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    1. 基于反应状态原位测试的空冷型燃料电池运行参数分析
    陈敏学, 邱殿凯, 彭林法
    上海交通大学学报    2024, 58 (3): 253-262.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.318
    摘要195)   HTML22)    PDF(pc) (25048KB)(193)    收藏

    空冷型质子交换膜燃料电池内部反应状态是影响电池输出性能和稳定性的关键因素.通过研制空冷燃料电池反应状态的原位测试装置,实现电池温度和电流密度的实时测量,揭示氢气出口脉排间隔、氢气入口气压和阴极风速对电池性能的影响机制.研究表明:空冷电池中温度和电流密度分布不均,平均电流密度为500 mA/cm2时,电池内温度极差达到20 ℃,电流密度极差达到400 mA/cm2.氢气出口脉排间隔越短、入口气压越大,氢气出口区域性能越好,分布均匀性越好,电流密度波动也越小,输出稳定性提高.如果阴极风速过低,电池局部温度高,温度分布均匀性降低;风速过高则导致生成水被吹走,质子膜含水量下降,电流密度分布均匀性变差.

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    2. 基于融合健康因子和集成极限学习机的锂离子电池SOH在线估计
    屈克庆, 董浩, 毛玲, 赵晋斌, 杨建林, 李芬
    上海交通大学学报    2024, 58 (3): 263-272.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.306
    摘要43)   HTML8)    PDF(pc) (3259KB)(25)    收藏

    锂离子电池健康状态(SOH)的在线估计对电池管理系统的安全稳定运行至关重要.为克服传统基于数据驱动的锂离子电池SOH估计方法训练时间长、计算量大、调试过程复杂的问题,提出一种基于融合健康因子和集成极限学习机的锂离子电池SOH估计方法.该方法通过 dQ/dV 和dT/dV曲线分析,筛选出与电池SOH相关性较高的数据区间进行多维健康特征提取,并对其进行主成分分析降维处理得到间接健康因子;利用极限学习机的随机学习算法建立间接健康因子和SOH之间的非线性映射关系.在此基础上,针对单一模型输出不稳定的特点,提出一种集成极限学习机模型,通过对估计结果设置可信度评价规则剔除单一极限学习机不可靠的输出,从而提高锂离子电池SOH的估计精度.使用NASA和牛津大学的锂离子电池老化数据集对该方法进行验证,结果表明该方法的平均绝对百分比误差小于1%,具有较高的准确性和可靠性.

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    3. 考虑不同充电策略的锂电池健康状态区间估计
    张孝远, 张金浩, 杨立新
    上海交通大学学报    2024, 58 (3): 273-284.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.347
    摘要118)   HTML5)    PDF(pc) (3204KB)(126)    收藏

    评估锂离子电池健康状态(SOH)对于电池使用、维护、管理和经济性评价都有十分重要的意义,但当前锂电池SOH估计方法多针对特定充电策略,采用确定性估计模型,无法反映电池退化过程中的随机性、模糊性等不确定性信息.为此,提出一种适用于不同充电策略的锂电池SOH区间估计方法.该方法针对不同充电策略的电池循环充放电数据提取多个特征参数,通过交叉验证自动选择针对特定充电策略的最优特征参数组合.另外,考虑到锂电池全生命期循环次数有限,属于小样本问题,提出集成支持向量回归与分位数回归优势的支持向量分位数回归模型(SVQR)进行锂电池SOH区间估计.选用放电程度较深的锂电池充放电循环数据作为训练集,对SVQR模型进行离线训练,训练好的模型用于不同充电策略下锂电池SOH在线估计.采用具有不同充电策略的数据集验证所提方法,实验结果表明:所提方法适用于不同充电策略,且估计结果优于分位数回归法、分位数回归神经网络法和高斯过程回归法.

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    4. 综述:微通道换热器的防冻技术
    叶振鸿1, 王炜2, 李新华2, 陈江平1
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (2): 161-178.   DOI: 10.1007/s12204-022-2539-x
    摘要25)      PDF(pc) (4397KB)(26)    收藏
    结霜是工业制冷、低温制冷、热泵空调等诸多领域不可避免的不良现象,其影响设备效率,增加系统能耗。微通道换热器复杂的百叶翅片结构和流体通道布置会影响其换热性能和结霜特性。首先,本文分析了不同的因素,如制冷剂分布、制冷剂流型和换热器表面温度分布。进一步,结合微通道换热器的特点,总结了现有的防霜技术和各种防霜表面处理方法。综述了超疏水表面的制备及其优越的性能。并结合本课题组的相关研究,分析其内在机制。超疏水特性具有优良的防霜性能和传热性能,对提高节能和系统性能具有重要意义。最后,对超疏水表面技术的发展前景进行了分析和展望。
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    5. 循环加热式空气源热泵热水器的性能及优化
    李凡1, 陆高锋1, 丁云霄2, 郑春元2, 李斌2, 翟晓强1
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (2): 179-187.   DOI: 10.1007/s12204-022-2500-z
    摘要16)      PDF(pc) (1349KB)(12)    收藏
    提出了一种应用于循环加热式空气源热泵热水器(ASHPWH)的新型微通道冷凝器。首先测试了ASHPWH的工作性能。然后,利用涡流发生器对微通道冷凝器的结构进行了优化。最后,建立了ASHPWH的数值模型,并对优化后的微通道冷凝器进行了研究。实验结果表明,1 HP (735 W) ASHPWH的平均性能系数(COP)达到3.48。优化后的微通道冷凝器可与3 HP (2430 W)平均供热容量为10.30 kW的ASHPWH相匹配,平均COP为4.24,比国家标准的限定值高14.6%。
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    6. 有机朗肯循环中工质分布与电荷调节控制
    叶振鸿1, 李新华2, 王炜2, 陈江平1
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (2): 188-201.   DOI: 10.1007/s12204-022-2538-y
    摘要19)      PDF(pc) (1116KB)(16)    收藏
    尽管有机朗肯循环的效率已经引起了大量的学术关注,但基于电荷的研究,特别是对质量分布的研究仍然几乎缺乏。本文旨在对换热器的质量分布、相区分布、工质电荷、泵转速与系统性能之间的内在关系提供一个新的视角。通过以面向对象的方式链接每个组件的子模型,包括换热器、泵和扩展器的独立模型,给出了一个全面的有机朗肯循环仿真模型。对不同工况下系统中工质的质量分布进行了可视化研究。深入分析了换热器中工质气相、两相和液相的体积和质量及其变化规律。最后,研究了考虑换热器面积和管道尺寸的减荷策略。结果表明,基于内点法的模型具有较高的精度和鲁棒性。工质的质量比集中在液筒中,尤其在再生器中,分别占总质量的32.9%和21.9%。此外,随着泵速的增加,系统中的2.4 kg (6.9%) 的工质逐渐向高温侧迁移,而随着系统中电荷的增加,6.1 kg (17.4%) 的工质向低温侧迁移,特别是向冷凝器迁移。由于泵速和电荷的变化,输出功率和效率在峰值后逐渐下降。最后,减小冷凝器和蓄热器的换热面积是减少工质负荷的最有效途径。
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    7. 海洋结构物波浪砰击的数值研究综述
    张念凡, 肖龙飞, 陈刚
    上海交通大学学报    2024, 58 (2): 127-140.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.500
    摘要1065)   HTML22)    PDF(pc) (4659KB)(103)    收藏

