改进的SSD航拍目标检测方法

近年来,无人机技术的快速发展使得无人机地面目标检测技术成为计算机视觉领域的重要研究方向,无人机在军事侦察、交通管制等场景中具有普遍的应用价值.针对无人机场景下目标分辨率低、尺度变化大、相机快速运动、目标遮挡和光照变化等问题,提出一种基于残差网络的航拍目标检测算法.在SSD(single shot multibox detector)目标检测算法的基础上,用表征能力更强的残差网络进行基准网络的替换,用残差学习降低网络训练难度,提高目标检测精度;引入跳跃连接机制降低提取特征的冗余度,解决层数增加出现的性能退化问题.同时,针对SSD目标检测算法存在的目标重复检测和小样本漏检问题,提出一种基于特征融合的航拍目标检测算法.算法引入不同分类层的特征融合机制,把网络结构中低层视觉特征与高层语义特征有机地结合在一起.实验结果表明,算法在检测准确性和实时性方面均具有较好的表现.

基于熵值的冠心病基因网络模块划分方法评价与模块功能相似度分析

目的解决网络模块划分方法优选问题,并对划分结果进行功能解析和评价。方法利用多种常用模块划分方法,包括MCLi QUE,Cluster one,NCMine,PEWCC,Fuzzifier cluster,Community cluster,Connected component cluster,MCL cluster,MCODE cluster,Spectral clusters of protein sequences和AP等,对冠心病基因网络进行模块划分,通过网络结构熵值计算进行评价,优选出一种方法进行划分模块。基于基因功能富集分析对模块的通路功能进行富集,并利用杰卡德相似指数分析方法,对模块与总网络的功能进行比较和分析。结果用MCODE cluster方法划分出11个模块,网络熵值为4.33637,在几种方法中熵值最小,最适于冠心病基因网络模块的识别。基于基因功能富集分析和杰卡德相似指数分析方法,发现11个模块能涵盖冠心病相关通路中的38条,覆盖率达到73.1%。其中,模块3,4和7能用较少的基因富集到较多的功能。结论网络信息熵可以为模块划分方法的评价提供一种可行方案。划分后的模块可以代表原疾病网络的大部分功能,并在功能富集上有一定优势,对进一步简化和理解疾病网络具有实际意义。

Quantitative identification of compounds-dependent on-modules and differential allosteric modules from homologous ischemic networks

Module-based methods have made much progress in deconstructing biological networks.However,it is a great challenge to quantitatively compare the topological structural variations of modules(allosteric modules,AMs)under different situations.A total of 23,42 and 15co-expression modules were identified in baicalin(BA),jasminoidin(JA)and ursodeoxycholic acid(UA)in a global anti-ischemic mice network,respectively.Then,we integrated the methods of module-based consensus ratio(MCR)and modified Z summary module statistic to validate 12 BA,22 JA and 8 UA on-modules based on comparing with vehicle.The MCRs for pairwise comparisons were 1.55%(BA vs JA),1.45%(BA vs UA),and1.27%(JA vs UA),respectively.Five conserved allosteric modules(CAMs)and 17 unique allosteric modules(UAMs)were identified among these groups.In conclusion,module-centric analysis may provide us a unique approach to understand multiple pharmacological mechanisms associated with differential phenotypes in the era of modular pharmacology.

Three-Photon Resonant Third Harmonic Generation of H2 in Vacuum Ultraviolet and Extreme Ultraviolet Regions

Tunable coherent vacuum ultraviolet and extreme ultraviolet radiation have been produced in H2 by three-photon resonant third harmonic generation via B1 Σ_(u)^(+)(v’) ← X^(1) Σ_(g)^(+) (v = 0 ) and C^(1) IIu(v’) ← X^(1) Σ_(g)^(+) ( v = 0 ) transitions. Highly resolved third harmonic spectrum exhibits some distinct characteristics. Phase-matching effect of the nonlinear optical process is also discussed.

