关节翻修领域热点问题:感染、康复护理、骨缺损及假体松动

背景:随着国内人口老龄化进展,关节置换手术的数量不断增长,与之对应的是关节翻修手术的数量也随之增加。定性、定量分析关节翻修领域的研究现状、研究热点和研究前沿具有重要意义。目的:通过文献计量学方法对近20年来关节翻修领域相关文献进行可视化分析,探索该领域的研究热点与动态趋势,以期为进一步研究提供参考。方法:计算机检索中国知识资源总库(CNKI)、中文科技期刊数据库(VIP)、中国学术期刊数据库(万方数据)2003-01-01/2022-12-31收录的关节翻修的相关文献,使用Note Express(3.9.0.9588)软件剔除重复数据,并采用CiteSpace(6.2.R6)、VOS viewer(1.6.20)和Excel(2016)软件对发文量、作者及机构合作网络、关键词共现、突现及聚类绘制科学知识图谱。结果与结论:①共纳入文献1806篇,近20年该领域年发文量总体态势趋于稳定;②对合作网络分析可知,发文量最多和中介中心性最高的作者是周一新,发文量最多的机构是周一新任职的北京积水潭医院,而中介中心性最高的机构是中国人民解放军总医院;③对关键词分析可知,关节翻修领域的研究热点主要集中在髋关节、感染、康复护理、骨缺损和假体松动等方面;④对关节翻修领域的文献进行可视化分析有利于理清研究脉络,为研究学者们提供研究思路及方法,并揭示该领域的研究态势和前沿热点。

砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理及应用

研究目的:砂卵石地层由于卵石强度高且颗粒分布无序,因此长管棚施工地层扰动大且支护效果难以保证,已成为制约隧道实际应用的一大瓶颈。本文以某轨道交通暗挖法车站为依托工程,采用理论分析、现场测试与数值模拟相结合的方法,对不同直径、不同环向间距条件下长管棚的支护效果进行了深入研究,以期揭示砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理,提出最佳支护参数。研究结论:(1)砂卵石地层,暗挖隧道管棚超前支护条件下,地层沉降变形在向地表传递过程中,沿高度方向的折减率约为0.91 mm/m;(2)管棚超前支护效果对矿山法隧道工程安全具有决定性作用,须采取措施减小管棚施工扰动及相应地层变形;(3)根据单因素敏感性分析结果,地表沉降随管棚支护长度的增加而增大,随管棚环向间距的增大而增加,且基本呈正相关;(4)为有效控制地表沉降并提高工程经济效益,建议直径127 mm管棚环向间距宜为35 cm,支护长度宜为40 m;直径159 mm管棚建议环向间距宜为40 cm,支护长度宜为40 m;直径209 mm管棚建议环向间距宜为45 cm,支护长度宜为50 m;管棚直径与其最佳打设长度正相关;(5)本研究结论可为砂卵石地层矿山法隧道支护措施提供借鉴与参考。

基于数字孪生和深度学习的结构损伤识别

土木工程实际结构损伤状态的时间跨度通常只占总生命周期的一小部分。为解决传统基于数据驱动的结构损伤识别方法缺乏足够多的损伤训练数据的问题,提出结合数字孪生和深度学习的结构损伤识别方法,并应用于实际工程。该方法利用数值仿真模型和在线监测数据构建结构的数字孪生,以获得不同损伤工况下结构动力响应的“大数据”;为了摆脱对外激励信息的依赖,应用经验模态分解法和传递率函数对得到的数据进行预处理;将预处理后的固有模态传递率函数数据作为深度学习的输入进行训练,实现结构的损伤识别。为验证方法的有效性,对实际结构未经训练的监测数据进行分析,结果表明,该方法泛化能力良好,能够有效识别结构损伤状况。通过数字孪生技术解决了传统方法数据匮乏的问题,不需要任何地震信息,利用固有模态传递率函数数据训练的深度神经网络仍能保持较高的损伤识别准确率,二者结合可以使工程结构健康监测更为主动、可靠、高效。

