新型棘突间撑开融合装置BacFuse修复腰椎退行性病的生物力学特征

背景:近年来,棘突间撑开融合装置BacFuse应用于腰椎退行性疾病的治疗并取得了良好的临床疗效,但目前其相关的生物力学特征暂无相关报道。目的:探索棘突间撑开融合装置BacFuse在腰椎退行性疾病中应用的生物力学特征。方法:构建山羊离体脊柱模型(L_(1)-L6),模拟手术分为4组,分别为对照组、BacFuse固定组(L_(3/4))、钉棒固定组(L_(3/4))及Topping-off组(L_(3/4)钉棒固定+L_(2/3)BacFuse固定)。搭建山羊腰椎手术模型力学测试系统,采用生物力学机器进行力学加载,模拟腰椎在前屈、后伸、侧屈及旋转时的运动模式(4 Nm的力矩),采用视觉追踪系统进行定位捕捉,并完成力学及光学校准,通过计算得出L_(2/3)、L_(3/4)、L_(4/5)节段的活动度。结果与结论:①相对于对照组,BacFuse组L_(3/4)固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少27.27%,70%,38.1%及23.08%(P<0.05);钉棒固定组L_(3/4)固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少72.73%,80%,71.43%及73.08%(P<0.05)。②相对于对照组,BacFuse组邻近节段L_(2/3)在后伸、侧屈及旋转方向上分别增加33.33%,25%及23.81%(P<0.05),前屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L_(2/3)在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上的活动度分别增加50%,44.44%,50%及58.96%(P<0.05);③相对于对照组,BacFuse组邻近节段L_(4/5)在后伸、旋转方向上分别增加27.3%,17.39%(P<0.05),前屈、侧屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L_(4/5)在前屈、后伸、旋转方向上的活动度分别增加38.89%,22.73%及26.09%(P<0.05),侧屈活动未见明显变化;④与钉棒固定组相比,Topping-off组L_(2/3)椎间活动度在前屈、后伸、侧屈、旋转分别减少37.04%,73.08%,56.67%及38.46%(P<0.05);与钉棒固定组相比,Topping-off组L_(4/5)节段椎间活动度在前屈方向上减少20%(P<0.05),后伸、侧屈及旋转未见明显区别;⑤提示BacFuse能够显著减少置入节段的活动度,提供一定的稳定性;相对于钉棒固定,仍然保留有较多的活动度,可减少对邻近节段的影响,同时可用于钉棒固定的Topping-off技术,显著减少了邻近节段的活动度,降低邻近节段退变的风险。

基于SSA−LSTM的风速异常波动检测方法

针对传统统计方法对风门开闭导致传感器监测数据异常波动的漏报率和误报率高的问题,通过挖掘风速传感器中时间序列数据中的数据特征,提出了一种基于奇异谱分析法(SSA)与长短期记忆神经网络(LSTM)组合的SSA−LSTM风速异常波动检测方法。首先利用SSA对风速传感器监测数据进行预处理,将风速数据分解为趋势分量、周期分量和噪声分量,通过重组趋势分量和噪声分量去除因湍流脉动产生的数据噪声;然后对LSTM进行参数优化,利用优化后的LSTM模型对预处理数据进行预测并得到重构风速;最后以对数概率密度函数计算监测风速与重构风速的异常分数,通过计算训练集数据样本的异常分数设定阈值对监测风速进行异常检测。试验结果表明:SSA去除因湍流脉动产生的数据噪声效果较好,在不影响数据波动情况下去除噪声分量,有助于提高风速重构效果和异常检测准确率;LSTM在无异常波动时能正确重构因湍流脉动导致的小幅波且与实际数据拟合效果较好,在有异常波动时根据历史波动趋势对异常波动段进行重构,可有效提高异常检测的准确率。通过对比分析,所提方法比ARIMA、BP、CNN模型的重构效果更好,异常检测准确率为99.2%,F1-Score为0.97,验证了所提方法的可靠性。表明本文所提方法在检测因风门开闭导致的风速异常波动上具有一定的应用价值。

耳穴贴压联合开天门治疗脑卒中伴失眠患者的临床观察

目的探讨耳穴贴压联合开天门在脑卒中伴失眠患者中的应用效果。方法选取脑卒中伴失眠患者60例,采用随机数字表法分为对照组和观察组,每组30例。对照组施行常规护理干预,观察组在常规护理干预的基础上施行耳穴贴压联合开天门治疗,4周后比较2组患者治疗前后匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)变化。结果治疗前2组患者PSQI分值差异无统计学意义(P>0.05);治疗后2组PSQI分值均有下降,且观察组低于对照组,观察组治疗后PSQI差值高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论耳穴贴压联合开天门在脑卒中伴失眠患者中效果确切,安全可行,值得临床推广应用。