Two-and Three-P hoton Resonant Third Harmonic Generation in Molecular Nitrogen

Tunalbe coherent extreme ultraviolet radiation has been produced in nitrogen by third harmonic generation(THG)processes enhanced by two-photon resonance with the a^(1)II_(g)(v'=1)state and three-photon resonance with the c'_(4)^(1)Σ_(u)^(+)(v'=1)state,respectively.The highly resolved THG spectra imply that THG can be used to probe the higher excited states and to detect the rotational population of a molecular gas.

Optical Third Harmonic Generation in Methane

Methane has been used as a nonlinear optical medium to produce tunable coherent vacuum ultraviolet and extreme ultraviolet radiation.A vibrational structure with a vibrational frequency of 820cm^(-1) was observed in a highly resolved third harmonic spectrum.This proved that third harmonic generation is an effective method to probe the higher excited states of molecular gases.

Two-Photon Resonant Third Harmonic Generation in Carbon Monoxide

Tunable coherent extreme ultraviolet radiation has been generated in CO by two-photon resonant third harmonic generation via the A^(1) II(v'=4)←X^(1)Σ+(v"=0)transition.The third nharmonic spectrum exhibits resolved and improved rotational lines due to the expansion cooling of the molecular beam.The saturation and the phase-matching of the nonlinear process are also discussed.

基于潜阳活血治则的天芎颗粒治疗高血压病临床体会

高血压病为临床最常见的慢性疾病,已成为心血管疾病最常见的危险因素,因其高发病率、致残率、病死率备受全球关注。尽管现代医学在新型降血压药物,如microRNA候选药物Zilebesiran、直接肾素抑制剂、肾交感神经阻断术等高血压病的治疗手段上取得进展,但其控制率仍不理想。如何有效防控高血压病,已成为当前亟待解决的临床难题之一。中医药治疗高血压病历史悠久,已积累丰富的经验,包括理论认识、有效单味药、复方、中成药与经典名方。中医学中,高血压病属于“眩晕”“头痛”等范畴。既往文献与临床研究发现,高血压病存在火证、饮证、虚证、瘀证等关键病机。其中,肝阳上亢与血压波动、血压变异、炎症、交感活性兴奋等密切相关;瘀血内阻与高血压病的心、脑、肾等靶器官损害密切相关。因此,肝阳上亢、瘀血内阻这两大关键病机贯穿高血压病的疾病始终。前期研究发现,基于潜阳活血治则治法而形成的有效经验方——天芎颗粒,源于经典名方《御药院方》芎䓖天麻丸,由天麻、川芎、葛根、牛膝、川牛膝组成,在高血压病的治疗中疗效显著。其临床运用指征包括头痛、头晕、头胀,项强,腰腿酸软。同时可伴有言语不利,口渴,大便或正常、或稀溏,腰酸腿软,下肢疼痛,筋脉挛急,行经腹痛,舌暗红,脉弦数有力、或脉过寸口,弦直而长。在合方规律上,可根据高血压病患者所处的不同病机阶段,合方而用,火证阶段常合天麻钩藤饮、柴胡加龙骨牡蛎汤;饮证阶段合半夏白术天麻汤;虚证阶段合六味地黄丸、肾气丸。在剂量加减上,应抓主症,根据血压值调关键药物的剂量,部分药物可足量运用。通过解析天芎颗粒组方配伍、临床运用指征、合方经验及剂量运用体会,为中医药治疗高血压病阳亢血瘀证提供有效治疗方法及更多选择。