数字经济与海洋经济高质量发展耦合协调分析

数字经济作为经济发展的新动能,为我国海洋经济实现高质量发展提供了新方向。构建数字经济与海洋经济高质量发展的评价指标体系,运用耦合协调模型和障碍因子模型,探究中国11个沿海省区市数字经济与海洋经济高质量发展耦合协调发展现状及其障碍因子。结果发现:①2011—2020年沿海地区数字经济和海洋经济高质量发展的综合发展水平及耦合协调度均呈现上升趋势,其中数字经济发展迅猛,海洋经济发展稳中向好,耦合系统从整体失调状态发展到整体良好耦合协调状态;②沿海各省区市耦合协调度均有不同程度的提升,耦合协调状态空间差异逐渐减小,2020年9个省区市均发展到基本协调状态以上,其中广东处于高度耦合协调状态;③通过障碍度诊断发现,数字经济障碍度具有“数字基础设施>数字产业化>产业数字化”的特征,海洋经济高质量发展层面具有“海洋科技创新>海洋社会效益>海洋经济效益>海洋资源环境”的特征。

基于主线不停运的城轨支线独立运营改造方案

研究目的:针对大型铁路枢纽接入已运营轨道交通线路引起的既有线改造问题,为满足铁路枢纽与轨道交通连接线(支线)施工期间主线正常运营不受影响,对改造涉及的运营组织与接轨方案进行系统研究,并对土建、轨道、接触网、环网与动照、信号、综合监控与通信系统等的改造及影响进行深入研究,在统筹考虑实施难度、投资与工期的基础上,提出实施风险最小、技术最合理的改造方案。研究结论:(1)既有高架车站与区间改造影响范围较小且相对可控,可以实现主线正常运营情况下新建独立运营支线工程;(2)为最大程度保障主线运营不受影响,在现有技术水平条件下,应尽量避免在运营天窗期进行各类信号光电缆的割接;(3)支线独立运营方案,应尽量采取措施将新建支线与主线相连、轨道相通,以利于车辆检修与维保,并增加运营的灵活性;(4)桥梁浇筑与平移施工临近既有线,实施阶段应进一步完善工艺衔接与交叉施工统筹,增加既有线安全保障;(5)本研究结论可为类似工程提供参考。

不同酸化生物炭用量对滴灌棉田盐碱土水盐运移的影响

【目的】研究不同酸化生物炭用量对滴灌棉田盐碱土水盐运移的影响,确定改良棉田盐碱土的最佳木醋液酸化生物炭用量。【方法】基于一维土柱模拟试验,分别设置1%、2%、3%、4%和5%五个不同质量木醋液酸化生物炭处理(木醋液与生物炭质量比为2∶1),以空白处理作为对照CK_(1),以添加2%未酸化生物炭处理作为对照CK_(2),分析不同处理滴灌后湿润峰垂直运移距离、土壤pH值、含盐量、土壤碱化度和脱盐率的分布特征。【结果】添加酸化生物炭处理的土壤湿润峰垂直运移距离和下渗速度均显著高于CK_(2)和CK_(1);添加酸化生物炭处理下的各层土壤pH值均显著低于CK_(2)和CK_(1),且施用量越多pH值降幅越大;随着酸化生物炭施用量的增加,各土层土壤碱化度呈先降低后升高的变化趋势,2%酸化生物炭处理下的土壤碱化度降幅最大;添加未酸化生物炭和酸化生物炭处理的0~50 cm各层土壤脱盐率均有所增加,2%酸化生物炭处理下的整体脱盐效果最好。【结论】添加酸化生物炭对盐碱土的改良效果优于添加未酸化生物炭,以2%酸化生物炭用量下的效果最优。

