人工智能混合现实技术在特殊类型复杂性上尿路结石经皮肾镜手术规划中的应用

目的 评价人工智能混合现实技术(AI-MR)在规划特殊类型的复杂性上尿路结石行超声引导下经皮肾镜碎石术(PCNL)中的应用价值。方法 该项目为前瞻性单中心单臂临床研究,纳入2022年8月—2023年5月于清华大学附属北京清华长庚医院收治的行超声引导下PCNL的15例特殊类型复杂性上尿路结石患者,其中男性9例、女性6例,包括盆腔异位肾结石3例、马蹄肾结石5例、脊柱畸形合并肾结石3例、移植肾结石4例。基于患者术前计算机断层扫描尿路造影(CTU)数据进行数字三维重建,并使用AI-MR在真实空间中投射手术相关的三维影像,获得术区的“透视化”信息,从而进行术前设计与规划,内容主要包括目标肾盏、通道数目及辅助措施。并对目标肾盏及通道数的符合度、一期净石率、总手术时间、主皮肾通道建立时间、血红蛋白下降量、手术并发症、术后住院时间等情况进行分析。结果 15例患者均使用AI-MR进行术前规划,顺利完成一期超声引导下PCNL。基于术前规划,我们采用了单一标准通道经皮肾镜碎石术(S-PCNL)以及S-PCNL联合针状肾镜(Needle-perc)或顺/逆行输尿管软镜(FURS)的手术方式,其中4例患者行单通道S-PCNL,3例行多通道S-PCNL,8例行S-PCNL联合Needle-perc或FURS。目标肾盏及通道数术前规划和术中实施的符合率为86.7%,一期净石率80.0%,平均主皮肾通道建立时间(2.3±0.3)min、平均总手术时间(61.5±12.2)min、血红蛋白下降值(9.6±1.2)g/L,平均术后住院时间(4.6±0.5)d。无输血、脏器损伤和尿源性脓毒症等Clavien-Dindo≥Ⅱ级并发症发生。结论 AI-MR可量化分析特殊类型复杂性上尿路结石患者的术前影像数据,实现术区三维透视化效果,利于制定手术方案,优化穿刺路径,有效规避周围脏器损伤风险,达到减少并发症、缩短治疗周期以及提高一期净石率的效果。

基于集成计算材料工程的新型碳化铀核燃料设计

极端条件下的材料物性对于新一代装备关重部件金属材料的优化设计和效能评估至关重要。但是,极端环境实验测量昂贵、复杂,不确定性因素较多,仅仅依靠实验难以系统全面地评估材料的物性参数。因此,迫切需要发展极端条件下高通量、多尺度的集成计算材料工程关键技术。多元碳化物作为一类新型核燃料,因其高熔点、高硬度、高温稳定等优异的物理化学性能受到国内外极大的关注。通过高通量第一性原理计算对(UNb)C、(UZr)C和(UTa)C的热力学性质进行了系统研究,基于极端材料集成计算平台(ProME)局域化学环境近似方法(SAE)和平均场势(MFP 2)方法,进行了多组元体系建模和热力学特性的计算。揭示了不同掺杂元素对体积模量、熵、吉布斯自由能、晶格热导率等基础物性的作用规律,为新型核燃料的成分设计提供了重要数据参考。

冲击载荷下压电双稳态层合板瞬态响应

从理论上研究了中心固支边界下含压电材料层双稳态碳纤维复合材料层合板在受到冲击载荷后的机电响应。以含17个未知参数的假设位移场为基础,利用一阶剪切变形理论得到应变位移关系。根据能量原理,通过拉格朗日方程得到系统的机电运动方程,分别研究了系统在受到突加载荷、递增载荷、正弦载荷、空气爆炸载荷等瞬态冲击下的机电响应。研究结果显示,跳变现象的产生与外力功输入大小密切相关,跳变产生的瞬时电压幅值约为未跳变的10倍。

内蒙古某金融数据中心空调系统设计

介绍了内蒙古地区某金融数据中心采用间接蒸发冷却空调机组和风冷冷水系统的双冷源空调系统工程案例。结合内蒙古地区的气候条件,对系统的整体架构进行了阐述,并对系统节能性进行了详细分析,以期在内蒙古地区实现电能利用效率(PUE)和水资源利用效率(WUE)的“双低”目标。利用仿真软件对机房内的气流组织进行了模拟仿真,结果表明,机房内空调无论在哪种工况下运行,房间温度皆分布均匀。机房热环境评价指标参数中,供热指数(SHI)值接近0,回热指数(RHI)值接近1,机房气流组织良好,空调送风效率高,机柜无热点。

