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关键词： 乳腺癌   应变弹性成像   超声血流参数   细胞周期增殖蛋白-67   雌激素受体  

摘要： 目的:整合应变弹性成像(SE)与血流动力学参数联合细胞周期增殖蛋白-67(Ki-67)和雌激素受体(ER)表达水平,构建多维度的乳腺癌预后预测模型,为临床预后评估及个体化治疗方案制定提供客观依据。方法:选取2020年1月-2024年6月于本院收治的、符合纳入标准的100例原发性乳腺癌患者,采用前瞻性随访设计,随访截止时间为2025年6月,最短随访周期12个月,中位随访周期36个月,主要研究终点为无病生存期(DFS),终点事件定义为局部复发、远处转移或全因死亡。依据研究对象在随访期间是否发生终点事件将其分为有事件组(n=21)和无事件组(n=79)。应用Spearman相关性分析探究SE参数、超声血流参数与Ki-67、ER表达水平之间的相关性;采用Cox比例风险回归模型(逐步回归法)筛选影响乳腺癌患者DFS的独立预后因素;通过时间依赖受试者工作特征曲线(timeROC)评估各参数预测患者1年、3年DFS的效能。结果:有事件组与无事件组的应变率比值(SR)、弹性评分、舒张末期峰值流速(EDV)、收缩期峰值流速(PSV)、阻力指数(RI)、Ki-67表达水平、ER表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。Spearman相关分析显示,Ki-67表达水平与SR、弹性评分、EDV、PSV、RI均呈正相关(r=0.510、0.538、0.589、0.520、0.501,P<0.05),ER表达水平与SR、弹性评分、EDV、PSV、RI均呈负相关(r=-0.515、-0.550、-0.585、-0.525、-0.507,P<0.05)。多因素Cox回归分析显示,弹性评分、EDV、Ki-67表达水平、ER表达水平、淋巴结转移为患者DFS的独立影响因素(Hr=2.180、2.460、2.980、0.710、3.150,P<0.05),而SR、PSV、RI、肿瘤最大径、病理分级因对预后的独立贡献不显著被剔除。timeROC曲线显示,联合预测模型(弹性评分+EDV+Ki-67+ER+淋巴结转移)预测患者1年和3年DFS的曲线下面积(AUC)分别为0.910和0.890,显著优于任一单一参数的预测价值。结论:SE参数、超声血流参数与乳腺癌患者Ki-67、ER的表达水平密切相关,且弹性评分、EDV、Ki-67、ER联合淋巴结转移的多指标Cox回归模型,可有效提升乳腺癌DFS预测的准确性与临床实用性,为优化治疗策略、改善患者预后提供重要支撑。

关键词： 三维被动行走   拉格朗日力学   数值雅可比矩阵   非线性迭代   庞加莱映射与不动点  

摘要： 本文设计了一种四足(小球形足体)三维被动行走机器人模型，运动描述为三个自由度，旨在针对性突破传统二维被动行走模型因限制在前后方向大幅度摆动导致的抗干扰性低及地形适应性不高的问题。联合了(非)保守系拉格朗日分析力学和欧拉多刚体力学分析方法建立求解摆动和碰撞阶段的动力学模型，旨在突破现阶段侧重单一方式求解瞬时碰撞模型的局限性。同时以能量变化呈现、步态仿真等形式检验模型求解及结果的正确性。在此基础上，采用摄动向量施加法求解半周期映射的数值雅可比矩阵，并以牛顿下山法稳步迭代得到稳定步态；最后以控制变量法进行了部分单参数对行走步态影响的分析。结果表明：在质量分布常规范围里随着质量向上方集中，于稳定半周期步态内，模型行走幅度和半周期均减小，行走速率较稳定；在腿长常规范围里随着腿长增大，于稳定半周期步态内，模型在行走效率上也呈现了明显的负相关特点且运动频率增加。结果还体现此模型运动幅度稍小且有侧向拓展空间、频率可靠及效率可观的特点。研究结果为四足三维度被动行走机器人模型的具体设计及结构优化提供了动力学方面的借鉴参考。

关键词： 带电体   叠加场   洛伦兹力冲量法   简谐运动   自然坐标系  

摘要： 首先阐述带电体在叠加场中运动的常见分析思路面临的教学困境,在此基础上,结合例题剖析应用“洛伦兹力冲量法”分析时的两种技巧——与简谐运动相结合和引入自然坐标系分析,既提升了该分析方法的普适性,又体现了动量与动力学等核心主干知识间的融会贯通,为教学备考回归物理本质、淡化细枝末节提供实践路径.