提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略

光储充电站的运行效率直接影响到其经济效益及电网侧的电能质量。针对在进行容量配置时对运行效率考虑不足会导致非必要的电能损耗,文中提出一种提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略。通过分析光储充电站变换器与内源线路功率损耗对于运行效率的影响,提出充电站的运行效率评估指标与计算方法,并讨论光储充电站运行效率对其容量配置的影响。建立以充电站经济效益、运行效率、电网侧峰谷供电功率补偿能力最佳为优化目标的多目标容量优化配置策略。针对优化目标特性,提出一种改进二代非支配排序遗传算法得到优化策略求解方法。选取中国西南地区某典型光储充电站运营场景,通过算例验证了优化策略的有效性与优越性。

长江武汉段天兴洲低滩沉积物粒度端元对河流-风成沙丘沉积环境的指示意义

河床沙波向风成沙丘演变的过程具有特殊的沉积动力机制。笔者等以68份长江武汉段天兴洲洲头低滩沉积物的粒度分布数据为例,利用端元分析方法从每个粒度分布中分离提取4个粒度端元组分(EM1、EM2、EM3和EM4),探讨了河流—风成沙丘不同沉积环境中粒度端元的异同。研究结果表明:EM1和EM3组分在粒度分布中占比与沉积物粒度中值分别呈较好的线性正相关和负相关;河流沉积物主要由EM1、EM2和EM3组成的跳跃方式搬运,对应滚动次总体的EM4组分占比5%~10%,少悬浮搬运;风成沙纹沉积物主要包括两段跳跃次总体,以EM2组分为主、EM1和EM3组分为辅,少EM4组分;沙丘背风面沉积物主要靠颗粒流顺坡滑塌,以EM2组分为主、EM1和EM3组分为辅,含占比约为5%的EM4组分;未被风成沙纹覆盖的沙丘波谷沉积物记录了河流和小型滞水洼地的沉积特征,代表滚动次总体的EM4组分占比7%~15%,悬浮次总体占比可达20%。本文提取的沉积物粒度端元为弱风环境中河道内局部小型河流—风成沙丘的沉积环境和演化过程研究提供了参考。

考虑薄煤层影响的致密砂岩气藏地质工程双甜点评价方法——以鄂尔多斯盆地神府区块为例

在薄煤层发育的致密砂岩气藏,由于薄煤层割理发育且塑性较强,容易限制水力压裂裂缝的缝高扩展,进而导致遴选的地质、工程双甜点区域的实际产能无法达到预期效果。为获得更加准确的双甜点评价结果,以鄂尔多斯盆地神府南区致密砂岩气藏为研究对象,首先构建了多属性融合的地质、工程双甜点评价模型,然后开展了双甜点三维分布的初次预测,进而采用Abaqus软件分析了煤层厚度、起裂点距煤层垂直距离对水力压裂裂缝穿煤层扩展的影响规律,最后形成了穿煤层双甜点二次优选评价技术。研究结果表明:①当煤层厚度大于等于4 m或起裂点距煤层垂直距离大于等于4 m时,水力压裂裂缝难以纵向穿过煤层扩展,可压性降低;②研究区双甜点指数划分标准为,Ⅰ类双甜点≥0.46,0.37≤Ⅱ类双甜点<0.46,0.30≤Ⅲ类双甜点<0.37。结论认为:①考虑薄煤层影响的致密砂岩气二次甜点评价技术能够准确筛选出优质的地质、工程双甜点,且优选结果与实际高产区域的匹配度较高;②建立的评价方法对于砂泥岩互层非常规储层的开发和多气合采中甜点的同步动用具有较好的理论与实际意义。

大兴安岭大杨树火山盆地西缘金矿的发现及找矿意义

大兴安岭中生代火山盆地是区域上寻找浅成低温火山热液型金矿床的有利区,前人在大杨树火山盆地西缘开展1∶5万矿产调查时,已圈定出张点和扎罗梅2处远景区。利用零星的槽探工程开展物化探异常验证:在张点矿区发现1条稳定延伸的含金石英脉,长约0.95 km,视厚度为5~15 m,最高金品位为88.25×10^(-6);在扎罗梅矿区发现2条金矿体、1条金矿化体、1条银矿体,其中I号和II号金矿体被推断为同一条金矿体,长度大于600 m,视厚度为2~3 m,最高金品位为5.83×10^(-6),IV号银矿体视厚度为4.0 m,最高品位为(50.90~310.00)×10^(-6)。综合分析两个矿区的土壤化探异常和激电中梯测量视极化率异常特征,并与区域上三道湾子等金矿床的成矿地质条件进行对比,认为张点和扎罗梅矿区的金矿点具有中—大型成矿资源潜力。大杨树火山盆地边缘金矿点的发现可为大兴安岭火山岩带的金矿勘查部署提供参考,促进勘查及研究程度的提高,有助于实现找矿突破。

