基于FCM-ELM-BBPS的预测控制参数整定

模型预测控制设计参数选择显著影响被控系统性能，目前基于专家经验的主流参数整定方法会出现控制器鲁棒性差、计算成本高等缺点.为了解决上述问题，提出一种基于模糊C均值-极限学习机-裸骨粒子群（Fuzzy C-means-Extreme Learning Machine-Bare Bones Particle Swarm， FCM-ELM-BBPS）的参数整定算法.通过模糊C均值算法（Fuzzy C-means， FCM）聚类进行数据预处理，将被控系统复杂数据根据自身特征进行聚类，以降低神经网络的训练误差，提高预测精度；针对每一类特征数据，利用极限学习机（Extreme Learning Machine， ELM）建立预测控制参数与性能指标的映射关系模型，并进一步获得参数整定规则；采用裸骨粒子群（Bare Bones Particle Swarm， BBPS）优化算法进行预测控制参数整定，通过采用高斯分布来更新粒子位置，加快目标函数的收敛速度，从而有效地减少参数寻优时间；分别进行仿真和水箱系统实验验证，证明了提出算法的有效性.实验结果表明，本文提出的算法与现有方法相比，更具有优越性，其中整定时间减少了34.84%，同时在调整时间等时域性能指标上提升了43.98%.     

载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架在兔脊柱融合中的应用

脊柱融合术是治疗脊柱退变性疾病的常用方法，提高植骨材料的成骨活性对提高脊柱融合效果具有重要意义。重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)是一种促进新骨生成的生长因子，能够快速诱导骨修复。将rhBMP-2通过物理吸附负载于聚乳酸/磷酸钙多孔支架表面，再将表面涂覆羟丙甲基纤维素（HPMC）涂层，得到HPMC涂层改性的载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架。rhBMP-2的负载使支架具有诱导成骨活性，而HPMC涂层能够使rhBMP-2的释放减缓，有利于促进新骨生成。将该支架植入兔脊柱84 d后发现脊柱椎体间生成了连续的骨组织，达到了骨性融合，因此HPMC改性的载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架是一种可用于脊柱融合植骨的理想材料。     

哈弗斯皮质骨径向直裂纹研究

哈弗斯皮质骨的断裂微观力学已被提出,在骨中由于疲劳负荷和循环载荷形成微裂纹,有研究者利用二维力学纤维陶瓷基复合材料模型,针对间骨板中出现任一径向直线裂纹的问题,研究了骨单位与裂纹间的相互作用;为更真实模拟骨裂纹的情形,研究了骨单位和间骨板中同时出现一条直线裂纹的情况,通过将裂纹看作一系列连续韧性位错的塞积群,运用格林函数转化为一系列奇异积分方程,然后通过Erdogon和Gupta方法求解方程,并用高斯-切比雪夫数值离散求得相应的应力强度因子,分析对骨微结构形态的影响。     

胫骨近端联合截骨术内固定钢板系统的有限元仿真

基于胫骨近端联合截骨术（CPTO）治疗内翻型膝骨性关节炎的手术方案，采用有限元方法研究CPTO治疗中两种常用的内固定钢板系统对其生物力学特性的影响。建立胫骨近端联合截骨术植入Tomofix和Tomofix亚洲型内固定钢板系统的三维有限元模型，比较分析膝关节的刚度和楔形位移，以及植入器械的应力分布特征。研究结果表明，在CPTO手术中使用Tomofix亚洲型内固定系统相比使用Tomofix内固定系统的膝关节刚度增加了23.8%，平均楔形位移降低了85.5%，骨骼平均应力降低了36.5%，钢板和螺钉的最大应力分别增加了16.6%和4.6%。因此，在CPTO手术中使用Tomofix亚洲型内固定系统能较有效地提高膝关节结构的稳定性，减小楔形微动，为骨愈合提供强有力的支撑，但在内固定系统的高强度支撑下骨骼应力降低较明显，有引发应力遮挡效应进而导致骨质疏松的风险。     

老年高骨转换型骨质疏松的危险因素及康复评定

骨质疏松症（OP）常见于老年群体，易引发脆性骨折。高骨转换型OP的骨形成和骨吸收过程均表现为活跃，治疗困难，缺乏有效改善骨密度（BMD）的治疗方式。以高骨转换型OP患者为研究对象，通过治疗前的康复评定和随访研究，旨在寻找其预后的独立性影响因素。指标包括：BMD、血清铁蛋白水平、下肢肌力的站起-坐下测试（CRT）时间、Berg平衡功能量表（BBS）评分等。结果显示，血清铁蛋白每增加1个单位，发生脆性骨折的风险增加5.3%,CRT每延长1 s，发生脆性骨折的风险增加4.12倍，患者的铁蛋白水平越高，CRT越长，则预后的BMD越低，而BBS每增加1分，发生脆性骨折的风险减少15.8%。说明铁储存水平、下肢肌力和平衡能力是影响高骨转换型OP预后的独立性因素。     

