业.其中主臂超起工况是较常使用的工况,其合理的设计对于整机性能至关重要.由于臂架需计算工作姿态多且计算复杂,宜采用力学分析软件及编程辅助设计.针对全地面起重机主臂超起工况,本文介绍了利用VB编写自动生成ANSYS命令流的快速设计软件基本过程,并总结了臂架的建模方式和编程及受力分析中需要注意的事项,为后续的优化设计打下了基础.

碱溶解玉米淀粉制备高吸水性树脂

以玉米淀粉、丙烯酸为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,将中和丙烯酸的NaOH提前加入体系溶解淀粉,一步法制备出淀粉基高吸水性树脂(SSAP1)。通过单因素实验探究了丙烯酸与玉米淀粉质量比、丙烯酸中和度、引发剂APS用量、交联剂MBA用量对产物吸水倍率的影响,获得最优制备参数。通过FTIR、XRD、SEM分析了SSAP1微观结构,对比了SSAP1和高温糊化淀粉制备出淀粉基高吸水性树脂(SSAP)的接枝率和应用性能。结果表明,碱溶解玉米淀粉成功接枝聚丙烯酸分子链并发生交联反应形成高吸水性树脂,该方法能更有效地破坏淀粉分子内氢键并提高反应效率;SSAP1吸水速率与重复吸水性能优于SSAP;SSAP1在蒸馏水和盐水(0.1 mol/L NaCl溶液)中的吸收倍率分别为464和34 g/g,相比SSAP的吸水倍率(428 g/g)和吸盐水倍率(26 g/g)有明显提升。

洞庭湖总磷污染现状及治理对策分析

洞庭湖是我国第二大淡水湖,在保护生物多样性并促进区域发展等方面具有重要的作用.受发展阶段和发展方式的制约,洞庭湖面临水体污染问题,其中水体主要超标因子为总磷.2015—2020年,湘江、资江、沅江、澧水四水总磷年均值分别从0.092、0.080、0.105、0.083 mg/L下降到了0.054、0.053、0.043、0.048 mg/L,分别下降了41.3%、33.7%、59.0%、42.2%,四水来水中总磷含量的减少使得洞庭湖总磷污染问题逐步改善.湖区水质监测断面总磷呈现显著下降趋势,总磷年均浓度从0.093~0.128 mg/L下降至0.040~0.072 mg/L,但依旧高于地表水三类标准中湖、库总磷标准(0.05 mg/L).为控制湖体总磷污染,推进洞庭湖水环境状况稳中向好发展,保护湖区生态环境,提出以下对策:1)全面控制污染物排放,重点推进农业面源污染治理.完善政策法规标准体系建设,加快洞庭湖流域水污染综合整治法律法规修订步伐,制定流域排放标准;2)河湖共治,连通水系,增强河湖水体流动性,净化内源污染物,形成可调可控、脉络相通的水网体系;3)加快产业转型升级,推动形成绿色生产方式,强化科技支撑.

大豆分离蛋白纸张抗水表面施胶剂制备及性能

以大豆分离蛋白(SPI)为原料、烯基琥珀酸酐(ASA)为疏水改性剂,控制ASA与SPI伯氨基的摩尔比合成了4种不同酰化度的疏水大豆分离蛋白ASAx-SPI[x=n(ASA)/n(SPI-NH2),x=0.5,1,1.5和2]。通过伯氨基含量、FTIR、UV-Vis、荧光光谱、疏水指数对ASAx-SPI的结构和性能进行了表征。结果表明:长链疏水基团成功引入到了SPI骨架上,ASAx-SPI的酰化度和疏水指数随着x的增加而增大,当x达到1.5后趋于稳定。ASA1.5-SPI的施胶量为0.77 g/m2时,施胶纸的初始水接触角可达132°,水滴保留时间可达53 min。XPS和SEM分析结果显示:ASA1.5-SPI在纸纤维表面形成一层粗糙的疏水薄膜。此外,纸张力学性能测试表明:ASA1.5-SPI施胶纸的抗张强度由未施胶纸的0.60 kN/m提升至0.67 kN/m。

青年群体生育意愿的十年变迁(2012~2021)——基于年龄、时期和世代分析

当代青年生育意愿的低迷引起学界广泛关注。然而目前青年群体生育意愿的低迷究竟是属于个体生命周期中的年龄效应,还是可以归结为他们独特的代际人口特征,抑或是剧烈社会变迁所导致,依然需要深入探讨。文章基于中国青年网民社会心态追踪调查数据(2012~2021),采用生命历程理论视角和APC模型,探讨了青年群体生育意愿在年龄、时期和世代三个维度上的变化趋势。统计分析发现,年龄与生育意愿呈现倒U型关系;青年群体表达的生育意愿在2012~2021十年间整体上随时间推移而下降;越年轻的世代,其网络表达的生育意愿越低。研究表明,青年群体生育意愿的低迷是个人生命周期、社会变迁和世代更替共同作用的结果。从世代效应与时期效应的对比来看,时期效应是导致青年群体生育意愿下降的主要动力机制。影响生育意愿下降的主要因素并非世代更替所带来的深层次生育观念变迁,而是外部社会经济环境的形塑。在构建生育友好型的社会政策及发展型家庭政策时,需要切实考虑当代青年的生存和发展现状,减轻生育成本,优化生育环境,进一步释放生育潜力。