基于现代病理生理机制的柴胡加龙骨牡蛎汤方证解读及临床运用体会

柴胡加龙骨牡蛎汤出自东汉医家张仲景的《伤寒论》,原文将该方用于治疗伤寒太阳表证误用下法,导致邪气内陷而成表里俱病,虚实互见之变证。现多将该方用于少阳阳明合病。基于现代病理生理机制,对柴胡加龙骨牡蛎汤的经典条文内涵进行解读,其“胸满”“烦”“惊”“小便不利”“谵语”“一身尽重,不可转侧”均具有深刻的病理生理学基础,涉及心血管、呼吸、神经系统、精神神经等多个系统病变。该方临床应用范围极其广泛,可用于治疗癫痫、脑动脉硬化、脑梗死等脑血管疾病,高血压病、心律失常等心血管疾病,以及失眠、便秘、焦虑、抑郁状态、心脏神经官能症等急慢性疾病以及心身医学疾病。其临床运用指征包括胸胁苦满,口苦,咽干,目眩的柴胡证;失眠,焦虑,抑郁,易惊,烦躁,多梦等精神神经症状;舌质红,舌苔厚黄腻,脉弦硬有力。除了单方应用之外,该方在合方运用上也有规律可循,笔者发现,该方临床常与瓜蒌薤白类方、温胆汤、枳术丸、橘枳姜汤、酸枣仁汤、半夏白术天麻汤等经典名方合用。

中医药治疗高血压病研究述评与展望

高血压病是心脑血管事件的重要诱因,已成为全球重大公共卫生问题,给社会带来了沉重的卫生经济学负担。在中国工程院发布的“未来20年我国可预防的重大疾病和健康问题研究”中,高血压病排在第二位。由于高血压病本身的复杂性,很多患者需终身服用降血压药。虽然现代医学在降血压领域已取得长足进展,但因此带来的诸多问题仍未得到有效解决,包括降血压西药的不良反应,长期服药导致依从性下降,高血压病相关临床症状与体质不能得到有效改善等。近10年,中医药治疗高血压病的研究备受关注,是我国中医学和中西医结合研究最活跃的领域,在理论、临床与实验研究方面取得重大进展。研究发现,除平稳降血压外,中医药还具有改善临床症状、逆转危险因素、改善患者生活质量、保护高血压病导致的靶器官损害等诸多优势。该文从指南/标准/共识、临床研究、实验研究、系统评价/Meta分析4个方面,系统梳理近10年来中医药治疗高血压病的国际、国内研究进展,总结中医药降血压循证证据,明确中医药降血压机制,以期聚焦热点、把握方向,为高血压病的中医诊疗与新药研发提供参考与借鉴。

基于病-证-治结合的核心方证研究思路

病证关系是当前中西医结合研究的热点和关键。根据侧重不同,病证结合又可以分为以证为纲的同病异治、异病同治和以病为纲的同证异治、异证同治2种模式。现代医学辨病结合中医学辨证及核心病机的研究思路是当前主流模式。然而,研究发现,在当前病证结合及核心病机的研究中,存在病证异质及证治分离趋势。鉴于此,提出核心方证的研究思路与模式。根据方证对应理论,核心方证是对既往核心病机研究的深化,是在现代医学明确诊断疾病的前提下,抓住主要矛盾,凝练、总结得出疾病的最常见方证诊断。核心方证研究包括方证诊断标准研究,疾病的方证分布规律研究,方证基础上的药证演变规律研究,方证合方规律研究以及方证动态演变规律研究。方证诊断标准研究,即通过对古代文献、临床经验、医案等筛选,综合运用专家咨询、因子分析、聚类分析等,通过破译经典医籍中的方证记载、临床运用经验及相关药证,进而凝练提出的包含疾病、症状、体征、病理生理等关键信息在内的方证诊断信息。疾病的方证分布规律研究,是指在方证诊断标准建立的基础上,通过文献及临床横断面调查研究总结凝炼而成的疾病所包含具体方证类型。方证基础上的药证演变规律,即在明确的方证诊断基础上,通过文献与临床研究,探索其所合并出现药证的规律。方证的合方规律研究,是指某疾病的核心方证常固定性地与其他方证合方出现。方证动态演变规律是指疾病在发生发展过程中,随着时间和空间的改变而出现的方证之间不断转变过程。核心方证的提出有利于实现病-证-治三者统一,有利于深化病证结合研究模式。

