DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 数字影像作品虚构指涉下的真实感知 仰赖于这个科技飞速发展的时代，影像制作、赛博空间、基因工程、虚拟现实等技术的不断更迭与推衍，为艺术家们提供了前所未有的高度多样化的创作方式。他们大胆拥抱高新技术，努力将形式背后的各种联系以视觉化的方式呈现，旨在激起观者对于现存观念和物象之间关联性的质疑和反思。 相机的出现彻底改变了人们的观看方式，而照相式的逼真影像这种索引性的符号，在观者的眼中，总是同其所指涉的对象紧紧联系，因为似乎它们总是同它们所表现的对象百分百相似，且观众普遍倾向于常规性地认为其是点对点对应的。在过去，正如罗兰·巴特所言，照片永远无法脱离其所指涉的对象而独立存在。摄影时代，照相现实主义早已深入人心。而步入影像时代，电影影像作为“物质现实的复原” 1 ，被认为是一种照相式的媒介，同样具有照相符号的索引性身份。而区别于最初的电影影像，基于高新技术，数字影像并不能够作为对于物质现实的完全复原，因为其在产生和绘制的过程中，并不需要符合甚至违反物理真实。在数字影像中，物体的影子完全可以出现在同光线来源相同的方向，甚或相同的位置。但同样作为摄影的扩展，数字影像总是能以其各种各样微妙的处理方式博得观众习惯性的认同。“如我们所见，即使不真实的影像也可以在接受上成为现实主义的。不真实的影像即是那些具有虚构指涉性的影像” [ 2 ]。正是如此，本身具有无限操作性的数字影像，尽管其在指涉上是虚假的，却能够在此基础上给观众带来感知上的真实。 本届双年展金狮奖最佳艺术家奖项由美国艺术家阿瑟·贾法(Arthur Jafa)凭借其影像作品《白色唱片》(The White Album) (2018)囊入怀中(见图1)。在这件仍然承载着对极端种族主义批判的作品中，贾法致力于利用“黑色”来呈现世界。在他看来，最好的方式莫过于转而以被认为已是世界力量统治系统的“白色”为叙事线索来向观者进行讲述。从种族主义者的哀叹到洛杉矶白人卡车司机被殴打的镜头，再到白人至上主义者、杀人犯迪伦·洛夫(Dylann Roof) 2015年犯罪时的监控录像片段等，阿瑟·贾法通过对一些YouTube视频短片、新闻片段等进行混剪再编辑，揭示存在于事件表象之后关于种族主义的深刻思考和内涵。在作品的剪辑手法上，通过对影片情节、人物动作、情绪以及声音等精细化的处理，贾法将对于“白色”霸权主义的叙述不断放大，以此挑战观众头脑中现存的固化观念，并打破这种观念同现实物象之间似乎必不可少的关联。此外，同作品《爱是信息，信息是死亡》(Love Is The Message， The Message Is Death)一样，贾法也将音乐作为不可忽视的重要元素融入本次影片的创作中。由Iggy Pop演唱的 被作为影片的背景音乐，Iggy Pop沉稳的嗓音、平缓宁静的乐调为影片所在的这个三维物理空间蒙上一层更加深沉且阴郁的气息，正是这多重维度的知觉体验为观众观看影像时带来深刻的感知真实。“爱，使我干净。真相是一种爱的行为”。(Love， make me clean. The truth is an act of love)，简单的一句歌词，绝于耳却仍时刻萦绕于心。 与《白色唱片》相对应的作品，来自加拿大艺术家乔恩·拉夫曼(Jon Rafman)。在本次绿城花园展出的拉夫曼的数码影像作品《梦想杂志》(Dream Journal)中(见图2)，借助互联网时代的高新技术，艺术家通过动画合成的方式展开了一场由梦境为始的荒诞主义叙事。影片中的女主角居住在虚拟的暗黑科技空间，这里生活着奇怪的非人类和增强型基因混合体，而影片主要叙述了女主角寻找自己的一位人狗混合体同伴的冒险之旅。在这件影像作品中，艺术家透过一种与观众理解和感知相符的形式表现出观众所熟悉的、现象世界中的光线、色彩、形象和运动等，在观众的视听经验和动画影像之间建构起一种结构性的关联，以此使得观众即使在观看虚拟影像时，也能够获得高度的感知真实体验。