    波浪砰击是发生在波浪与结构物之间的一种强非线性相互作用,其载荷通常具有峰值大、作用时间短的特点.近年来,海上极端环境导致海洋结构物经常遭受严重的波浪砰击,造成生命和财产损失,从而使得波浪砰击问题备受重视.对于复杂的砰击过程,理论分析和模型实验仅能给出砰击载荷的简化解析解及有限的砰击流场信息,数值模拟逐渐成为研究波浪砰击问题的有效手段.目前,国内外学者已经对海洋结构物的波浪砰击载荷特性、砰击作用过程及其影响因素等问题开展了大量的数值研究,并获得了许多重要的研究结论.针对海洋结构物波浪砰击的数值研究进展、现有方法及重要结论进行综述,为波浪砰击数值模拟的进一步研究提供有益参考.

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    8. 环境载荷逆向识别与虚拟模型试验方法
    李旭, 肖龙飞, 魏汉迪, 吴文成, 朱子扬, 李琰
    上海交通大学学报    2024, 58 (2): 141-146.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.398
    摘要1019)   HTML9)    PDF(pc) (3587KB)(62)    收藏

    提出一种应用于混合模型试验的环境载荷逆向识别与虚拟模型试验方法,可以逆向识别截断模型试验中的环境载荷,进而开展截断水深与全水深虚拟模型试验.环境载荷直接从物理模型试验中分离得到,因此该载荷考虑到了平台六自由度运动之间的耦合作用、破浪砰击等强非线性作用以及流体对浮体的黏性力作用.为验证方法准确性,开展风浪流模型试验,并将虚拟模型试验结果与物理模型试验数据进行比较.研究结果表明,环境载荷逆向识别方法可以准确识别风浪流模型试验的环境载荷.

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    9. 船型网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合动力响应特性
    王益厚, 付世晓, 许玉旺, 李帅, 傅强, 刘富祥
    上海交通大学学报    2024, 58 (2): 147-155.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.404
    摘要941)   HTML7)    PDF(pc) (10409KB)(34)    收藏

    船型网箱是一种由大型浮体、钢架、网衣系统及系泊系统构成的新型海洋养殖结构.大型浮体在波浪中产生的绕射和辐射作用会对波浪场产生扰动,进而改变网衣受力,这种相互作用此前还未被研究过.本文基于势流理论求得绕射波和辐射波在网衣周围波浪场的速度传递函数,同时采用莫里森方程求解计及波浪场扰动的网衣水动力载荷;对网衣水动力载荷与浮体运动不断迭代计算,实现计及网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合效应的船型网箱动力响应分析;最后,研究了不同幅值的规则波下这种耦合效应对网箱运动、网衣张力、容积损失和连接器载荷的影响规律.结果发现: 波浪场扰动对网箱运动和容积损失的影响不明显,但是会导致网衣张力和连接器载荷明显增大,这能够为船型网箱的结构强度校核及安全设计提供指导.