心律失常的中医认识与经方治疗策略

心律失常为心血管病领域的常见病、多发病,我国约有2000万心律失常患者,给公共卫生健康带来沉重负担。目前,药物与手术治疗已成为心律失常的常规治疗手段。然而,“治”心律失常药物存在“致”心律失常的不良反应、手术治疗尚存在一定的失败率与复发率,因此心律失常的临床治疗效果亟待提升。心律失常属于中医学“心悸”范畴。在病因病机上,与肝郁气滞、痰浊内蕴、水饮凌心、火热扰心、瘀阻心脉、寒凝心脉及气血阴阳亏虚密切相关。因此,提出郁悸、痰悸、饮悸、火悸、瘀悸、寒悸、虚悸7种中医证型。在经方治疗策略上,郁悸推荐柴胡加龙骨牡蛎汤,痰悸推荐温胆汤,饮悸推荐苓桂术甘汤等苓桂剂,火悸推荐三黄泻心汤,瘀悸推荐血府逐瘀汤,寒悸推荐麻黄附子细辛汤,虚悸则根据气血阴阳的不足,推荐桂枝甘草汤、桂枝甘草龙骨牡蛎汤、黄连阿胶汤、炙甘草汤、归脾汤等。若证型相兼,则合方而治。基于“方证对应”与“病机结合病理,药性结合药理”的中西医整合医学思想,该研究提出在心律失常的中医治疗中,主张有是证用是方,倡导“病机-病理-药性-药理”四位一体的中西医整合诊疗模式,进一步提升经方治疗心律失常的临床疗效。

《中国高血压临床实践指南》(2022版)评价与中药降血压探索

高血压病是导致城乡居民心血管疾病死亡的最重要的危险因素,已成为全球重大公共卫生问题。2022年10月由国家心血管病中心等多个学术组织联合发布《中国高血压临床实践指南》(以下简称《实践指南》),明确下调高血压病诊断标准、提高老年患者降血压目标、提前药物干预时机的变化引发广泛讨论。虽然《实践指南》针对上述3个方面进行的调整具有一定的国际循证依据,然而就现有的证据水平,不同研究对强化降血压带来的心血管获益仍存在争议,同时此次提出的一系列新标准是否适合中国人群、我国基层高血压病控制水平能否适应新的诊治标准等方面,还有待进一步深入研究。不同于《实践指南》中血压严格达标等理念,中医学在治疗高血压病过程中,更强调包括高血压病前期、高血压病以及高血压病靶器官损害在内的全程防治与整体治疗观念。近年来,基于丰富的临床试验研究和高质量循证依据,中医药治疗高血压病的优势逐渐显现。团队前期研究发现,高血压病的病机包括火证、饮证、虚证三大类型。中医药治疗高血压病具有平稳降血压、缓和降血压、持久降血压特征。在降血压之外,还具有逆转危险因素、保护靶器官损伤等作用,体现出多靶点、多成分、整体综合调节特点,可运用于包括高血压病前期、高血压病以及高血压病靶器官损害的高血压病前期、中期与晚期的全过程防治,具有一定的临床应用前景。

高血压病合并性功能障碍的中医认识及治疗策略

高血压病及其靶器官损害已成为危害健康的重大公共卫生问题。性功能障碍是现代高血压病治疗中面临的新难题。现代病理生理机制研究表明,高血压病可导致性功能障碍。此外,以利尿剂等为主的三大类降压药也能导致性功能障碍。中医学中,高血压病属于“眩晕”“头痛”“头风”等范畴。对高血压病的中医病机认识,既往多从“肝风”“阳亢”等角度立论,然而,基于对古今文献与医案的深入研究及多年临床实践,发现肾虚为其现代病机关键。高血压病合并性功能障碍属于中医学肾虚证范畴,尤其以肾阴不足常见。既往团队及其他研究表明,滋阴补肾法不仅能有效降压,改善性功能障碍,还能逆转危险因素,以及保护靶器官损害。该文系统论述高血压病合并性功能障碍的中医认识和现代病理生理机制,以及补肾中药(单味药、复方)治疗高血压病合并性功能障碍的临床治疗策略,以期为补肾法治疗高血压病合并性功能障碍提供临床借鉴。