湖相页岩油层孔隙度井-震双控建模

针对我国湖相页岩油分布范围广,储层岩性复杂、单层厚度薄、储集物性差、纵横向非均质性强等地质特征,提出了湖相页岩油层孔隙度井-震双控建模技术系列:1)岩心标定测井。测井识别湖相页岩岩相并解释出孔隙度参数,采用层控方法建立岩相三维模型,利用层控加岩相控制策略建立测井孔隙度三维模型。这虽保证了湖相页岩油层孔隙度模型的纵向预测精度,但横向预测精度不足。2)地震属性提取与优化。经过测井解释孔隙度粗化,采用遗传反演方法,结合时深转换,建立深度域地震孔隙度三维模型,完成对湖相页岩油层的横向非均质性精细刻画。此结果的纵向非均质性刻画精度有限。3)井-震双控孔隙度建模技术。依靠建模方法优选与参数优化,以测井孔隙度三维模型为主变量,地震孔隙度三维模型为次变量,完成井-震双控孔隙度建模及可靠性检验,实现对湖相页岩油层孔隙度的可靠表征。

医用X射线防护材料的研究进展

介绍了医用X射线与生物系统的相互作用机理及物理防护原理,分析了具有医用X射线屏蔽能力的柔性复合材料的研究进展。探讨了铅、铋、钨等防X射线功能颗粒及聚合物基材的性能特征,总结了涂层法、溶胶-凝胶法、纺丝法等成型方法的优缺点。研究表明,现有X射线防护材料在提升防护效果和使用便捷性方面具有重要意义,但面临性能优化和成本控制方面的挑战。未来研究应聚焦新型功能颗粒的开发、复合材料结构设计的优化及环保高效屏蔽材料的探索等方面,以进一步提升医用X射线防护材料的性能,拓宽其应用前景。

海洋命运共同体视域下中国参与全球海洋污染治理的现实基础和路径选择

当前全球海洋污染形势严峻,复杂的国际局势阻碍海洋污染治理合作,打破僵局,建构全球海洋污染治理体系具有紧迫性和必要性.基于全球海洋污染治理困境,运用地缘影响力模型分析中国参与全球海洋污染治理的现实基础,在海洋命运共同体视域下设计我国参与全球海洋污染治理的路径.主要结论如下:①全球海洋污染面临海洋污染治理滞后化,规则制定不合理化以及治理格局差异显著的困境;②我国参与全球海洋污染治理的现实基础包括日益夯实的经济发展基础,“一带一路”建设过程中提升的蓝色影响力以及在国际海洋污染治理合作,国内海洋污染治理中的经验积累;③我国参与全球海洋污染治理的主要路径是依托“一带一路”构建海洋污染治理平台,通过规则制定全局化,治理过程丰富化,体系革新阶段化焕新全球海洋污染治理体系.

中国海洋高技术产业安全格局演变及预警分析

基于新时期海洋高技术产业安全内涵,从“产业发展能力—产业创新能力—产业控制能力”三个维度构建海洋高技术产业安全评价指标体系,采用虚拟最劣解和灰色关联度动态评价模型测度中国沿海省份2009—2021年海洋高技术产业安全水平,分析产业安全格局演变过程,运用灰色BP神经网络模型预测2022—2035年海洋高技术产业安全指数。结果表明:(1)研究期海洋高技术产业安全水平整体较低,评价值在0.636~0.664之间波动;分维度看,海洋高技术产业控制能力下降约35.8%,产业发展能力和产业创新能力变化不大。(2)海洋高技术产业安全格局总体呈向好趋势,海南和广西从“风险”向“基本安全”转变;产业发展能力格局相对稳定;产业创新能力格局变化显著,“安全”和“基本安全”地区数量上升,“风险”地区数量降为零;产业控制能力格局呈反向变化趋势,海南、河北从“基本安全”向“风险”演变。(3)2022—2035年海洋高技术产业安全预警指数由0.678上升至0.826,警度等级下降,由“重警”变为“轻警”。