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    10. 助力型下肢外骨骼机器人研究综述
    贺贵松, 黄学功, 李峰, 汪辉兴
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (1): 1-15.   DOI: 10.1007/s12204-022-2489-3
    摘要247)      PDF(pc) (1195KB)(93)    收藏
    助力型下肢外骨骼机器人是一种可穿戴智能机器人系统,涉及力学、材料、电子、控制、机器人学等诸多领域。该系统借助外部能源为人类提供额外的动力,可以增强人体的机能,帮助穿戴者承受以往无法承受的重量。同时,通过合理的结构设计和被动储能等方式,还可以对特定动作进行辅助。本文首先介绍了助力型下肢外骨骼机器人在国内外的研究现状,针对几种典型样机进行了详细分析。之后又对其结构设计、驱动方式、感知技术、控制方法、能源管理、人机耦合等关键技术进行了综述,并将外骨骼机器人常用的一些设计方法进行了归纳与对比。最后总结了助力型下肢外骨骼机器人研究中依旧存在的问题和可能的解决方案,并对未来的发展趋势进行了展望。
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    11. 个性化下肢康复外骨骼机器人的关键技术综述
    陶璟, 周振欢
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (1): 16-28.   DOI: 10.1007/s12204-022-2452-3
    摘要83)      PDF(pc) (1179KB)(54)    收藏
    康复治疗和日常生活辅助对提高脑卒中、脊髓损伤、脑瘫、骨科术后病人以及老年人群等下肢运动障碍患者的生活质量有关键作用。下肢康复外骨骼机器人在以上人群康复治疗和生活辅助方面具有良好应用前景。本文针对面向多样化个性化用户需求的外骨骼机器人开发,首先分析并综述了下肢康复外骨骼机器人本体模块化、仿生柔顺驱动、个性化自适应步态规划以及面向个体的运动意图感知与推理方法和技术。进一步,基于服务化理论,探讨了面向个性化医疗的下肢康复外骨骼机器人产品服务系统开发潜力和关键支持技术。康复外骨骼今后研究趋势应是从个体化特征和个性化需求入手,以此驱动外骨骼机器人本体技术和服务化开发,从而技术上实现真正人机协同与融合,效用上实现可获得的高质量康复医疗和生活辅助。
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    12. 短波红外时间分辨成像研究进展
    徐杨, 李万万
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (1): 29-36.   DOI: 10.1007/s12204-022-2547-x
    摘要67)      PDF(pc) (810KB)(35)    收藏
    相比于传统近红外一区(700~900nm)窗口,短波红外(900~1700nm)能够提供更深的组织穿透深度和更小的光散射干扰,在生物活体成像上具有巨大潜力。基于传统光谱域成像的局限性,时间分辨成像技术利用时间维度特性,能够完全消除生物体自发荧光,提供更高的信噪比和灵敏度。该成像技术不依赖于组织成分和组织厚度的差异,具有实际的体内定量检测价值。由于镧系上转换纳米材料具有长寿命、光化学性质稳定、形貌可控、易于表面改性而且荧光寿命调控手段多样的特点,当前相关的时间分辨成像技术几乎都是围绕镧系上转换纳米材料开展。本文以广泛使用的几种镧系离子发光中心作为切入点,系统地介绍了近些年来的短波红外时间分辨成像技术的研究进展。
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    13. 基于用户分类的综合能源系统低碳运行策略
    张春雁, 窦真兰, 白冰青, 王玲玲, 蒋传文, 熊展
    上海交通大学学报    2024, 58 (1): 1-10.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.321
    摘要2194)   HTML30)    PDF(pc) (1783KB)(283)    收藏

    综合能源系统 (IES) 是实现“双碳”目标的重要手段,然而系统内部不同类型用户用能行为各异,使得IES协调优化与低碳运行难度增加.为了充分发挥用户的主观能动性,基于用户行为分析对IES的用户行为进行建模,并通过卷积神经网络将用户分为激进型和保守型.构建IES运营商决策模型,确定电热能源的供应方式,针对不用类型用户设计相应的能源套餐.基于实际数据分析上述模型和方法的有效性,验证了用户分类在IES低碳运行中的价值.

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    14. 考虑主体信用的配电网分布式绿电交易方法
    吴清, 贾乾罡, 严正, 钟准, 郭颂, 李志勇
    上海交通大学学报    2024, 58 (1): 11-18.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.130
    摘要1089)   HTML16)    PDF(pc) (1504KB)(164)    收藏

    发展分布式可再生能源是推动能源转型的关键手段,组织市场化交易能够促进分布式可再生能源生产和消纳.然而,可再生能源出力的不确定性使其容易在市场交割时出现偏差,进而为配电系统安全运行带来压力,但现有市场化交易机制仍难以激励市场主体主动减少偏差.为此,通过量化信用成本来引导分布式绿电的诚信交割行为.同时,考虑分布式绿电主体的策略性报价行为,建立考虑主体信用的分布式绿电市场化交易模型.然后,提出基于最优响应法的迭代算法来计算绿电市场的纳什均衡点.算例结果表明:所提市场机制能够以激励相容的方式引导用户的诚信行为,在降低交割偏差的同时提高绿电市场社会福利.

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    15. 基于云模型综合相似度的电力物联网关键技术综合评价
    陈连福, 钟海旺, 谭振飞, 阮广春
    上海交通大学学报    2024, 58 (1): 19-29.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.420
    摘要1858)   HTML13)    PDF(pc) (1954KB)(74)    收藏

    目前电力物联网关键技术应用的综合评价具有单评价对象的特点,传统评价方法无法适用.为全面评价电力物联网项目建设水平和运营成效,在综合考量电力物联网不同建设和运营阶段及其关键要素基础上,建立电力物联网关键技术综合评价指标体系,根据其单评价对象场景的特点,提出基于云模型综合相似度的评价模型.通过对逼近理想解排序方法的改造构建单评价对象的决策矩阵,提出以兼顾云模型的形状-距离综合相似度为度量,表征逼近理想解排序方法的相对贴近度,进而实现对单评价对象的精准评价.应用所提方法综合评价某电力物联网示范工程,验证了所提综合评价体系和评价方法的客观性与全面性.

