DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 对象和方法 2.1. 研究对象 选取2015年1月1日至2020年7月31日于青岛大学附属医院住院并发生AKI的患者，所有入选者临床资料完整。纳入标准：1) 2天内血清肌酐绝对值增加达到 ≥ 26.5 μmol／L或在1周内血清肌酐较基础值增加 ≥ 150%；2) 年龄 ≥ 18岁；3) 住院时间 ≥ 24 h；4) 入院2天中发生AKI。排除标准：1) 血清肌酐检测次数小于2次；2) 资料不全；3) 如果患者多次入院，则仅分析首次入院。本次研究经青岛大学附属医院伦理委员会同意批准。 2.2. 相关定义 依照KDIGO诊断，将AKI定义为：1) 2天内血清肌酐绝对值增加达到 ≥ 26.5 μmol/L或在1周内血清肌酐较基础值增加 ≥ 150%；2) 或尿量 < 0.5 mL/kg/h达到6小时以上 [ 14 ]。由于本中心尿量为患者自行记录并上报，且存在大量缺失值，故本研究仅以肌酐标准定义AKI。高尿酸血症定义为将血尿酸高于360 μmol/L (女性)、>420 μmol/L (男性以及绝经女性) [ 15 ]。 2.3. 数据收集 收集人口学和临床数据的基线资料，包括：年龄、性别、体重指数、高血压、糖尿病、心脑血管疾病、eGFR、血红蛋白、血小板、血白细胞、血白蛋白、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、血管紧张素酶抑制剂(Angiotensin converting enzyme inhibitor， ACEI)、血管紧张素II受体抑制剂(angiotensin II type 1 receptor blocke， ARB)、钙离子拮抗剂(Calcium channel blockers， CCB)、利尿剂、住院天数及住院死亡率等信息。所有的实验室检查指标均为入院后48 h内测量的数值。观察主要结局指标是死亡率，次要结果是住院天数。 2.4. 统计学分析 采用SPSS22.0软件对数据进行统计学处理。正态分布的计量资料用x ± s表示，非正态分布计量资料以M (1/4， 3/4)表示，计量资料符合正态分布的组间比较采用t检验，不符合则采用Wilcoxon秩和检验。定性资料以例数(百分比)表示，采用卡方检验或Fisher确切概率法进行两组间比较。运用logistic回归模型评估AKI患者血尿酸水平与死亡率的关系，并以比值比(OR)和95%置信区间(95%CI)表示。在多因素回归分析中运用逐步后退法，校正以下变量：年龄、性别、合并症、生化指标及用药。P < 0.05视为差异有统计学意义。
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user: 4. 讨论 我们观察到高尿酸血症与AKI患者的住院死亡率增加相关。而且，在对年龄、性别、合并症、生化指标及用药进行校正后，我们发现高尿酸血症仍然与较高AKI患者的住院死亡率相关。一些研究数据证实，高尿酸血症和很多代谢性疾病有一定的关系，本次研究表明，高尿酸血症是住院AKI患者死亡的危险因素之一。AKI患者高尿酸血症具有较高的危险性，在治疗过程中需密切注意AKI病人的血清尿酸变化。 AKI是一种常见的危险并发症，死亡率较高 [ 16 ]。它与局部和全身性炎症有关 [ 17 ]。这些炎症介质包含白细胞、嗜中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、血小板、内皮细胞和肥大细胞 [ 18 ] [ 19 ]。许多数据结果证实体内高尿酸和炎症反应、氧化应激、NS系统激活之间呈现一定的关联性 [ 20 ]。因此，全身性炎症反应可能有助于解释高尿酸血症与AKI患者死亡率之间的潜在联系。但是，这些关系的确切机制仍然未知。 在一些研究中，已经提出了这些机制的几种可能的解释。首先，在AKI患者中，铁的代谢和骨髓功能受到炎症的抑制 [ 21 ]。促炎细胞因子也抑制红细胞的成熟和增殖 [ 22 ]。此外，炎症程度对AKI患者的生存也有负面影响 [ 23 ]。而且，AKI的发生和发展与炎症反应密切相关。AKI中发生的肾血管和血管收缩机制的根本变化与高尿酸血症相似，包括肾素–血管紧张素–醛固酮系统激活，氧化应激，一氧化氮减少和炎症 [ 20 ]。这些揭示了高尿酸血症与AKI之间的紧密联系。 约30%的尿酸经过肾脏排除体外，在肾小球滤过的90%~95%的尿酸会在近端肾小管被重吸收回体内 [ 24 ]。血液中尿酸水平的高低和肾小球滤过以及肾小管重吸收之间有着不可分割的联系，所以高尿酸血症的原因之一可能是因为肾小球滤过率减少、肾小管尿酸分泌减少或肾小管重吸收能力加强所导致的，也可能因为肾脏出现疾病所导致血液中尿酸升高 [ 25 ]。考虑到肾小球滤过率下降对血尿酸浓度的影响，我们使用eGFR和AKI分期进行了亚组分析来分析AKI患者高尿酸血症对死亡率的影响。在AKI分期亚组中，我们发现在AKI各期的AKI高尿酸血症患者与AKI非高尿酸血症患者相比，死亡率均明显升高。在eGFR亚组中，eGFR大于60 mL/min组中，AKI高尿酸血症患者与AKI非高尿酸血症患者相比，死亡率无明显差异。越来越多的证据表明，AKI患者伴有CKD的预后与没有CKD的AKI患者不同。Ali等 [ 26 ] 研究报道AKI患者伴有CKD的住院死亡率显著高于不伴有CKD的AKI患者。Wu等 [ 27 ] 发现无CKD的AKI病人的肾脏恢复比例显著大于患有CKD的AKI病人。高尿酸血症与肾脏疾病密切相关。高尿酸血症不仅被认为是肾功能不全的重要指标，也是CKD进展的重要因素。因此，在低eGFR的AKI患者中更应该积极监测血清尿酸水平。 最关键的临床问题是高尿酸血症的治疗是否会降低AKI患者的死亡风险。有研究表明，应用别嘌醇降低血尿酸水平可以改善全身性炎症反应和氧化应激 [ 28 ]。两项小型研究报告表明，应用别嘌呤醇降低血尿酸可以预防造影剂诱发的AKI的发生 [ 29 ] [ 30 ]。Kanbay等 [ 31 ] 证明了在无症状的高尿酸血症患者中，应用别嘌呤醇治疗可以导致eGFR升高。而研究人员Tallaat以及El-Sheikh的其他实验证实了在CKD 3以及4期病人中，不使用别嘌呤醇进行治疗可导致AKI的发生 [ 32 ]。在Focus一项研究中证实，使用非布索坦可对CKD病人的肾功能起到改善作用，血尿酸减少1 mg/dL，eGFR指标会增加1 mL/min [ 33 ]。综上所述，我们在临床中应监测基线血清尿酸水平，如果尿酸水平较高，降尿酸药物可能会降低AKI患者的死亡率，但降尿酸药物对于AKI患者高尿酸血症的作用应通过前瞻性随机对照试验来证实。 本研究也有一些局限性。首先，我们的研究是单中心回顾性研究，且排除了部分无血肌酐、血尿酸数据或者其他数据资料不完整的患者，导致可能会受到选择偏倚的影响。其次，由于本研究只应用肌酐标准定义AKI，缺少尿量标准，AKI的检测灵敏度和特异性可能与以前的研究不同。并且，本次实验只使用死亡率作为指标进行分析可能对导致预后评估产生影响。最后，本研究并没有将药物对体内尿酸产生的影响进行混杂因素的分析，因此实验结果最终可能出现一定的出入。
