基于Savitzky-Golay平滑-小波降噪处理的桥梁结构监测数据分析方法

桥梁结构健康监测源信号数据存在毛刺、噪声及异常值等复杂情况,对信号数据分析、桥梁结构状态评估结果产生巨大偏差。本文提出了解决桥梁结构监测数据处理中复杂问题的系统性方法。首先,通过对比研究Savitzky-Golay(SG)滤波与信号平滑方法,并评价各方法的适用性;然后,基于复合评价指标量化选出最优小波基函数及最佳小波分解尺度;最后,采用卡尔曼滤波对同一监测项目的4个应变计数据进行融合,并用Monte Carlo仿真进行验证。研究表明,本文提出的SG平滑-小波降噪方法,可为桥梁健康监测数据处理提供较为全面、系统的参考。

血糖近红外光谱分析的Savitzky-Golay平滑模式与偏最小二乘法因子数的联合优选

利用偏最小二乘法(PLS)和光谱Savitzky-Golay(SG)平滑方法,建立血清葡萄糖近红外光谱分析的优化模型。基于最优单波数模型的预测效果,提出划分校正集和验证集的一种新方法。采用10000～5300cm-1和4920～4160cm-1的组合波段,光谱经过SG平滑处理,利用PLS方法建立定标预测模型。将平滑点数扩充为5,7,…,87(奇数),多项式次数扩充为n=2,3,4,5,6,得到包含582个平滑模式的14个平滑系数表。对所有平滑模式和PLS因子数(1～40)分别建立PLS模型。按照预测效果进行优选,得到最优SG平滑模式为1阶导数平滑,3、4次多项式类型,SG平滑点数为53,最优PLS因子数为7,最优RMSEP达到0.376mmol/L。所采用的划分校正集和验证集的方法、SG平滑模式的扩充、SG平滑模式和PLS因子数的联合大范围筛选能够有效地应用于近红外光谱分析的模型优化。

Savitzky-Golay平滑滤波器的最小二乘拟合原理综述

介绍了Savitzky-Golay滤波器的推导方法——多项式的最小二乘拟合法及其推导过程,以及如何由Savitzky和Golay提出的多项式卷积计算方法进行最小二乘拟合计算,对Savitzky-Golay滤波器的二维算法进行了简单介绍,对其一维和二维的MATLAB代码进行了分析处理,并将Savitzky-Golay滤波器同其他低通滤波器进行了简单比较,简要说明了其优势以及一些应用方向。

基于最大二阶主应变和Savitzky-Golay平滑原理对热轧酸洗板成形极限的数值模拟

通过ABAQUS有限元软件对热轧酸洗板的半球形凸模胀形试验进行数值模拟,分析了热轧酸洗板在成形过程中发生全局颈缩的位置,采用Savitzky-Golay平滑原理对主应变一阶、二阶导数进行拟合得到二阶主应变随时间的变化曲线,基于最大二阶主应变准则预测了热轧酸洗板的成形应变极限,并与试验结果进行对比。结果表明:基于有限元模拟和数据拟合得到的成形极限略低于试验测试值,主应变的最大误差为2.2%,模拟结果与试验结果吻合较好,此数值模拟方法可用于热轧酸洗板的成形极限预测。

马氏距离、Savitzky-Golay平滑求导、SIMPLS结合天麻紫外光谱分析天麻素含量

以主成分分析法结合马氏距离法对天麻紫外光谱奇异样本进行剔除,剔除样本11个。将样本分为5/6的校正集和1/6的检验集,紫外光谱经过Savitzky-Golay(SG)平滑求导(窗口参数F=3～25之间的奇数,拟合次数N=2、3、4、5、6,共有162种SG平滑求导模式)后,利用SIMPLS建立天麻素的紫外光谱分析优化模型。按照预测效果进行优选,得到最优模型为2阶导数、窗口参数F=5、拟合次数N=4,最优相关系数r=0.910 2和预测标准偏差SEP=0.390 7 g/L。结果表明:紫外光谱法结合主成分分析、马氏距离法、Savitzky-Golay平滑求导和SIM偏最小二乘法,对预测天麻中的药用有效成分天麻素的含量具有很大的改进作用。

