DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 主要技术分析 2.1. 前后端分离开发模式 传统的MVC模式将应用程序分为：模型、视图、控制器(Model， View Control)三个部分，将业务处理与JSP页面分开了，分工明确，交互过程如图1所示。 MVC模式从上个世纪70年代起延用至今，然而不可否认的是这样经典的模式也是存在缺点的。使用MVC模式时，用户须经过“控制器->模型->视图”这样复杂的过程才能将每次请求的结果展现给用户，这样的过程增加了整体结构的复杂性，并且执行过多的更新操作可能导致运行效率的降低。然而，视图对模型数据的访问效率低，在操作接口时，可能会对未发生变化的数据进行不必要的频繁的访问，造成了不必要的资源浪费。 在对MVC模式的不断改进中，为了使数据的展现过程更加直接，诞生了REST服务即表述性状态传递，一种软件构架风格。从而将MVC模式改进为前后端分离模式如图2所示。 在前后端分离开发模式中，视图和控制器层的工作由前端负责，后台负责模型层和业务处理。前端可以做大部分数据处理工作，减轻了服务器的负担，后台的错误不会直接反应到前端，同时前端的调试 图1. MVC模式交互过程图 图2. 前后端分离模式图 不完全依赖于后台可以模拟数据进行调试。 2.2. Node.js Node.js是一个划时代的技术，它在原有的web前端和后端技术的基础上总结并提炼出了许多新的概念和方法，堪称是十多年来web开发经验的集大成者。同时Node.js是一个可以让JavaScript运行在浏览器之外的平台，底层选用C++和Google Chrome是V8引擎来实现，采用单线程、异步I/O、事件驱动式的程序设计模型。在Node执行JavaScript程序速度快且性能好。 选择用Node.js做后台，使前后端运用的语言统一，降低了学习成本有利于统一公共类库、代码标准化。 2.3. React React是Facebook在2013年开源在GitHub上的JavaScript库，把用户界面抽象成一个个组件，通过引入JSX语法，组件的复用变得非常容易 [ 1 ] 。同时，可以看做是MVC中一个高效的视图层，以组件驱动开发为基础运用组件可组合，可重用，可维护的特点及其所特有的Virtual DOM使页面的渲染更高效。 React的Virtual DOM可将其看成是一颗JavaScript的模拟对象树，用户界面数据改变时，虚拟DOM将会运用内部的React diff算法找出Virtual DOM树中与原DOM树不同的结点，统一更新DOM。Virtual DOM的更新以组件为单位，使其更高效。如图3所示。 2.4. MySQL数据库 MySQL是由David Axmark、Alian Larsson和Michael Widenius三个瑞典人于20世纪九十年代开发 图3. 3DOM更新 的一个关系型数据库。MySQL自2001年开始引入存储引擎，并于2002年正式宣布MySQL全面支持事务，满足事务ACID属性(Atomicity，原子性、Consistent，一致性、Isolation，隔离性、Durable，持久性)，并支持外键约束，使MySQL具备了支持关键应用的最基本特性 [ 2 ] 。之后MySQL有陆续支持集合操作、子查询操作、复制特性等，逐渐在功能上具备了支持企业及应用的主要特性。 MySQL并不完美，却足够灵活，能够适应高要求环境，例如Web应用。
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user: 3. 系统需求分析 3.1. 总体需求分析 当前的高校实验室种类多，结构复杂，本系统的主要实现的是实验室资源共享、实验项目开展申请及项目基本管理、实验室人员管理等功能，从而做到减轻实验室管理工作负担，提高实验室各方面资源的利用率，调动学生学习热情。由此，通过对相关实验室的管理需求的调查与分析，并结合现代互联网技术与实验室实际运行情况，实验室管理系统应有利于实验室管理者更好，更高效的管理实验室，有利于实验室内部与学生之间的交互。 3.2. 系统功能需求分析 3.2.1. 实验室展示功能 为了激发学生对学术研究的热情，方便学生挑选适合自己的心仪的实验室进行课外实验研究，每个实验室应该充分展现出各自的特色。 3.2.2. 实验室管理功能 实验室管理教师对实验室人员、物品等信息的增删改查，及对实验室的资源的状况的及时更新，使对实验室的管理有序且高效。同时，为了管理者更好的记录及整理实验室信息，对相关信息报表的提取与打印也是不可或缺的一项重要功能。 3.2.3. 用户管理功能 实验室管理云平台中有系统管理员、教师、学生三种不同权限的用户。系统管理员的用户管理功能对实验室系统中人员的权限进行管理，保证了实验室人员的分工和有效的管理。 3.2.4. 实验室公告功能 由于不同的实验室有不同的管理方式、不同的物质资源等，实验室教师可以通过公告通知实验室的物资信息，获奖信息、实验室内部公告通知等，并在发布时选择面对的对象，公开或实验室内部。 3.2.5. 个人信息修改功能 用户注册系统账号时，用户只需填写个人邮箱等少量信息。其余具体信息包括密码则通过个人信息修改功能进行更改，并进行不断的完善。 3.2.6. 实验申请功能 学生可通过系统的实验申请功能，将自己的想法及想进行的研究提交到适合的实验室、老师那里，等待老师的审核，回馈。避免了传统的实验项目申请步骤的繁琐耗时，同时节省了学生与老师两方的时间。 3.2.7. 实验进度跟进功能 当实验通过教师审核立项，将会生成一个全新的项目，为了更好的记录实验进行的情况及得到的相关成果，实验相关成员和老师可以根据实验具体情况对实验进度进行更新，记录下实验的整个过程。同时，有利于更多学生们了解相关的实验或实验室进行的工作内容、有利于实验相关成员在后期对实验进行总结回顾，在不断的总结中提升自我。 3.2.8. 签到功能 用户签到功能将可以帮助实验室教师了解成员的出勤状况及工作内容，系统会将用户的签到数据统计到实验室的签到情况表中，实验室教师可以在实验室管理界面提取并打印需要时间段内的成员出勤情况。 3.3. 系统的主要模块组成 根据实验室管理系统的主要功能该系统主要分为以下几个模块： 系统管理模块：在该模块用户具有系统的最高管理权限，可对其余用户进行权限管理，且享有系统所有操作权限。 实验室管理模块：该模块提供实验室老师用户对实验室的基本信息、成员信息、物品信息等进行基本的管理，同时用户可在此模块发布实验室通知公告。 实验项目模块：该模块提供学生对实验项目的申请，由对应的教师进行审核、立项、并有实验成员对实验进度进行实时的更新。 展示模块：该模块展示各个实验室的环境、成果等。
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user: 4. 系统概要设计 4.1. 系统结构设计 通过需求分析，该实验室管理平台划分为十一个功能模块，如图4所示。 4.2. 数据库设计 在完成平台的需求分析和详细设计后进行数据库详细设计工作。实验室管理云平台包括的数据有用户信息、实验室信息、物品信息等。如下为数据库详细设计表。数据库详细设计如下表1。
