智能假肢膝关节的研发要点及其研究进展综述

目的 介绍国内外智能假肢膝关节研究的主要进展,为相关领域的研发提供可借鉴的思路.方法 基于机械结构、调控方式、驱动方式,对典型假肢膝关节进行了分类比较,并从假肢穿戴者的运动意图识别、驱动控制、人机协调控制等方面做了分析.此外,对假肢膝关节在智能化研究与安全性、个性化与通用性、人机共融技术、科学伦理、关键技术等方面需要注意的问题,提出了研发要点和技术思路.结论 智能假肢膝关节应注重安全性与稳定性,规避用户在使用过程中的潜在危险因素;实现假肢控制参数的自整定和灵活适配,在个性化与通用性上达到平衡;综合考虑人—机—环境因素,实现协调控制;坚持"以人为本",在技术方法和科学伦理两个方面开展医工结合的研究;突破关键技术限制,建立完善的社会医疗康复保障服务体系.     

Optical design of the Lyman alpha based beam emission spectroscopy(LAB)diagnostic on the HL-2A tokamak

In this article, we present the optical design of a novel diagnostic on the HL-2 A tokamak, i.e. the20-channel edge Lyman-alpha beam emission spectroscopy, which is a promising solution for edge density turbulence research on tokamaks, as it offers the possibility of density fluctuation measurement with a 3.3 mm spatial resolution while maintains a high temporal resolution of1 μs. The optical path, including the reflective collection optics, the high-dispersion spectrometer, and the linear detector array, is carefully optimized to obtain a good image quality and a high throughput. The maximum root mean square radius of the collection optics is 64 μm.The detected photon flux is estimated to be about 10~(11) photons/s/channel.     

传统牦牛酸奶源高产胞外多糖乳酸菌特性及发酵性能

为了研究四川藏区传统牦牛酸奶中高产胞外多糖乳酸菌特性及发酵性能，以本实验室分离出的六株高产胞外多糖乳酸菌为研究对象，以菌株生长量、耐酸性、胆盐耐受力、渗透压耐受力和细胞表面疏水性为指标进行特性研究；以发酵酸奶的凝乳时间、持水力、酸化及后酸化能力、挥发性物质及质构等为指标进行发酵性能研究。菌株的生长曲线表明，6株菌株分别在14 h（218、276、266）、16 h（271、285、231）进入对数生长稳定期，其中编号218的菌株生长量最高，OD值为2.188。耐受性实验结果表明，菌株276具有良好的耐酸能力（P<0.05）；菌株266、218、231耐胆盐的能力较强；6株菌株均具有较好的耐渗透压的能力，其中菌株285对高渗透压的耐受性较强；菌株285和218在两种有机试剂中的疏水性均显著（P<0.05）高于其他菌株，且与十六烷的结合效果较好。发酵试验结果表明，6株菌株所发酵酸奶均在6~8 h内凝固，酸乳在冷藏期间，活菌数均保持在107 CFU/mL以上，均符合发酵剂的标准，其中菌株276的最高为3.22×106 CFU/mL；菌株218发酵制得的酸奶质构特性较好，持水力和酸化能力较其余菌株均最强，分别为60.98%和83 °T；菌株276、266抗后酸化能力较好；菌株231产香性能最优，乙醛含量为24~26 μg/mL，双乙酰含量为1.58~3.73 μg/mL，能够明显改善酸奶的风味。通过综合比较6株高产胞外多糖乳酸菌特性及发酵性能，菌株218为一株性能良好、具有良好稳定性的菌株，可作为乳酸菌发酵剂且具有一定的应用潜力。研究为利用四川藏区传统牦牛酸奶中分离出的高产胞外多糖乳酸菌在发酵乳制品的应用提供理论依据。     

基于禁忌搜索的晶体位置谱分割与校准方法

为满足不同规格晶体探测器对分割校准晶体条响应事件位置数据的需求，开发了一种以禁忌搜索算法为核心，结合UDP数据帧、二维高斯模型及光导折射率的位置信息分割校准方法。实验结果表明，本方法在溢出率为5%时，峰谷比可达1218，空间分辨率达17 mm，晶体条响应位置识别准确度高达99%，滤除了引发伪峰的噪声，避免了过分割问题。在面对多种规格晶体阵列的位置谱时，本方法能依照阵列规格将晶体条区域的响应自动校准编号并输出晶体位置查找表，实现响应事件的精确校准。     