电针通过调节膀胱及尿道平滑肌中的血清素受体表达改善骶上脊髓损伤大鼠的排尿功能

目的观察电针治疗后骶上脊髓损伤(suprasacral cord injury,SSCI)大鼠的膀胱最大容量(maximum cystometric capacity,MCC)、漏尿点压力(leakage point pressure,LPP),结合分析逼尿肌、内尿道括约肌(internal urethral sphincter,IUS)中血清素(5-hydroxytryptamine,5-HT)不同亚型受体的表达,探讨电针治疗通过突触后5-HT受体调节逼尿肌-尿道括约肌协同失调(detrusor sphincter dyssynergia,DSD)大鼠排尿功能的效应机制。方法36只SD雌性大鼠,随机抽取12只作为空白组,剩余24只采用改良Hassan Shaker脊髓横断法在T10脊髓节段全横断制作SSCI大鼠模型,成模后随机分为模型组和电针组,每组12只。电针组取次髎、中极、三阴交穴予持续电针刺激40 min,1次/d,连续治疗7 d;空白组与模型组只捆绑不治疗。采用膀胱造瘘法进行尿流动力学检测;处死大鼠后取逼尿肌和近端尿道组织,采用Western blot法检测5-HT受体含量。结果模型组大鼠MCC、LPP显著高于空白组(P<0.01);电针组MCC显著低于模型组且高于空白组(P<0.01),LPP显著低于模型组(P<0.01)。与空白组比较,5-HT1A受体在模型组大鼠逼尿肌中表达显著降低(P<0.01),IUS中显著增高(P<0.01);电针组大鼠逼尿肌中5-HT1A受体显著高于模型组(P<0.01),IUS中5-HT1A受体低于模型组(P<0.05),但仍显著高于空白组(P<0.01)。模型组大鼠逼尿肌中5-HT2B受体表达高于空白组(P<0.05);电针组大鼠逼尿肌中5-HT2B受体表达低于模型组和空白组(P<0.05)。与空白组比较,5-HT7受体在模型组大鼠逼尿肌中表达显著降低(P<0.01),IUS中表达显著增高(P<0.01);电针组大鼠逼尿肌和IUS中5-HT7受体的表达均低于模型组(P<0.05)。结论电针刺激SSCI后DSD大鼠次髎、三阴交、中极穴引起膀胱及尿道平滑肌中5-HT受体表达变化,5-HT1A和5-HT2B受体可能通过Ca^(2+)流入使平滑肌产生相性和/或强直性收缩,5-HT7受体可能通过环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)途径影响大电导Ca^(2+)激活K^(+)(big-conductance Ca^(2+)-activated K^(+),BK)通道活性介导平滑肌松弛,电针治疗由此抑制逼尿肌过度活动、增加其收缩能力并协调尿道阻力以改善SSCI后DSD大鼠下尿路功能。