矿山运输皮带系统智能巡检机器人设计及应用

为克服矿山运输皮带系统人工巡检的弊端,综合人工智能、自动控制、机器视觉、物联网等技术设计了矿山运输皮带智能巡检机器人系统。该系统很好地克服了复杂的环境、狭小的空间、噪音大、不安全因素等对人工巡检的影响,检视结果不受监测手段、数据记录、数据分析方面的制约,最大程度提高安全性和对设备的保护能力。矿山运输皮带智能巡检机器人系统在多个现场成功应用,运行效果良好,并带来可观的经济和社会效益。

腰椎间盘突出症合并有下尿路症状患者临床与尿动力学研究

目的:观察腰椎间盘突出引起的下尿路症状的特点和尿动力学的变化。方法:将58例腰椎间盘突出症合并下尿路症状患者,根据椎间盘突出节段分为高位椎间盘突出组(A组,T 12-L 3节段,26例)和低位突出组(B组,L 3-S 1节段,32例),并根据不同椎管内容积侵占率(腰椎CT图像)、临床JOA评分评分分组,观察患者所表现的下尿路功能障碍特点和尿动力学检查情况。结果:①本组患者的下尿路症状有尿路刺激症状、尿路梗阻症状或者混合型症状。但B组中有2例不能自主排尿,而A组则没有。②根据JOA评分将其分为15分以上组(>15分)与0~15分组;但两组均为评分较低患者占更高,两组间比较无统计学差异。③两组间在重度和轻、中度侵占率者占比比较有统计学差异。尿动力学检查发现,低位突出组残余尿量分别(36.1±22.0)ml和(132.9±63.50)ml,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。此外,两组的膀胱顺应性间数值分别为19.50(16.2~49.8)ml/cmH2O和44.0(30.2~63.4)ml/cmH2O,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:高位和低位腰椎间盘突出均可出现下尿路功能障碍表现,且椎管侵占严重者、临床评估神经功能评分较低者所占比例更高。高位腰椎间盘突出患者低顺应性膀胱发生率较高;而低位腰椎间盘突出症高顺应性膀胱发生率较高,可发生尿潴留。

编组站提钩自动化智能识别设计

为了提升编组站解编效率与现场作业安全性,进一步提高编组站作业自动化技术水平,针对解编自动化技术瓶颈,提出一种基于深度学习的编组站提钩自动化智能识别设计方案。阐述编组站提钩自动化智能识别的设计需求,从位置信息获取、作业过程监控、图像数据采集、信息数据处理等环节研究图像信息处理方法,重点研究智能识别流程,利用深度卷积神经网络模型与算法研究图像特征值提取与图像匹配识别技术实现方案。经验证,智能识别方案在试验中的平均可靠度达99.37%,为编组站解编自动化提供了一种有效技术手段。

新疆维吾尔族中年人阻塞性睡眠呼吸暂停综合征合并高血压对动脉粥样硬化的影响

目的探讨新疆维吾尔族中年人阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSA)合并高血压对动脉粥样硬化的影响。方法2016年1月至2017年12月我院诊治的中年新疆维吾尔族OSA患者58例,高血压患者66例,OSA合并高血压患者64例,正常对照组56例。测量血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)和测量颈动脉中膜厚度并行组间比较。结果 OSA组和高血压组颈动脉中膜厚度[(0.75±0.13)mm、(0.76±0.08)mm]、血清hs-CRP[(3.57±1.52)mg/L、(2.18±0.64)mg/L]均高于正常对照组[(0.67±0.05)mm、(1.00±1.73)mg/L];OSA合并高血压组颈动脉中膜厚度[(0.84±0.08mm)]、血清hs-CRP[(5.18±1.83)mg/L)]高于OSA组、高血压组和正常对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论新疆维吾尔族中年人OSA与高血压在促进动脉粥样硬化进程和炎性因子hs-CRP中具有协同作用。

鱼道过鱼监测系统的研究与应用

本文从系统结构、装置结构、软件功能等方面进行研究设计,同时结合国内已建项目应用情况,增加自清洗功能,以提高使用效果、减少维护工作量.研制开发的系统已在新疆某水利枢纽鱼道工程成功应用,可为其他鱼道工程过鱼监测系统的设计、建设实施提供借鉴.