基于“病机结合病理,药性结合药理”临证模式的柴胡加龙骨牡蛎汤防治缺血性脑卒中思路探讨

柴胡加龙骨牡蛎汤是《伤寒论》中治疗少阳阳明合病的经典名方,现代常用于治疗精神神志及神经系统、妇科、男科、心血管系统等疾病,然而其治疗缺血性脑卒中的研究尚不多见。笔者在临床实践中发现,该方治疗缺血性脑卒中疗效显著,能缩短病程,并能显著减少复发。柴胡加龙骨牡蛎汤方证特征包括：邪在少阳证、精神神经症状、水饮上冲证以及热结胃肠证。＂病机结合病理,药性结合药理＂是现代中医临床的重要思维模式。据此原则,该文认为中风病机以火热亢盛为主,兼夹痰瘀水饮,与柴胡加龙骨牡蛎汤方证中对应的缺血病灶周围的应激性脑水肿带,颅内压升高、交感神经神经兴奋,单胺类神经递质大量释放、中风后自主神经功能减退,胃肠道应激反应等病理过程契合。同时,柴胡加龙骨牡蛎汤的药理学研究表明,其作用靶标集中在以HPA轴为中心的神经内分泌学系统,参与神经元再生与凋亡、氧化应激、交感神经亢进、炎症反应等过程,这与缺血性脑卒中发生后的病理改变具有一致性。因此,柴胡加龙骨牡蛎汤是防治缺血性脑卒中的关键方剂。

基于系统药理模式挖掘中药寒热药性的关键靶标和疾病网络

目的:通过系统药理学的方法挖掘影响中药寒热药性的关键靶标,为进一步研究寒热药性的实质提供新的思路。方法:构建寒热中药成分数据库;通过活性成分筛选及网络打靶构建有效成分-靶点网络;通过网络分析筛选出关键靶点,并以此构建靶点-疾病网络。结果:通过网络分析得到寒性中药网络中有PTGS2、PTGS1和SCN5A关键靶点,热性中药网络中有GABRA1、PTGS2和PTGS1关键靶点;寒性中药对于前列腺癌、乳腺癌等癌症及心血管疾病具有潜在的治疗作用,而热性中药在阿兹海默症、疼痛、认知障碍、焦虑症、帕金森症等精神类疾病方面显示出一定的应用价值。结论:基于系统药理学的研究方法有助于寻找寒热药性的关键靶点和疾病网络,为深入诠释寒热药性的生物学本质提供有益的信息和数据支撑。

丹红注射液治疗冠心病心绞痛基因网络的模块划分与生物学机制分析

目的:运用模块药理学分析框架,从功能模块水平探索丹红注射液治疗冠心病心绞痛的药理作用机制。方法:融合中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)中药物成分对应的靶点和疾病靶点数据库(DisGeNET,OMIM和CTD)的心绞痛相关基因,利用STRING version 11.0构建丹红注射液治疗心绞痛的靶点网络;MCODE,MCL和GLay算法识别功能模块,通过最小网络结构熵优化模块识别结果。利用DAVID version 6.8生物信息分析平台对模块进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:整合丹红注射液相关的262个基因与心绞痛相关的192个基因,构建丹红注射液治疗心绞痛靶点网络,包含414个节点和6621条边。经最小网络结构熵优化后,用MCODE算法识别出12个功能模块(节点数>3个),其中最大模块(模块1)有47个节点和962条边,MCODE评分41.826分。对丹红注射液治疗心绞痛的基因网络和MCODE划分的模块进行KEGG通路富集分析,分别得到37条和58条KEGG通路,且有86.5%的覆盖率。12个模块富集到的通路大致可分为十一类,其中人类疾病(45%),信号转导(17%),氨基酸代谢(14%)相关的通路所占比例较大。模块1富集到的通路数量最多,有39条,主要功能为信号转导相关模块。模块3是氨基酸代谢相关模块。结论:丹红注射液治疗冠心病心绞痛的治疗效应是通过多模块、多通路、多功能作用实现的,其主要通过调节与信号转导,氨基酸代谢,神经活性配体-受体相互作用,Ca2+和p53信号相关的模块发挥治疗作用。