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user: 5. 结论 综上，我们的研究表明，AKI患者高尿酸血症与死亡率增高相关。但这些研究结果尚需要进一步的研究，特别是大型的前瞻性研究，以确认高尿酸血症与不良临床结果之间的关系。此外，尚需进一步的基础研究来明确研究结果背后的确切机制。
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user: 摘要 多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome， PCOS)是育龄女性最常见的疾病，整体患病率为10%~19.9%，具有多种短期和长期不良后果，是一种影响全世界数百万妇女的生殖、内分泌和代谢紊乱性疾病。至今该病的发生机制仍不明确，大多数学者认为PCOS为遗传易感基因与环境因素相互作用的结果，对该病的治疗策略及对远期并发症的管理方法仍然有限。本文是对与PCOS发病相关的潜在病因机制的系统综述，通过对发病机制的探索，寻找未来治疗的新靶点、新方向。
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user: 1. 引言 多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome， PCOS)是育龄女性最常见的内分泌和代谢疾病，以卵巢多囊样改变、排卵障碍、高雄激素血症、多毛、胰岛素抵抗以及肥胖为特征的病变。诊断采用2003年鹿特丹专家会议推荐的标准，根据研究人群背景的不同，PCOS的患病率为10%~19.9% [ 1 ]，在育龄期女性无排卵性不孕中占75%，多毛女性中可高达85%以上 [ 2 ]。患有PCOS的妇女患2型糖尿病、代谢综合征、心血管疾病(如高血压、心脏病)、妇科疾病(如不孕、子宫内膜异位症、子宫内膜癌和卵巢恶性肿瘤)、妊娠并发症(如子痫、早产、低出生体重)以及未来的情绪和精神障碍的风险增加 [ 3 ] [ 4 ]，具有多种短期和长期不良后果，是一种影响全世界数百万妇女的生殖、内分泌和代谢紊乱性疾病。
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user: 3. 总结与展望 多囊卵巢综合征是一种复杂的遗传和环境因素相互作用的结果。遗传因素包括卵巢多囊样改变、高雄激素血症、胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷；环境因素包括产前雄激素暴露，而后天性肥胖是主要的产后因素，最新的肠道菌群炎症学说及生物节律研究也对PCOS机制研究提出了新的机遇和挑战。多种途径的参与和缺乏一个共同的线索证明了PCOS多因素的性质和异质性的特征，使其难以从根本上改善症状及对远期并发症的管理及治疗。虽然一些药物比如口服避孕药、二甲双胍和激素疗法等干预措施已被临床应用多年，然而，纠正生活方式以防止易感因素的暴露，似乎是多囊卵巢综合征的可持续治疗策略。对这种疾病的生理基础的进一步研究将有益于以最佳方式纠正雄激素水平、排卵和代谢稳态；生物节律研究及肠道菌群研究可能会为针对生殖病理生理的靶向治疗提供基础依据，特别是在接受辅助生殖技术超促排卵方案中使用调节生物钟的小分子药物，是极具发展潜力的新兴领域；未来在临床治疗PCOS患者时应考虑肠道微生物群落的差异，可以进行相关药物的研发，改善PCOS患者的远期并发症。所以通过对PCOS发病机制的深入研究，有利于探索、发掘单独或联合手段来控制多囊卵巢综合征的生育现状及减缓远期并发症的发生。
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user: 摘要 目的：分析住院儿童高血压的病因构成及临床特点，为儿童高血压的临床诊断提供依据。方法：回顾性分析重庆医科大学附属儿童医院2012年1月至2019年12月患高血压的住院儿童的临床资料，包括一般情况、临床表现、辅助检查、靶器官损害等。结果：1) 共941例患儿纳入本研究。其中原发性高血压9例，继发性高血压932例，男性患儿555例(59.0%)，女性患儿386例(41.0%)；2) 继发性高血压以肾实质性高血压多见(71.5%)，其次是药物性高血压(9.4%)、内分泌性高血压(7.6%)；3) 继发性高血压患儿中有98例合并左心室肥厚，有125例并发高血压脑病。结论：1) 住院高血压患儿以继发性高血压为主，而继发性高血压以肾实质性高血压为主。2) 原发性高血压与继发性高血压在各年龄段分布有差异，不同年龄段继发性高血压的病因分布不同，而各类继发性高血压血压值分布范围也有差异，临床特点也不一致。
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user: 1. 引言 高血压是世界公认的成人心血管疾病的重要危险因素，同时也影响着儿童的身体健康。儿童血压受年龄、性别、身高等因素影响，不存在单一阈值，因此其诊断较成人高血压而言更为复杂。2017年美国儿科学会对2004年《儿童青少年高血压诊断、评估和治疗的第四次报告》进行了更新，制订了新的血压数据表格 [ 1 ]，提高了对儿童高血压的认识。根据最新的美国儿科学会(AAP)的指南，有报道显示全球儿童高血压(HTN)患病率约为2.3% [ 2 ]。国内近期研究显示，中国7~15岁儿童高血压患病率已高达10.1% [ 3 ]。随着儿童高血压患病率的增加，儿童高血压逐渐引起关注。既往研究表明，高血压存在“轨迹现象” [ 4 ]，即个体在儿童到成人的成长过程中，血压所处的百分位数基本不变。大量证据显示，儿童高血压与成年期原发性高血压及心血管事件相关 [ 5 ] [ 6 ]。因此，成人心血管疾病的预防应从儿童早期开始，早期识别儿童高血压的病因有助于提高诊治效果及预后。本研究收集了重庆医科大学附属儿童医院2012年1月至2019年12月患高血压的住院儿童的临床资料，分析儿童高血压的病因构成及临床特点，为儿童高血压的临床诊断提供依据。
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user: 2. 资料与方法 对重庆医科大学附属儿童医院2012年1月至2019年12月患高血压的住院儿童的临床资料进行统计分析，包括：1) 一般情况：性别、年龄、高血压家族史、是否足月、出生体重、BMI等；2) 临床表现：头痛、头晕、心慌、胸闷、恶心、呕吐、抽搐、水肿、少尿、血尿、血管杂音、心脏杂音、Cushing征等；3) 辅助检查：血常规、尿常规、尿酸、尿素氮、肌酐、甘油三酯、胆固醇、血糖、立卧位肾素–血管紧张素–醛固酮、尿微量白蛋白、超声心动图、腹部B超、腹部CT、眼底检查等；4) 并发症：高血压脑病、左心室肥厚、视网膜病变等。儿童高血压的诊断标准依据2017年美国儿科学会(AAP)发布的《儿童青少年高血压筛查和管理的临床实践指南》及2010年的《中国儿童青少年血压参照标准的研究制定》 [ 1 ] [ 7 ]，对于13岁以下儿童，根据3次及3次以上不同时间测得儿童血压值大于第95百分位数可诊断高血压，对于13岁及以上儿童，诊断标准与2017年AHA和ACC成人高血压指南对接，即血压高于130/80 mmHg可诊断高血压。