例如，影片将熟悉的叙事轨迹与奇异的怪物体结合，生成令观者感到不安却又可识别的奇异角色，创造出一种似乎是现实主义却又饱含非现实主义特质和元素的景象，令人不禁误感这个梦幻般的空间似乎就真实存在于宇宙的某一处。而展厅中为配合影片特意定制的振动座椅，更是为这个幻觉世界增添了一个真实的物理维度。在当前这个已然步入后现代主义的时期，乔恩·拉夫曼以一种反乌托邦的超现实手法来探索人们关于未来观念的转变，并试图打破人们对现象世界中机器和科技高速发展仍然保留的乌托邦幻想。透过对于这种诡异未来空间的观看和真实体验，使观者开始对原本自身所处的这个真实物理空间开始有所质疑和反思。 图1. 阿瑟·贾法，《白色唱片》，2019，单频道影像装置，节选自2019威尼斯双年展展览手册 图2. 乔恩·拉夫曼，《梦想杂志》，2018~2019，单频道HD影像，节选自2019威尼斯双年展展览手册 实际上，当代著名电影理论家斯蒂芬·普林斯(Stephen Prince)在其研究中指出，现已有理论家认为，尽管观众在对电影进行观看时对指向性具有强烈的需求，但这种需求却是以在认定现实主义的基础上，重视与其同时发生作用的其他元素之间积极的相互作用下产生并进行的。而这里所言之“其他元素”，被认为葆有某些非现实主义的特质，或是反现实主义意识形态的表现，这为观众能够理解和接受科幻电影、荒诞主义影片等虚拟影像作品提供了充足的论证，也为影像的虚假性所具有的真实性修饰和传播效果作出了合理的阐释。
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user: 4. 由感知真实带来的修饰真实 在大众传播媒介与消费社会正肆虐发展与深化的当下，数字媒体对于虚假信息和错误信息的有力传播，促使社会公共话语逐渐走向极端的两极分化，越来越多的公共传播被划分为越来越窄的平台，被大量复制的图像看似极度真实却总是找不到客观来源。数字影像作为现代生活精神文化的视觉呈现和传播媒介，在信息传播中同样扮演着极其重要的角色。作为对本次双年展主题的回应，众多影像作品通过对“假语言”的叙述体现出其具有的真实修饰性和复杂本质。 英国艺术家克里斯蒂安·马克雷(Christian Marclay)的作品《48部战争电影》(48 War Movies) (2019)通过对声音和图像之间关系的探索(见图3)，对48部好莱坞战争影片进行局部剪辑。在这件影像作品中，人们看到的是一层一层叠置在一起的电影画面，只有在每部影片的边缘才能够模糊观看到战争的景象。作品没有清晰的叙述，有的只是断断续续的、局部一瞥的模糊，嘈杂刺耳的声音和万花筒般不断闪烁的屏幕让人头晕目眩迷失方向。在封闭幽暗的展厅中，48部战争影片叠加的轰炸声、炮弹声震耳欲聋，回旋激烈。艺术家通过对展厅的精心布置，使得所有音效在这里得到极大强化，而物理环境和计算机环境的高度协调也赋予影像以最大程度的真实感和可信感。此时这48部战争影片在观众的视听感知层面上建立的对应关系尤为真实，而在给观众带来感知真实的同时，也使其产生几近处于战争环境之中的具身性体验。就此而言，似乎这里出现了一些悖论。观看该影像作品的观众绝大部分实际上并没有真正见过或者参与过战争，且参与剪辑的好莱坞影片虽具有其真实的指涉性，但影像实则却是虚构的。然而由于艺术家对于影像和展厅环境极其细致考究的处理，却能够为我们带来高度的真实感。感知真实作为数字虚拟环境和真实物理环境之间的粘合剂，成为数字影像区别于照相摄影而独特存在的基础。尽管在我们将其称作“真实的”时还涉及关于本体论等问题的讨论，但由于它们所携带的感知信息是有效的，仍然能够获得一定程度的摄影式真实感。而正是这种摄影式真实感，为其宣扬关于战争的反思和引起观众的共鸣提供了基础并产生出极大的催化作用。这部影片没有开始，也没有结束，它寓意着从美国内战到近时的伊拉克战争，尽管这样动荡的局面也许会一直持续，但绝不会重复。 图3. 克里斯蒂安·马克雷，《48部战争电影》，2019，单频道影像装置，作者摄于2019年8月 同样，通过为观众带来感知真实而使作品具备高度可信感和真实修饰性的，还有来自法国的艺术家尼尔·贝鲁法(Neil Beloufa)。