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user: 5. 系统详细设计与实现 5.1. 开发环境 在进行开发时，根据实际情况，采用合适的开发工具，该系统的开发环境如表2开发环境表所示。 5.2. 实现 在完成所有前期准备工作后，进入平台的功能实现环节，本小节将对管理员、教师、学生三个模块 图4. 系统结构图 Table 1 Detailed design of the databas 数据表 字段 用户信息 用户ID、密码、邮箱、头像、手机、性别、学号/教工号、权限、简介、所属实验室ID 实验室信息 实验室ID、名称、开放状态、位置、图片、简介、成立时间、管理教师ID、所属学院 物品信息 物品ID、所属实验室ID、名称、价格、购入时间、图片、介绍、型号、状态ID、保质期 物品状态信息 物品状态ID、状态、借出时间、是否损坏 项目信息 项目ID、项目名称、负责人、负责老师、开始时间、预期结束时间、实际结束时间、所属实验室ID、结项文件 项目进度信息 进度ID、提交人、提交时间、项目ID、进度内容 实验室成果信息 成果ID、名称、类型、成果、等级、获得人、指导教师、获得时间、所属实验室ID、作者、期刊 通知信息 通知ID、发送人ID、类型、标题、内容、时间 签到信息 签到ID、用户ID、时间、工作内容、所属实验室ID 表1. 数据库详细设计表 Table 2 System development environmen 名称 描述 开发环境 编程语言 数据库 系统环境 开发工具 Node.js10.0 JavaScript MySQL Window10 Visual Studio Code 表2. 系统开发环境 所实现的用户管理、实验室管理、项目申请、项目审核等功能。用户登录后，系统对用户的身份判断，对不同权限的用户开放不同的功能模块以便用户进行操作。系统管理员拥有最大权限，可对系统中的所有信息进行管理，教师用户可对其所属的实验室和相应的实验项目进行管理，学生可对自己的基本信息和所属项目进行相应的管理。
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user: 6. 系统测试 系统测试即在特定的环境下对开发出的软件系统进行操作，评估系统是否能满足设计要求。分模块随系统进行测试：功能测试，性能测试。通过测试发现了一些小BUG并进行修复，最终结果证明系统的功能、性能达到了需求。
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user: 7. 结束语 文章提出实验室管理平台的设计方案，所预期的成果，并选择了合适的开发环境与开发工具，最终开发出来的系统通过测试，满足了设计要求。该平台通过对日常实验室繁琐工作的操作简单化、系统化，使学生与教师两方的时间安排更自由。而系统针对实验室的展示功能，可以帮助学生更好的了解学校的实验室，激发学生对学术研究或实验实践的热情，积极的参与到其中，充分利用课余的时间提升自己的各方面能力。
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user: 摘 要 本文采用析氢实验、Mott-Schottky分析和电化学测试技术研究了3.5% NaCl溶液中La、Ce混合稀土对AM60B镁合金电化学性能的影响，并探讨其作用机理。结果表明，AM60B镁合金的析氢腐蚀电流密度降低、腐蚀电位升高、腐蚀电流密度降低、容抗弧值增大、电荷反应电阻R ct 增大、双电层电容C dl 降低，镁合金的电化学性能提高，其原因归结于添加的La、Ce混合稀土元素细化了α-Mg晶粒、减弱了β相的电偶腐蚀作用，加之镁合金表面形成致密的La 2 O 3 和CeO 2 复合氧化膜，有效地阻隔Cl − 向镁合金表面渗入，抑制了镁合金的溶解。Mott-Schottky曲线测试结果表明，少量添加La、Ce混合稀土AM60B镁合金在−1.9 V~−1.0 V的电位区间曲线呈线性，呈n-型半导体特征，供体密度N D 减小，平带电位E FB 负向移动，添加稀土La、Ce的镁合金耐蚀性得到提高。 关键词 :镁合金，镧铈混合稀土，析氢反应，电化学行为，Mott-Schottky分析 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 镁合金是目前工业上应用最轻的金属结构材料和特殊用途的功能材料。镁合金具有密度小，比刚度和比强度高、优良的阻尼性能及机械加工性等优点，广泛应用于航天航空、汽车制造、电子通讯、光学仪器和生物医学等领域 [ 1 ] [ 2 ]。但是，镁合金的耐蚀性能差，在潮湿空气或酸性、中性、弱碱性介质中易遭受腐蚀，这极大地限制了它进一步的应用。目前提高镁合金的耐蚀性能，主要采用改善和优化镁合金成分、相组成与微观结构、加入合金化元素、改善冶金工艺技术和进行表面处理或改性等措施 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。 稀土是镁合金的重要合金化元素，具有优化合金组织、增强合金耐蚀性能、净化合金溶体、提高合金抗氧化和蠕变性能及合金力学性能等作用。研究表明，在AZ91镁合金中添加稀土La [ 6 ] 、在Mg-Y-Zr合金中 [ 7 ] 添加稀土Ce元素后，稀土元素能够细化晶粒，使β相作为腐蚀屏障阻碍了合金的腐蚀，并改善了合金晶界处Al元素的偏析，提高了合金的电极电位，从而降低了AZ91镁合金的腐蚀速率。李慧明等 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 研究了混合稀土Y和Gd对AZ31镁合金和AZ91镁合金耐蚀性能的影响，发现Y元素在镁合金表面形成一层Al 2 Y保护层，而Gd元素则形成Al 2 Gd相，细化了晶粒，降低了稀土镁合金的腐蚀电流密度，增大了阻抗值。张东阳 [ 11 ] 、余坤等 [ 12 ] 在AZ31镁合金中添加稀土Ce、Nd元素，通过盐雾实验和电化学性能检测表明，稀土元素的加入使镁合金中的α-Mg的固溶度活性下降、Mg 17 Al 12 相在晶界上分布均匀，晶界上分布着稀土与Mg、Al生成的化合物，增强了耐腐蚀性能。 目前有关添加稀土元素对AZ31和AZ91镁合金的力学性能和腐蚀性能影响的研究较多，然而镧铈混合稀土对AM60B镁合金电化学行为的报道较少 [ 13 ]。因此，本工作在NaCl溶液中采用析氢实验、Mott-Schottky分析和电化学测试技术研究了La、Ce混合稀土(Misch Metal，以下简称MM)对AM60B镁合金电化学性能的影响，旨在为开发低成本、耐蚀性优良的新型镁合金提供必要依据。