关键词： 冗余并联机构   转动副间隙   不确定参数   动力学模型   动力学响应  

摘要： 为研究不确定参数对含运动副间隙并联机构动态响应的影响,以3-RRPaR冗余并联机构为研究对象,建立了考虑随机不确定参数的含干摩擦间隙冗余并联机构动力学模型,分析了机构的动力学响应。结合Flores连续接触力模型和Brown-McPhee摩擦模型推导出三维转动副间隙处的干摩擦接触力模型,采用第一类拉格朗日方法建立了含干摩擦间隙3-RRPaR冗余并联机构动力学模型,并通过样机试验验证了模型的有效性。结合混沌多项式算法建立了考虑随机不确定参数的含干摩擦间隙冗余并联机构动力学模型。研究了不确定间隙值、摩擦系数对含干摩擦间隙的3-RRPaR冗余并联机构动力学响应的影响,并采用Monte Carlo法验证了模型的有效性,该研究为并联机构的设计以及优化提供了理论依据。

关键词： 乳腺肿瘤   多普勒超声   超微血管成像   超声造影   中医证型  

摘要： 乳腺肿瘤是最常见的女性乳房疾病,分为良性与恶性,其中良性较为常见,但近年来乳腺恶性肿瘤的发病率呈现上涨趋势,一项统计表明,女性乳腺癌已超越肺癌成为最常见的癌症,发病率约为11.7%,也是癌症死亡的主要原因之一[1]。良性肿瘤对患者生活带来影响,也存在一定的发展为恶性的风险,而恶性肿瘤直接影响患者的生命安全,因此早期诊断对肿瘤治愈及预后及生存率提高至关重要[2]。常规二维超声是乳腺肿瘤早期诊断筛查常用的影响手段,其依赖于形态学特征来判断病灶性质,通过美国放射学会提出的BI-RADS系统对病灶进行形态学上的标准分类[3]。仅从二维形态判断肿瘤可能存在判断主观化,特异性不足、缺少客观量化信息等不足,彩色多普勒(CDFI)、频谱多普勒血流检测技术(PW)提供了血流动力学参数来量化肿瘤内部及周围血流生成、流速及分布情况,从而提高诊断准确率,超微血管成像技术(SMI)、超声造影通过提升微血管成像能力、清晰反映血流灌注,实现微循环可视化有助于良恶性乳腺肿瘤的鉴别[4-5]。曾有研究表明,不同中医证型的乳腺肿瘤存在特征性血流动力学模式,为中西医结合诊断提供新思路[6-8]。本文对近年来相关文献进行系统梳理,对也腺肿瘤超声血流动力学参考应用进展与中医证型关联进行综述。

关键词： 哲学与文化   中华传统文化   知识结构   学科特征   教学方式  

摘要： 在“文化自信”的时代诉求与新课标的要求下,高中思政“哲学与文化”板块是传承中华优秀传统文化的关键载体。当前该板块教学存在知识结构碎片化、教学方式固化等问题,导致文化传承表面化,难以激发学生的文化认同。首先从布局与内涵解析中华传统文化的知识结构,其次分析其布局上系统性与碎片化并存、内涵上抽象性与具象性交织的学科特征,最后提出中华传统文化知识结构与教学方式的适配逻辑:正文适配递进式教学以落实系统性,辅文适配开放式教学以激活碎片化,图文适配直观式教学以破解抽象性。旨在打破教学瓶颈,落实新课标理念,激发学生传承中华优秀传统文化的内生动力,培育文化自信。

关键词： 世界科技强国   基础学科体系   学科特征   学科布局   突破性创新   前沿基础研究   人工智能  

摘要： 基础学科结构与突破性创新不仅能体现一个国家的科学研究能力,还能揭示该国科学体系的战略方向和竞争力水平。本研究基于ESI数据库,选取2020—2024年中国、美国、英国、德国和日本的高被引基础学科论文数据,综合运用学科专门化指数和基尼系数测度学科结构特征,采用技术距离模型和学科相对优势指数计算国别差异化竞争优势。运用VOSviewer进行科学研究主题聚类分析,借助DDA挖掘突破性创新成果。研究结果表明,我国在学科丰富性和均衡性方面优于美国但不及日德;与美英德日学科结构差异性显著;基础学科优势集中在化学和数学,生命科学和空间科学有待突破。在研究主题上,我国聚焦新材料、新能源、人工智能及气候变化等,但在宇宙演化、量子科学、航天航空等前沿基础研究方向布局不足。此外,人工智能已成为中美共同关注并竞相布局的焦点领域。在突破性创新成果上,我国在地球科学(厄尔尼诺)、化学(MOFs)、凝聚态物理(石墨烯超导/量子材料)、空间探测(FAST)等领域取得了一系列具有应用与工程化特色的成果。未来,我国应巩固化学、数学等优势学科的同时,着力补齐生命科学与空间科学等关键短板,强化前沿基础研究布局,构建均衡高效的基础学科体系,实现科技强国的目标。