其作品《全球公约》(Global Agreement) (2018~2019) (见图4)通过社交视频软件Skype对来自不同国家的男女青年士兵进行视频采访，而来访的观众只有坐在类似于健身器材的器械上，这些被采访者才会出现。在过去十年左右的时间里，贝鲁法都致力于研究当人们理解并正在面对这个“真实”的时候，对人们而言什么才是最重要的。通过对影像作品的观看，由于大众本身对于国家和军队具有一定程度的信任和依赖性，实际上在看到屏幕中出现青年士兵式，观众很难会对影片的真实度产生怀疑。从观众的角度而言，由于在观看的过程中，观众无需进入到与观看对象——青年士兵——真实的某种关系，从而保持自身“动态的中立”。“视觉是‘理想的距离性感官’，也是唯一的距离性感官，这一优势就在于它不需要认知者与对象之间的接近” [ 3 ]。利用视觉的这一特质，《全球公约》这一影像装置作品通过对具有真实指涉性对象的描述获取来自观者信赖的目光，并以此使其获得来自感知的真实体验，并使影像中男女青年士兵对于军队事件的叙述产生高度真实的修饰性效果。《全球公约》颠覆了我们原本对于部队和军人的文化感知，且在这个装置中，观看者与被观看者的地位被重置，这使得这个影像装置成为一个几近完美的自我表现和视觉故事的叙述平台。同时，展厅中的影像装置都是没有任何遮拦且平行分布的，这样的空间配置意味着每个观众都可以观察到其他人在对另一个人观察时的场景。“你可能正在看录像，但总有人在看你” 2 。 图4. 尼尔·贝鲁法，《全球公约》，2018~2019，视觉装置，节选自2019年威尼斯双年展展览手册
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user: 5. 在“有趣的时代”语境中观看数字影像作品 作为对展览主题“愿你生活在有趣的时代”这一“假语言”却具有高度真实修饰性的回应，本次参展的众多数字影像作品通过艺术家对于观者和影像之间存在的结构性关联的精心处理，将虚构性的语言或影像放置到与观者日常视听体验高度吻合的语境中，制造出观者对于某一事件或信息的真实感知，从而使观众在观看影像作品的过程中达到照相式的真实体验。立足于此，我们可以说，数字影像作品作为形式或意识形态的建构，虽然其是虚假的，却仍然对其所指涉的对象具有高度真实的修饰性。而作为现代精神和大众文化重要的传播媒介，数字影像作品也成为在当前这个“有趣的时代”语境中“假语言”发挥其真实修饰性的重要场域。 在瞬息万变的时代，我们必须意识且关注时代进程的演变。艺术并不仅仅是一个时代现象的反映和历史记录，也并非要带领人们解决某一特定问题和矛盾，其关注的是被人们忽略的隐藏于形式背后种种概念之间的联系与联想。这种联系与联想总是出人意料，且引导着各个不同的方向。所谓特定的“文化边界”不断受到艺术家们的质疑和挑战，艺术家打破“边界”的壁垒，游走于各个联想之间。当我们能够穿透事物表象触及内沿，我们所想要强调和彰显的主体性也就可以有所呈现，这也是本届双年展中拉夫·鲁戈夫想要呈现的基本理念。“愿你生活在一个有趣的时代。”
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user: 摘要 既有房屋质量问题日益凸显，人工检测方法，费时费力且检测结果不够准确。本文通过研究物联网通用架构和系统设计原则，借鉴其在各领域的应用经验，提出了既有建筑健康智能监测系统，并通过云计算大数据，探索物联网监测系统上云，实现智能监测系统中海量监测数据信息的云上自动化处理，提升既有房屋监测和预警效果。
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user: 1. 引言 我国既有建筑有相当部分是建于二十世纪80年代至90年代，随着时间的推移，这些建筑已逐渐老化，近年来老旧建筑出现裂缝、倾斜等质量问题及倒塌事故的现象日益增多，造成人身危害与财产损失。这些因超过年限或各类质量问题引发的事故如果能采取有效的预防监控措施，在建筑受损产生倾斜和沉降初期就能发现和掌握它的变化趋势及规律，将大大降低出现最坏灾害结果的概率 [ 1 ]。但是，目前我国尚无成熟的针对老旧房屋健康状况监控、诊断和预警的有效方法，所以迫切需要设计开发一套既有老旧房屋健康监测系统。本文结合物联网技术、智能传感器制造、数据传输通讯技术和云计算平台等，充分考虑成本、历史和人文累积综合因素出现的问题，以及社会经济发展带来的风险问题，跨领域学科并利用相关软硬件新技术，研发的分析老旧房屋安全监控和预警的突出问题研究和设计健康智能监测系统 [ 2 ]。