基于数字孪生的高端装备智能运维研究现状与展望

大数据、工业物联网、人工智能等使能技术的发展促进了数字孪生与高端装备运维的深度融合,使得传统的“定期修”“故障修”运维模式向“预防修”“状态修”智能运维模式的升级,成为高端装备智能运维领域的研究热点。数字孪生充分利用机理模型、实时传感数据、历史数据以及专家知识等信息,集成多学科、多变量、多层次、多尺度、多粒度、多概率的建模仿真过程,准确表征数据特征并进行高效精准的计算分析,实现虚实空间的高精度、高可靠、高可信的映射及演化,为实际物理系统的状态评估、故障预警与运维决策提供支持。对数字孪生技术在高端装备智能运维领域的发展现状、关键技术及工程应用等进行了梳理,并对未来的挑战与难点进行了总结展望。

U和UO2状态方程研究进展

铀和二氧化铀都是核科学与核工程中的重要材料,长期以来都不缺乏对它们的状态方程的研究。它们生产、存储和使用的环境复杂,涵盖宽温、宽压、强辐照、表面辐射、氦泡演化等极端条件,需要从实验和理论出发获取不同温度和压力下的材料物性,如晶体结构、相变行为、压缩性质、弹性性质与输运性质。此外,它们都属于强关联电子体系,拥有丰富的相图与奇特的物理性质,因此在实验与理论上研究它们的状态方程等物性具有极大的挑战性,该项研究一直属于前沿研究的热点。数十年来,人们采取各种实验手段,对铀和二氧化铀的热力学物性进行了测量;但由于铀及其化合物的特殊性质,相关实验研究工作仍存在一定程度上的困难。而另一方面,自1990年代以来,随着第一性原理方法的发展,使用密度泛函理论(DFT)方法对铀和二氧化铀物理性质展开计算的工作也不断涌现,不仅与实验工作相互验证,而且填补了实验条件无法企及的极端条件下的参数空白。随着计算机软硬件和数值算法的发展,相关DFT方法已经获得了较大突破,对铀和二氧化铀状态方程的描述也更为准确。其中,修正电子多体关联效应的动力学平均场方法(DMFT)以及修正声子振动能的平均场势方法(MFP)等算法是值得研究者进一步关注的。本文就20世纪以来对金属铀和二氧化铀实验和理论状态方程的研究进展进行了梳理,先后针对实验测量和理论计算两方面的晶体结构和相变行为、准静态压缩与冲击绝热压缩曲线、弹性力学、输运性质进行了概括总结,并探讨了二氧化铀晶体缺陷行为的相关研究工作。此外,本文还利用第一性原理方法对铀和二氧化铀的状态方程做了简要的计算,验证了已有公开文献中的结果,这将有助于后续研究。

基于线路数据信息的列车定位方法研究

针对列车丢失卫星信号无法定位的问题,提出了一种基于动态时间规整(DTW)算法的列车平顺度信息匹配的方法。借助传感器对列车的在线的平顺度信息进行采集,利用基于DTW-KF(卡尔曼滤波)的方法对采集到的数据进行处理与规整匹配。基于列车自身速度传感器等的数据作为模板变量与在线测量数据作为测试数据进行匹配,根据DTW的最优匹配路径、失真度和匹配结果可以在列车在丢失卫星信号,无法定位的情况下给出列车离线定位信息。对模板数据进行分块处理(二均分,四均分)与测试数据进行实时匹配,根据DTW算法匹配结果对惯性导航系统(INS)进行误差校正可以使列车在丢失卫星信号的情况下得到列车的在线定位信息。

小麦生产中农业机械与劳动力替代弹性及地区差异测算

测算农业机械对劳动力的替代效应,不仅可以揭示农业机械化进程的决定因素及未来提升空间,还为粮食生产要素配置效率的提升及转型升级提供政策建议。采用2004—2016年中国小麦种植要素投入与价格数据,将要素价格作为内生解释变量纳入超越对数成本函数模型,利用影子替代弹性测算农业机械对劳动力的替代弹性及区域差异。结果表明:(1)中国农业机械的快速发展及粮食产量的稳步增长,主要源于农机对劳动力的有效替代。但随着农机化水平的提高,替代弹性降低,替代难度加大,小麦机械化进程放缓;(2)继续提高农机化水平:第一,农机补贴仍然是调控的主要有效手段;第二,在机耕、机收普及率较高的情况下,重点提高小麦机播水平,将农机与农艺深度融合,推广精准施肥、机械深施、叶面喷施的等农机设备;(3)空间上替代弹性存在显著差异,替代弹性大于1的地区主要集中北方平原地区,农机对劳动力的替代产生内生增长效应,促进粮食产量提高。而四川和云南地区的替代效应受制于地形条件,替代只能产生水平效应。