直流快速开断技术研究进展和展望

由于直流电流无自然过零点且短路电流上升率高,直流电流快速开断与系统故障切除成为制约直流电力系统发展的一大瓶颈。该综述首先介绍了直流快速开断技术要求与难点。其次,详细分析了直流快速开断过程涉及的关键技术,包括电流转移技术、固态式直流开断技术、介质恢复技术和高速机械开关技术等,综述了各种技术的当前发展现状及其应用情况,对比了不同技术方案的特点及适应性。最后,对直流快速开断技术未来发展方向进行了讨论和总结,为小型化、高性能、低成本、高可靠快速直流断路器的研发及推广应用提供了新的技术思路。

换热翅片几何量数字化测量技术研究及在智能制造中的应用

为解决换热翅片开窗角度的数字化测量问题,研究了面向换热器智能制造产线的翅片几何量参数测量装置。该装置采用激光轮廓传感器进行非接触测量,对获取的多组原始轮廓数据进行数据剔除和取均值预处理,将处理后的数据逐点求导以识别兴趣测量区域,在各兴趣测量区域采用定长逐点步进的方式进行最小二乘拟合运算,选取最优拟合线段进行夹角计算,可自动实现对翅片8个开窗角度及3个长度参数的测量,设计了基于JSON的数据交互格式实现与制造执行系统的数据对接。实验结果表明:装置角度测量最大允许误差(MPE)为±0.5°,具备数字化测量及数据交互能力,测量精度满足企业质控需求。

水利工程泄洪运行后的设计洪水位复核

为分析洪水期水闸运行后的防洪情势特征,文章以南四湖韩庄闸为例,基于2001—2021年汛期逐日水位流量与闸门开度,分析计算了闸上水位与附近站点的水位、流量关系规律,并运用两种方法试算确定了工程设计洪水位和校核洪水位。结果表明:闸上水位与韩庄(微)、微山两水位站之间的相关关系总体较好,但在水闸大流量泄洪影响下,韩庄闸水位-流量关系紊乱无规律,增加了防洪管理与调度的难度;现状条件下水闸设计洪水位较原设计值平均低9.5cm,校核洪水位较原设计值平均低12.5cm。

钢筋混凝土板柱节点冲切性能研究进展

为提高板柱节点冲切性能从而促进其工程应用,比较了各类抗冲切元件的不同布置形式、形状尺寸、几何参数以及组合形式对节点抗冲切承载力的影响,概括了受损板柱节点修复与加固的研究现状,梳理了不同开洞尺寸、距离、数量、形状及偏心荷载作用下开洞板柱试件抗冲切性能的研究成果,归纳了有无抗冲切钢筋和配置型钢剪力架板柱节点的抗冲切承载力计算方法以及基于机器学习的板柱节点冲切承载力预测方法。结果表明:各类抗冲切元件可通过改变布置形式、形状尺寸、几何参数以及元件组合从而改善板柱节点的冲切性能;板件开洞的尺寸越大、距离越远、数量越多,对节点的抗冲切性能越不利;基于数值模拟和规范改进得出的冲切承载力计算公式仅对特定试验有较高的预测精度,尚未形成较为统一的承载力计算公式,而基于机器学习的冲切承载力预测模型是未来研究的重点;需进一步开展关于受损板柱节点修复与加固方法的研究,对完善板柱节点抗冲切性能研究理论体系具有重要意义。