白桦脂酸通过RRAGD/mTOR/ULK1促进自噬改善血管平滑肌细胞钙化

目的 探讨白桦脂酸(Betulinic acid, BA)对高磷诱导血管平滑肌细胞钙化的作用机制。方法 采用2.6μmol·g^(-1)高磷诱导小鼠主动脉平滑肌细胞体外钙化模型,CCK8检测白桦脂酸对细胞活力的影响;加入白桦脂酸低、中、高剂量(5μmol·L^(-1)、10μmol·L^(-1)、20μmol·L^(-1))及自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA,5μmol·g^(-1))。慢病毒过表达Ras相关GTP结合蛋白D(Ras-related GTP-binding Protein D,RRAGD)转染血管平滑肌细胞,通过荧光显微镜、RT-PCR验证转染效率。采用茜素红染色、细胞内钙含量、碱性磷酸酶活性检测细胞钙化程度;Western blot检测血管平滑肌细胞钙化指标RUNT相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2),骨形态发生蛋白2(Bone morphogenetic protein, BMP2),平滑肌蛋白22α(Smooth muscle protein 22α,SM22α)和平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA);UNC-51样激酶1(UNC-51-like kinase 1,ULK1),自噬蛋白微管相关蛋白1轻链3(LC3Ⅱ/LC3Ⅰ),泛素结合蛋白P62(P62),哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin, mTOR)以及RRAGD的表达。结果 根据CCK8细胞活力结果选择白桦脂酸5、10、20μmol·L^(-1)剂量进行后续实验;钙水平、碱性磷酸酶活性及茜素红染色实验结果显示白桦脂酸改善高磷诱导血管平滑肌细胞钙化;Western blot结果显示白桦脂酸下调RUNX2、BMP2、RRAGD、p-mTOR、P62(P<0.05),上调SM22α、α-SMA、LC3Ⅱ/Ⅰ、p-ULK1的蛋白表达(P<0.05)。白桦脂酸减轻高磷诱导血管平滑肌细胞钙化的作用被自噬抑制剂3-MA和过表达RRAGD阻断。结论 白桦脂酸可能通过RRAGD/mTOR/ULK1信号通路促进自噬抑制血管平滑肌细胞钙化。

氯沙坦通过IRE1-TRAF2-ASK1-JNK信号通路调节高糖诱导的血管平滑肌细胞的增殖、凋亡和迁移

目的 探讨氯沙坦(LT)通过肌醇需求酶(IRE)1-肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)2-凋亡信号调节激酶(ASK)1-c-Jun N末端激酶(JNK)信号通路对高糖诱导的血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖、凋亡和迁移的影响。方法 取对数生长期VSMCs,并分组为空白组、高糖组(25 mmol/L葡萄糖)、高糖+LT组(25 mmol/L葡萄糖+10μmol/L LT)、高糖+毒胡萝卜素(TG)组(25 mmol/L葡萄糖+0.2 nmol/L IRE1α激动剂TG)、高糖+LT+TG组(25 mmol/L葡萄糖+10μmol/L LT+0.2 nmol/L TG)。流式细胞仪检测细胞凋亡;Transwell及划痕实验检测细胞迁移;细胞计数试剂盒(CCK)-8法检测细胞增殖;Western印迹检测IRE1-TRAF2-ASK1-JNK通路相关蛋白表达水平。结果 与空白组相比,高糖组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著增加(P<0.05);与高糖组相比,高糖+LT组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著降低,细胞凋亡率显著增加(P<0.05),但高糖+TG组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著增加(P<0.05);TG逆转了LT对高糖诱导的VSMCs增殖、凋亡和迁移的作用(P<0.05)。结论 LT可以抑制高糖诱导的VSMCs增殖和迁移,促进其凋亡,可能与抑制IRE1-TRAF2-ASK1-JNK通路有关。

TRAF6/Runx2信号轴对牙龈卟啉单胞菌诱导血管平滑肌细胞钙化调控作用的研究

目的:探讨肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6,TRAF6)/Runt-相关转录因子-2(Runt-related-transcription factor-2,Runx2)信号轴对牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)诱导小鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)钙化的调控作用。方法:用热灭活的P.gingivalis和VSMC共培养,在21 d时检测VSMC的钙化沉积和钙含量;并检测VSMC收缩标志物α-平滑肌肌动蛋白(alpha smooth muscle actin,α-SMA)和平滑肌22α(smooth muscle 22 alpha,SM22α),以及成骨标志物碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OC)和Ⅰ型胶原A1(type I collagen A1,ColⅠA1)的基因和蛋白表达。此外,检测P.gingivalis诱导VSMC后TRAF6和Runx2的表达,进一步通过抑制TRAF6,检测其对Runx2表达以及VSMC和主动脉的钙化情况的作用。结果:P.gingivalis可促进VSMC发生钙化沉积以及钙含量增加(P<0.05);并且P.gingivalis能显著促进成骨标志物的表达,抑制VSMC收缩标志物表达(P<0.05);当抑制TRAF6表达时,能降低P.gingivalis诱导VMSC中Runx2的表达,并抑制VSMC和主动脉壁的钙化沉积,显著降低VSMC中钙含量(P<0.05)。结论:P.gingivalis促进VSMC成骨标志物表达,抑制收缩标志物表达,最终诱导VSMC发生钙化;并进一步证实P.gingivalis可通过TRAF6/Runx2信号轴调控VSMC和主动脉钙化。