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    16. 重症医学与高危手术病人安全管理
    陈尔真
    外科理论与实践    2023, 28 (05): 399-401.   DOI: 10.16139/j.1007-9610.2023.05.01
    摘要48)   HTML5)    PDF(pc) (755KB)(24)    收藏

    目前,尽管绝大部分接受大手术的病人死亡率很低,但随着有高术后并发症和死亡风险的所谓高危手术病人的增加,给围术期安全管理带来新的挑战。以病人为中心、价值医疗为基础的多学科专业团队高效协作是保障围术期安全的新举措。其中重症医学专业团队起着关键作用,能对高危病人进行风险评估、围术期器官保护、密切监测和特定的早期干预,以达到及时预防、早期识别、有效治疗术后并发症的目的,从而降低死亡风险与改善术后生活质量。

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    17.
    2019—2022 年度《组织工程与重建外科》杂志文献计量学分析
    潘娴 徐绮
    组织工程与重建外科杂志    2023, 19 (6): 570-.  
    摘要54)      PDF(pc) (840KB)(70)    收藏
     目的 统计分析近 4 年来《组织工程与重建外科》杂志的主要文献计量学指标变化,并与其他美容整形外
    科类期刊进行比较。方法 依据《中国科技期刊引证报告(核心版)》的统计数据,对《组织工程与重建外科》的
    主要文献计量学指标,包括总被引频次、影响因子、基金论文比、他引率等进行统计及纵向分析,并将办刊背景较
    为相似的美容整形外科类 5 本期刊进行横向比较。结果 4 年来,《组织工程与重建外科》总被引频次、载文量稳步
    上升,而影响因子、基金论文比、综合评价总分总体呈下降趋势,他引率均保持在 0.9 左右。与其他美容整形外科
    类期刊比较,本刊总被引频次、影响因子、载文量居于末位,但是他引率、基金论文比及综合评价总分均排名前列。
    结论 组稿高质量论文、增强组稿广泛性是本刊短期的工作目标和方向。
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    18. 基于时空协方差函数的风能场景生成方法与应用
    彭星皓, 李艳婷
    上海交通大学学报    2023, 57 (12): 1531-1542.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.180
    摘要287)   HTML276)    PDF(pc) (8178KB)(183)    收藏

    与传统发电不同,风力发电具有较大的随机性与时空相关性.在风力发电并网的电力系统优化调度问题中,保障电力调度在不同风力发电功率场景中的最优执行是决策问题的关键点,因此高质量的风能场景生成非常重要.基于高斯随机过程和时空协方差函数表征风力发电站输出功率的时空相关性,由Pair Copula模型建立联合概率分布,通过经验概率逆变换方法实现具体场景.评估生成场景的多种指标,验证生成场景的优越性.基于修改的IEEE 6总线系统建立电力系统机组组合的混合整数规划模型,求解不同场景下的问题,验证场景生成方法在风力发电并网调度问题中所具有的经济性和可行性.

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    19. 规模化储能参与电力现货市场的商业模式
    李迁, 姜欣, 张钧钊, 段世杰, 金阳
    上海交通大学学报    2023, 57 (12): 1543-1558.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.187
    摘要254)   HTML267)    PDF(pc) (9620KB)(169)    收藏

    以规模化储能为研究对象,在电力市场放开背景下,开展其参与电力现货市场的商业模式研究.首先,从国内外典型市场出清机制出发,分析日前市场及实时市场的出清方式、出清计算等过程,提出适应规模化储能参与现货市场的联合出清机制,包括投标方式、计费方式和出清方式等.其次,为充分发掘规模化储能的市场价值与其他附加价值,增强集群效应并解决储能容量闲置问题,提出适应规模化储能参与现货市场的商业模式,包括独立式(投资主体单一、服务模式单一),联盟式(投资主体多样、服务模式单一),共享式(投资主体多样、服务模式多样),并分析市场交易链中存在的博弈关系,量化电能价值、辅助服务价值以及其他附加价值.在此基础上,基于主从博弈构建不同商业模式下储能参与现货联合市场的双层出清模型范式.上层模型以储能为领导者、以储能收益最大化为目标参与市场竞争,下层模型以调度和交易中心为跟随者、以社会福利最大化为目标进行联合出清;最后,基于改进的IEEE30节点系统,以典型交易场景为例验证所提参与商业模式的有效性和可行性.

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    20. 考虑频率稳定约束的电-氢互补多楼宇协调优化调度
    范宏, 王兰坤, 邢梦晴, 田书欣, 于伟南
    上海交通大学学报    2023, 57 (12): 1559-1570.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.380
    摘要153)   HTML13)    PDF(pc) (2948KB)(74)    收藏

    为实现“碳达峰、碳中和”的双碳目标,电-氢互补综合能源系统的推进意义重大,但随着可再生能源的渗透率逐渐提高,系统的惯量水平下降,频率安全受到威胁.针对传统的优化调度方法无法保证系统的频率稳定性这一问题,提出了一种考虑频率稳定约束的电-氢互补多楼宇协调优化调度方法.首先,建立了以楼宇为底层单元的电-氢综合能源系统架构,系统内的可再生能源发电机组采用虚拟同步发电机技术进行控制,以提高系统的惯量水平;其次,以调度周期内系统总运行成本最小为目标,并考虑了并网和孤岛不同运行模式下系统的惯量需求,建立了考虑系统频率稳定约束的优化调度模型;最后,通过算例仿真验证了所提方法对系统频率稳定的有效性、经济性和环保性.

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    21.
    难治性瘢痕疙瘩术后电子线放射治疗疗效分析及患者满意度研究
    赵敏 李丽 赵瑞东 马婷婷 程剑
    组织工程与重建外科杂志    2023, 19 (6): 544-.  
    摘要53)      PDF(pc) (1162KB)(41)    收藏