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user: 3. 结果 3.1. 一般情况 共收集符合高血压诊断标准的住院患儿941例，其中原发性高血压9例(1.0%)，继发性高血压932例(99.0%)。男性患儿555例(59.0%)，女性患儿386例(41.0%)，男女比例为1.44:1。各年龄段原发性高血压与继发性高血压分布情况见表1。 Table 1 Distribution of primary hypertension and secondary hypertension in each age grou 类别 0~1岁 1~3岁 3~6岁 6~12岁 12~18岁 原发性高血压 0 0 0 6例(66.7%) 3例(33.3%) 继发性高血压 53例(5.7%) 87例(9.3%) 140例(15.0%) 395例(42.4%) 257例(27.6%) 表1. 原发性高血压与继发性高血压各年龄组分布情况 3.2. 临床症状 主要临床表现为头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、心悸、乏力等，部分病例以原发病的表现为主，如浮肿、少尿、血尿、多汗、库欣征、血管杂音等。 3.3. 继发性高血压的病因分布 各类继发性高血压的分布：1) 肾源性高血压：主要包括肾实质性高血压及肾血管性高血压两大类，其中肾实质性高血压666例(71.5%)，包括肾病综合征190例，肾小球肾炎151例，紫癜性肾炎110例，狼疮性肾炎89例，慢性肾脏病61例，急性肾功能不全25例，肾肿瘤19例，肾发育不良8例，间质性肾炎5例，溶血尿毒综合征4例，肾积水2例，肾结核1例，多囊肾1例；肾血管性高血压10例(1.1%)，包括肾动脉狭窄6例，先天性肾血管发育不良4例；2) 药物性高血压88例(9.4%)：激素76例，他克莫司8例，环孢素4例；3) 内分泌性高血压71例(7.6%)：甲状腺功能亢进症26例，肥胖代谢综合征24例，嗜铬细胞瘤12例，先天性肾上腺皮质增生症5例，皮质醇增多症2例，肾上腺皮质癌1例，副神经节瘤1例；4) 心血管源性高血压66例(7.1%)：主动脉缩窄54例，多发性大动脉炎12例；5) 神经系统疾病16例(1.7%)：颅内感染11例，颅内血肿3例，梗阻性脑积水1例，原发病不明确的继发性颅高压1例；6) 其他15例(1.6%)：应激性高血压12例，高钙血症1例，铅中毒1例，睡眠呼吸暂停综合征1例。 1) 不同年龄段儿童继发性高血压分布情况(见表2)。 Table 2 Distribution of secondary hypertension in each age group (cases 总数 肾实质 肾血管 心血管 药物 内分泌 神经系统 其他 0~1岁 53 14 1 31 3 0 1 3 1~3岁 87 60 3 9 4 4 3 4 3~6岁 140 95 1 6 24 9 2 3 7~12岁 395 305 5 14 38 26 4 3 13~18岁 257 192 0 6 19 32 6 2 表2. 继发性高血压各年龄组分布情况(例) 2) 各种继发性高血压的血压分布情况(见表3)。 Table 3 Distribution of SBP in secondary hypertension (cases 总数 肾实质 肾血管 心血管 药物 内分泌 神经系统 其他 SBP ≤ 140 mmHg 440 319 2 37 44 28 3 7 140 < SBP ≤ 160 mmHg 290 211 1 16 28 25 5 4 160 < SBP ≤ 180 mmHg 138 92 4 8 14 10 7 3 SBP > 180 mmHg 64 44 3 5 2 8 1 1 表3. 继发性高血压收缩压分布情况(例) 3.4. 并发症 主要包括高血压脑病125例(13.4%)、左心室肥厚98例(10.5%)、视网膜病变6例(0.6%)。各类继发性高血压并发高血压脑病的概率分别为：肾血管性高血压30.0%，肾实质性高血压15.9%，心血管源性高血压10.6%，药物性高血压5.7%，内分泌性高血压4.2%，神经系统性高血压0%。各类继发性高血压并发左心室肥厚的概率分别为：肾血管性高血压70%，心血管源性高血压16.7%，内分泌性高血压15.5%，肾实质性高血压9.2%，药物性高血压8.0%，神经系统性高血压6.3%。视网膜病变共6例，其中3例为慢性肾脏病(50%)，3例为嗜铬细胞瘤(50%)。
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user: 4. 讨论 儿童高血压分为原发性高血压与继发性高血压两类，其在发病机制、治疗、预后等方面有较大差异。随着人们生活水平的提高，儿童原发性高血压患病率虽有所上升 [ 8 ]，但仍以继发性高血压为主。有报道指出，儿童高血压中继发性高血压占比约为75%~85%。本研究中继发性高血压占比约99%，较其他研究者报道更高，可能与我院有部分原发性高血压在门诊诊治，而没有入院治疗相关。我院统计资料显示，继发性高血压的病因主要与肾脏疾病、某些药物作用、内分泌改变及心脏疾病等因素相关，这一结果与其他研究者类似 [ 9 ] [ 10 ]。 我院资料显示，在各类儿童继发性高血压病因中，除0~1岁年龄段外，其余年龄段儿童继发性高血压均以肾实质性高血压为主，这与其他研究者的结果一致 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]。统计数据提示，肾实质性高血压其收缩压大多位于160 mmHg以下，少数患儿收缩压超过180 mmHg，这一点有助于其鉴别诊断。另外其肾脏基础疾病主要以肾小球肾炎及肾病综合征为主，多伴有浮肿、少尿、尿检或肾功能异常等临床表现及实验室检查异常。因此血压增高伴尿检或肾功能异常的患儿应高度怀疑肾实质性高血压。AAP指南建议对6岁以下、尿检或肾功能异常的患者进行肾脏超声检查，ESH指南建议对所有高血压患儿进行肾脏超声检查和超声心动图检查 [ 1 ] [ 14 ]。 与肾脏病变相关的儿童继发性高血压，除肾实质性高血压外，还有肾血管性高血压。此为肾血管病变导致肾实质缺血，激活肾素–血管紧张素–醛固酮系统，从而引起的继发性高血压，约占儿童高血压的5%至10% [ 15 ]，以肾动脉主干及其主要分支狭窄为主 [ 16 ] [ 17 ]。肾血管性高血压在临床虽较为少见，但其血压增高非常明显，常伴有较严重的并发症，需要引起重视。我院统计资料显示，肾血管性高血压占比仅约1%，但70% (7/10例)收缩压大于160 mmHg，且药物往往难以控制。小年龄儿童伴严重高血压，应高度警惕肾血管性高血压，建议行肾脏彩超进行初筛，必要时可行增强CT及血管造影检查进一步明确诊断。 药物性高血压是临床工作中容易忽略的一类高血压，我们的数据提示其占比仅次于肾源性高血压，说明较为常见。收集的88例药物性高血压患儿中，由激素引起的共76例，是为主要病因。有研究表明，激素会增加血管紧张素的合成，继而增加醛固酮的分泌，激活盐皮质激素受体，导致钠吸收和水潴留，最终引起高血压 [ 18 ]。