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关键词： 假体内分离   髋关节置换   发生机制   治疗策略   骨科植入物  

摘要： 背景:应用于髋关节置换术中组配型假体最大的优势在于,可赋予手术极大的灵活性,个体化满足不同患者的需求,并降低假体翻修的概率;即使翻修也可使手术化繁为简,减少骨质的破坏和流失,但其术后可能发生假体内分离的并发症,目前仍是临床上一个不可忽视的重要问题,一旦发生可能带来灾难性的后果。因此,全面认识该并发症的流行病学特点、影像学判读、发生机制及处理方法等内容,对关节外科医生制定相应科学、合理的防治策略至关重要。目的:综述髋关节置换后发生假体内分离并发症的相关研究进展。方法:通过万方和PubMed数据库检索1978-01-01/2024-08-31发表关于髋关节置换后发生假体内分离并发症的研究原著、综述、述评、病例报告、荟萃分析,通过将文献汇总、分析,对髋关节置换后发生假体内分离并发症的流行病学特点、影像学判读、发生机制及治疗策略等方面做一综述。结果与结论:①假体内分离是一种相对少见的并发症;对于活动量较大的中年患者、超重或术前诊断为骨关节炎的患者,在髋关节置换术后早期发生该并发症的风险可能更大;②尽管X射线片或超声影像下的特有征象有助于诊断假体内分离,但MRI和CT在诊断聚乙烯衬垫分离方面被认为更具价值;③假体内分离发生的原因可能与假体内撞击、假体自身因素、假体位置安装不当、医源性分离等因素有关;④假体内分离的治疗策略应权衡假体内分离的类型、患者的身体状况及合并症等综合因素而定。

关键词： SHPB   Stress uniformity assumption   Dynamic stress-strain curve   Generalized wave impedance hypothesis  

摘要： This paper explores the applicability of the generalized wave impedance hypothesis in split Hopkinson pressure bar (SHPB) experiments, particularly under non-ideal conditions. The study investigates the effects of changes in wave impedance ratio and cross-sectional area ratio on the dynamic response of materials at high strain rates. Through theoretical analysis and numerical simulation, the impact of different wave impedance and cross-sectional area ratios on stress wave propagation characteristics is discussed in detail. It is found that when the cross-sections of two bars differ, shear strain occurs at the abrupt cross-section, leading to waveform distortion in the transmitted and reflected waves. The force balance condition does not always align with the momentum conservation theorem, and only when the three waveforms and wavelengths are completely consistent do they align. The research shows that when the wave impedance ratio and cross-sectional area ratio are within a specific range, the generalized wave impedance hypothesis can accurately predict changes in Young's modulus and density. Additionally, the study extends the exploration to key factors such as wave impedance ratio, wave speed, Young's modulus, density, and area ratio.

关键词： 变分模态分解   参数优化   本征模态   北极海雀优化算法   灰狼优化算法   原始信号处理  

摘要： 变分模态分解(VMD)是一种信号处理技术,它能够将复杂信号分解为多个本征模态函数(IMF)。在处理非线性和非平稳信号时,VMD相较于傅里叶变换、小波变换、经验模态分解和希尔伯特-黄变换等同类信号处理技术,具有明显优势。然而,VMD的性能与上述这些信号处理技术一样,高度依赖参数的选择,特别是分解数k和惩罚因子α。为此,文中重点讨论了对这些参数的优化。基于上述情况,选用了性能较高的北极海雀算法(APO)来优化VMD参数,并采用传统的基础优化算法——灰狼优化算法进行对比实验,最终分析了原始信号图像、目标函数图像以及k个本征模态函数图像。成功优化VMD参数对计算机技术的现实应用有着重要意义,能让VMD在后续的研究和发展中适应各种复杂信号的处理需求。