海南榴莲产业发展对策

榴莲是著名的热带水果,营养价值高,风味独特。榴莲在海南引种后长期处于不评不驯状态,2019年以来才开始规模化种植。研究团队经过调研和文献分析发现:海南榴莲产业具有产业规模小、榴莲果品优势独特的特点;现阶段海南榴莲产业化发展存在榴莲资源品种积累薄弱、国外产品竞争压力大、果品新鲜性优势变小等问题。最后,针对性提出:海南榴莲产业要设定高档稀缺质优势、围绕“树上熟”特点营销、开发不臭的榴莲品种、以游定产耦合发展、打造智慧农业新表率、建设全产业链集群等对策建议,以期为海南榴莲全产业链发展提供借鉴。

结合改进CBAM和MobileNetV2算法对小麦病斑粒分类

[目的]小麦病斑粒智能检测对于高效、快速、准确评估麦粒的品级有重要意义。现有小麦病斑粒分类的深度神经网络存在参数数量大、运算复杂等缺点,不便于在移动端部署模型,影响了小麦病斑粒现场分类的效率。本文提出了一种用于小麦病斑粒分类的轻量级神经网络算法。[方法]本研究在轻量化网络MobileNetV2的基础上进行改进,加入改进的CBAM(convolutional block attention module)注意力机制,对改进的模型全整型量化后在边缘计算设备上部署。利用该模型对4种小麦籽粒(赤霉病粒、腥黑穗病粒、破损粒和正常粒)分类。[结果]相比于改进前的MobileNetV2网络,结合改进的注意力机制和MobileNetV2网络在准确率、精准率、召回率上分别提升3.15%、3%和3%;全整型量化后的改进模型对小麦赤霉病粒、腥黑穗病粒、破损粒和正常粒的识别准确率分别达到99%、94%、99%和96%。该模型大小仅有2.36 MB,在边缘计算设备的单次推理时间仅为96.95 ms。[结论]本文改进后的算法模型的准确率提升、大小减少、推理速度加快,可为小麦病斑粒分类模型去冗余提供指导。

节拍式呼吸疗法在老年急性心肌梗死患者PCI术后家庭心脏康复中的应用效果

目的 探讨节拍式呼吸疗法在老年急性心肌梗死(AMI)患者经皮冠状动脉介入(PCI)术后家庭心脏康复中的应用效果。方法 纳入46例PCI术后老年AMI患者,其中观察组26例、对照组20例。两组患者在病情稳定出院后接受家庭心脏康复干预,其中观察组患者采取节拍式呼吸疗法,对照组患者采取常规腹式呼吸训练。在出院当天(干预前)和干预3个月后检测两组患者的血流动力学指标[每搏输出量(SV)、每搏输出量指数(SVI)、心排血量(CO)、心排血量指数(CI)、左心室做功(LVSW)、左心室做功指数(LVSWI)、加速指数(ACI)、速度指数(VI)、全身血管阻力(SVR)、全身血管阻力指数(SVRI)、心率及收缩压、舒张压],采用36项健康调查简表(SF-36)评定两组患者的生活质量。通过康复记录评估患者的家庭心脏康复干预依从性。结果 (1)干预3个月后,观察组的SV、SVI、CO、CI、VI、LVSW、LVSWI高于干预前水平,SVR、SVRI低于干预前(P<0.05);观察组的SV、SVI、CO、CI和VI高于对照组,SVR、SVRI和收缩压低于对照组(P<0.05)。(2)干预3个月后,观察组SF-36原始总分和生理功能维度、躯体疼痛维度、总体健康维度、活力维度、社会功能维度、情感职能维度、精神健康维度得分高于干预前(P<0.05);观察组SF-36原始总分和生理功能维度、躯体疼痛维度、总体健康维度和精神健康维度的得分高于对照组(P<0.05)。(3)观察组患者的家庭心脏康复干预依从性优于对照组(P<0.05)。结论 与常规腹式呼吸训练相比,应用节拍式呼吸疗法进行PCI术后家庭心脏康复,可以在短期内有效地降低老年AMI患者的体循环血管阻力,增强患者的左心室射血功能,提高其家庭心脏康复依从性,改善其生活质量,值得临床应用推广。