基于疲劳累积损伤理论的抽水蓄能电站顶盖螺栓疲劳分析

抽水蓄能机组在实际运行中螺栓受力会随着工况的不同而发生改变,而且在重复加载的过程中,螺栓会发生疲劳失效,其疲劳状况直接影响着整个水电站的安全运行。因此,研究各种工况下螺栓的疲劳特性对于水电站安全运行具有重要意义。回龙抽水蓄能电站其之前顶盖螺栓曾发生断裂造成事故,本文结合顶盖螺栓的改造的情况,基于有限元与理论相结合的方法对不同螺栓直径的疲劳特性开展了研究,得到了三种不同直径螺栓在不同工况下的疲劳特性,其中水轮机工况—水轮机飞逸工况此交变工况下的螺栓的疲劳寿命最低,但依然满足疲劳强度的要求,不会发生疲劳破坏,三种直径的螺栓在四种工况转变过程中均为无限寿命,满足疲劳强度的要求。

输尿管软镜碎石术治疗肾结石合并血友病B一例报告

回顾性分析1例肾结石合并血友病B患者临床资料。经尿道输尿管软镜手术(retrograde intra-renal surgery,RIRS)过程顺利,出血少,复查尿路平片(kidney and upper bladder,KUB):右肾未发现残余结石。术后第5天拔出尿管,排尿顺畅,尿色清亮。住院期间无出血、血栓及凝血抑制物生成等替代治疗引起的不良事件。肾结石合并血友病B行内镜手术有出血风险,围术期进行预实验和替代治疗,应用RIRS取石疗效显著。

技术前沿异质下的粮食环境全要素生产率研究

研究粮食环境全要素生产率的时空差异以及其损失,可为评价地区粮食绿色发展水平,优化粮食生产布局和转变粮食生产方式提供参考。考虑技术前沿异质以及粮食生产过程中的非期望产出的情况下,文章采用前沿动态分析模型对15个小麦主产区2004-2013年的小麦环境全要素生产率及其损失来源进行实证分析,结果表明:两种前沿下小麦环境全要素生产率存在显著差异。共同前沿下环境全要素生产率排序依次为东北、中西北、南方和黄淮海区域,而考虑技术前沿异质,黄淮海区域环境全要素生产率超过东北区域,排在第一,其次是东北、南方和中西北区域。区域生产率损失来源存在差异,东北区域生产率损失最小,主要来源于内部管理水平不高;黄淮海地区和南方区域的生产率损失来源相似,主要来源于技术差距,相对内部管理水平较高;中西北区域的生产率损失中技术差距和管理无效比例相当。因此,应当因地制宜地制定相关的技术和管理措施:进一步加强科技创新和技术推广;发展适度规模经营,同时发展农业机械的精细化作业,通过机械作业与农技农艺结合提高管理水平。

基于Multi-CNN空间特征提取的高光谱遥感影像分类

在遥感影像处理领域,对高光谱遥感影像分类处理的需求日益增长,由于大量的高光谱遥感影像训练样本获得较难,使得卷积神经网络不适合应用到高光谱遥感影像分类中。针对此问题,文中提出一种基于Multi-CNN空间特征提取的高光谱遥感影像分类模型,该模型将原始高光谱遥感影像作为输入,最终的分类结果作为输出;自动从不同的尺度提取输入数据的空间特征;解决获得大量有标记高光谱遥感影像训练样本的棘手问题;通过伊春凉水林场数据集上的实验结果表明,文中建立的分类模型,在分类正确率上优于其他分类模型,分类正确率达到92.31%。