关键词： 尿源性干细胞   诱导分化   平滑肌细胞   转化生长因子β1   血小板衍生生长因子   组织工程  

摘要： 背景:传统尿路修复重建手段受限于供体短缺、并发症多以及生理功能恢复不理想等问题,组织工程策略为此领域提供了新方向。鉴于尿路主要由肌性组织构成,其中关键在于发掘适合的种子细胞并高效诱导分化为平滑肌细胞,但关于不同平滑肌细胞诱导方案效能的对比研究仍较为匮乏。目的:旨在分离、培养及鉴定人尿源性干细胞,并比较两种不同成平滑肌诱导方案的效果。方法:采用多次离心法从11份健康成人志愿者尿液中分离提取尿源性干细胞,使用流式细胞仪进行表面标志物的鉴定,通过成骨、成脂诱导分化来验证尿源性干细胞的多向分化潜能。尿源性干细胞分别在含转化生长因子β1以及转化生长因子β1联合血小板衍生生长因子的成平滑肌细胞诱导分化培养基中诱导分化14 d,采用免疫荧光染色和Western blot检测平滑肌特异性蛋白(α-SMA、SM22)的表达差异。结果与结论:①成功从8份健康人尿液中分离出尿源性干细胞,细胞呈“米粒”样,具有很好的分裂增殖能力;②尿源性干细胞高表达间充质干细胞表面标志物CD73、CD90和CD44,极低表达造血干细胞表面标志物CD34和CD45,不表达CD19、CD105和HLA-DR;③经成骨和成脂诱导分化后,可见明显的钙结节和脂滴形成,茜素红染色和油红O染色结果呈阳性;④成平滑肌诱导培养14 d,免疫荧光染色显示转化生长因子β1/血小板衍生生长因子组尿源性干细胞成平滑肌诱导分化率显著高于转化生长因子β1组(P<0.005);⑤成平滑肌诱导培养14 d,Western blot检测显示转化生长因子β1/血小板衍生生长因子组α-SMA和SM22蛋白表达量显著高于转化生长因子β1组(P<0.005)。结果表明:尿源性干细胞可以通过多次离心法无创分离获取;相较于单纯转化生长因子β1,转化生长因子β1/血小板衍生生长因子联合应用能显著提高尿源性干细胞诱导分化为平滑肌细胞的效率。

关键词： 人工梯田   机修梯田   土壤性质   土壤分离能力  

摘要： [目的]探究不同梯田修筑方式下土壤分离能力差异及其主要影响因素,为土壤侵蚀过程模型的构建提供理论依据。[方法]以黄土高原不同修筑方式的梯田(人工梯田和机修梯田)为研究对象,通过采集土壤样品并测定土壤性质及土壤分离能力,揭示人工梯田和机修梯田土壤分离能力的差异,并进一步分析土壤分离能力的主要影响因素。[结果](1)与机修梯田相比,人工梯田的田间持水量、饱和含水量、孔隙度、有机质含量、平均重量直径分别增加了24.81%,24.55%,8.84%,99.47%,144.39%(p<0.05),土壤含水量、容重分别减少了34.47%,8.17%(p<0.05);(2)不同水流剪切力条件下,机修梯田的土壤分离能力显著高于人工梯田(p<0.05);(3)相关性分析和偏最小二乘路径模型表明,田间持水量、容重、孔隙度和平均重量直径是影响土壤分离能力的主要因素。[结论]不同梯田修筑方式下土壤分离能力存在显著差异,田间持水量、容重、孔隙度和平均重量直径在构建土壤分离能力预测模型时应加以重视。

关键词： 碳排放   作物家畜综合生产系统   碳强度   草畜平衡   Richards  

摘要： 论文针对农牧交错带农户生产系统碳平衡调控较为困难的实际问题,选择典型市州临夏的227家农户作为研究对象,运用碳足迹生命法,联结农户收入,评估了农户生产系统碳排放、碳固定、碳平衡和碳排放强度,并拟合分析了碳排放和碳强度间的关系。最后运用Richards模型和幂函数分别模拟了农户碳排放与养殖利润占比、农户碳排放与种植利润占比之间的关系,结合“以种定养”思路,优化农户养殖规模。结果表明,农户生产系统中作物户均碳平衡为玉米>小麦>油菜>苜蓿,碳排放强度为玉米>小麦>苜蓿>油菜,家畜户均碳平衡及碳排放强度为羊>牛>猪>鸡;碳排放与碳强度呈倒“U”形曲线关系,且当农户利润在1.16~1.66万元间,碳排放量在7.22~8.97万kg CE间,农户碳排放强度高;当养殖利润占比小于0.8,种植利润占比大于0.2时,可将农户碳排放控制在5万kg CE内;农户单位畜禽养殖合理承载空间为1.06~1.62羊单位/亩。本研究为探索甘肃省农牧交错带农户生产系统碳平衡及助力农户低碳生产提供了理论依据和数据支撑。