    目的 探索难治性瘢痕疙瘩术后电子线放疗的治疗效果、复发的影响因素,评估患者对疗效的满意度。

    方法 共纳入 2019~2021 年收治的难治性瘢痕疙瘩患者 37 例(共 40 处),全部瘢痕疙瘩均在术后接受电子线照射,放疗采用 6~9 MeV 电子线源皮距照射技术,照射剂量 20 Gy/5 Gy/4 F。收集患者一般临床资料,术后定期随访,观察结束向所有患者发放调查问卷,评估患者满意度,分析患者的治疗效果及不良反应情况,使用 Logistic 回归对影响复发的因素进行分析。结果 40 处瘢痕中有 4 处(10%)治疗后复发,有 5 处(12.5%)治疗后无明显变化,治疗有效率 77.5%。主要不良反应为皮肤色素沉着、切口扩展。单因素分析显示 :性别、既往史、手术至放疗的时间间隔、是否连续照射、血浆纤维蛋白原含量与复发相关。多因素分析显示 :手术至放疗的时间间隔超过 24 h 是复发的独立危险因素,连续照射是独立保护因素。复发、切口扩展及色素沉着是患者不满意的主要原因。

    结论 手术联合电子线放疗是治疗难治性瘢痕疙瘩的有效手段,手术至放疗时间、能否连续照射是影响瘢痕疙瘩复发的独立预后因素,患者主观评价并不完全符合其临床表现及检查。

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    22. 机器学习在化学合成及表征中的应用
    孙婕, 李子昊, 张书宇
    上海交通大学学报    2023, 57 (10): 1231-1244.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.078
    摘要423)   HTML48)    PDF(pc) (4421KB)(347)    收藏

    自动化化学合成是化学领域长期追求的目标之一.近年来,机器学习的出现使得实现这一目标有了可能.以数据驱动为核心的机器学习借助计算机学习海量化学数据中的信息,寻找信息之间的客观联系和规律,根据已有规律和信息训练生成模型,借助模型预测分析需解决的实际问题.机器学习因其出色的计算预测能力,帮助化学工作者快速高效解决化学合成问题,加快研究进程.机器学习的出现和发展对化学合成及表征领域展示出强大的研究助力作用,但目前并不存在通用性极强的机器学习模型,化学工作者仍需根据实际情况选择不同模型进行训练学习.从监督学习、无监督学习、半监督学习、强化学习等机器学习的角度,向化学工作者展示常见学习方法在化学合成及表征中应用的最佳案例,帮助其利用机器学习知识进一步拓宽研究思路.

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    23. 考虑碳配额引导需求响应的微电网能量管理策略
    姜恩宇, 陈宇, 施峥靖, 吴哲城, 林顺富, 李东东
    上海交通大学学报    2023, 57 (9): 1126-1136.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.378
    摘要748)   HTML15)    PDF(pc) (2823KB)(117)    收藏

    为了减小微电网运行中可再生能源随机性和波动性造成的预测出力误差,提出考虑碳配额引导需求响应的微电网能量管理策略.构建两层模型预测控制(MPC)的能量管理模型,上层利用长时间尺度模型预测控制构建碳排放配额机制,引导电动汽车参与微电网的需求响应,实现微电网经济运行,降低碳排放量;下层使用MPC滚动优化和反馈校正来实现预测域与控制域之间的耦合,利用短时间尺度模型预测控制平抑可再生能源预测误差造成的功率波动.算例分析结果表明:所提能量管理策略能够有效引导电动汽车或其他可控负荷参与需求响应,实现微电网低碳经济调度和稳定运行.

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    24. 概念化的实体关系解释
    谢晨昊, 梁家卿, 肖仰华, HWANG Seung-won
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (6): 695-702.   DOI: 10.1007/s12204-021-2394-1
    摘要144)      PDF(pc) (608KB)(99)    收藏
    在许多应用程序中,找到一个属性来解释给定实体对之间关系是很有价值的。然而,许多直接解决方案的失败是由于严重依赖文本而导致精度低,并且由于证据稀缺而导致召回率低。因此,提出了一个泛化和推理框架,并将其构建成一个系统:实体-关系查找(ERF)。主要思想是将实体对概念化为适当的概念对,作为中间随机变量来形成解释。尽管已经对实体概念化进行了研究,但其面临着多个关系实例的集体优化、两个实体的联合优化以及将稀释的观察结果聚集到定义关系的头部概念中的新挑战。我们提出了概念化的解决方案,并通过大量实验验证了这些方案及其框架。
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    25. 利用软伪标签促进无监督领域自适应与课程学习
    张晟嘉, 林天成, 徐奕,
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (6): 703-716.   DOI: 10.1007/s12204-022-2487-5
    摘要92)      PDF(pc) (963KB)(65)    收藏
    无监督域适应利用标签完整的源域数据,通过显式的数据分布差异最小化或对抗学习,提高无标签目标域的分类性能。作为一种增强方法,在域适应过程中会涉及类别对齐,即利用模型预测来加强目标特征识别。此方法存在两个问题:在目标域中,错误的类别预测会导致伪标签不准确;在源域中,过拟合会导致分布偏差。因此本文提出了一种与模型无关的两阶段学习框架,利用软伪标签策略大大减少了错误的模型预测,并利用课程学习策略避免了源域的过拟合。理论上,成功降低目标域预期误差上限的综合风险。在第一阶段,我们使用基于分布对齐的无监督域适应方法训练模型,以获得置信度相当高的目标域软语义标签。为了避免源域的过拟合,在第二阶段,我们提出了一种课程学习策略,以自适应性地控制两个域损失之间的权重,从而使训练阶段的重点逐渐从源域分布转移到目标域分布,并提高目标域的预测置信度。在两个常见基准数据集上进行的广泛实验验证了我们提出的框架在提升排名靠前的无监督域适应算法性能方面的普遍有效性,并证明了其一贯的卓越性能。
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    26. 基于多重检测模型融合框架的印刷电路板缺陷检测
    武 星, 张庆丰, 王健嘉, 姚骏峰, 郭毅可,
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (6): 717-727.   DOI: 10.1007/s12204-022-2471-0
    摘要60)      PDF(pc) (1870KB)(39)    收藏
    印刷电路板(PCB)是电子产品不可或缺的组成部分,它决定了这些产品的质量。随着制造技术的发展和进步,PCB的布局和结构变得越来越复杂。然而,有效准确的PCB缺陷检测方法却很少。在实际生产环境中,对PCB缺陷检测的准确性有很高的要求,因此我们提出了两种包括多模型融合的PCB缺陷检测框架,包括多模型投票方法(DDMV)和多模型学习方法(DDML)的缺陷检测。为了减少错误和漏检,DDMV和DDML将多个具有不同融合策略的缺陷检测网络进行整合。通过对两个开源PCB数据集进行大量实验,验证了所提出框架的有效性和准确性。实验结果表明,所提出的DDMV和DDML在F1分数方面优于其他任何单独的最先进的PCB缺陷检测模型,而DDML的曲线下面积值也高于其他任何单独的检测模型。此外,与DDMV相比,使用自动机器学习方法的DDML在PCB缺陷检测方面达到了最好的性能,在两个数据集上的F1分数分别可达到99.7%和95.6%。
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    27. 2022年全球卒中数据报告解读
    唐春花, 郭露, 李琼, 张莉莉
    诊断学理论与实践    2023, 22 (03): 238-246.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2023.03.06
    摘要2006)   HTML112)    PDF(pc) (2270KB)(1528)    收藏