育苗容器对紫叶紫薇容器苗生长、开花及生理的影响

【目的】探讨育苗容器类型和规格对紫叶紫薇容器苗生长、开花及生理的影响,筛选出培育紫叶紫薇容器苗的适宜育苗容器,为高效培育紫薇容器苗提供理论依据。【方法】以紫叶紫薇优良新品种‘丹红紫叶’2年生苗木为研究材料,选用黑色塑料营养杯(C1)、白色无纺布美植袋(C2)、黑色控根容器(C3)3个类型以及16×16(D1)、21×21(D2)、25×25(D3)3种规格(直径×高,cm),组成9种容器组合处理,测定不同处理容器苗生长、开花及生理指标。【结果】(1)不同育苗容器处理对紫叶紫薇容器苗的生长、开花及生理指标均影响显著,同一容器类型苗木的生长、根系、生物量、花期、花径、花序、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、相对叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等指标均随着育苗容器规格的增大而显著增加。(2)地径生长量、总根长、总根表面积、总根体积、根尖数、地上部干质量、地下部干质量、总干质量、花期均以C3D3处理最大,比最小的C1D1处理分别显著提高817.12%、108.12%、94.60%、75.66%、144.14%、135.67%、228.45%、164.65%、34.48%;苗高生长量、冠幅生长量、叶面积、花序长和宽均以C1D3处理最高,比最低的C1D1处理分别显著提高116.05%、81.39%、114.95%、70.44%和65.79%;相对叶绿素含量、水分利用效率均以C3D3处理最大,可溶性蛋白和可溶性糖含量、净光合速率、气孔导度均以C1D3处理最高;胞间CO_(2)浓度、水分利用效率在各处理之间无显著差异。(3)各处理隶属函数法综合评价得分排序为:C3D3>C1D3>C2D3>C3D2>C2D2>C1D2>C2D1>C3D1>C1D1。【结论】黑色控根容器在地径生长量、根系生长指标、生物量、花期和花径、叶绿素相对含量及净光合速率方面表现最佳;紫叶紫薇2年生苗的最适宜育苗容器是直径25 cm、高25 cm的黑色控根容器。

曲伏前列素滴眼液与溴莫尼定滴眼液联合治疗对开角型青光眼患者效果观察

目的:探讨曲伏前列素滴眼液与溴莫尼定滴眼液联合治疗对开角型青光眼(OAG)患者患眼视功能、眼表损伤指标的影响。方法:选择2021年5月—2023年5月我院收治的OAG患者180例,按随机数字表法分为两组,各90例。对照组给予酒石酸溴莫尼定滴眼液,观察组给予酒石酸溴莫尼定滴眼液+曲伏前列素滴眼液。4周为1疗程,两组均持续使用3个疗程。比较两组的临床疗效、患眼视功能指标[眼压(IOP)、视野缺损(MD)和平均光敏感度(MS)]、眼表损伤指标[角膜荧光染色积分(FL)、泪膜破裂时间(BUT)、泪液分泌实验(Sit)]、血流动力学指标[收缩期峰值血流速度(PSV)、舒张末期血流速度(EDV)、阻力系数(RI)]和不良反应(异物感、视力模糊、过敏性结膜炎、结膜充血)。结果:观察组治疗后的总有效率明显高于对照组(P<0.05);治疗后,观察组IOP、MD较对照组降更低,MS较对照组升更高(P<0.05);治疗前后,两组FL、BUT、Sit比较,均无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组PSV、EDV较对照组高,RI较对照组低(P<0.05);两组的不良反应发生率相比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:曲伏前列素滴眼液与溴莫尼定滴眼液联用,可显著提高OAG的临床疗效及视功能水平,不会加重对眼表的损害,能够有效调节血流动力学,且不良反应少,用药安全性高。

“枢经学说”的哲学思考

中医“枢经学说”源自经典著作《黄帝内经》中的“开阖枢”理论,该理论最初用于解释三阴三阳的作用和相互关系,经引申、衍化、发展、升华后,用来分析、阐释、推演中医现象,指导中医临床。通过探讨“开阖枢”与经络之气、脏腑功能、五官九窍、肢体关节的关系,阐释了枢经学说的关系本体论内涵;通过探讨认识客体的历史客观性、认识主体的主观能动性、科学的实践观,阐释了枢经学说之辨证的认识论内涵;并且提出了下一步的研究愿景和初步构想。

超高层办公建筑开窗通风对室内热舒适与能耗的影响研究

超高层建筑的供冷供热能耗居高不下,合理利用自然通风能够减小空调的运行时间与运行能耗。实测过程中发现,超高层办公建筑由于安全性与室外噪声的限制基本很少开窗。以西安地区为例,通过实测数据和热力学第一定律,使用MATLAB软件建模计算分析采用开窗通风方式或空调供冷供热方式对室内温度的影响,发现超高层建筑冬季过热问题非常明显,开窗或使用通风器时噪声过大,针对上述问题给出开窗建议。以西安市某超高层办公建筑的测试数据作为计算工况参考,并借助其验证本文结论,为设计提供实施性较强的指导。