关键词： 气液两相流   Hjorth参数   混合神经网络   随机森林  

摘要： 针对气液两相流传感器测量数据的强非线性和非平稳性导致流型识别困难的问题,提出一种基于混合神经网络参数优化的流型识别方法.所提方法首先采用滑动窗口法将传感器测得的不同流型电导率数据分割为若干子序列,再利用变分模态分解算法获得各子序列的固有模态函数,通过提取固有模态函数的Hjorth特征数据集实现对各子序列非线性特征的描述.接着,将随机森林算法引入卷积神经网络的分类层,进而构建混合神经网络,并采用鲸鱼算法对混合神经网络中3个超参数进行优化.最后,采用优化后的混合神经网络对Hjorth参数特征向量数据集进行分类,进而实现流型识别.实验结果表明,所提方法对4种流型的平均辨识准确率达到98.52%.

关键词： 船舶设计项目   风险识别   FMEA模型  

摘要： 本文构建某智能型科考船设计项目的风险体系。首先,明确某智能型科考船设计项目风险管理的内容,对项目进行风险分析,确立4个一级项目风险。其次,运用头脑风暴法召开某智能型科考船设计项目风险识别专家评审会,选出9个二级项目风险,构建某智能型科考船设计项目风险体系,总结某智能型科考船设计项目的风险与成因。最后,基于FMEA模型展开某智能型科考船设计项目风险评价,得出1个严重风险和8个一般风险,为某智能型科考船设计项目规避策略研究提供理论依据。

关键词： 甘蔗拉力式剥叶机   蔗叶风倒   流固耦合   响应面法  

摘要： 介绍了拉力式甘蔗剥叶机的剥叶过程,并着重分析了影响剥叶效果的蔗叶风倒机理,求解出蔗叶风倒的不等式条件。采用Fluent流固耦合对风机气流场进行数值模拟,在此基础上进行单因素(包含风机转速、风机与蔗秆的间距、风速与蔗叶的夹角)蔗叶风倒仿真分析,并通过响应面中的Box-Behnken Design进行试验设计,以优化蔗叶风倒参数。当以剥叶含杂率最低、断尾率最高为求解指标时,得到最优风倒参数组合为风机转速886.8 r/min、风机与蔗秆的间距274.7 mm、风速与蔗叶的夹角107.7°,此时剥叶含杂率为2.0%、断尾率为97.63%。验证试验结果表明:预测值与试验值基本一致,基于初步给定的风倒参数,含杂率降低了1.01%,断尾率提高了2.97%。

关键词： 表层地球系统   地球关键带   构造-气候耦合   自然灾害链   社会-生态系统  

摘要： 地球深部过程对表层地球系统的影响构成了地球系统科学研究的核心议题。通过构造运动和火山喷发等多种机制,深部过程改变了物质循环和能量传输的深浅部模式,进而对表层地球系统产生深远影响。这种影响具体表现在以下几个方面:(1)构造活动通过地形的重塑,调控了流域尺度的侵蚀-沉积过程;(2)火山活动和构造运动通过改变大气成分和环流格局,在地质时间尺度上驱动了气候变化,其中硅酸盐风化作用在调节大气中CO2浓度方面扮演了关键角色;(3)深部过程可能引发生态系统演化中的生物灭绝事件,同时也能促进生物多样性的形成;(4)在全球气候变化的背景下,地震和地质灾害通过影响社会-生态系统的稳定性,可能进一步加剧其不稳定性。随着观测技术的持续进步,地球系统科学研究将继续深入理解表层地球系统对深部过程的响应机制、量化其影响强度、预测自然灾害的演化趋势,以及增强社会-生态系统对灾害的适应能力。本文系统梳理了深部过程-表层系统-社会生态的跨尺度耦合机制,有助于理解地球系统整体演化。