基于损失平滑的对抗样本攻击方法

深度神经网络(DNNs)容易受到对抗样本的攻击,现有基于动量的对抗样本生成方法虽然可以达到接近100%的白盒攻击成功率,但是在攻击其他模型时效果仍不理想,黑盒攻击成功率较低。针对此,提出一种基于损失平滑的对抗样本攻击方法来提高对抗样本的可迁移性。在每一步计算梯度的迭代过程中,不直接使用当前梯度,而是使用局部平均梯度来累积动量,以此来抑制损失函数曲面存在的局部振荡现象,从而稳定更新方向,逃离局部极值点。在ImageNet数据集上的大量实验结果表明:所提方法与现有基于动量的方法相比,在单个模型攻击实验中的平均黑盒攻击成功率分别提升了38.07%和27.77%,在集成模型攻击实验中的平均黑盒攻击成功率分别提升了32.50%和28.63%。

数字经济对消费平滑性的影响——基于省级空间面板模型的研究

数字经济的发展可以刺激消费提升,但能否带来消费平滑性是本文关注的重点。本文利用31个省份的面板数据,通过构建空间面板计量模型研究了数字经济对消费平滑性的影响。结果发现:数字经济对消费平滑性的影响具有显著直接效应和空间溢出效应,即本地区的数字经济对本地区的消费平滑性具有显著影响,同时也对周边地区的消费平滑性产生积极影响。因此,数字经济的发展不仅可以促进消费的提升,同时也可以实现消费的平滑性,保持经济增长的稳定性。在扩大内需背景下,应积极发展数字经济,促进消费的提升和消费平滑性的改善。

富细胞型子宫平滑肌瘤MSCT及MRI的诊断价值及鉴别诊断

目的探讨富细胞型子宫平滑肌瘤的MSCT及MRI诊断价值,旨在提高对该病的认识和诊断水平。方法回顾性分析经病理证实的44例患者MSCT及MRI表现并与病理结果对照分析。结果44例患者共44个富细胞平滑肌瘤(其中富细胞型平滑肌瘤31例,肌瘤部分区富于细胞病灶13例),病灶最大径1.6~8.5 cm。本组富细胞型子宫肌瘤多位于黏膜下及肌间(41/44,93.2%),浆膜下少见。CT平扫多表现为等高密度(27/29,93.1%),增强扫描中重度明显强化(18/24,75%)、持续及渐进性强化多见(22/24,91.7%)。MRI平扫多表现为T2WI高信号(13/15,86.7%),DWI高信号(13/15,86.7%),ADC图多为低信号(11/15,73.3%),ADC值716.5~1376.7×10^(-6) mm^(2)/s,增强扫描中重度强化(12/15,80%)、持续强化及渐进性强化多见(13/15,86.7%)。结论MRI增强检查有助于富细胞型子宫肌瘤的诊断及鉴别诊断,对于鉴别诊断困难的患者,应避免选择腹腔镜下肌瘤分碎器治疗。