近晶相液晶超结构的多元外场调控

利用液晶的自组装和刺激响应特性,实现近晶相液晶多层级超结构的灵活构筑、动态操控和多功能应用对于激发更多前沿的创新性功能器件并推动液晶超结构的实用化进程具有重要意义。本文从近晶相液晶超结构的生长制备、多元外界刺激对缺陷结构的调制方法和动态调控规律等方面进行系统研究。首先,探究了图案化取向场和旋涂条件对近晶相液晶拓扑超结构的形态与大小的操控;然后,验证了焦锥畴超结构的微透镜成像功能,并通过材料复合优化和引入聚合物稳定策略,实现了正方焦锥畴阵列在35℃下(向列相)的电刺激动态调控性能;最后,研究了手性、光场和热场对双相态液晶超结构带来的多维度调控。本研究充分利用光取向场、聚合物网络、电场、手性、光场等多元外场刺激,实现了对近晶相液晶多层级超结构的多维度调控。

紊流随机风场下多相多分裂覆冰输电导线舞动的相间闪络概率评估

针对覆冰输电导线在紊流随机风场中舞动的相间闪络问题,提出了一种多相多分裂覆冰导线舞动的相间闪络概率评估方法。首先,通过生成覆冰导线在紊流随机风场中舞动时的随机风荷载,结合多相多分裂覆冰输电导线有限元模型对紊流随机风场中的导线舞动响应进行模拟;其次,通过等价极值分布法构建了多相多分裂覆冰输电导线舞动时的相间闪络失效准则,基于概率密度演化法发展了一种多相多分裂覆冰导线在紊流随机风场中发生非同步舞动的相间闪络概率评估框架;最后,对某单跨三相四分裂覆冰输电导线算例进行分析。结果表明:1)不同相对位置的覆冰导线相间闪络概率评估结果差异明显,并且相较稳态风场情况,紊流随机风场作用下的各相导线相间闪络概率密度曲线峰值位置左移,峰值存在明显的降低;2)随着紊流度的增加,各相覆冰导线在紊流随机风场中舞动时更易发生相间闪络;3)该跨覆冰导线的相间闪络概率随平均风速的增加呈现先升后降的变化趋势,不同初始风攻角工况的各相导线相间闪络概率差异明显。

苏云金芽胞杆菌防治草地贪夜蛾的研究和应用进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是世界性的重大农业害虫,至今已在全世界126个国家和地区传播,对玉米等多种主要粮食和经济作物造成严重为害。草地贪夜蛾于2019年1月入侵我国,并迅速扩散至26个省(市/自治区)。2022年草地贪夜蛾发生面积超过3500万公顷。苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是一种用于防治农业害虫的革兰氏阳性细菌,具有对害虫高效专一、环境友好、人畜安全等特点。Bt主要依靠其产生的杀虫蛋白发挥杀虫作用。如今,国际上主要依靠转Bt杀虫基因的抗虫作物以及Bt微生物农药对草地贪夜蛾进行绿色防治。我国目前已开发出Bt天然菌株、基因工程菌株和转基因抗虫作物等多种高效Bt产品用于草地贪夜蛾绿色防治。本文将对国内外Bt防治草地贪夜蛾的最新研究进展进行介绍。