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user: 2. 实验 2.1. 材料 实验材料为AM60B镁合金，其化学成分为Al 5.97、Zn 0.14、Mn 0.31、Fe 0.002、Be 0.00082、Si 0.028、Cu 0.0033、Ni 0.00087 (质量分数，%)、余量为Mg；以及含有La 0.32、Ce 0.64 (质量分数，%)的AM60B镁合金。 析氢试样线切割加工尺寸为20 × 20 × 1 mm，电化学试样线切割尺寸为10 × 10 × 1 mm，非工作面部分采用绝缘胶进行涂覆。试样经水磨砂纸打磨至2000 # ，先后在去离子水，无水乙醇 + 丙硐中清洗、吹干，放置于干燥器中待用。 2.2. 试验方法 采用辰华660D型电化学工作站对镁合金试样的电化学性能进行测试。采用三电极体系，以两种镁合金试样作为工作电极，饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，铂片为辅助电极。 试验前将试样在待测溶液中浸渍30 min，待开路电位稳定后进行测试，极化曲线测试电位范围为−2.4 V~0 V，扫描速率为60 mV/min，塔菲尔外推法拟合得到腐蚀电流密度。交流阻抗测量的频率范围为10 mHz~100 kHz，扰动信号为10 mV，利用ZSimp Win软件对测定结果进行解析。Mott-Schottky曲线测试频率为1 kHz，电位扫描区间为−2.3V~−0.6V。电化学实验在25℃的质量分数3.5%的NaCl水溶液中进行。腐蚀电位测试是在25℃的质量分数0.035%、0.35%和3.5% NaCl溶液的25℃、35℃和45℃条件下进行。腐蚀电位待稳定以后读取数据，系3个试样检测数据的平均值。电化学测试试样的有效面积为1 cm 2 ，其余部分采用绝缘胶封涂。 析氢实验是在25℃、质量分数3.5%的NaCl溶液中进行，试验周期为100 h，析氢腐蚀电流密度通过生成氢气的体积进行换算而得到 [ 14 ]。Mott-Schottky曲线、电化学测试及析氢试验均进行了3个平行试样的测试。 镁合金的显微组织采用Nikon金相显微镜进行观察。观察前，用水磨砂纸逐级打磨至2000#，然后用无水乙醇超声波清洗20 min，放置干燥箱中干燥，最后用4%硝酸酒精组成的腐蚀剂对试样表面进行侵蚀。采用GSM-5600L型扫描电子显微镜(SEM)对析氢试验后镁合金腐蚀形貌进行观察，并使用XD-3A型X-射线衍射(XRD)对镁合金的相结构进行表征。
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user: 4. 结论 1) 3.5% NaCl溶液中进行100 h析氢实验结果，AM60B镁合金稳定的析氢腐蚀电流密度为4.35 × 10 −8 A/cm 2 ，而少量添加La、Ce混合稀土AM60B镁合金，析氢腐蚀电流密度降至2.03 × 10 −8 A/cm 2 ，表明添加La、Ce混合稀土元素细化α-Mg晶粒、减弱β相的电偶腐蚀作用，生成具有较低电化学活性的γ相，抑制了AM60B合金的阴极析氢腐蚀反应。 2) 3.5% NaCl溶液中的电化学测试表明，少量添加La、Ce混合稀土AM60B镁合金的腐蚀电位升高、腐蚀电流密度降低、容抗弧值增大、电荷反应电阻R ct 增大、双电层电容C dl 降低，提高了镁合金的电化学性能，其原因归结于镁合金表面形成致密的La 2 O 3 和CeO 2 复合氧化膜，有效地阻隔Cl − 向镁合金表面渗入，抑制了镁合金的溶解。 3) 3.5% NaCl溶液中Mott-Schottky曲线测试结果表明，少量添加La、Ce混合稀土AM60B镁合金在−1.9V~−1.0V的电位区间曲线呈线性，斜率为正，呈n-型半导体特征，供体密度N D 减小，平带电位E FB 负向移动，添加稀土La、Ce的镁合金耐蚀性得到提高。
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user: 摘 要 乙型肝炎病毒感染性肝硬化是肝脏慢性炎症坏死性疾病。肝癌在2018年成为全球第六大最常见的癌症和第四大癌症死亡原因。乙肝后肝硬化–肝癌的恶性转化是一个多阶段的从癌前病变演变到肝癌的长期过程。中医药在防治乙肝后肝硬化–肝癌恶性转化方面具有特色和优势。本文就乙肝后肝硬化–肝癌癌前病变的中医病因病机、证候分类及其物质基础研究以及中医药防治肝癌前病变机制研究等方面进行综述，为中医诊断和治疗乙肝后肝硬化–肝癌恶性转化提供参考。 关键词 :乙肝后肝硬化，肝癌，恶性转化，证候，中医药诊治 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 乙型肝炎病毒感染性肝硬化是肝脏慢性炎症坏死性疾病。乙肝后肝硬化患者中每年约有2.05%发展成肝癌 [ 1 ] 。肝癌是全球第六大最常见的癌症和第四大癌症死亡原因 [ 2 ] 。在肝硬化–肝癌的恶变进程中，会经历一个较长的肝癌癌前病变过程，主要过程包括肝脏的DNA损伤或慢性炎症、肝细胞的异型增生(Hyperplastic Foci)、异性增生灶(Large Regenerative Nodules， LRN)、低度异型增生结节((Low Grade Dysplastic Nodules， LGDN)、高度异型增生结节(High Grade Dysplastic Nodules， HGDN)、早期高分化的肝细胞癌、进展期肝癌等 [ 3 ] [ 4 ] ，其中HGDN 是目前所公认的肝癌的癌前病变阶段，它是良性病变向恶性病变的过渡，是一类具有细胞不典型性和分化异常的增生性病变，包括慢性肝病变，尤其是肝硬化病灶中出现的异型增生病灶或结节和异型增生的细胞，癌前病变持续时间较长。早期发现、早期诊断和早期治疗癌前疾病和癌前病变成为肝癌二级预防的关键环节，及时去除病因，进行适当治疗，可有效降低肝癌发病率和死亡率。而近年来国内外的多项研究表明中医药在防治乙肝后肝硬化–肝癌恶性转化方面，可以从发生癌变的各个阶段、各个层面对肝癌前病变实施干预，显示出中医药对肝癌前病变具有特色和优势 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。但其具体作用机制尚未明确，本文综述如下。
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user: 2. 中医对乙肝后肝硬化–肝癌恶性转化的病因病机的认识 肝癌前病变在古代中医文献中尚无特异性病名相对应，根据其病因病机及临床表现转归，应归属胁痛、积聚、肝著、臌胀、癥瘕等范畴。慢性肝病病程延长，发展至肝癌癌前病变复杂漫长，上述病因名虽不同，但它们都代表慢性肝病的某一阶段，有着共同的病因病机。早在《内经》中有类似记载，如《灵枢·邪气脏腑病形》说：“微急为肥气，在胁下若覆杯”。之后的《张氏医通》谓：“嗜酒之人，病腹胀如斗，此得之湿热伤脾，……故成痞胀”。肝癌前病变的发生是多种因素导致的结果。① 湿热、疫毒等邪气侵入人体，多先伤及脾胃，中焦失运，痰湿内生，土壅木郁，肝气不畅，气血失和。病久邪势未衰，正气已伤，瘀毒内盛，积而生变，发为肝癌前病变。HBV慢乙肝病毒属于“邪气”、“疫毒”范畴，《素问·五常政大论》“邪之太过易生毒”及《金匮要略心典》“毒者，邪气蕴结不解之谓”均已表明，“邪毒”有内生与外受之别。HBV病毒具有传染性，嗜肝性，符合《素问·刺法论》中“五疫之至，皆相染易，无问大小，病状相似”的疫毒之说。HBV病毒入侵后，病程漫长，迁延难愈，由慢乙肝发展至重型肝炎，肝硬化，甚至肝癌，疫毒程度随HBV的活跃复制而愈重，贯穿始终。② 饮食不节，脾胃失健，酿生痰湿，日久脉络阻滞。湿为慢性乙肝的重要病理因素，在早期与肝脾关系密切，中后期涉及到肾，三焦。湿易阻滞气机，阻碍气血而为癥瘕积聚证。③ 情志失调则肝失疏泄、气机不利、终至脏腑失和。正如《重订严氏济生方积聚论治》忧、思、喜、怒之气，人之所不能无者，过则伤乎五脏，逆于四肢，传克不行，乃留结而为五积。综上，HBV感染相关肝硬化以及肝癌具有“虚、毒、瘀”性质，并在致病过程中可兼夹出现。整个发病过程中，脾虚疫毒始终存在，肝脾不调，痰、瘀、毒互结则为其主要病机。