关键词： 逐次逼近型模数转换器   前台数字校准   电容失配   冲量   变步长  

摘要： 针对逐次逼近型模数转换器(Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converters,SAR ADC)中电容阵列失配问题,提出了一种适用于12 bit列级SAR ADC的前台数字校准算法,并将其应用于CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor,CIS)的列级读出电路中,以实现高帧率的CIS芯片设计。该算法具有收敛速度快、稳定性高、电路开销小的优点,能够有效解决电容失调问题。从电路采用非二进制(sub-radix)电容阵列结构,保证每一位输出码的可校正性,并通过计算确定最大进制;同时设计了带2 bit冗余位的分段电容阵列,以减小电容的面积。为获得高精度参考信号,采用多路并行列级ADC的输出均值,在不增加额外电路开销的前提下保证参考信号的高精度。在校准算法方面,基于最小均方算法,引入冲量方法优化迭代方向,避免仅依据局部最优解;提出了一种改进的步长更新公式,提升了算法稳定性,使收敛速度提高了10倍以上。基于SMIC 0.18μm工艺对电路进行仿真验证,在后仿中根据电容的蒙特卡罗仿真结果添加电容失配,经过500次的迭代计算出了电容的实际权重。在1 MS/s的采样率下,校准后ADC的信噪失真比由失配后的57.9 dB提高到了68.6 dB,积分非线性(INL)、微分非线性(DNL)由-1~2 LSB降低到了-0.5~+0.5 LSB,电路面积仅为0.0499 mm^(2),功耗仅为149μW。

关键词： 神经网络模型   地面反作用力   跑步   可穿戴设备   时序预测  

摘要： 在跑步运动中,量化地面反作用力(ground reaction force,GRF)对于优化跑步经济性、提高运动表现以及损伤预防具有重要意义。然而,传统的GRF测量方法高度依赖复杂且昂贵的实验室设备,限制了其广泛应用。近年来基于神经网络模型拟合人体运动学和动力学的方法为简化GRF测量提供了新的解决方案。本文就国内外关于使用神经网络模型预测GRF的研究进行系统回顾。可穿戴设备采集的下肢运动学数据能够为基于神经网络模型预测GRF提供足够的信息;在模型选择上,多数研究倾向于使用长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)或者能提供动态记忆的网络模型,以处理GRF的时序信号特性并实现精准预测。基于神经网络模型的预测方法配合可穿戴设备采集的数据不仅有效摆脱传统测力台的依赖,还在预测GRF方面表现出了较高的准确性,为跑步损伤预防和训练优化提供了实用的参考依据。然而,神经网络模型对大规模高质量数据的依赖性较高,模型的泛化能力在多样化运动场景中的表现尚不充分,此外,计算成本较高和实时性能有限的问题也限制了其在部分场景中的应用。因此,未来的研究需要进一步探索轻量化模型设计、跨场景适配能力的提升以及实时预测技术的发展,以推动神经网络模型在运动监测中的实际应用与普及。

关键词： 胚胎时差成像技术   胚胎动力学   体外受精-胚胎移植   胚胎着床  

摘要： 目的评估胚胎时差成像技术中的胚胎动力学参数在体外受精-胚胎移植(IVF-ET)助孕患者胚胎着床潜力中的预测价值。方法选取南阳市第一人民医院在2022年6月至2024年6月期间因输卵管性不孕行IVF-ET的助孕患者292例作为研究对象,在移植28 d后根据B超检查显示的胚胎着床情况分为着床组103例,未着床组189例,比较各组患者基本资料以及胚胎动力学参数,通过多因素logistic回归分析IVF-ET助孕患者胚胎未着床的高危因素,随后通过受试者工作特征(ROC)曲线评价高危因素对胚胎着床潜力的预测价值。结果相较于着床组,未着床组患者的胚胎动力学参数原核消失至2-细胞阶段时间(t2)、原核消失至3-细胞阶段时间(t3)、原核消失至4-细胞阶段时间(t4)、2-细胞分裂至3-细胞的时间(cc2)、3-细胞分裂至4-细胞的时间(s2)、4-细胞分裂至5-细胞的时间(cc3)水平均较高(P<0.05)。t2(OR=4.293)、t3(OR=5.507)、t4(OR=5.534)、s2(OR=3.755)是IVF-ET助孕患者胚胎未着床的独立危险因素(P<0.05)。t2(cut-off值为27.02 h)、t3(cut-off值为39.76 h)、t4(cut-off值为41.95 h)、s2(cut-off值为1.44 h)水平对IVF-ET助孕患者胚胎着床失败的预测效能均较高,曲线下面积(AUC)分别为0.767、0.744、0.720、0.878(P<0.05),且s2水平预测IVF-ET助孕患者胚胎未着床的效能均高于t2、t3、t4(Z=3.044、3.563、4.413,P<0.05)。结论胚胎动力学参数t2、t3、t4、s2水平与IVF-ET助孕患者胚胎着床情况密切相关,采取胚胎时差成像技术能够协助医务人员对IVF-ET助孕患者胚胎着床潜力进行预测。