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user: 2. 健康智能监测云平台系统总体框架及工作原理 2.1. 系统总体方案 通过物联网体系架构现状的研究，对老旧房屋智能健康监测系统进行初步探索和研究，便于完善普属性的城市房屋健康监测信息管理平台，进而与其他公共安全物联网系统对接入智慧城市的物联网系统。 2.2. 系统架构设计 根据对物联网通用体系架构的了解，及对老旧房屋健康监测物联网系统设计原则的分析，归纳总结监测系统的功能架构，老旧房屋健康监测的物联网系统应由以下几个部分组成：现场对老旧房屋结构安全各特征值属性监测信息的采集互连和传感设备的控制和管理的感知网络；打通各地监测项目与远程监控中心之间可靠、安全的数据传输的通信网络；面向不同用户和机构提供人机交互设计与数据应用的可视终端；根据用户的需求调用资源执行各类信息统计对比和数据分析，同时包含负责数据存储和处理的智能处理集群，以及通过数据接口实现用户与底层感知层互联互通的后台应用管理终端 [ 3 ]。 各个部分有机整合成一个智能的老旧房屋健康监测物联网系统总体架构，行业化、标准化、自动化的系统建立实现了以监测为基础、分析为手段、预警为目的老旧房屋健康监测。 2.3. 云计算技术 在老旧房屋健康智能监测应用中，面对大量且监测类型丰富的老旧房屋健康监测项目采集的数据，云计算技术能为智能物联网监测系统提供分析、计算、管理海量异构监测数据的强大处理能力，让我们更高效便捷地“掌控”监测物联网系统 [ 4 ]。老旧房屋健康监测中云计算的海量数据处理部署情况如下图1所示。 图1. 云计算大数据处理任务部署图
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user: 3. 健康监测与智能巡检系统设计与实现 3.1. 传感器监测物联网系统 针对目前城镇老旧房屋主要存在的倾斜、沉降、裂缝损坏问题，分别采用双轴倾斜仪、静力水准仪和振弦式测缝计进行测量，并通过内置或附加数据采集和通信组网模块组成远程、实时、自动化传感器对老旧房屋进行监测 [ 5 ]。 老旧房屋健康传感器监测系统主要监测设备的总体布设原则为： 1) 应反映监测对象的实际状态及变化趋势，宜布置在监测参数值可能的最大位置； 2) 监测点的数量和布设范围应有冗余，重要部位应增设测点； 3) 可利用结构的对称性，减少测点布设数量； 4) 宜便于监测设备的安装调试、测读、维护和替换； 5) 不应妨碍监测目标对象的施工和正常使用； 6) 在符合上述要求的基础上，宜缩短信号的传输距离。 A) 倾斜监测 老旧房屋的倾斜监测，倾斜传感器采用基于MEMS原理的双轴倾角仪进行自动化测量，不仅可以测出房屋的倾斜角度，又可以同时得出其倾角的方向，能够更全面的获得老旧房屋的倾斜状态信息。双轴倾角仪如下图2所示。 图2. 双轴倾角仪示意图 B) 倾斜监测点的布设 房屋主体倾斜监测点位的布设应符合下列要求： 1) 一般在建筑物四周墙面的同一高程相邻或对角布置；最大跨度大于30 m时，可于建筑物楼面适当加设监测点；具体位置、数量和距地高度由现场实际情况确定。 2) 建筑物裂缝和沉降缝两侧、不同结构的分界处等部位应增加测点。 3) 房屋整体倾斜比较严重的方向、或局部存在倾斜变形的构件，应增放倾斜传感器进行监测。 4) 倾斜传感器具体部署应充分考虑住户居住体验，且宜布设在结构或墙面、柱等顶部或室内离地较高位置，尽量避免环境及人为干扰。 C) 沉降监测 老旧房屋的沉降监测，沉降传感器采用多个同型号的静力水准仪组成的静力水准系统对房屋各测点的相对沉降进行监测。