另外少部分药物性高血压与使用其他免疫抑制剂相关。免疫抑制剂可刺激全身及肾交感神经系统，增加肾近端小管对钠的重吸收 [ 19 ]，从而导致高血压。药物性高血压的年龄段主要集中在学龄前期及学龄期，婴幼儿时期及青春期后病例数相对较少。另外近一半的药物性高血压病例其收缩压小于140 mmHg，82%的药物性高血压病例其收缩压小于160 mmHg，提示多数药物性高血压血压值不会太高。由于药物性高血压在临床并不少见，因此我们对应用激素及其他免疫抑制剂的患儿应密切监测血压变化，并定期随访。 内分泌性高血压也是继发性高血压的一个重要原因。总体来说，内分泌性高血压以甲状腺功能亢进症、肥胖代谢综合征及嗜铬细胞瘤为主，且随着年龄增长病例数逐渐增多，这很大程度上与内分泌性高血压常见于甲状腺功能亢进症、肥胖代谢综合征，而这两类疾病在学龄期及青春期发病较多有关。由这两类疾病引起的高血压特点是血压升高不明显，收缩压几乎均小于160 mmHg。此外，嗜铬细胞瘤所致内分泌性高血压中需要引起重视，其收缩压大多位于160 mmHg以上(11/12例)，且波动非常明显。由于肾上腺嗜铬细胞过度分泌儿茶酚胺，继而引起高血压及多个器官功能及代谢紊乱，常伴有头痛、心悸、多汗等表现，可行腹部超声及CT等明确诊断。 心血管源性高血压以主动脉缩窄及多发性大动脉炎为主，年龄分布也呈明显两段式分布，即婴幼儿时期和青春期。主动脉缩窄属于先天性心脏病，因此多于婴儿时期发现，其特点是上肢血压高于下肢血压；多发性大动脉炎主要见于青春期，除血压升高外，常伴有发热、头痛、关节痛等临床表现，且有炎症指标的升高。心血管源性高血压多数血压低于160 mmHg，但是仍有部分病例血压甚至超过180mmHg，因此当遇到血压增高明显时，心血管因素是需要警惕的。 当血压严重升高，应高度怀疑继发性高血压，特别是小年龄儿童 [ 20 ]。收缩压明显升高尤其是大于180 mmHg时，除肾实质性高血压外，需警惕内分泌性高血压(主要为嗜铬细胞瘤)、肾血管性高血压及心血管源性高血压。高血压患儿可能出现头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、心悸、乏力等，严重者可出现高血压脑病，心脏肥厚及心功能衰竭，视网膜病变等严重并发症，甚至导致患儿死亡。 越来越多的证据表明，预防和管理儿童高血压，对预防儿童靶器官损伤和降低成人心血管疾病风险至关重要。儿童高血压的认识和治疗最终目的是预防儿童时期的靶器官损伤，降低成年期心血管疾病风险。通过对儿童高血压病因构成比及各类继发性高血压的临床特点分析，为临床工作中儿童高血压的诊断提供帮助，帮助我们及早明确继发性高血压的病因，进而有效提高诊治效果及预后。
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user: 5. 局限性 本研究仅收集了我院住院高血压儿童的临床资料，由于部分原发性高血压在门诊诊治未住院治疗、部分高血压儿童未被发现等原因，分析结果与人群中儿童高血压的分布及特点有差异，仅代表我院住院儿童高血压的分布情况及临床特点。
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user: 摘要 目的：比较钼靶引导下安珂(EnCor)真空旋切活检术和定位导丝活检术在乳腺钙化诊断中的临床效果。方法：选择2017年1月至2019年10月我院收治入院的80例钼靶示乳腺钙化的患者作为研究对象，在钼靶引导定位下，分别采取一次性定位导丝活检病理诊断(对照组)和安珂(EnCor)真空辅助旋切活检病理诊断(实验组)，术后比较两组方法诊断乳腺钙化的准确率和相关并发症发生率。结果：实验组在乳腺钙化定位准确性、灵敏度上要高于对照组(P < 0.05)，而两组之间的病理准确率、特异性无明显差异(P > 0.05)；实验组在手术时间、住院时间、术中出血量上均少于对照组(P < 0.05)，但实验组住院费用高于对照组(P < 0.05)；实验组中迷走反应、局部血肿、皮肤瘀斑、切口积液等并发症发生率均低于对照组(P < 0.05)。结论：钼靶引导下安珂真空旋切活检术和定位导丝切除活检术均是乳腺钙化病理诊断的两种准确方法，但安珂旋切活检术优于定位导丝活检术，前者是一种快捷高效、微创精准、并发症少的手术活检方法，可作为乳腺钙化活检的首选方法，值得有条件的医院广泛开展。
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user: 1. 引言 随着人们生活水平提高及社会科技进步，早期乳腺癌确诊数量越来越多，且确诊年龄呈年轻化趋势，已位列全球妇女恶性肿瘤的第一位，是妇女死亡的主要恶性肿瘤之一 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。乳腺钙化是一种体表不可触及的非肿瘤病变，乳房X线(钼靶)是检查钙化的金标准，对钙化病变尤为敏感，据报道大约有30%乳腺钙化可能为恶性钙化 [ 4 ]。目前临床上乳腺钙化的确诊方法主要有定位导丝活检和真空旋切活检，其中定位导丝活检为传统的钙化手术活检方式，具有操作简单和医疗费用低等特点而广泛应用 [ 5 ] [ 6 ]，而真空旋切活检是近些年来出现的一种新型微创活检方式，具有便捷高效精准安全等特点。本文我们采用钼靶引导安珂(EnCor)真空旋切活检术和传统导丝定位活检术诊治乳腺钙化病变，对比两者的临床效果及安全性。现报告如下。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 一般资料 选择2017年1月至2019年10月我院收治的80例钼靶发现乳腺钙化的患者作为研究对象，患者均为女性，平均年龄(46.0 ± 3.6)岁；乳腺钙化范围大小平均(1.7 ± 0.8) cm。左侧43例，右侧37例，外上象限31例，内上象限13例，外下象限15例，内下象限10例，中央区11例，BI-RADS分级：3级15例，4A级37例，4B级16例，4C级12例。上述80例患者采用随机数字表的分组方法，予以采取导丝定位切除活检(作为对照组)和安珂(EnCor)真空旋切活检(作为实验组)。两组患者一般资料均为随机分配，统计学无差异，具有可比性。所有患者术前均同意入组实验，并均签署手术知情同意书 [ 7 ]。纳入标准：① 临床查体阴性；② 无明显占位病变；③ 乳腺X线示细小不均聚集可疑钙化灶；④ 乳房厚度大于3公分。排除标准：① 质硬粗大钙化；② 伴有明显占位病变；③ 钙化离皮肤太近；④ 乳房厚度小于3公分；⑤ 钙化位置太深，靠近胸壁者；⑥ 硅胶假体隆胸者。本实验研究已经通过桂林市中医医院伦理学术委员会讨论并获得伦理许可。 2.2. 仪器与方法 采用美国GE 公司数字乳腺钼靶机+配套定位系统；美国巴德公司安珂(EnCor)乳腺全自动微创旋切活检系统及7G旋切活检针(活检针刀槽长度23 mm，内空直径约5 mm)，由手柄、主机和真空抽吸泵三大装置组成；美国巴德BARD@DUALOK一次性双钩乳腺定位导丝；自制卧式定位活动床。 操作方法：① 对照组：患者采取坐姿或者侧卧位，先获取CC片，以钙化为中心，将其摇臂向两侧调整15˚角度，再次摄取CC位照片，根据其三个方位(x、y、z轴)确定病灶钙化的立体空间三维坐标后，用一次性双钩乳腺定位导丝套管针沿定位进针孔缓慢刺入钙化中心，将其套管内导丝推出钩住钙化位置。