血栓心脉宁片通过调控TGF-β_(1)和Runx2表达抑制血管平滑肌细胞钙化的研究

目的探讨血栓心脉宁片是否可通过调控转化生长因子β_(1)(TGF-β_(1))和Runt相关转录因子2(Runx2)表达抑制血管平滑肌细胞的钙化。方法取对数生长期大鼠血管平滑肌细胞,实验分为5组:阴性组细胞加入DMEM培养液培养;钙化组加入β-磷酸甘油(β-GP)作用24 h诱导血管平滑肌细胞钙化;血栓心脉宁低、中、高剂量组先分别加入125 mg/L、250 mg/L、500 mg/L的血栓心脉宁片培养24 h后再给予β-GP作用24 h。采用CCK-8法检测各组细胞活力,酶标仪检测各组细胞中钙含量、碱性磷酸酶(ALP)活性及TGF-β_(1)含量,Western blot法检测细胞中Runx2蛋白表达情况。结果与阴性组比较,钙化组细胞活力明显下降(P<0.05),细胞中钙含量、ALP活性、TGF-β_(1)含量及Runx2蛋白相对表达量均明显升高(P均<0.05);与钙化组比较,血栓心脉宁各组细胞活力均明显提高(P均<0.05),细胞中钙含量、ALP活性、TGF-β_(1)含量及Runx2蛋白相对表达量均明显降低(P均<0.05),且各指标均呈浓度依赖性变化。结论血栓心脉宁片可能通过调控TGF-β_(1)和Runx2的表达,抑制大鼠血管平滑肌细胞的钙化。

恶性潜能未定子宫平滑肌瘤诊治现状

恶性潜能未定子宫平滑肌瘤(STUMP)是一种罕见的妇科疾病。尽管通常被认为是良性肿瘤,但其潜在的恶性潜能使得其诊断和治疗具有挑战性。本文就恶性潜能未定子宫平滑肌瘤的诊治现状进行综述,以期为医师和研究人员对该疾病的深入了解提供参考。

MSCT对乏脂肾血管平滑肌脂肪瘤与非透明细胞肾癌的鉴别诊断

目的分析乏脂肾血管平滑肌脂肪瘤(乏脂AML)与非透明细胞肾癌(肾乳头状细胞癌、嫌色细胞癌)的CT特征,提高病变的鉴别诊断效能。方法回顾性分析经手术病理证实乏脂AML19例、肾乳头状细胞癌(PRCC)16例及肾嫌色细胞癌(ChRCC)22例。测量肿瘤四期(平扫期、皮髓质期、实质期及排泄期)相同ROI的CT值及健侧肾皮质CT值,计算肿瘤强化百分比、多期相净增值、相对强化比并进行统计学分析。结果乏脂AML在平扫期及皮髓质期CT值高于PRCC与ChRCC的CT值,差异均有统计学意义(均P<0.05),在实质期及排泄期,乏脂AML与两者比较差异无统计学意义(均P>0.05)。乏脂AML在皮髓质期、实质期和排泄期的强化百分比高于PRCC、ChRCC,差异均有统计学意义(均P<0.05)。乏脂AML与PRCC、ChRCC在皮髓质期及实质期多期相净增值、相对强化比的差异均有统计学意义(均P<0.05),在排泄期差异无统计学意义(P>0.05)。结论乏脂AML与非透明细胞癌平扫及增强扫描有其特征性CT表现,强化百分比、多期相净增值、相对强化比可进一步提高AML与非透明细胞肾癌的诊断及鉴别诊断能力。

基于CCD的激光熔覆熔池平滑度在线监测系统研究

由于激光熔覆过程高温高亮,无法实时准确判断熔覆效果。使用CCD相机结合平滑度监测算法,对不同功率下的熔池形貌进行监测,验证算法性能,判断熔覆效果,同时尝试叶片修复。结果表明:激光功率过大或者扫描速度过慢,均会导致熔池边缘平滑度较差,进而认为熔覆参数不合适;为防止熔坏基材,可根据监测效果及时停机;发现激光功率与熔池边缘平滑度呈负相关。