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user: 3. 肝硬化–肝癌恶性转化的证候分类 目前，乙肝后肝硬化–肝癌癌前病变阶段的大规模流行病学调查研究较少。由于肝癌前病变是一个慢性疾病邪正盛衰反复的复杂演变过程，病因病机比较复杂，兼证较多，复合证型较多见，在中医证候分型上学术界一直存在争议，至今尚无完全公认的统一标准；同时，外科手术，介入治疗等对中医证型的建立也有较多干预，因此肝癌癌前病变的中医辨证标准及各研究者对其治疗疗程的长短、疗效判断也未形成统一认识。但从乙肝后肝硬化及原发性肝癌的大规模流行病学研究分析可推知，肝病患者证候主要以气虚、气滞、血瘀、湿热为主，涉及脏腑主要为肝脾 [ 8 ] 。袁虹等 [ 9 ] 对302例乙肝后肝硬化患者中医证候分析研究显示，Child A级患者以肝气郁结和湿热蕴结为主，邪气亢盛而正气未衰；Child B级患者证型分布比较平均，有虚有实，但是正虚不显，邪实不盛；Child C级患者以水湿内阻和瘀血阻络为主，体现出正气虚弱，邪气嚣张，邪实而正衰的晚期病变模式。Zeng等 [ 10 ] 统计慢性肝病肝硬化证候分布，结果显示，肝肾阴虚，脾肾阳虚和血瘀证多出现在肝硬化后期。袁继丽等 [ 11 ] 对440例乙肝后肝硬化患者的中医证候研究显示，湿热内蕴证以肝脏的炎症活动明显、肝脏合成功能差、腹水多等为主要表现，提示病情处于进展期，病情较重；肝肾阴虚证则表现为肝脏炎症活动不明显，腹水量多，提示病情处于正气弱、邪气不亢盛，病情逐渐加重的阶段。李永健等 [ 12 ] 通过原发性肝癌中医证候分布规律的临床流行病学调查研究发现，I期肝癌证型出现率依次为肝郁气滞、脾气虚、肝血疲阻等。郎庆波等对江苏启东地区4618例乙肝病毒感染者证候调查研究中，针对社区居民进行普查，发现原发性肝癌患者主要以血瘀证、实热证为主。这些原发性肝癌患者大多在调查时发现，基本处于原发性肝癌的早期，肿瘤较小，症状比较轻微，较为接近癌前病变阶段 [ 13 ] 。方肇勤等 [ 14 ] 对2060例原发性肝癌患者的证候特点分析也表明，该病病机随病程的发展不断变化，且证的相兼愈加显著，气滞血瘀与气阴两虚贯穿该病始终。湿热，肝郁，脾虚等因素仍然是常见病理因素，阴虚，肾虚，血瘀等因素则主要在兼夹证型中出现，说明阴虚，肾虚，血瘀等是乙肝后肝硬化–肝癌的发展，转归的主要趋势 [ 15 ] 。付修文等 [ 16 ] 针对肝癌癌前病变研究发现，中医证型以气阴两虚痰湿瘀阻及肝肾阴虚痰毒瘀阻复合证型多见，这两型患者其AFP异常的病例较多，并与AFP-L3阳性率呈正相关，但与AFP mRNA无关。上述多项研究提示：慢性肝病恶性转化各期中证型出现率居前几位的都是肝血疲阻、脾气虚、肝郁气滞，表明肝血疲阻、脾虚、气滞是肝癌发生的根本病机，并贯穿于疾病的始终；随病程发展较少出现单一证候，多以复杂兼杂证候形式出现 [ 16 ] 。
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user: 4. 肝硬化–肝癌恶性转化证候物质基础研究 虽然目前单独针对肝硬化–肝癌癌前病变的证候及其物质基础研究较少，但仍有相当的研究针对失代偿期肝硬化，早期肝癌，以及肝硬化–肝癌恶性转化过程中的证候变化及分子生物学基础进行研究。Ji等 [ 17 ] 通过血浆蛋白组学分析肝癌/大肠癌患者，发现蛋白质C7和SERPING1可能作为潜在标志物区分肝肾阴虚证。50名原发性肝癌肝肾阴虚证的研究中，这些患者血液MLH3的表达降低，MLH3是哺乳动物MutL同源蛋白主要发挥DNA错配修复机制。因此MLH3的缺失表达可能是肝癌肝肾阴虚证的物质基础之一 [ 18 ] 。Lu等 [ 19 ] 发现肝硬化证候由实向虚变化，PNP，AQP7和PSMD2可能是能够区分出肝硬化肝郁脾虚的物质基础。PSMD2促进成纤维细胞的增殖 [ 20 ] ，有可能参与肝纤维化过程。AQP7是跨膜蛋白，与甘油的代谢通路密切相关 [ 21 ] ，实验证实肝硬化的肝郁脾虚证候可能和上述基因调控的通路相关。随病程发展，证候多由实变虚，肝硬化作为肝癌的一种癌前状态，了解肝硬化肝肾阴虚证候能为肝癌癌前病变研究提供依据，Li等 [ 22 ] 通过单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism， SNP)方法发现IL-10的3个SNPs和乙肝后肝硬化肝肾阴虚证的child分级相关，提示肝硬化恶性转化过程中证候变化的物质基础可能与单个核苷酸多态性有关。
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user: 5. 肝硬化–肝癌恶性转化的中医辨证论治 谢英彪教授将肝癌癌前病变分为湿热内结型、热毒内结型、阴虚内热型、肝郁气滞型、气血两虚型、肝肾两虚型辨证论治 [ 7 ] 。叶永安教授根据中医学“未病先防，既病防变”及“治病求本”的学术思想和治则，确立了调肝健脾、活血化痰为其主要治法，并据此创立了抗纤抑癌方 [ 23 ] 。在长期肝癌临床防治实践中，张希等发现中药复方叶下珠能有效阻断肝癌癌前病变，适用于热毒内结、气虚血疲的肝病患者 [ 24 ] 。肝硬化-肝癌恶性转变阶段临床证候往往数证并现，但就各证型均有适用药方，如：小柴胡汤、逍遥散、异功散、四磨饮子等方加减用于气滞型；药用血府逐疲汤、隔下逐疲汤、桂枝茯苓丸等方用于血瘀型；药用四君子汤、香砂六君子汤、参苓白术散等用于脾虚型；方用生脉散、一贯煎、大补阴丸、滋水清肝饮等方用于阴虚型 [ 24 ] 。热毒内结证肝硬化是肝硬化由代偿期向失代偿期过渡的主要阶段，赵文霞教授认为，此阶段的肝硬化，接近癌变，毒瘀痰结于脏腑，血瘀程度更重，此阶段应根据患者情况加减方，谨慎把握解毒、化瘀，以提高临床疗效 [ 25 ] 。