② 实验组：患者取坐位或侧卧位，先采用CC位摄影第一张照片，后调整摇臂的摄像角度，向左右两侧分别旋转15˚角(±15˚)，再次摄取第二和第三张CC位照片，在计算机屏幕上根据其钙化的三维空间结构图像(即x、y、z轴)确定需要活检钙化的准确立体方位。再安装好安珂EnCor7G旋切刀，沿定位器上的定位孔方向，插入旋切刀，使其旋切刀槽位于聚集钙化灶中央位置，采用时钟顺时针方向圆周切除，直到钙化完全切除干净。手术完毕后钙化标本立即用福尔马林固定后常规送病检。 2.3. 观察指标 对比两组方法的一般临床指标、病理准确率、钙化定位准确率、灵敏度、特异性以及术后相关并发症发生率。 2.4. 统计学方法 采用医学SPSS21.0版本统计软件对实验数据进行分析，计量资料用(均数 ± 标准差)表示，计数资料用百分比表示，分别采用t检验和卡方X 2 检验、ROC工作曲线图，以P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. 一般临床指标 实验组(安珂)手术比对照组(定位导丝)住院费用要高，但实验组手术时间、住院时间、术中出血均比对照组要少。两组差异P值 < 0.05具有统计学意义(见表1)。 Table 1 Comparison of the results of EnCor rotary biopsy (experimental group) and guide wire biopsy (control group 组别 例数 手术时间(min) 术中出血(ml) 住院时间(d) 住院费用(元) 实验组 40 30.2 ± 5.0 6.2 ± 3.2 3.0 ± 0.5 7100 ± 152 对照组 40 55.8 ± 6.1 20.1 ± 5.4 6.0 ± 1.0 5000 ± 350 t值 40 17.115 20.105 13.02 22.31 P值 40 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 表1. 安珂旋切活检(实验组)与定位导丝活检(对照组)结果比较 3.2. 病理结果 实验组钙化旋切准确率100% (40/40)，旋切病理准确率100% (40/40)，灵敏度100% (9/9)，特异性100% (31/31)。对照组导丝病理准确率95.0% (38/40)，导丝钙化准确率92.5% (37/40) (其中有3例定位标本未见钙化灶)，灵敏度71.4% (5/7)，特异性100% (33/33)。实验组在乳腺钙化定位准确性、灵敏度上比对照组要高(见表2)。实验组ROC工作曲线图AUC值高于对照组(0.99 & 0.92)，见图1。 Table 2 Comparison of accuracy rate between EnCor rotary biopsy and guided wire biopsy [unit: %(n) 组别 例数 病理准确率 定位准确率 灵敏度 特异性 实验组 40 100 (40/40) 100 (40/40) 100 (9/9) 100 (31/31) 对照组 40 95.0 (38/40) 92.5 (37/40) 71.4 (5/7) 100 (33/33) X 2 值 40 3.23 5.54 6.09 1.10 P值 40 >0.05 <0.05 <0.05 >0.05 表2. 安珂旋切活检与定位导丝活手术准确率比较[单位：%(n)] 图1. 两组方法受试者ROC工作曲线图 3.3. 并发症 实验组术后并发症总体发生率22.5% (9/40)，对照组术后并发症总体发生率70.0% (28/40)。两组差异P值 < 0.05具有统计学意义，说明实验组中迷走反应、局部血肿、皮肤瘀斑、切口积液等并发症发生率均低于对照组(见表3)。 Table 3 Comparison of the postoperative complications between the experimental group and the control group (unit: cases 组别 例数 迷走反应 局部血肿 皮肤瘀斑 切口积液 总体发生率 实验组 40 1 (2.5%) 3 (7.5%) 5 (12.5%) 0 22.5% 对照组 40 5 (12.5%) 6 (15.0%) 9 (22.5%) 8 (20.0%) 70.0% X 2 值 40 6.15 4.50 4.09 8.91 5.02 P值 40 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 表3. 安珂旋切(实验组)与定位导丝(对照组)术后并发症结果比较(单位：例数)
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user: 4. 讨论 近年来国家两癌筛查的大力普及，钼靶检查的广泛应用，使得临床触诊阴性而仅有钙化的早期乳腺癌得以及早诊断、及早治疗，明显提高了乳腺癌的治愈率，同时大大减少了乳腺癌的死亡率 [ 8 ]。国外Clauser等人研究发现，对于乳腺导管原位癌的检出，临床上60%~80%的病人是通过钼靶体检出异常钙化而被早期确诊的，这部分病人中影像学上往往只表现出乳房可疑钙化灶，并不伴有肿块等阳性症状 [ 9 ]。 根据本文研究结果，采用钼靶导引下安珂(EnCor)真空旋切活检较定位导丝活检方法来说，具有以下优点：① 伤口小(长约3~5 mm)，免缝针，疤痕不明显，不影响美观；② 手术时间短；③ 术中出血少；④ 住院时间短；⑤ 术后恢复快；⑥ 并发症少；⑦ 病理诊断准确；⑧ 定位精准；⑨ 灵敏度和特异性高；⑩ 安珂刀头可自动360度旋转圆周切除，无需手动旋转刀头，操作方便。但安珂旋切活检也存在以下不足：① 住院费用较高，主要与本身进口安珂旋切刀成本费用较高有关；② 设备要求较高，手术需使用大型钼靶机以及配套定位装置、真空旋切系统等，设备费用昂贵，一般基层医院无法开展；③ 定位技术难度较高，需培训专门钼靶定位技术及系统操作技术人员。本研究中，采用钼靶导引安珂旋切钙化活检术，术中钼靶立体定位准确(定位准确率100%)，敏感性和特异性均为100%，对乳腺钙化病灶可连续多次获取标本，组织标本量大，降低了假阴性率，保证了诊断准确性(病理准确率100%)。与导丝定位切除相比，安珂旋切法敏感性及定位准确率均高于导丝定位法(P < 0.05)，其ROC工作曲线图AUC值亦高于导丝法，可以看出安珂旋切法较导丝定位法在钙化切除中更具有优势。同时采用安珂旋切法可以大大缩短了手术时间和住院时间，减少术中出血，降低术后并发症的发生率。国外Cangiarella等报道显示 [ 10 ]，乳房钙化采用真空辅助旋切系统活检术，其诊断准确率、敏感度、特异度均为100%，而采用钢丝定位活检，其诊断准确性为97.3%，敏感度为94.7%，特异度为100%。还有Nguyen等研究报道示 [ 11 ]，真空旋切活检具有操作方便、对正常组织破坏小、切口疤痕隐蔽、外形美观、病人无明显痛苦、可连续切取标本、手术安全性高等优点。本研究结果与上述两者报道基本一致。 本文中，钼靶下真空旋切钙化活检手术并发症主要表现为迷走反应、局部血肿、皮肤瘀斑、切口积液等，未出现严重并发症。