掺硅羟基磷灰石微球的微流控制备及其体外生物活性研究

可注射生物活性陶瓷不仅具有良好的生物相容性，而且能够促进成骨分化和血管生成。羟基磷灰石（Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, HA）是人骨的主要成分。采用微流控技术，成功制备出粒径480 μm的均一硅酸钙（CaSiO₃, CS）微球，并以其为前驱体，在磷酸三钠（Na₃PO₄）水溶液中进行24 h水热转化处理，得到具有纳米线结构的含硅羟基磷灰石微球（Si-nHA）。该纳米线直径约100～200 nm，长度约1～2 μm。Si-nHA微球比表面积为7.78 m²/g，远高于纯HA微球的比表面积（0.08 m²/g），高比表面积使得Si-nHA微球具有更加优异的蛋白负载和缓释性能。同时，Si-nHA微球释放的硅（Si）离子能显著促进大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）的增殖，以及相关成骨（OPN，OCN）和成血管基因（ANG-1）的表达。研究结果表明，Si-nHA微球在微创骨修复领域有良好的应用前景。     

带骨式削弱弯曲型耗能梁K形偏心支撑框架抗震性能研究

为提高弯曲型耗能梁塑性变形能力，提出一种带骨式削弱的弯曲型耗能梁K形偏心支撑结构。采用数值模拟方法研究削弱起点a、削弱深度c及耗能梁加劲肋间距等关键设计参数对带骨式削弱的弯曲型耗能梁K形偏心支撑结构抗震性能的影响，对比削弱模型与Base模型之间的承载能力、刚度及耗能能力等性能指标。结果表明，当削弱起点a取值在2h_f～3h_f之间、削弱深度c取值在2t_f～4t_f之间及加劲肋间距为0.7b_f左右时，削弱模型与Base模型各性能指标相差不大。带骨式削弱设计及加劲肋间距能够使耗能梁端部翼缘更大区域出现弯曲塑性变形，提升耗能能力，为后续进行弯曲型偏心支撑结构抗震性能研究提供参考。     

距下关节镜微创技术在跟骨骨折治疗中的应用进展

距下关节镜技术是检查距下关节的一种微创方法，近年来被广泛应用于跟骨骨折治疗中。从既往文献、历史发展、手术入路、手术方式及术后并发症等方面对距下关节镜微创技术在跟骨骨折中应用的研究进行了回顾，发现目前距下关节镜主要以外侧入路、后侧入路及内侧入路3种手术入路为主，同时配合跗骨窦入路、经皮撬拨复位内固定术、小切口入路、3D打印技术、外固定架、截骨矫形及距下关节融合术等技术，使距下关节镜的使用条件更加广泛。同时，提出了该项技术对于施术者的操作要求较高，操作不当极有可能引起神经损伤和骨折愈合不良等反应。     

融合数据预滤波和频谱展宽的骨导语音增强方法

骨导语音具有天然的抗环境噪声能力，然而，受骨导麦克风佩戴位置和方式的影响，骨导语音在采集过程中常混入骨导麦克风与皮肤或衣服之间的摩擦声，导致现有基于深度学习的骨导语音增强方法鲁棒性不高、适应性不强。为提高骨导语音增强的鲁棒性，提出一种融合数据预滤波和频谱展宽的骨导语音增强方法。该方法首先通过低通滤波对骨导语音数据进行预处理以去除高频噪声，然后对预滤波后的骨导语音进行时频变换，并分别基于U Net和CRNN两种深度网络进行频谱展宽，最后通过时频逆变换重构出全频带语音。仿真结果表明，与现有深度网络增强方法相比，所提方法可以取得更好的PESQ和STOI客观评价指标，主观听感具有更好的清晰度，且对不同说话人具有更好的适应性。     

天和骨通膏中阿魏酸的体外释药研究

为研究天和骨通橡皮膏的人体体外释药情况，以阿魏酸含量为考察指标，用反相高效液相法测定贴膏后不同时间的阿魏酸含量，以贴药时间为横坐标，以不同时间揭下膏药中阿魏酸的含量为纵坐标，给制体外释药曲线。测定结构显示，药物体外释药量随贴药时间的延长而增加，而且能持续释放药物12h以上。实验表明天和骨通橡皮膏中的药物能从基质中脱离出来并扩散到皮肤或粘膜表面。