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user: 6. 中医药防治肝硬化–肝癌恶性转化的效应机制研究 6.1. 肝硬化–肝癌恶性转化动物模型 肝癌癌前病变是是介于肝癌的异型性增生和肝癌之间的一种临界病态，该病变模型的建立条件较难控制 [ 26 ] 。中药复方及单体对肝癌癌前病变的机制研究多采用大鼠/小鼠模型。目前，采用化学诱导的方法诱发肝癌癌前病变的方法较为多用 [ 27 ] ，诱发的药物种类主要有：黄曲霉素类(AFB)、亚硝胺类、氨基偶氮燃料类、芳香胺类化合物等。通过给予大鼠腹腔注射二乙基亚硝铵(DEN)可引起肝脏炎性损伤到肝癌癌前结节与肝癌，与人类肝癌的发展非常相似 [ 28 ] 。另有唐东昕等 [ 29 ] 采用乙醇、HBV双因素刺激方法利用转基因小鼠造模，结果发现此方法可加重肝损伤，22周时模型组出现肝癌癌前病理变化，造模成功。目前虽有上述肝癌癌前病变模型研究已用于中药实验研究，还未有肝癌癌前病变的证候动物模型研究出现。 6.2. 组织病理变化的效应机制 病理诊断中，常见的肝细胞结节性病变包括局灶性结节性增生、肝细胞腺瘤、异型增生结节和肝细胞癌。不同病变，预后不同。前二者属良性病变，低级别异型增生结节预后良好，仅需随访，而异型增生结节中的HGDN与肝细胞癌关系密切，属交界癌前性病变 [ 30 ] 。利用动物模型，可获得与人类似的肝癌癌前病变过程，目前已有较多研究用于中医药防治肝癌前病变的研究。如动物实验证实，正肝方对AFB1诱发的大鼠肝癌前病变有一定抑制作用 [ 31 ] 。肝硬化患者伴随血清甲胎蛋白含量升高被认为存在肝癌前病变，中药正肝方治疗肝硬化伴高甲胎蛋白(AFP)血症患者具有较好疗效，可较快降低肝硬化患者的高AFP血症 [ 32 ] 。银杏叶提取物能明显抑制黄曲霉素B1诱发大鼠肝的癌前病变及延迟癌前病变向癌发展 [ 33 ] ，大剂量正肝方能有效降低大鼠癌前病变肝组织PCNA和AFP的表达，减轻大鼠癌前病变肝细胞的异常增生。草苁蓉环烯醚萜 [ 34 ] 对二乙基亚硝胺诱发的大鼠肝癌前病变具有较好抑制作用，上述单体能够显著降低突变型P53蛋白及RAS基因产物P21蛋白的表达水平。益脾养肝方对DENA诱导的肝癌癌前病变大鼠肝功能具有明显的改善作用，具有保肝作用同时可通过降低肝癌癌前病变大鼠肝脏中炎性因子的水平来抑制炎症微环境的形成 [ 35 ] 。健脾消积汤对大鼠肝癌前病变有一定的抑制作用，小剂量中药组转化生长因子TGF-β1显著降低，血清白细胞介素IL-2降低程度较模型组低，说明健脾消积汤可通过抑制TGF-β1的生成，减轻其对IL-2的抑制作用，从而提高机体免疫功能，达到抑制肝癌变的作用 [ 36 ] 。利用肝癌癌前病变小鼠模型，研究葛花解酲方，发现此方改善肝功能；通过下调癌基因CyclinD1和CDK4的表达，上调抑癌基因p27的表达减轻肝癌前病变的进一步恶化，从而达到保护和逆转的作用 [ 37 ] 。 6.3. 细胞生物学调控机制 多种复方也有报道临床应用于肝癌癌前病变治疗，如叶下珠复方 [ 38 ] ，正肝方 [ 39 ] ，扶正化瘀方 [ 40 ] 等，这些复方多从抑制细胞增殖，促进细胞凋亡和细胞分化等方面治疗并缓解肝癌癌前病变过程。叶下珠复方主要由叶下珠、半枝莲、获术、黄芪四味中药组成，四药相合，攻补兼施。有报道叶下珠复方Ⅱ号能够抑制肝癌Huh7细胞增殖 [ 41 ] 。Yu等 [ 42 ] 研究发现蟾蜍灵通过抑制CCRK介导的β-catenin/TCF信号通路以抑制肝癌细胞增殖和致瘤性。魏海梁等 [ 43 ] 的研究发现益脾养肝方可通过影响经典Toll样受体4/核转录因子-κB (TLR4/NF-κB)炎症信号通路，抑制炎症的发生发展，从而延缓肝硬化进程，阻止癌前病变发生。通过抑制IGF-Ⅱ癌基因及蛋白的异常表达，结合内外源性调控细胞增殖周期，阻断肝细胞异常增生，起到延缓或阻断肝癌前病变发生、发展的作用 [ 39 ] 。银杏提取物对肝癌细胞株HepG2生长繁殖具有抑制作用，其可能通过诱导HepG2细胞凋亡发挥抗肿瘤作用 [ 44 ] 。 6.4. 关键基因及信号通路调控机制 近年来的高通量组学研究进一步分析肝癌癌前病变的分子机制，在具有已鉴定突变的肿瘤中以及在相邻的非肿瘤肝脏样品中观察若干关键基因的表达情况，这些基因的异常表达可以在基因水平反映出在肝癌患者癌旁正常肝脏恶变前的“场效应”作用。如Cleary SP等 [ 45 ] 对肝癌组织及对应癌旁组织进行测序分析，发现13种复发突变基因的表达水平特征。在HCC病例的非肿瘤肝脏标本中观察到几种基因的过表达，包括TP53，CTNNB1，ATAD3B，PCMTD1，和BRD9等。c-Myc在肝脏的癌前病变HGDN中表达水平明显上调 [ 46 ] 。基因DBC1在LGDN，HGDN，早期肝癌和进展肝癌中表达逐步增加(P = 0.0002)。在这些报道中，部分研究证实，端粒逆转录酶(Telomerase Reverse Transcriptase，TERT)在肝癌癌前病变中扮演重要角色。端粒酶的再激活在癌症发生过程中广泛出现 [ 47 ] 。测序技术等高通量组学方法揭示多条信号传导途径在肿瘤的DNA水平上发生改变，如：Wnt/β-连环蛋白通路 [ 48 ] [ 49 ] ，细胞周期调节因子 [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] ，组蛋白甲基转移酶通路 [ 53 ] ，氧化应激通路，RAS/RAF/MAP激酶通路和AKT/MTOR通路。已有报道，单味中药及中药有效成分、中药复方对肿瘤细胞端粒酶活性均有一定抑制作用，如磨炼等 [ 54 ] 研究发现黄连大黄肉桂复方及其有效组分通过抑制hTERT的蛋白质表达有关，可抑制人肝癌细胞株SMMC-7721的增殖。较高浓度抗纤灵能明显抑制肝癌细胞株HepG2端粒酶活性，调节端粒酶RNA水平，从而抑制肿瘤的生长和肝细胞癌变的发生 [ 45 ] 。
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user: 7. 展望 目前，中医药从辨证论治、复方及单味药等方面对缓解乙肝后肝硬化进程，逆转肝癌癌前病变过程取得了一定的成果。然而肝癌癌前病变机制较为复杂，尚未完全阐明，中医药论治肝癌癌前病变研究不够充分，存在以下问题：1) 中医药在防治乙肝后肝硬化–肝癌恶性转化方面具有特色和优势，病证结合、精准辨证是提高疗效的前提，中医对肝癌癌前病变阶段的证候分型标准有待统一；2) 专注于肝癌癌前病变证候研究较少，需要多中心联合，随机，双盲，对照的方法，大规模收集样本，进行证候分型及机制研究。同时，本综述也提示系统生物学、信息学、大数据挖掘和人工智能等新兴技术的出现，为研究肝癌癌前病变及其证候研究提供新思路，可根据流行病学资料结合收集患者的证候特征，并对典型证候患者样本进行多种组学分析，在分子水平构建证候演变的动态网络，并通过生物功能分析和实验验证，在免疫环境及基因突变等方面阐明乙肝后肝硬化–肝癌证候演变机制。综上，本文首次从肝硬化–肝癌癌前病变的中医病因病机、证候分类及其物质基础研究以及中医药防治肝癌前病变机制研究等方面进行全面综述，为研究者提供理论依据与进展报告，为中医药精准治疗肝硬化–肝癌恶性转化提供依据。