武汉市一般人群血清中全氟及多氟烷基化合物浓度及其影响因素研究

目的 了解武汉市一般人群血清中全氟及多氟烷基化合物(PFASs)浓度,探索血清中PFASs浓度水平的影响因素。方法 以在武汉市某医院进行一般体检的人群为研究对象(n=67),通过超高效液相色谱-三重四级杆质谱(UPLC-TQ/MS)联用仪测定外周血清中12种PFASs浓度,采用多元线性回归分析方法分析一般人口学特征和血清中PFASs浓度的关联性。结果 武汉市一般人群血清中12种PFASs的平均浓度水平为11.60 ng/mL。全氟辛烷磺酸及其盐类(PFOS)和全氟辛酸及其盐类(PFOA)的贡献率较大,分别为45.03%和31.86%。男性人群血清中PFOS、PFOA、全氟己基磺酸(PFHxS)、全氟壬酸(PFNA)等主要化合物的浓度高于女性,其β值(95%可信区间)分别为0.708(0.313,1.104)、0.518(0.069,0.967)、0.724(0.388,1.059)和0.684(0.399,0.968)。同时,发现血清中PFOS、PFHxS、PFNA浓度和年龄呈正相关,其β值(95%可信区间)分别为0.062(0.042,0.081)、0.035(0.019,0.052)和0.030(0.016,0.045)。结论 性别和年龄对血清中PFASs浓度有影响,在进行人体PFASs暴露评估中应考虑这些因素。     

混菌矿化增强再生粗骨料的物理力学性能

为克服单一微生物培养成本高且矿化鲁棒性不足的缺陷，提出了一种混菌矿化增强再生粗骨料物理力学性能的方法.通过筛选矿化效率较高的好氧嗜碱混菌，考察了混菌矿化对再生粗骨料物理力学性能和混凝土抗压强度的影响.结果表明：相同增强时间下，混菌比纯菌呈现出更优异的矿化增强效果；随着混菌矿化增强时间的延长，再生粗骨料吸水率和压碎指标呈现出先减小后增大的趋势，最优增强时间为15 d；采用矿化增强再生粗骨料制备的再生混凝土抗压强度提高幅度达到22.1%.     

掺钪AlN材料特性及HBAR器件性能研究

该文基于掺钪AlN薄膜制备了高次谐波体声波谐振器(HBAR),研究了钪(Sc)掺杂浓度对AlN压电薄膜材料特性及器件性能的影响。研究表明,当掺入Sc的摩尔分数从0增加到25%时,压电应力系数e₃₃增加、刚度 下降,导致Al₁-_xSc_xN压电薄膜的机电耦合系数 从5.6%提升至15.8%,从而使HBAR器件的有效机电耦合系数 提升了3倍。同时,当Sc掺杂摩尔分数达25%时,Al₁-_xSc_xN(x为Sc掺杂摩尔分数)压电薄膜的声速下降13%,声学损耗提高,导致HBAR器件的谐振频率和品质因数降低。     

基于形态特征提取的急性下壁心肌梗死BiLSTM网络辅助诊断算法

急性下壁心肌梗死是一种病发急、进展快、致死率高的心脏疾病,该文提出一种新颖的基于形态特征提取的BiLSTM神经网络分类的急性下壁心肌梗死辅助诊断算法,可大幅度提高医生对急性下壁心肌梗死疾病的诊断效率并有助于及时确诊.算法包括:对胸痛中心数据库心拍信号进行降噪及心拍分割;根据临床心内科医学诊断指南提取了12导联波形距离特征和分导联波形幅值特征;依据提取的特征搭建LSTM与BiLSTM神经网络进行心拍的分类识别;使用PTB公开数据库和胸痛中心数据库多临床中心进行交叉验证.实验结果表明,加入胸痛中心真实临床数据后,基于形态特征提取BiLSTM神经网络的急性下壁心肌梗死辅助诊断算法准确率达到99.72％,精度达到99.53％,灵敏度达到100.00％,同时F1-Score达到99.76.该算法比其他现有算法准确率提高至少1％,该项研究具有非常重要的临床应用价值.     

海洋环境下海水海砂水泥砂浆抗压强度的时变规律

为研究海洋环境下海水海砂水泥砂浆抗压强度的时变规律，以水泥种类、服役环境和水灰比为变化参数，设计和制作了210个海水海砂水泥砂浆棱柱体试件，并进行抗压强度试验。基于抗压强度结果和抗压强度-时变曲线，分析了各参数对海水海砂水泥砂浆抗压强度的影响及时变规律。结果表明：在海水浸泡环境下，复合硅酸盐海水海砂水泥砂浆的峰值抗压强度最高，约为普通硅酸盐水泥和抗硫酸硅酸盐海水海砂水泥砂浆抗压强度的2倍；在干湿循环环境下，三种不同水泥种类的砂浆试件总体上前期抗压强度发展较慢，峰值抗压强度均较优，除水灰比为0.6的普通硅酸盐海水海砂水泥砂浆后期强度下降相对较缓外，其余试件后期强度降低较快。