miRNA-195在腹主动脉瘤血管平滑肌细胞中作用机制探讨

目的探讨miRNA-195在大鼠腹主动脉瘤中表达及对血管平滑肌细胞的作用。方法建立大鼠腹主动脉瘤模型,实时荧光定量PCR检测miRNA-195在腹主动脉瘤组织中的表达量;血管平滑肌细胞中转染miRNA抑制物,用CCK-8试剂盒检测细胞增殖变化,流式细胞仪技术检测细胞凋亡率,蛋白印迹法检测MMP-2、MMP-9和OPN蛋白表达。结果miRNA-195在大鼠腹主动脉瘤组织中呈高表达;血管平滑肌细胞中转染miRNA-195抑制物后,转染组细胞的增殖能力在48 h、72 h和96 h比对照组提高40.5%(P<0.05)、39.7%(P<0.01)、36.1%(P<0.001),且转染组细胞凋亡率比对照组降低35.6%(P<0.001),MMP-2蛋白、MMP-9蛋白和OPN蛋白在转染组中表达量分别比对照组降低45.4%、36.8%和48.8%,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论miRNA-195表达升高导致血管平滑肌细胞数量减少,并可能通过上调MMP-2和MMP-9蛋白表达致细胞外基质发生降解,从而促进腹主动脉瘤的形成和发展。

别嘌醇下调尿酸介导的大鼠血管平滑肌细胞赖安酰氧化酶的表达

目的研究别嘌醇对尿酸介导的大鼠血管平滑肌细胞赖安酰氧化酶(LOX)和磷酸化p-38(P-p38)表达的影响。方法大鼠血管平滑肌细胞分为三组:空白对照组;尿酸组(尿酸40 mg/L干预48 h);别嘌醇组(尿酸40 mg/L及别嘌醇0.3 mmol/L干预48 h)。共聚焦显微镜观察细胞内活性氧情况。提取大鼠血管平滑肌细胞RNA和蛋白,实时荧光定量PCR和Western Blot测定LOX、p-38及P-p38mRNA和蛋白表达。结果尿酸组血管平滑肌细胞增殖量、细胞内活性氧、LOX及P-p38的mRNA和蛋白水平明显高于对照组;别嘌醇组血管平滑肌细胞增殖量、细胞内活性氧、LOX及P-p38的mRNA和蛋白表达水平明显下调(P<0.01)。结论别嘌醇可抑制尿酸介导的大鼠血管平滑肌细胞LOX和P-p38表达。

186例结节性硬化症相关肾血管平滑肌脂肪瘤临床特点分析

目的 结节性硬化症(TSC)是一种罕见的常染色体显性遗传病,可累及多个器官及系统。肾血管平滑肌脂肪瘤(RAML)是引起成人TSC患者死亡的主要原因。本研究旨在分析TSC-RAML的临床表现,使临床医师更好地认识该病在中国患者中的特点。方法 回顾性分析2014年1月至2023年1月北京协和医院TSC-RAML患者的病历资料。收集患者的年龄、性别、影像学检查、RAML分级及合并症等信息。结果 共纳入186例TSC-RAML患者,其中男65例,女121例,男女比例为1∶1.86。患者中位年龄为31岁。117例(62.9%)RAML为6级。22例(11.8%)有肿瘤破裂出血史,在肿瘤破裂出血方面,高分级与低分级间存在统计学差异(P=0.0475)。合并临床表现以血管纤维瘤/纤维斑块(155/186,83.3%)、室管膜下结节(103/146,70.5%)、肺淋巴管平滑肌瘤病(102/157,65.0%)、色素脱失斑(114/186,61.3%)、鲨革斑(83/186,44.6%)最为常见。其中肺淋巴管平滑肌瘤病患者均为女性(P<0.0001)。结论 在TSC-RAML患者中女性患者数量相对占优。大多数TSC-RAML为6级,RAML分级越高,存在肿瘤破裂出血的比例越多。皮肤病变和神经系统病变为最常见的合并症。TSC相关肺淋巴管平滑肌瘤病患者均为女性。

中国结节性硬化症相关肾血管平滑肌脂肪瘤诊疗的发展和现状

结节性硬化症(TSC)是一种由TSC1和TSC2基因突变引起的罕见常染色体显性遗传病,可引发多器官病变,肾脏病变主要是肾血管平滑肌脂肪瘤(RAML)。近年来,随着国内对TSC-RAML的认识不断加深,在诊疗上逐渐规范并完善,同时进行发病机制和治疗方面的探索。本文对中国TSC-RAML的诊疗研究发展进行回顾并展望。