所谓迷走反应，主要症状为头晕不适、发汗、恶心呕吐、肢体冰冷、血压下降等不适。有研究显示，该反应一般出现于各种应激情况下，主要与病人高度紧张、恐惧害怕等心理活动有关 [ 12 ]。本结果中该反应实验组明显低于对照组，分析原因可能与对照组手术时间长、定位疼痛明显等因素有关，术前可通过与患者充分沟通说明，让病人有充分的心理准备，定位过程可播放轻松音乐等措施，有效减少该反应的发生。两组并发症中均有切口局部血肿和皮肤瘀斑的现象，但实验组明显低于对照组(P < 0.05)，这与外科手术本身创伤有关，安珂旋切术凭借其精准定位和定点切除，损伤周围组织较小，因此发生局部血肿和皮肤瘀斑的概率越小，而导丝定位操作过程中容易扎破血管导致局部血肿和瘀斑的发生。国内有学者报道 [ 13 ]，真空辅助旋切手术结束后，通过其微创切口及针道，向其残腔内植入负压引流装置或者胶片引流条，可以有效减少局部血肿和皮肤瘀斑的发生。而对于术后切口积液来说，对照组发生8例(约占20.0%)，而实验组发生率为0，分析原因考虑与导丝定位手术中切除范围大、残腔大、电刀热损伤导致脂肪液化等因素有关，而安珂旋切术采用精准微创切除、不使用电刀等可以有效避免术后残腔积液的发生。因此，本研究中可以看出安珂旋切活检术安全性高于导丝定位活检术，其总体并发症发生率低于导丝定位活检术(P < 0.05)。 因此在乳腺钙化诊断中采用钼靶引导安珂旋切活检术，可以有效提高乳腺钙化定位准确率和病理准确率，能减少术后并发症的发生，具有便捷高效、安全快速、微创美观等优点，医生可根据患者意愿和医院实际条件选择合适的手术活检方式。
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user: 摘要 西南山区多高边坡，这些高边坡的安全稳定对坡脚工程的正常运行至关重要，地震多发区工程问题更加复杂，需要融合多种技术手段加以解决。本文对西南山区某重大工程中出现的工程问题进行了描述，并就该工程项目采用数值分析、大型振动台模型试验、离心振动台模型试验等方法在边坡及场地稳定性分析与加固治理方案研究方面的运用进行了叙述。融合这些技术很好地解决了该工程场地及边坡工程地质、水文地质和抗震安全方面的关键性技术问题，充分显示了采用多技术融合方式解决复杂工程科学问题的必要性，值得借鉴。
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user: 1. 引言 在我国西南山区，高边坡众多，其安全稳定对坡脚各类工程设施的正常运行至关重要。由于地处龙门山断裂带复杂的地质环境中，加之受“5.12”汶川大地震及余震影响，许多工程项目的地质构造特性、工程地质、水文地质性质已发生很大变化，以至于一些地区出现的山体开裂、岩体松弛、土体滑动、地下水活动性增强等地质灾害现象都与此有关。为了保证已实施工程持续安全稳定运行，需进行安全稳定复核，必要时进行加固整治。目前，采用相对单一技术，针对边坡稳定性分析及加固的相关研究较多。叶海林 [ 1 ] 等采用振动台进行了预应力锚索支护岩质边坡模型试验，研究了锚索在地震作用下的动力响应。朱森俊 [ 2 ] 使用GEO-SLOPE和UDEC对边坡进行了稳定性分析，得出了最不利组合面和影响边坡稳定性的最主要因子，并优化了加固处理措施。吕群财 [ 3 ] 采用工程地质分析和理论计算相结合的方法对某边坡进行了稳定性分析，并采用MIDAS对边坡的加固方案进行了可行性研究。但针对断裂构造、地下水和强地震共同作用产生的复杂工程问题的研究较少。本文利用数值分析、大型振动台模型试验、离心振动台模型试验等多种技术手段对某重大工程进行安全稳定分析，并对加固治理措施进行总结。
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user: 2. 工程概况 某高边坡工程位于西南山区，修建初期便有1#、2#两处滑坡形成，采用截排水及格构锚索等措施对其进行治理，但在经历雨季之后，两处滑坡变形再次加剧。其中2#滑坡北东侧锚喷破坏，坡面发育大量拉裂缝，中下部形成1个体积约0.9 × 10 4 m 3 的滑塌体，原有支护措施多处失效，同时东侧边坡也存在不同程度变形，整个边坡存在继续变形破坏和整体失稳的高风险，严重威胁坡脚在建工程。为了更好地服务加固整治，本工程进行了必要的工程科研。
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user: 3. 边坡及场地稳定性分析 3.1. 场地断层、软弱结构面对场地稳定性的影响研究 本工程场地内断层裂隙众多，地质环境复杂。为了掌握场地断层、软弱结构面工程地质力学特征，并分析研究其对场地稳定性的影响，本工程运用了现代构造地质学和工程地质学的理论，采用了野外和室内构造解析、断层物探、山地工程、断层物质年代学测试、断层物质力学性质测试及构造建模等技术手段。在稳定性影响研究方面，此处涉及五个方面的子研究，具体见图1。 图1. 场地断层、软弱结构面对稳定性的影响研究 通过研究发现断裂分布、运动、力学形状以及活动时期等均对场地稳定性存在影响 [ 4 ]，其中西端发育近S-N向节理密集带是重要的节理密集带，分割了东西两侧不同的坡体结构；场地内还发育近E-W向节理密集带，分割了南北两侧不同的坡体结构。本工程还综合研究了断层、软弱结构面工程地质力学特征，提出了应用于工程实践的力学参数。此外还针对开挖、地下水对岩体松弛的影响进行了研究，得出松弛岩体长期作用下，对于本工程边坡稳定是不利的。 3.2. 场地水文地质条件对场地稳定性影响研究 本工程边坡和场地地下水活动强烈，对边坡稳定和场地安全有重大影响。为了分析场地水文地质条件对场地稳定性的影响，本工程采用了水文地球化学分析、钻探及试验、钻孔声波测井、数值模拟等技术方法。本文仅从地下水渗流数值模拟角度进行叙述。 本研究项目利用地下水三维数值模拟软件对该工程边坡、场地地下水渗流场模拟计算，主要模拟天然渗流场及其变化特征，模拟各种地下水排水方案的排水效果，为排水工程优化提供技术支撑 [ 5 ]。首先建立模拟区概化模型并进行离散化，然后确定模拟区边界条件，并选定模拟区水文地质参数，之后进行地下水的初始渗流场模拟、场地开挖前后(天然、暴雨情况下)地下水渗流场模拟，最后进行各种排水方案的排水效果模拟。研究区开挖前暴雨情况下渗流场模拟见图2，开挖后暴雨情况下渗流场模拟见图3，无排水设施下暴雨后渗流场见图4，仰斜排水孔 + 集水井 + 渗沟排水方案暴雨后渗流场见图5。 图2. 研究区开挖后暴雨情况下渗流场模拟结果 图3. 研究区开挖后暴雨情况下渗流场模拟结果 图4. 某剖面无排水设施下暴雨后渗流场 通过研究查明了场地区域水文地质条件，掌握了场地裂隙富水带的空间分布，以及地下水补给、径流排泄特征，并通过模拟地下水渗流特征、开挖对地下水渗流的影响，评价了地下水对场地稳定性的影响，提出了截排地下水的工程处置措施，通过模拟表明采用“仰斜排水孔 + 集水井 + 渗沟排水方案”能有效的起到排水作用，为后续的加固治理实施提供了技术支撑。 3.3. 地震作用下边坡及场地稳定性分析 在2008年汶川大地震后，中国地震局将本工程场地设计基准地震动水平峰值加速度由原来0.15 g提 图5. 