神经内镜手术对幕上高血压性脑出血患者的疗效分析:一项单中心回顾性病例对照研究

目的探讨神经内镜手术治疗幕上高血压性脑出血的效果。方法回顾性选择2022年1-12月我中心收治的42例幕上高血压性脑出血手术患者,根据治疗方式分为神经内镜组(22例)和开颅手术组(20例)。对比两组患者术后残余血肿量、术后90 d预后良好(改良Rankin量表评分为0~3分)率、死亡率及并发症发生率。结果神经内镜组术后残余血肿量<15 mL的患者比例(77.3%,17/22)高于开颅手术组(35.0%,7/20;P=0.022)。神经内镜组和开颅手术组术后90 d预后良好的患者分别为14例(63.6%)和4例(20.0%),差异有统计学意义(P<0.001)。神经内镜组术后再出血发生率(4.5%,1/22)低于开颅手术组(5.0%,1/20;P=0.001)。两组患者术后肺部感染发生率均为100.0%,差异无统计学意义(P=1.000)。神经内镜组的术后90 d死亡率(13.6%,3/22)低于开颅手术组(30.0%,6/20;P<0.001)。结论神经内镜手术治疗可提高幕上高血压性脑出血患者的血肿清除率,降低并发症发生率及死亡率,改善患者预后。

微细金属Z-pin对复合材料开孔板压缩性能的影响

通过开孔板压缩试验和建立的参数化多尺度有限元模型,获得微细(φ0.11 mm)金属Z-pin植入体积分数和排布方式对开孔板压缩力学性能和失效行为的影响规律.采用离散实体单元代表Z-pin,选用3D Hashin失效准则判断面内起始损伤,可以有效地模拟结构失效过程中扭结现象的不稳定扩展.结果表明,所有加Z-pin开孔板的压缩强度均低于无Z-pin试样.随着Z-pin植入体积分数的增加,Z-pin与层合板之间的桥联作用增强,加Z-pin开孔层合板压缩强度增加,开孔周围分层损伤区域受到抑制,损伤区域面积最高减小了67%.在相同的体积分数下,Z-pin排布变化对开孔板压缩强度没有显著影响.加Z-pin开孔板有限元模型的模拟结果与试验结果之间的最大相对误差为8.6%.

含开孔与含裂缝的复合材料层压板拉伸剩余强度评估

为研究含开孔和裂缝的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层压板在拉伸载荷作用下的剩余强度,针对四种典型铺层、两类损伤形式、四种损伤尺寸的约200件试验件进行了试验研究。结果表明:对于具有相同铺层、相同宽度的复合材料层压板,开孔直径与裂缝长度相等时,两类层压板有相同的剩余强度;加载过程中,裂缝根部较早出现裂缝、分层,应力重新分配,降低了裂缝根部的应力集中。基于损伤区纤维断裂判据、经典层压板理论及复变函数理论的强度计算方法能较准确地计算出含开孔的复合材料层压板剩余强度;计算含裂缝复合材料层压板剩余强度时可将裂缝损伤等效为开孔损伤,计算结果与试验结果吻合较好。

有机玻璃管道直接水锤压力特性试验研究

为了了解黏弹性管道的水锤压力特性,文中通过搭建水库-管道-阀门系统模型,进行了系列关阀水锤试验,针对有机玻璃管道中末端阀门初始开度分别为30%,100%时关阀产生的直接水锤压力变化规律进行了研究,从黏弹性材料的本构关系角度分析了关阀时间对黏弹性材料直接水锤的影响机理,并对2种不同初始开度下阀门附近的流场进行了三维数值模拟.研究结果表明:黏弹性管道中直接水锤压力变化规律与传统的水锤理论不符,直接水锤压力不仅与阀门的关闭时间有关,还与阀门的初始开度有关,满足“阀门关闭越快,直接水锤压力越大”与“阀门初始开度越小,直接水锤压力越大”的规律.

聚氨酯-泡沫铝复合材料的性能研究

目的制备一种具有可恢复阻尼机制的聚氨酯-泡沫铝(PU-AF)减震复合材料,研究PU-AF减震复合材料的阻尼机制,泡沫铝体积质量对PU-AF静态压缩力学性能、吸能性能的影响。方法将制备的PU-AF复合材料在万能材料试验机上进行单调循环压缩试验,由应力-应变曲线研究复合材料的阻尼机制和吸能性能。结果当泡沫铝体积质量为0.70~0.85 g/cm 3时,在相同应变值下,随着泡沫铝体积质量的增加,PU-AF复合材料的屈服强度、弹性模量均增大。吸能效率在应变为30%以后有所降低,最佳吸能效率对应的应变为25%~35%。结论聚氨酯可以显著提高复合材料的应变恢复率;PU-AF是一种很好的减震复合材料。