    2022年,世界卒中组织在旗下《国际卒中杂志》上发表了2项最新全球卒中统计报告,更新了全球的卒中发病率和死亡率分布,分析了性别和地理差异,并提供了卒中归因危险因素最新数据。2019年全球疾病负担研究调查结果显示,卒中仍然是世界上第二大死亡原因,也是第三大残疾合并死亡原因,从1990年至2019年,卒中的疾病负担(按绝对病例数计算)大幅增加,目前全球卒中负担以较大比例分布于低收入和中低收入国家,且70岁以下人群卒中患病率和发病率显著增加。全球卒中的五大主要危险因素包括高收缩压、高体重指数、高空腹血糖、大气颗粒物污染和吸烟。中国卒中防治正面临巨大挑战,卒中已成为中国成人致死、致残的第一位病因,也是中国伤残调整生命年的首位原因。中国卒中的发病率、患病率和死亡率在地理上存在“北高南低、中部突出”趋势;农村地区患病率高于城市;男性的发病率和死亡率均高于女性;平均发病年龄低于发达国家;缺血性卒中的疾病负担整体呈上升趋势,但出血性卒中则趋于下降;卒中防治知晓率低。综上,积极建立符合我国国情的卒中分级防控体系,具有重要战略意义。

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    28.
    放疗对乳腺癌术后假体和自体组织乳房再造影响的研究进展
    任延鑫, 于岩, 徐可欣, 等
    组织工程与重建外科杂志    2023, 19 (5): 511-.  
    摘要76)      PDF(pc) (903KB)(150)    收藏
    乳房的完整性和美观性影响女性的生理及心理健康。乳腺癌乳房切除术后即刻乳房再造,能够显著增加女性的自信心及提高女性生活质量。放疗作为乳腺癌的一种常规治疗方式,能够降低乳腺癌局部复发率及无病生存率,然而放疗会增加乳腺癌术后即刻乳房再造的并发症发生率及乳房再造的失败率。目前,实施最多的两种乳房再造术为自体组织乳房再造和假体乳房再造。本文主要针对放疗对自体组织乳房再造及假体乳房再造影响的研究进展进行综述。
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    29. ERCP在慢性胰腺炎诊治中的作用
    张玲, 邹多武
    外科理论与实践    2023, 28 (04): 283-287.   DOI: 10.16139/j.1007-9610.2023.04.002
    摘要155)   HTML2)    PDF(pc) (876KB)(80)    收藏

    慢性胰腺炎是一种慢性进行性疾病,可不同程度影响胰腺内、外分泌功能,严重影响病人生活质量。创伤小、安全性高、疗效较好的内镜逆行胰胆管造影(endoscopic retrograde cholangio-pancreatography, ERCP)介入治疗已成为慢性胰腺炎的一线治疗手段,除胰管结石、胰管狭窄外,还可用于慢性胰腺炎的并发症治疗。

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    30. 小肠镜ERCP在治疗胆肠吻合术后良性狭窄中的应用体会
    翁明哲, 王雪峰
    外科理论与实践    2023, 28 (04): 296-299.   DOI: 10.16139/j.1007-9610.2023.04.004
    摘要105)   HTML3)    PDF(pc) (3765KB)(66)    收藏

    胆肠吻合术后良性狭窄是常见的并发症,处理棘手。小肠镜ERCP在治疗方面具有可重复、微创、符合正常生理结构等优势。分享本中心小肠镜ERCP在治疗胆肠吻合术后良性狭窄中的操作技巧与经验,希望有助于提高进镜和治疗成功率。