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user: 摘 要 目的：观察艾灸八髎穴区域联合电针“骶四穴”治疗尿频尿急综合征临床疗效。方法：选取80例符合中医辩证属脾肾气虚型女性患者随机分为观察组(艾灸联合电针组)和对照组(单纯电针组)，每组40例。观察组采用艾灸八髎穴区域联合电针“骶四穴”治疗；对照组单纯采用电针“骶四穴”治疗。观察治疗10次后的临床疗效。结果：观察组总有效率为80%，对照组总有效率为90%，疗效优于对照组。结论：艾灸八髎穴区域联合电针骶四穴治疗尿频尿急综合征具有较好的临床疗效。 关键词 :尿频尿急综合征，艾灸八髎穴区域，电针骶四穴，临床疗效 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 尿频尿急综合征为社区常见病、多发病，尤其是中老年女性患者，往往或多或少都会出现这种症状，是排尿障碍疾病中发病率较高的一种病症。尿频尿急综合征属中医“淋证”的范畴，病位在肾与膀胱，因其发病隐匿，大多患者往往难以启齿，延误了治疗时机，使症状逐渐加重。其病因多为外感六淫、饮食劳倦、情志内伤以至脏腑功能失调，膀胱气化不利而成。而五脏六腑之中，肝主疏泄，脾主升清降浊，肾司二便，膀胱为“州都之官，津液藏焉，气化则能出之矣”。肾与膀胱或气化不利，或湿热内蕴、或肝气郁结，疏泄不利，或脾气不足，气虚下陷，均可导致该病的发生。中老年女性患者大多以脾肾气虚者为多，天津市名老中医黄文政教授认为中老年妇人素有禀赋不足，或淋证日久，反复发作，以至脾气虚弱，中气下陷，久者损及肾气，肾失摄纳，下元不固，开阖失司 [ 1 ] 。其病因病机主要是脾肾气虚，湿热侵袭，膀胱气化不利，日久气阴两虚或阴阳两虚，下焦湿热留恋不去，气滞瘀阻，正虚邪盛，造成本病病程较长，缠绵难愈，反复发作，痛苦难忍，严重影响患者的生活质量和生活乐趣 [ 2 ] ，治疗应以益气升陷、固肾止遗为原则。 笔者自2013年开始在上海市针灸经络研究所汪司右研究员的指导下，应用电针“骶四穴”治疗尿频尿急综合征，在应用过程中对中医辩证为脾肾气虚型的女性患者联合使用艾灸八髎穴区域，并进行了对照观察，现报告如下。
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user: 2. 临床资料 2.1. 一般资料 尿频尿急综合征患者80例均为本中心2013年7月到2018年6月期间收治的有尿频尿急，甚至尿失禁，小腹坠胀，神疲乏力，面色少华，腰酸腰痛等症状，符合中医辩证为脾肾气虚型的女性患者。将80例患者采用随机数字表法随机分为观察组和对照组，每组40例。观察组中年龄最小41岁，最大75岁；病程最短1年，最长30年。对照组中年龄最小49岁，最大75岁，病程最短半年，最长40年。两组患者在年龄，病程，治疗前症状评分等方面经统计学处理，差异均无统计学意义(均p > 0.05)，具有可比性，详见表1。 Table 1 Compare the general information between the patients of two group 组别 例数 年龄( x ¯ ± s ，岁) 病程( x ¯ ± s ，年) 治疗前症状评分( x ¯ ± s ，分) 观察组 40 64.02 ± 8.25 7.84 ± 6.80 25.92 ± 4.28 对照组 40 64.70 ± 7.41 7.42 ± 7.16 27.88 ± 5.88 表1. 两组患者一般资料比较 注：两组一般资料比较，p > 0.05。 2.2. 病例选择 2.2.1. 中医诊断标准 参照国家技术监督局发布的《中医临床诊疗术语(国家标准GB/16751.2-1997)》和《中药新药临床研究指导原则》 (中国医药科技出版社，2002年5月)。 主要症状：尿频、尿急。 次要症状：小便灼热、滴沥不尽、尿失禁、神疲乏力、腰膝酸软、情志不舒等。 脾肾气虚型：尿频尿急，腹坠胀，神疲乏力，面色少华，腰酸腰痛，舌质淡红，苔薄，脉沉细。 西医诊断标准：参照《现代泌尿外科》(天津科学技术出版社，2000年)。 1) 具有典型的症状：如尿频、尿急、尿痛、排尿不适、排尿困难及尿潴留等。 2) 排除尿路感染：尿常规多正常，清洁中段尿培养阴性或多次清洁中段尿培养菌落计数 < 105/ml；排除结核菌、厌氧菌及真菌等特殊尿路感染。 3) 排除器质性病变：如膀胱结石、异物、尿道憩室、息肉及膀胱尿道神经病变、老年性尿道炎、神经源性疾病、糖尿病所致的膀胱功能障碍等。 4) 正规的抗生素疗程治疗效果不明显。 综合考虑上述症状、体征、病史和检查，即可明确诊断。 2.2.2. 纳入标准 ① 年龄在35~75岁之间符合本证诊断标准的女性；② 中医辩证为脾肾气虚型；③ 无明确的泌尿生殖系统和盆腔脏器的器质性病变；无严重心、肝、肾及血液系统等重要脏器疾病者；④ 已签署知情同意书者。 2.2.3. 排除标准 ① 不符合诊断标准的患者；② 有明确的泌尿生殖系统和盆腔脏器的器质性病变；有严重心、肝、肾及血液系统等重要脏器疾病者；③ 有精神疾患者；④ 惧怕针灸不能配合治疗者；⑤ 依从性差，不能坚持治疗者。 2.2.4. 病例脱落、剔除、中止标准 脱落标准：患者自行退出或未完成治疗全程者。 剔除标准：纳入后未按试验方案规定治疗，或私自采用其他治疗方法者。 中止标准：患者治疗过程中出现严重不良反应或严重并发症或病情迅速加重者。
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user: 3. 治疗方法 3.1. 观察组 1) 电针治疗：穴取“骶四穴”。定位：上针刺点在骶尾关节旁(双侧)，下针刺点在尾骨旁开0.5寸(双侧)。 方法：上两针刺点使用直径0.4 mm，长100 mm的长针直刺，针刺深度为3.0~3.5寸，使针感达尿道或肛门。下两针刺点使用直径0.4 mm，长100或125 mm长针，针尖朝向外侧(坐骨直肠窝)斜刺，针刺深度3.0~4.5寸，使针感达尿道。针刺得气后，接G6805电针治疗仪，选用连续波，频率2 Hz，刺激强度以患者感到舒适为度，每次持续60 min。电针期间需保持刺激感应达尿道及其周围部位，同时在八髎穴区域位置行隔姜灸。每周治疗3次，连续治疗10次后观察疗效。若患者中途因症状明显改善而主动要求终止治疗的，记录中止时的治疗结果为统计数据。 3.2. 对照组 针刺取穴，针具，操作方法均与观察组相同，但不施灸。 两组均隔天治疗，每周3次，10次为1疗程，共治疗3个疗程。