轻小型高可靠回收控制器设计与实现

针对某商用返回式卫星回收系统轻小型、高可靠的约束要求,设计了一种新型回收控制器产品,该装置基于微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)过载传感器进行弹道过载测量,采用双核四进程“与或”逻辑实现冗余控制,基于容性释能半导体桥点火器起爆技术实现火工品管理。策划了针对返回过程的弹道过载触发验证试验,针对容性释能电容阵列放电特性,开展了容性释能系统不同初始电压、不同电容阵列容值以及不同回路阻值下的点火效能仿真分析。结果表明该回收控制器在轻小型约束下返回弹道过载感知精度达到±0.28 g,可实现开伞逻辑高可靠控制。半导体桥点火器容性释能电路优化参数为初始电压大于24 V、回路阻值小于0.3Ω、初始电容大于22μF,可实现点火器高可靠点火控制。该设计在不显著增加硬件基础上,大大降低产品质量,可为航空航天用同类电子系统设计提供参考。

低温处理对高山杜鹃“花妍”盆栽秋冬开花的影响

以高山杜鹃“花妍”盆栽为材料,试验分别于7月7日、8月11日、9月1日、9月15日分4个批次进行35 d的低温处理;同时于9月27日按批分别进行为期35、45、55 d的低温处理,研究了不同低温处理日期、时间对其盆栽秋冬自然条件下开花的影响,并对盆栽开花期间的棚内活动积温进行了统计分析。结果表明:于9月中下旬对“花妍”盆栽低温处理35~45 d时,可以促使其在出冷库51~56 d时开花,在秋冬季的自然条件下开花率为96.70%~100.00%,花期约为45 d,花序为13 cm×14 cm,单花大于5 cm×6 cm。气象数据分析结果表明:在花芽分化完全和满足需冷量的条件下,≥10℃活动积温超过600.0℃·d时“花妍”即可开花,这为我国自育高山杜鹃新品种的秋冬季低碳促花提供技术参考。

腰椎单侧椎板间开窗双侧减压术后腰椎生物力学改变的有限元分析

目的:采用有限元分析方法评估单侧椎板间开窗双侧减压手术(unilateral laminotomy for bilateral decompression,ULBD)后L4~L5节段的生物力学状态,为ULBD治疗腰椎退变性疾病提供理论依据。方法:提取1名健康志愿者腰椎CT薄层扫描数据,应用高保真三维有限元方法建立L4~L5正常模型、ULBD术后模型和椎板间开窗单侧减压(lumbar fenestration,LF)术后模型,对所有模型完全固定L5椎体下终板,在L4上终板施加500N轴向载荷及在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转六个方向分别施加10N·m的弯矩载荷。对比分析不同载荷下三种模型的L4/5椎间盘压缩高度、椎间活动角度、椎间盘内应力分布和关节突间压力等生物力学特性。结果:正常模型在六个方向的活动度均在既往尸体实验研究测量结果的区间内,所建模型有效。正常模型、ULBD术后模型和LF术后模型在500N轴向载荷下椎间盘压缩高度分别为0.74mm、0.85mm、0.85mm。叠加10N·m的弯矩载荷在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转六个方向上,正常模型椎间活动度分别为6.1°、4.2°、5.1°、4.6°、2.9°、2.6°,ULBD术后模型分别为6.5°、4.8°、6.0°、5.2°、3.2°、2.9°,LF术后模型分别为6.4°、4.6°、5.6°、5.1°、3.0°、2.8°;三种模型椎间盘内应力分布无明显差异,最大von Mises应力都分布在椎间盘受压侧外纤维环处;前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转时正常模型椎间盘最大von Mises应力分别为0.52、0.66、0.81、0.87、0.46、0.40MPa,ULBD术后模型分别0.64、0.76、1.06、1.13、0.60、0.64MPa,LF术后模型分别0.65、0.80、1.00、1.06、0.66、0.65MPa。左、右旋转状态下关节突间有显著的压力,正常模型左、右旋转状态时的压力分别为60N、69N,ULBD术后模型为30N、87N,LF术后模型为79N、120N。结论:ULBD术后腰椎间盘压缩高度、椎间活动度、椎间盘内应力和关节突间压力均有明显改变,与LF手术相比,ULBD对腰椎生物力学稳定性影响较小。

基于模内组装的环式挂链多功能注射模具设计

结合某新款窗帘环式挂链6种组合状态塑件的注射成型要求,基于模内组装设计方法,设计了一副多功能三板注射模具,用作该环式挂链6种组装态产品的注射成型。模具中,模腔由6个独立的单环模腔构成,并且,两环之间的空腔形成90°垂直交叉型环套环状态,有利于通过对各独立模腔浇口的开闭控制,满足6种组装状态组装环挂链的生产要求。为实现对6个模腔浇口的独立开闭控制,设计了一种插板式浇口开闭控制机构,机构由6根插板、1个插座及1个压块组成,用6个螺丝对插板的停留位置进行锁紧。模具能满足单环、2环、3环、4环、5环、6环,共6种组装态的模内直接组装生产要求,具有较好的设计参考价值。