某剖面仰斜排水孔 + 集水井 + 渗沟排水方案暴雨后渗流场 高到0.33 g，远大于前期场地稳定性评价所采用的地震动水平峰值加速度，存在抗震稳定性风险 [ 6 ]。本工程利用大型振动台试验、离心振动台试验和数值分析的方法，对地震作用下典型边坡(2#滑坡)及场地的稳定性及加固措施进行了研究。 地震作用下边坡稳定性分析 为了能更准确的反映场区地震动的特点，本次振动台试验选用的天然波是2008年汶川地震中实测的清屏台站地震记录和1940年美国El Centro地震记录的El Centro地震波，人工波选用的是根据场地条件生成的人工地震波。试验过程中发现，试验边坡在饱水后，当遭遇0.15 g地震时坡脚处即开始出现溜塌现象。振动台试验中坡脚出现局部溜塌现象见图6，0.15 g El Centro地震波作用下水平位移见图7，0.33 g El Centro地震波作用下水平位移见图8，加速度放大系数分布规律见图9。 图6. 试验中0.15 g地震时坡脚出现局部溜塌(原状边坡) 图7. 0.15 g El Centro地震波作用下水平位移云图(单位：m) 图8. 0.33 g El Centro地震波作用下水平位移云图(单位：m) 图9. 加速度放大系数分布规律汇总加速度放大系数分布规律汇总 3.4. 地震作用下场地稳定性分析 为了研究地震作用下场地的稳定性，本工程采用振动台试验和数值分析开展了地震作用下，具有断层或强风化带的场地整体稳定性及破坏模式研究。本文仅从数值模拟角度对降雨和地震联合作用下场地的动力响应进行叙述。本文数值模拟计算监测点布置见图10，塑性应变见图11，动力计算完成后的破坏状态见图12。 图10. 监测点布置示意图 图11. 动力计算前(左)、后(右)塑性应变云图 图12. 动力计算完成后的破坏状态示意图
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user: 4. 加固治理措施研究 4.1. 地震作用下边坡加固治理措施研究 本工程高边坡加固措施的确定经历了原状边坡→初步设想加固方案→最终加固方案三个阶段。2#滑坡最终确定了双排抗滑桩加预应力锚索的加固方案，并利用振动台试验和数值分析对这一加固方案进行了验证，通过对地震作用下锚索轴力和桩背土压力的分析，验证了这一设计方案的安全性，并且基于锚索轴力监测方案，对边坡的加固设计提出了优化建议，提出了“分段设计”的方案，即根据边坡不同区域锚索轴力的响应差异性，对局部区域的锚索进行加强或弱化，以达到经济上的最优。 4.2. 地震作用下场地加固治理措施研究 通过原型场地的离心振动台试验和数值计算，本工程采用群桩对场地进行加固。通过分析群桩加固后场地的动力响应特性和塑性剪应变分布、位移和加速度响应以及下部桩的受力特性，研究群桩加固场地的稳定性。通过计算，结果显示群桩加固后的场地整体稳定性较好，但在场地边缘存在局部边坡失稳的可能，需要对场地的前缘边坡也进行加固，最终的加固治理方案：对场地采用群桩进行加固，对场地前缘边坡采用“桩板墙 + 坡面回填反压 + 抗滑桩 + 培土植草”进行加固治理。 4.3. 疏干场地地下水处理措施研究 根据边坡水文地质条件、地下水富水带分布、地下水对边坡稳定性影响程度、场地地形等因素，本研究提出三种地下水排水方案。 1) 方案一：边坡后缘廊道截排地下水； 2) 方案二：后缘地表截水 + 坡面截水 +仰斜排水孔 + 集水井 + 渗沟(盲沟)； 3) 方案三：边坡后缘廊道截排地下水 + 场地廊道截排排水。 对场地及边坡范围内的渗流场进行数值分析，比较了三种地下水疏排水方案，提出了采用仰斜排水孔 + 集水井 + 渗沟排水的地下水处置方案。工程实施时应在后缘地表和坡面截水，减少地表水渗入。
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user: 5. 结论 本文对西南山区某重大工程所采用的多种技术及其在该工程中的应用进行了介绍，主要针对该工程采用数值分析、大型振动台模型试验、离心振动台模型试验等方法，在场地断层、软弱结构面对场地稳定性的影响，场地水文地质条件对场地稳定性影响、地震作用下边坡及场地稳定性分析、加固治理措施研究等方面的分析研究，进行了叙述。通过一系列技术手段，研究解决了该工程场地及边坡工程地质、水文地质和抗震安全方面的关键性技术问题，为工程的综合治理加固提供了技术支撑和科学指导。也由此可知，针对复杂工程科学问题，采用一般的工程勘察方法难以解决，而采用多技术融合的研究手段有助于破解工程科学难题。
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user: 摘要 本文主要探讨边界控制下耦合时空网络的固定时间同步问题。首先提出了一类带有状态耦合和空间扩散耦合的时空网络模型，且该模型满足混合边界条件。其次，通过设计不包含线性反馈项的边界控制器，利用一些不等式技巧和Lyapunov稳定性理论，建立了耦合时空网络的固定时间同步准则。最后，通过一个模拟算例验证了所得结果的正确性。
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user: 1. 引言 时空复杂网络模型是一种既依赖于时间又依赖于空间的复杂网络模型，该模型可以精确描述自然界中许多复杂的扩散现象，例如化学反应中物质浓度的变化 [ 1 ]，入侵物种在生态种群中的扩张现象 [ 2 ]。此外，空间扩散也经常发生在复杂系统中。一个典型的例子是：神经网络中的电子在非均匀电磁场中运动时，空间扩散是不可避免的。同步现象在我们日常生活中普遍存在，比如钟摆的同步摆动，一群萤火虫同步发光等等。在20世纪90年代初，这一概念被Pecora和Carrol引入到混沌系统中 [ 3 ]。在接下来的几十年里，复杂网络的同步控制由于其在生物工程 [ 4 ]、加密通信 [ 5 ] 等方面的成功应用引起了来自不同学科领域的广泛关注。鉴于这些事实，考虑时空复杂网络的同步是合理且具有现实意义的。 边界控制是时空复杂网络同步控制中一种经典的控制手段，它只对位于空间边界上的节点施加控制而不是整个空间域上的所有节点，这在空间维度上有效地节省了控制成本。近年来，基于边界控制的时空复杂网络同步问题的研究已取得了初步进展。例如，学者们利用反推方法，通过边界控制研究了一类满足Dirichlet边界条件的耦合时空系统的同步问题 [ 6 ]。而在文献 [ 7 ] 和 [ 8 ] 中，利用Lyapunov方法，讨论了边界控制下一类满足Neumann边界条件的耦合时空网络的同步问题。特别地，在文献 [ 7 ] 中，设计了线性状态反馈边界控制器，与之不同的是文献 [ 8 ] 设计了带有边界测量的状态反馈控制器。注意到这些理论工作中不可避免地运用到了变量变换方法，并依此建立起了基于高维线性矩阵不等式的同步判据，这在实践中是难以实施和验证的。此外，上述研究工作中的模型只涉及状态耦合。而在现实世界中，由于个体的不同扩散可能会导致其他个体的不同变化，例如，入侵物种的存在可能导致捕食–猎物系统中某一物种的种群流动，这种现象可以通过带有空间扩散耦合的时空网络来描述。目前，基于边界控制研究具有空间扩散耦合的时空网络同步仍然是一个开放性的课题，且在分析过程中避免变量变换从而建立简单易于验证的同步判据也是一项具有挑战性的工作。 