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user: 4. 疗效观察 4.1. 疗效观察指标 参照Bristol女性下尿道综合征调查问卷 [ 3 ] [ 4 ] ，主要评分项目为：昼、夜尿次数，尿频、尿急、尿不尽感、排尿等待、排尿费力、尿道不适或疼痛、下腹部不适、尿急时漏尿发生率等，按症状轻重程度评分，每项0~5分，最高50分。 4.2. 疗效标准 参照Bristol女性下尿道综合征调查问卷评分减分率进行评定，减分率 = [(治疗前评分 − 治疗后评分)/治疗前评分] × 100%。 治愈：治疗后症状评分为零或减少100%。 显效：治疗后症状评分较前减少75%或以上但小于100%。 有效：治疗后症状评分较前减少50%或以上但小于75%。 无效：治疗后症状评分较前减少小于50%。 治疗前、治疗结束时分别进行症状评分，进行疗效评定。 4.3. 统计学方法 采用SPSS15.0统计软件进行数据分析，计量资料采用均数 ± 标准差( x ¯ ± S )表示， 组内治疗前后比较采用配对t检验，组间比较采用独立样本t检验；疗效比较采用x 2 检验。p ≤ 0.05为差异有统计学意义。 4.4. 治疗结果 两组患者治疗后，观察组痊愈11例，显效16例，有效9例；对照组治愈8例，显效15例，有效9例，观察组总有效率为90%，高于对照组的80% (p < 0.05)，观察组治愈率为27.5%，明显高于对照组的20%，(p < 0.05)，具有统计学意义。两组患者临床疗效比较(见表2)。 Table 2 Compare the clinical effect between the patients of two groups [case (%) 组别 例数 治愈 显效 有效 无效 总有效率 观察组 40 11 (27.5) 16 (40.0) 9 (22.5) 4 (10.0) 36 (90.0) 对照组 40 8 (20.0) 15 (37.5) 9 (22.5) 8 (20.0) 32 (80.0) 表2. 两组患者临床疗效比较[例(％)] 注：与对照组比较，p < 0.05。
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user: 5. 讨论 电针“骶四穴”治疗尿频尿急综合征经临床验证，具有明显的临床疗效，且取穴少 [ 5 ] ，为了更好地提高疗效，笔者在临床治疗时，对中医辨证为脾肾气虚型的患者联合八髎穴区域施灸，发现其总有效率及治愈率均有明显提高。八髎穴最早记载于《素问·骨空论》“腰痛不可以转摇，急引阴卵，刺八髎与痛上，八髎在腰尻之间”，属足太阳膀胱经，与足三阴及足少阳、督脉关系密切，具有调理冲任血行，疏散郁结之气机，强壮肾阳的作用，是治疗许多妇科疾病的要穴 [ 6 ] 。后世医家对八髎穴主治认识逐渐深入，如《千金要方》记载：“大小便不利”可“灸八髎百壮”，《针灸聚英》记载：八髎穴“主大小便不利”。邬光福 [ 7 ] 等通过总结临床文献发现临床上以八髎穴为主治疗疾病虽然多样，但仍以泌尿系统疾病最常见。 灸法是中医传统疗法的重要组成部分，是用艾叶制成的艾灸材料产生的艾热刺激体表穴位或特定部位，通过激发经气的活动来调整人体紊乱的生理生化功能，从而达到防病治病目的的一种治疗方法。具有温通经络、升提阳气、扶阳固脱、祛湿散寒等作用。通过艾灸可以调整脏腑机能，促进新陈代谢，增强免疫功能，尤其在治疗慢性病、疑难病及预防保健方面具有显著优势，我国古代医籍《灵枢·官能》早有“针所不为，灸之所宜”的记载。现代研究认为艾灸八髎穴能够提高中枢神经递质如单胺类神经递质和乙酰胆碱的含量 [ 8 ] [ 9 ] ，兴奋交感神经，抑制副交感神经 [ 7 ] ，从而达到治疗效果。 高维滨 [ 10 ] ，芦海涛 [ 11 ] 等研究表明，电针刺激能促进周围神经再生，能促进代谢，促进气血循环，改善组织营养，促进组织再生及恢复。电针“骶四穴”疗法运用中医长针深刺来达到刺激阴部神经的目的，从而调整排尿功能；而八髎穴区域也就是在腰阳关和会阳之间，此区域位于腰骶骨，距离膀胱较近，艾灸的温热感可直达病灶，从而达到提高治疗效果的目的。 本研究中，笔者发现电针“骶四穴”治疗尿频尿急综合征疗效确切，且取穴少，但由于其对穴位的精准度要求较高，有的患者需反复探查才能达到满意的效果，同时也给患者带来了一定的痛苦，可能和医生的操作手法、熟练程度和对解剖位置的掌握等有关，今后需熟练掌握相关知识，规范操作，以减少针刺位置偏差给患者带来的痛苦。
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user: 摘 要 本文采用砷化镓(GaAs)六边形散射元构建的光子晶体，分别计算了两种无缺陷结构的色散曲线，得到其群折射率、群速度、带宽和归一化带宽积。研究表明：对于完美结构：上下底面相同r = 0.05 μm时，归一化带宽积为0.262；上下底面不同r = 0.05 μm时，归一化带宽积为0.250，两种结构都有很好的慢光效应。 关键词 :砷化镓，散射元，光子晶体，慢光 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 太阳能电池是一种将光能转换为电能的半导体器件，是太阳能利用的重要形式。半导体介质柱(或孔)结构，被认为是最有陷光潜力的太阳能电池器件材料之一。现有研究中，采用的纳米结构多为一维结构，采用的机理也是通过漫反射陷光，有些研究提出了硅纳米线二维结构，但没有与光子晶体结构的禁带和慢光理论结合起来 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。 光子晶体是一种介质折射率在空间中呈周期性排列的人工功能材料，光子晶体主要有光子禁带和光子局域的性质。利用这些性质，可以对光进行调制，产生慢光效应。即光波的群速度明显低于真空中的光速的情况。当光波入射在光子晶体中产生慢光效应后，由于光波的群速度大幅度下降，会有更大的机会激发半导体材料中的自由电子。慢光效应可以使半导体材料对光波的吸收更加充分，从而极大幅度地提高其吸收率和转换效率 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。 砷化镓(GaAs)是三代半导体的代表，具有折射率高、带宽大和结构稳定等优点 [ 8 ] ，所以本文采用GaAs六边形排布的六边形光子晶体结构，通过慢光机理分析，分别对两种不同结构的无缺陷波导进行了模拟，得到其群折射率、群速度、带宽和归一化延迟带宽积等参数，由此可以分析不同结构的慢光效应，为光子晶体结构在太阳能电池应用中提供理论支撑。
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user: 2. 结构设计和及慢光机理 六边形散射元的完美结构如图1所示，本文主要通过调节其散射元边长的大小来进行不同群速度的分析。研究的模型为六边结构模型：散射元介质为空气，填充介质为砷化镓(GaAs)；设晶格常数为a，散射元边长为r，平移距离为d。 图1. 六边形散射元完美结构 光子晶体的研究方法有很多，本文是基于平面波展开法来进行计算。众所周知，群折射率n g 可以用公式(1)来表示，其中c为光速，v g 为群速度。 n g = c v g (1) 公式(1)表明，当在光子晶体中的群折射率越高的时候，入射到光子晶体中的光波的群速度将越慢，越利于半导体材料对光波的吸收。同时，群折射率可以用公式(2)进行表示，其中k为波数，ω为入射光的中心角频率。 n g = c d k d ω (2) 而且波数k和频率f关系可以用公式(3)表示，其中的a为晶格常数。 f = ω a 2 π c (3) 由此，波导的慢光效果可以用归一化延迟带宽积来表示，它是群折射率n g 与相对带宽的乘积，如公式(4)： n g Δ ω / ω = n g Δ f / f (4)