综合并发症指数在铥激光前列腺剜除术后患者中的应用

目的:评估综合并发症指数(CCI)在铥激光前列腺剜除术(ThuLEP)术后并发症评估中的应用,并将其与Clavien-Dindo(CDC)分级系统进行对比。方法:回顾性分析2019年8月至2021年10月北京清华长庚医院泌尿外科因良性前列腺增生行ThuLEP手术的283例住院患者的临床资料,分别使用CDC和CCI两种并发症评价体系对患者术后并发症进行评估,并分析两者与术后住院时间的相关性。结果:73例(25.60%)患者共出现80次并发症。CDC分级结果显示Ⅰ级并发症59例(20.85%),Ⅱ级13例(4.59%),Ⅲa级4例(1.41%),Ⅲb级3例(1.06%),Ⅳa级1例(0.35%),无Ⅳb级和V级并发症发生。存在并发症患者累积CCI分值的中位数为8.7(8.7,33.7)分,7例患者发生≥2种并发症,其累积CCI分值高于CDC最高分级对应的CCI分值。两者均与术后住院时间显著正相关,即CDC分级越高,术后住院时间越长(r=0.34,P<0.001),累积CCI分值越高,术后住院时间也越长(r=0.58,P<0.001)。累积CCI分值与术后住院时间相关相关性更强。结论:CCI适用于ThuLEP术后短期并发症的评估,对比CDC可以更加准确地反映并发症的数量和对术后住院时间的影响。

鸟粪石的临床特点和内镜术后肾功能转归的影响因素分析

目的:评估结石成分为鸟粪石的患者围手术期的临床特点,及经内镜碎石术后肾功能转归的影响因素。方法:回顾性分析2016年3月至2022年1月收治的1268例术后结石主要成分为鸟粪石或草酸钙的泌尿系结石患者的临床资料,男764例,女504例。年龄1~89岁。根据术后结石分析结果,将患者分为草酸钙结石组和鸟粪石组。草酸钙结石组869例,男614例,女255例,中位年龄[52(41,61)]岁;鸟粪石组399例,男150例,女249例,中位年龄[50(37,59)]岁,分别统计两组患者的一般情况和相关病史、术前症状和辅助检查、手术时间、术后检验和术后住院时间等多项临床特征参数并比较组间差异。鸟粪石患者中有41例出现了术前、术后血清肌酐情况的显著改变,根据术前、术后肌酐是否异常分为肾功能正常组(术前正常、术后正常)、肾功能恢复组(术前异常,术后正常)、肾功能损害组(术前正常,术后异常)及肾功能异常组(术前异常,术后异常)。肾功能正常组276例,肾功能恢复组21例,肾功能损害组20例,肾功能异常组82例,比较组间各项临床参数的差异。结果:本研究中鸟粪石组和草酸钙结石组患者间的糖尿病病史、尿路异常病史、术前肌酐的差异均无统计学意义(P>0.05);但两组间年龄、BMI、性别、既往结石病史、是否为鹿角形结石、术前肌酐异常的比例、术前GFR水平、术前发热及尿培养阳性病例的比例、围术期肌酐变化差值、术后肌酐异常的比例、手术时间及术后住院时间均有显著性差异(P<0.05)。鸟粪石患者中,肾功能正常组和肾功能损害组的既往结石病史的比例有统计学差异(P=0.023),其余各参数(年龄、BMI、性别、糖尿病病史、既往尿路异常病史、结石最大直径、是否为鹿角形结石、术前发热、术前尿培养结果、手术方式、平均手术时间)的差异均无统计学意义(P>0.05)。对术前肾功能异常的鸟粪石患者进行进一步分析发现,肾功能恢复组与肾功能异常组的结石最大直径有显著性差异(P<0.05),其余各参数均无统计学意义(P>0.05)。结论:既往有结石病史的女性患者更容易出现鸟粪石,与草酸钙结石相比,鸟粪石更可能形成鹿角形结石。鸟粪石患者群体更容易出现术前肾功能损伤、发热及尿培养阳性,手术时间和术后住院时间均偏长,也更容易出现术后肾功能异常。复发情况和结石大小是可用来预测鸟粪石患者肌酐转归的临床因素。

聚脲在回龙抽水蓄能电站上水库全库盆防渗工程中的应用

基喷涂聚脲弹性体技术是一种新型无溶剂、无污染的绿色环保施工技术,已在国内众多水利防渗治理中广泛应用,但在抽水蓄能电站上水库全库盆防渗治理还未有先例.为取得该领域的工程经验,解决相关施工与技术难题,在回龙抽水蓄能电站上水库全库盆与大坝采用防渗性能优异的喷涂聚脲进行防渗处理,全库盆喷涂聚脲面积近10万m2,在全国水库大面积聚脲防渗工程中尚属首例.经过竣工后一年多的检验,获得了远远高于预期防渗治理目标的显著效果,保障了水库安全性与经济性,对抽水蓄能电站水库与大坝防渗治理具有良好的推广应用前景.