需要注意的是，上述结果主要集中研究时空网络的渐近或指数同步问题，即只有当时间接近无穷大时才能实现同步，这在实际工程应用中是不合理，特别是对于寿命有限的生物和设备来说并不现实。为了加快网络的收敛速度，文献 [ 9 ] 中提出了有限时间同步的概念。近年来，由于有限时间同步在抗干扰 [ 10 ] 和鲁棒性 [ 11 ] 方面表现出良好的性能，因此众多学者将目光由时空网络的渐近同步转向有限时间同步。文献 [ 12 ] 中设计了包含线性反馈项和非线性反馈项的边界控制器，并通过构造Lyapunov函数，分析并证明了在所设计的控制器下，网络可以实现有限时间同步。在 [ 13 ] 中研究了边界控制下反应扩散系统的有限时间镇定问题。特别值得注意的是，他们的工作中反应扩散系统满足由Dirichlet边界条件和Neumann边界条件组成的混合边界条件，这一前提条件大大降低了理论分析的复杂性。遗憾的是，上述条件在时空网络的边界同步控制工作中很少涉及。还注意到，上述同步结果中的停息时间严重依赖于目标系统的初始状态，而提前访问目标系统的初始状态是非常困难的。因此，Polyakov在 [ 14 ] 中提出了固定时间稳定的概念，其收敛时间不依赖于初始状态的信息。目前，关于固定时间的理论成果已经逐渐成熟如 [ 15 ] 和 [ 16 ] 中的工作，并广泛应用到不同时空网络模型的固定时间同步控制研究中，如一类带有时变时滞的不连续反应扩散网络 [ 17 ]，复值忆阻反应扩散神经网络 [ 18 ]。而在文献 [ 19 ] 中，基于反推方法，设计了边界时变反馈控制器来解决了带有不变参数的反应扩散系统的固定时间镇定问题。然而，在Lyapunov方法下，时空复杂网络的固定时间边界同步问题的研究仍然是一个开放且噬待解决的课题。 基于上述分析，本文将基于边界控制探讨具有混合耦合的时空复杂网络固定时间同步问题。主要结果包含如下几个方面。第一，建立了具有状态耦合和空间扩散耦合的时空复杂网络模型，该模型比 [ 12 ] [ 13 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] 中的模型更符合现实世界。第二，设计了不包含线性反馈项的固定时间边界控制策略，它同样适用于 [ 12 ] 和 [ 13 ] 中的结果，与之不同的是本文设计的控制器相对简单且估计的停息时间不依赖于初始状态的信息。第三，通过对同步误差构造Lyapunov函数，建立了相比 [ 7 ] [ 8 ] [ 12 ] 中形式简单的固定时间充分判据。此外，理论分析过程中避免了 [ 7 ] [ 8 ] [ 12 ] 中采用的变量变换，降低了理论推导难度。 符号说明： R n 是n维数实向量空间； R n × m 是 n × m 维实矩阵空间；对任意的向量 y ∈ R n × m ，二范数定义为： ‖ y ‖ = y y T ，其中 y T 代表向量y的转置；对任意的矩阵P， λ min ( P ) 和 λ max ( P ) 分别代表矩阵P的最小特征值和最大特征值；且矩阵范数定义为： ‖ P ‖ = λ max ( P P T ) ； P − 1 代表P的逆； I n 为 n × n 维单位阵； 0 n 代表元素全为0的列向量； [ P ] s = P + P T ； P > 0 表示矩阵P正定； diag { ⋯ } 表示对角阵； ⊗ Kronecker积。
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user: 4. 数值模拟 考虑如下三维时空复杂系统： ∂ ξ ( x ， t ) ∂ t = D ∂ 2 ξ ( x ， t ) ∂ x 2 − A ξ ( x ， t ) + B f ( ξ ( x ， t ) ) ， (16) 和具有100个节点的耦合时空复杂系统： ∂ z r ( x ， t ) ∂ t = D Δ z r ( x ， t ) − A z r ( x ， t ) + B f ( z r ( x ， t ) ) + ε ∑ j = 1 100 w r j Γ Δ z j ( x ， t ) + ε ∑ j = 1 100 w r j Γ ^ Δ z j ( x ， t ) (17) 其中 ξ ( x ， t ) = ( ξ 1 ( x ， t ) ， ξ 1 ( x ， t ) ， ξ 3 ( x ， t ) ) T ， ( x ， t ) ∈ [ − 2 ， 2 ] × [ 0 ， + ∞ ] ，其他参数选为： ε = 0.01 ， A = 0.5 I 3 ， D = 0.2 I 3 ， Γ = Γ ^ = I 3 ， f ( tanh ( ξ 1 ) ， tanh ( ξ 2 ) ， tanh ( ξ 3 ) ) T 且 B = ( 2 − 1.2 0 2 1.71 0.9 − 4.7 0 1.1 ) . 网络(17)的拓扑结构如图1。图2~4模拟了系统(16)的动态演化过程，其中初始值为： ( ξ 1 ( x ， t ) ， ξ 1 ( x ， t ) ， ξ 3 ( x ， t ) ) T = ( 0.1 ， − 0.3 ， 0.5 ) T . 图1. 网络(17)的拓扑结构 图2. ξ 1 ( x ， t ) 的动态行为 图3. ξ 2 ( x ， t ) 的动态行为 图4. ξ 3 ( x ， t ) 的动态行为 接下来，在边界控制方案(5)下，验证系统(17)的在固定时间内达到同步。很容易验证当 Θ = I 3 时， ∏ > 0 。通过简单计算可知 λ min ( ∏ ) = 0.0686 ， λ min ( ∑ ˜ ) = 4 . 9007 > 0 。选择控制器参数 α = β = 72 ， q = 2 ， p = 0.07 ，由定理1，系统(17)在 T ¯ 2 = 31.0333 内达到固定时间同步。模拟结果见图5~8。 图5. 同步误差 σ r 1 ( x ， t ) 图6. 同步误差 σ r 2 ( x ， t ) 图7. 同步误差 σ r 3 ( x ， t ) 图8. 系统(17)的固定时间同步误差
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user: 5. 结论 本文研究了带有空间扩散耦合的时空复杂网络的固定同步问题。首先，设计了高效的且不包含线性反馈项的固定时间边界控制器。然后通过构造Lyapunov函数，结合分部积分、线性矩阵不等式技巧，建立了形式简单且易于验证的固定时间同步判据。此外，在理论分析过程中，避免了文献 [ 7 ] [ 8 ] [ 12 ] 中使用的变量变换法，降低了理论推导的难度。本文的方法可以拓展到边界控制下仅带有状态耦合的时空复杂网络固定时间同步研究中，还可以进一步研究时空复杂网络的指定时间边界同步问题。
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user: 摘要 偏微分方程是一种确定性方程，虽然在多个领域具有广泛应用，但是不能很好的描述不确定的情况，因此探究随机噪声驱动的偏微分方程方程显得十分重要，所以本文主要利用了Picard迭代和Gronwall不等式证明了在一定条件下泊松白噪声驱动的一维随机波动方程的mild解的存在性和唯一性。