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    31. 光纤应变传感器检测标定技术
    陈刚, 刘宏月, 高瑞翔
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (5): 551-559.   DOI: 10.1007/s12204-022-2406-9
    摘要133)      PDF(pc) (1122KB)(81)    收藏
    作为现阶段传感技术的热点方向之一,光纤传感器具有体积小、抗电磁干扰、易于组网等特点,在复杂电磁环境下多物理场参数监测上发挥不可替代的作用。光纤应变传感器的精确标定对延长传感器存活率、提高测量准确性以及满足长期监测需求等方面具有重大的实践价值。通过综述应变传感器标定方法和光纤应变传感器标定方法的研究现状,从静、动态两个角度出发,分别举例分析其主要方法的优缺点,并对光纤应变传感器标定技术的发展前景进行了总结展望。
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    32. 高曲率线结构光测量系统条纹轮廓提取算法
    孙昊, 杜宣, 吕娜, 崔斌, 赵辉
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (5): 560-568.   DOI: 10.1007/s12204-022-2476-8
    摘要87)      PDF(pc) (1375KB)(65)    收藏
    在线结构光轮廓测量系统中,轮廓条纹的解析质量直接影响测量精度,尤其对于具有高反射率和高曲率的表面,轮廓条纹提取算法的解析能力显得尤为重要。本文研究了线结构光的成像原理、轮廓条纹的光强分布规律,并提出了一种基于实际光强分布的条纹轮廓提取方法。在算法中,对条纹图像进行了感兴趣区域快速提取、条纹宽度估计以及自适应滤波;在亚像素精度下提取了条纹的能量中心;在滤除低质量中心点后,利用上下文信息恢复了缺失中心点。使用基于线结构光成像原理生成的模拟图像以及真实实验图像评估了此方法的准确性和重复性。结果表明,该方法对高曲率条纹边缘的最大提取误差为1.6像素,是经典Steger算法的10倍;实验重复精度为8.8微米,是Steger方法的2.7倍。本文提出的方法提高了激光轮廓提取的准确性,适用于高曲率物体的激光轮廓检测。
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    33. 核磁共振陀螺仪中基于单束激光的氙原子横向弛豫时间测量
    钟国宸1,刘华1,郭阳1,李绍良2,赵万良2,成宇翔2
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (5): 569-576.   DOI: 10.1007/s12204-022-2436-3
    摘要59)      PDF(pc) (1758KB)(27)    收藏
    核磁共振陀螺仪(NMRG)具有高精度和小型化的特点,是量子技术在导航领域的主要应用之一。NMRG原子池中氙核自旋的横向弛豫时间(T2)直接影响陀螺的角度随机游走。准确、快速地测量T2有利于陀螺仪的进一步改进。对于T2的测量,目前通常采用抽运和探测正交激光器的这两种方案。通过施加两个快速切换正交静磁场和一束相应波长的圆偏振激光抽运原子池,产生氙核宏观磁矩拉莫尔进动。为了探测氙原子核自旋进动产生的自由感应衰变信号,在电池中形成铯原子参数磁强计。与传统的双激光器测量方法相比,单激光器测量T2简化了测量设备。实验结果表明,氙原子的T2大于10 s,并进行了温度影响的研究,这些为后续陀螺性能的提高奠定了基础。
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    34. 中国腹腔镜结肠直肠手术30年:我们学到了什么
    郑民华, 马君俊
    外科理论与实践    2023, 28 (03): 181-185.   DOI: 10.16139/j.1007-9610.2023.03.001
    摘要398)   HTML9)    PDF(pc) (882KB)(143)    收藏

    自1993年开展国内第一例腹腔镜结肠癌根治手术,我国腹腔镜结肠直肠外科开启了新的历程,至今已迈入第30个年头。回顾30年历程,希望通过腹腔镜结肠直肠手术这一窗口,从起步期一系列关键技术的建立,到培训体系的发展,乃至创新技术和技术平台的进一步发展等,透视中国腹腔镜外科发展的轨迹,并从多个维度进行思考,以期获取经验,指导当下实践,并前瞻未来发展之路。

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    35. 保留功能的腹腔镜胰头部及十二指肠乳头肿瘤切除手术
    高攀, 蔡云强, 彭兵
    外科理论与实践    2023, 28 (03): 190-196.   DOI: 10.16139/j.1007-9610.2023.03.003
    摘要170)   HTML7)    PDF(pc) (7136KB)(121)    收藏

    近年来,随着微创器械、设备的发展和手术技术的进步,胰腺微创外科进入快速发展阶段。包括腹腔镜保留十二指肠的胰头切除术、腹腔镜胰头部肿瘤局部剜除术以及腹腔镜十二指肠乳头局部切除术等保留功能的腹腔镜胰头部及十二指肠乳头肿瘤切除手术也得到逐步开展。但这些术式技术难度大、解剖复杂,很多外科医师缺乏相应的治疗经验,目前开展较少,尚未普及。本文探讨保留功能的腹腔镜胰头部及十二指肠乳头肿瘤切除手术的发展现状及相关技术问题,以提出相应对策,便于技术推广和发展。