静力水准系统一般安装在被测物体等高的测墩上或被测物体墙壁等高线上，采用一体化、模块化自动测量单元采集数据，并通过有线或无线通讯组网功能连接互联网，从而实现自动化沉降监测的数据采集与上传。沉降监测示意如图3。 图3. 沉降监测示意图 D) 沉降监测点的布设 房屋沉降监测点位的布设应符合下列要求： 1) 建筑物沿周边四角在与基础轴线相交的对称位置上布点，点数不少于4个；大转角处及沿外墙每30 m处或每隔2~3根柱基上； 2) 高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧； 3) 建筑物裂缝和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊外、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处； 4) 沉降监测点的布设应能全面反映建筑物及地基变形特征，应结合地质情况及建筑结构特点具体确定，当建筑结构或地质结构复杂时，应加密布点。 E) 裂缝监测 老旧房屋结构中的裂缝测量主要采用振弦式测缝计，如图4所示。它适用于长期埋设在建筑物或其它混凝土、砖墙构件内或表面，测量结构物伸缩缝或周边裂缝的开合度(即变形)。通过加装配套数据采集传输附件“振弦式传感器读数仪”采集盒便可组成监测裂缝变化的智能监测传感器，传感器支持LoRa等局域组网，具备低功率优化机制的工作方式，组网后满足长期采样、远程监控与传输上互联网的裂缝实时监测需求。 图4. 振弦式测缝计示意图 F) 裂缝监测点的布设 房屋裂缝监测点位的布设应符合下列要求： 1) 监测设备的安装方向应与裂缝走向垂直； 2) 监测的裂缝数量及布置监测传感器的数量应依据房屋具体情况确定； 3) 对主要的、明显的、变化大的裂缝应进行监测；裂缝两侧墙体剥落严重的，视情况可不安装监测设备； 4) 已发生开裂结构，宜监测裂缝的宽度变化；尚未发生开裂结构，宜监测结构的应变变化。 在老旧房屋健康监测这个系统中，综合各类监测属性感知层传感器设备、网络层物联组网技术与智能网关、应用层中物联网服务器和客户端需要支持相应协议的能力，才能共同构成互联互通的传感器监测物联网系统(如下图5)。老旧房屋监测会根据具体房屋实施监测项目的应用场景不同而选择相适应的不同物联网网络组网方式。 图5. 云计算大数据处理任务部署图 3.2. 智能巡检APP系统 基于物联网通用体系架构和利用云计算技术对老旧房屋智能巡检系统进行架构设计，智能巡检系统架构主要包括巡检数据信息采集的老旧房屋智能巡检APP系统的感知层；实现巡检数据信息实时流畅、安全可靠、按流量计费的无线传输的网络层；云上巡检大数据处理与存储模块，多台计算机和数据库管理系统软件共同构建的数据库服务器等组成的巡检云服务平台；和应用层监控中心的拥有对云中巡检数据管理和结果分析、巡检任务制定与管理、巡检安全预警和报警机制管理以及与各用户客户端和巡检人员间及时有效交互等功能的巡检管理系统 [ 6 ]。 A) 老旧房屋智能巡检与数据信息采集 智能巡检主要任务包括户外检查、入户检查、其他检查和周边环境勘查。巡检的程序包括巡检项目内容、巡检流程、记录形式、身份验证、编制巡检报告的要求以及巡检人员的组成和职责等内容，这一些列将通过巡检人员手机移动端智能巡检APP系统任务驱动来管理从而实现巡检从传统人工巡视排查转向智能化检查管理。 智能巡检APP系统实施流程(如图6)为： 图6. 智能巡检工作流程 1) 在监控中心的巡检管理系统中对巡检云服务平台、巡检人员信息、老旧房屋基本数据信息等进行管理，巡检人员到达现场前在智能巡检APP系统上领取对应的巡检任务。 2) 现场巡检人员根据巡检任务规划路线，手持巡检移动终端与便携巡检工具，通过巡检APP任务驱动对老旧房屋健康信息数据进行采集。巡检主要分为常规巡检和应急巡检两种方式，常规巡检为按巡检流程要求进行的巡检；应急巡检是当出现特殊情况如房屋安全预警报警、住户反映房屋出现问题、监控中心需要对巡检任务进行临时更改等情况下进行巡检。 3) 房屋巡检与数据信息采集完毕后，巡检人员验证身份并上传巡检信息使巡检结果同步到云端服务器。 B) 智能巡检系统网络传输层设计 当巡检人员完成巡检任务并通过验证后，将采集的巡检记录信息实时上传至巡检云服务平台，实现巡检数据信息达到同步的目的。巡检云服务平台服务器接收到巡检移动终端发送来数据信息，将其解析成SQL语言储存到云端数据库中，保证监控中心能实时调取信息来宏观了解巡检动态和分析巡检结果。基于通用物联网体系架构的智能巡检APP系统总体架构如下图7所示。 图7. 智能巡检APP系统总体架构图