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user: 3. 不同结构的慢光特性分析 本文针对六方结构六边形散射元这一模型展开研究，目的在于寻找群折射率较大的模型，减缓光波的传播速度，增加半导体材料对光波的吸收率和转换效率。为了便于比较，主要对散射元边长的大小进行分析，找到比较平坦的群折射率曲线。 3.1. 上下层相同结构的慢光分析 针对六边形散射元上下层相同结构，主要对散射元边长的大小进行分析，找到比较平坦的群折射率曲线，分别对r = 0.05 μm、r = 0.10 μm、r = 0.15 μm、r = 0.20 μm、r = 0.25 μm、r = 0.30 μm进行模拟分析，对这六种模型的模拟结果如图2所示。 图2. GaAs上下层相同结构的群折射率曲线 从图2中可以看出，r从0.05 μm增加到0.30 μm的过程中，群折射率在逐渐增加，相应的归一化频率在逐渐向低频移动，但是其平坦部分的频率范围在逐渐减小。这表明在该模型中，散射元边长越小其慢光效果越明显，半导体材料对光波的吸收率也就越高。具体数据如表1所示。 Table 1 ng， vg， n g Δ ω ω for the GaAs structure with same in the upper and lower layer r n g Δ ω ω v g n g Δ ω ω 0.05 μm 13.0 0.020 0.076c 0.262 0.10 μm 14.5 0.012 0.069c 0.171 0.15 μm 16.6 0.010 0.060c 0.170 0.20 μm 19.4 0.008 0.052c 0.157 0.25 μm 21.5 0.006 0.047c 0.131 0.30 μm 24.2 0.004 0.041c 0.095 表1. GaAs上下层相同结构的n g ，v g ， n g Δ ω ω 3.2. 上下层结构不同的慢光分析 针对吸收层材料为GaAs、上下层边长不同的光子晶体结构，也可以通过散射元边长的大小变化，找到比较平坦的群折射率曲线。取底层r = 0.30 μm不变，上层分别对r = 0.05 μm、r = 0.10 μm、r = 0.15 μm、r = 0.20 μm、r = 0.25 μm、r = 0.30 μm进行模拟分析，对这六种模型的模拟结果如图3所示。 图3. 上下层结构不同的群折射率曲线 从图3中可以看出，当散射元半径逐渐增加的时候，其归一化频率在逐渐降低，群折射率呈现出逐步升高的趋势，具体的数据如表2所示。 Table 2 ng， vg， n g Δ ω ω for the GaAs structure with different the upper and lower layer r n g Δ ω ω v g n g Δ ω ω 0.05 μm 12.9 0.020 0.078c 0.258 0.10 μm 14.3 0.011 0.070c 0.167 0.15 μm 16.8 0.010 0.060c 0.168 0.20 μm 19.9 0.008 0.050c 0.158 0.25 μm 21.9 0.006 0.046c 0.128 0.30 μm 25.2 0.004 0.040c 0.092 表2. GaAs上下层不同结构的n g ，v g ， n g Δ ω ω 需要说明的是：(1) 从表1和表2中可以看出，不论上下层结构相同和上下层结构不同，随着边长r的逐渐减小，其归一化延迟带宽积都在不断的增大，其慢光效果逐渐变好；(2) 将表2与表1比较可知，下上下底面相同r = 0.05 μm时，归一化带宽积为0.262。上下底面不同r = 0.05 μm时，归一化带宽积为0.250。说明二者都有很好的慢光效应，但后者实际加工较为复杂；(3) 在无缺陷结构模拟的基础上，还可以设计线缺陷结构、点缺陷结构和耦合腔结构 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。
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user: 4. 结论 本文通过采用GaAs六边形散射元构建的光子晶体，分别计算了两种无缺陷结构的色散曲线，得到其群折射率、群速度、带宽和归一化带宽积。可见，通过建立模型和模拟计算，可以得到结构的群折射率、群速度、带宽和归一化延迟带宽积等参数。这样就可以按照研究需求进行模拟，选择相应的慢光结构和模式，这些研究有利于光子晶体在对太阳能利用等很多方面的应用。
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user: 摘 要 级电容器是一种可快速充放电，并且充放电寿命长，对环境污染小的新型能源储存器件，其中活性材料是决定其性能好坏的关键。我们采用水热法制备了用于超级电容器的Co x S y 电极材料，采用扫描电镜、X射线衍射光谱对制备的材料进行结构与成分表征。分析结果表明：电流密度为0.02 A/cm 2 时，放电比电容值为53.667 F/g，表现出优良的电容性能。 关键词 :超级电容器，Co x S y ，水热法，电化学性能 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 超级电容器可能将向我们展示一个重要的电池储能系统的未来 [ 1 ] - [ 10 ]。过渡金属硫化物作为电化学电容器的电极材料，具有高比电容，低阻抗和高比功率等优势，在商用领域有着较为吸引人的前途，是氧化还原赝电容器电容电极的最佳材料 [ 11 ] - [ 16 ]。硫化钴具有良好的电化学性能的研究，其比容量大、可逆循环性能好，且价格便宜，是目前电池负极材料的较好的选择之一 [ 17 ] - [ 24 ]。因此，本课题通过水热法制备不同比例的硫化钴产物，并对其产物进行电化学性能分析，选择出最适合的作为超级电容器的材料。
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user: 2. 实验部分 采用简易的水热法合成硫化钴材料，将75.0 mg F127 (分析纯，阿拉丁)加入到30℃的50 ml去离子水中，并稳定搅拌10 min，然后加入乙酸钴(分析纯，阿拉丁)，继续稳定搅拌1 h，最后加入硫脲(分析纯，阿拉丁)，搅拌24 h。将上述混合液均匀倒入两个50 ml反应釜内胆内，将反应釜放入160℃保温12 h。待冷却后，对溶液进行离心处理分离出样品，并分别用去离子水、无水乙醇清洗数次，60℃下真空干燥5 h。按照CoS:PVDF:乙炔黑质量比10:15:75混合(用无水乙醇作为溶剂)，涂敷在1 cm × 2 cm的泡沫镍片上(涂敷约1 cm × 1 cm)，50℃下真空干燥。 本文所用电化学测试及电沉积的三电极体系均在室温环境下，以泡沫镍作为工作电极、饱和Hg/Hg 2 Cl 2 电极作为参比电极、石墨棒作为对电极，通过电化学工作站(上海华辰仪器)进行实验。电镜扫描通过JSM-6360LV (日本电子株式会社)对材料的形貌与结构进行表征、X射线衍射仪(XRD)通过DX-2700X (上海精密仪器仪表有限公司)对样品的物相进行分析。