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    36. 基于四电极微流控装置使用介电泳分离循环肿瘤细胞的数值研究
    王雨坤, 丁显廷, 张执南
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (4): 391-.   DOI: 10.1007/s12204-022-2459-9
    摘要217)      PDF(pc) (1462KB)(232)    收藏
    这项数值研究提出了一种基于微流控芯片的介电泳细胞分选技术。在介电泳力和流体阻力的共同作用下,白细胞和循环肿瘤细胞因介电特性不同而分离。本文首先针对器件几何、单细胞、介电泳力、电场和流场建立了数学模型,模拟了细胞运动。进而基于仿真模型,对重要边界参数进行了讨论,以优化该装置的细胞分选能力,并同时提供了边界电压和流体流速之间的适当匹配关系。此外,还探究了流场出入口条件,以控制其中的粒子运动。本研究的意义在于验证了该微流控芯片的细胞分选能力,为罕见病变细胞的分离提供了逻辑设计。
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    37. 用于评价神经电极植入行为的精细化脑模型的建立及其模拟行为研究
    贺雨欣, 张文光, 胥浩天, 徐倚帆, 许李悦
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (4): 401-.   DOI: 10.1007/s12204-022-2523-5
    摘要159)      PDF(pc) (1512KB)(98)    收藏
    神经电极的长期可靠性与其植入行为密切相关。为了以低成本和精确的方式实现神经电极植入行为的定量研究,设计了一种包含脑膜的精细脑模型。首先,基于原子力显微镜压痕技术,通过测量弹性模量选择符合预期的脑模型模拟材料。结果表明,2%琼脂糖凝胶用于模拟灰质和白质,7:1聚二甲基硅氧烷薄片用于模拟硬脑膜,聚氯乙烯薄膜用于模拟硬脑膜。其次,设计了具有三层结构的脑模型模具,采用倒浇法制备脑模型,可以获得较为平整的植入表面;最后以大鼠脑为参照,对脑模型的模拟行为进行了研究。在植入力学行为上,植入力曲线在脑模型和大鼠脑中均出现两个峰值,其中较大峰值分别为10.17 mN和7.69 mN。脑模型中植入力更大,代表脑模型对电极的强度要求就越大,但该特点在实际应用中降低了电极植入屈曲的风险。对于体液溶解行为,电极的PEG涂层在脑模型和大鼠脑中的溶解速率分别为7000 μm3/s和5600 μm3/s。脑模型中更快的溶解速度会导致涂层设计的厚度更大,但在实际应用中提供更充足的植入时间。脑模型的建立及其模拟行为的研究有利于电极基底和涂层的尺寸设计、植入机理的研究,进一步提高电极的功能性寿命。
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    38. 温控射频消融温度场快速计算方法的研究
    王雪维,王逸飞,张爱丽
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2023, 28 (4): 411-.   DOI: 10.1007/s12204-022-2481-y
    摘要138)      PDF(pc) (1220KB)(72)    收藏
    精确的温度控制和温度场预测对射频消融具有重要意义,本研究提出了一种比例-积分温度控制射频消融过程中的温度场实时计算方法,基于电导率对温控射频消融影响的研究,将热电耦合的计算关系转换为线性的计算关系,使计算效率提升了150倍。对于10 min的射频消融,计算时间约为23 s,计算结果和相同情况下的COMSOL Multiphysics相比不超过1 ℃。本研究中该计算方法不仅被用于单针射频消融,还被用于双针射频消融中温度场的计算。
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    39. 世界卫生组织《全球结核病报告2022》解读
    梁晨, 于佳佳, 唐神结
    诊断学理论与实践    2023, 22 (01): 21-30.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2023.01.004
    摘要884)   HTML43)    PDF(pc) (1105KB)(2684)    收藏

    世界卫生组织(World Health Organization, WHO)发布了新的《全球结核病报告2022》(以下简称报告),报告指出新型冠状病毒感染加重了结核病的负担,严重影响了全球结核病控制的进程。2021年,WHO共批准6项用于结核病诊断和抗结核药物耐药性检测的分子诊断技术,推荐3种用于筛查结核病的基于结核分枝杆菌抗原的新型皮肤试验。为减轻患者和医疗系统的负担,WHO推荐了“4个月方案”治疗药物敏感结核病和4套耐多药和利福平耐药结核病(multidrug resistant/rifampicin resistant-tuberculosis,MDR/RR-TB)短程方案,治疗耐药结核病。目前有26种抗结核药物处于临床试验阶段,至少有22项临床试验在开展治疗结核感染的药物和方案的评估。我国的结核病疫情仍十分严重,2021年,我国结核病新发患者数在30个结核病高负担国家中排第3位。2021年,全国共报告肺结核病例639 548例,死亡1 763例,报告发病率为45.37/10万,报告死亡率为0.13/10万,MDR/RR-TB患者例数居全球第4位。WHO推荐治疗耐药性结核病方案是否适合我国,尚需验证。

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    40.
    基于体表压力传感器监测的压力疗法对增生性瘢痕的疗效观察
    许佳, 韩冬, 苏薇洁, 等
    组织工程与重建外科杂志    2023, 19 (3): 229-.  
    摘要108)      PDF(pc) (2025KB)(217)    收藏
    目的 研究锶 -β- 磷酸三钙(Sr-β-TCP)对兔脂肪干细胞(Rabbit adipose-derived stem cells,rADSC)生
    物学活性和成骨分化的影响。方法 取新西兰大白兔肩胛间区皮下脂肪,分离培养 rADSCs,选取第 3 代 rADSCs 进
    行成骨诱导。制备 β-TCP 材料和 Sr-β-TCP 材料,将 β-TCP 材料和 Sr-β-TCP 分别与成骨诱导的 rADSCs 共培养,
    分为 1% Sr-β-TCP 组、3% Sr-β-TCP 组、5% Sr-β-TCP 组、β-TCP 组、对照组(成骨诱导培养液)。MTT 比色法检
    测 rADSCs 增殖情况,检测碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性及钙离子含量,蛋白质免疫印迹(Western
    blot)检测 rADSCs 成骨相关蛋白表达。结果 与对照组和 3% Sr-β-TCP 组相比,β-TCP 组、1% 及 5%Sr-β-TCP 组
    d1、d3、d6、d8 的 OD 值均下降(P<0.05);d3、d6、d8,5%Sr-β-TCP 组 OD 值均低于 β-TCP 组、1%Sr-β-TCP 组(P<0.05)。
    随着时间延长,各组光密度(OD)值均升高(P<0.05)。与对照组和 β-TCP 组相比,1%、3% Sr-β-TCP 组钙离子含量,
    ALP 活性,Notch3、pFAK、pERK1/2、RhoA 表达升高,5% Sr-β-TCP 组钙离子含量,ALP 活性,Notch3、pFAK、
    pERK1/2、RhoA 表达降低(P<0.05);3% Sr-β-TCP 组钙离子含量,ALP 活性,Notch3、pFAK、pERK1/2、RhoA 表
    达高于 1%、5% Sr-β-TCP 组(P<0.05)。结论 3% Sr-β-TCP 材料能提高 rADSCs 生物学活性以及成骨分化能力,
    可能与 Notch3/FAK/ERK1/2 信号通路有关。
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