基于嗅觉受体的辛香类中药陈皮、丁香和小茴香药性表达的网络药理学研究

目的采用网络药理学技术和方法,筛选辛香类中药陈皮、丁香、小茴香和嗅觉受体相互作用的物质基础、靶点和通路,揭示辛香类中药辛味药性表达的分子机制。方法通过TCMSP等数据库收集陈皮、丁香、小茴香3味辛香类中药的化学成分,筛选出活性成分,预测其相关靶点;通过UNIPROT数据库收集所有与嗅觉受体(olfactory receptor,OR)相关的蛋白;将筛选所得靶点和OR相关蛋白上传至STRING数据库进行蛋白相互作用分析;采用Cytoscape软件绘制靶点OR蛋白互作网络图,并进一步对关键靶点蛋白进行GO分析和KEGG通路富集分析。结果共获得陈皮有效成分5个、丁香有效成分5个、小茴香有效成分2个;药物靶点蛋白共224个;嗅觉受体相关基因515个。蛋白互作网络发现GNB2、CHRM2、CHRM3、GNGT2、ADRA2A等25个靶点是3味辛香类中药中挥发性成分激活OR后发挥药效的关键靶点。GO和KEGG富集分析确定了31个生物过程,78个信号通路。结论嗅觉受体主要被辛香类中药的挥发性成分激活,然后启动多个信号通路共同参与辛香类中药药性的表达,产生"气味辛香"之效。

寒性与热性中药对小鼠棕色脂肪组织中产热调节蛋白UCP1基因和蛋白表达的影响

目的:观察寒性与热性中药对机体产热的关键节点解偶联蛋白-1(UCP1)的调节作用,寻找寒热药性的共性的生物学规律。方法:分别采用Real-time RCR和Western blot的方法研究寒性中药(黄连、黄芩、黄柏)和热性中药(白芷、肉桂、胡椒)对小鼠棕色脂肪组织中UCP1 mRNA和蛋白表达的影响。结果:寒性中药对UCP1 mRNA和蛋白表达均有显著下调作用(P<0.01,P<0.05);热性中药除胡椒外对UCP1 mRNA和蛋白表达均有上调作用(P<0.01)。结论:在基因和蛋白层面调节UCP1表达的生物效应可能是寒性与热性中药的共性特征之一,与中药药性的寒热性表征相关。

基于UHPLC-MS的吴茱萸汤影响虚寒呕吐大鼠尿液代谢谱的研究

目的 观察吴茱萸汤对虚寒呕吐大鼠尿液代谢谱的变化,探讨其治疗虚寒呕吐证可能的作用机制。方法 运用复合法(大黄+顺铂)制备大鼠虚寒呕吐模型,将大鼠随机分为对照组、模型组、吴茱萸汤组。利用超高液相色谱-质谱(UPLC-MS/MS)技术结合主成分分析、偏最小二乘分析等方法对尿液数据进行分析,鉴定出潜在生物标志物,通过VIP及非参数检验筛选并通过多元化ROC曲线验证差异代谢物;运用PathwayAnalysis数据库对差异性代谢物进行拓扑分析;运用R和Cytoscape进行代谢产物的相关性分析和模块化分析。结果 尿液代谢谱对照组和模型组完全分离,吴茱萸汤组靠近对照组,表明模型复制成功,且吴茱萸汤能够干预大鼠的虚寒呕吐症状,提示大鼠机体具有恢复到正常状态的趋势。从尿液中筛选出34种差异代谢物进行通路分析,发现虚寒呕吐发挥干预作用可能与缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,精氨酸和脯氨酸代谢,色氨酸代谢,酪氨酸代谢,花生四烯酸代谢,三羧酸循环(TCA循环)等通路有关;进行模块化分析发现10个模块之间关系密切,丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、色氨酸、异亮氨酸、琥珀酸、丙氨酸、富马酸、苹果酸、异柠檬酸等生物靶点可作为虚寒呕吐模型的标识。结论 吴茱萸汤能够改善虚寒呕吐模型的生理特征,机制可能与吴茱萸汤调节大鼠体内紊乱的氨基酸代谢、能量代谢及脂代谢等有关。