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user: 4. 云计算关键技术 4.1. 云计算在老旧房屋智能云平台的服务模式 影响老旧房屋安全的因素复杂多样，除了需要房屋本身结构性能监测数据，还需要与当地气象局、市政工程处、地质勘探和相邻施工作业机构企业等实现数据共享，才能更全面地对老旧房屋健康状况进行科学有效的评估 [ 7 ]。 近年来随着各大云计算服务平台的运营提供商不断发展和完善，使公有云模式下的数据可靠性和安全性逐步得到保障，云平台上的功能和内容日趋强大和多元化，服务质量也逐渐提高，因此公有云仍是物联网系统应用的首先。 4.2. 阿里云关键技术对监测云数据处理 阿里云服务平台作为最有代表的公有云服务，致力于以在线、公共、共享的公有云服务方式，为物联网系统应用提供安全、可靠的计算和数据处理能力，让计算和人工智能成为普惠科技 [ 8 ]。 在老旧房屋健康监测中，基于阿里云ECS服务器进行开发，并使用大数据计算服务MaxCompute对海量异构数据信息进行托管。并将传感器监测数据与智能巡检信息通过传输网络层实时上传至云端并储存在云存储中。再通过采用批量计算(Batch Compute)应用模块对数据后处理分布式计算任务进行组织，完成了监测数据云上后处理功能所需的虚拟化资源池构建。批量计算模块支持海量监测数据批处理任务并发规模、数据加载、作业调度和资源管理 [ 9 ]。
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user: 5. 结论 本文针对老旧房屋健康监测的特点，结合国内外结构健康监测系统的应用情况，借鉴其他应用领域的相关经验，对既有建筑健康智能监测云平台系统进行了研究分析，可知： 1) 根据物联网系统设计原则，考虑了老旧房屋健康现状及监测要求，提出监测物联网系统的总体架构。 2) 针对老旧房屋主体结构存在的倾斜、沉降、裂缝问题，设计基于物联网的老旧房屋传感器监测系统，实现无纸化、高效、便捷、全面的房屋安全智能巡检。 3) 老旧房屋传感器监测系统与智能巡检APP系统有机融合并实现上云，通过房屋监测应用场景选择阿里云公有云模式，对阿里云中关键技术进行分析，逐步为监测机构搭建监测云平台，解决了房屋健康监测大数据计算、处理和存储的难题。 目前我国针对老旧房屋健康监测的研究与实践还处于初步探索阶段，监测系统框架、功能设计还有许多不完善的地方，且采集的信息数据维度较为单一，这些都是我们后期要继续思考和研究的问题。
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user: 摘要 针对当前行为识别网络抗干扰能力不足和单一特征难以鲁棒性的表达行为的问题，本文提出了一种融合多模态特征的多流行为识别网络模型。首先，利用三维神经网络来提取RGB视频帧的表观特征和光流帧的运动特征，并利用注意力机制学习重要信息的权重。同时，本文引入了一个姿态网络来建模人体姿态序列的时空特征，弥补表观特征和运动特征对行为表达能力的不足。最后通过对三种特征的学习来实现行为识别。本文在JHMDB数据集上进行实验验证，结果表明我们的方法优于当前大多数先进的方法。
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user: 1. 引言 近些年，随着深度学习理论的发展和完善，基于视频的人体行为识别因具有很大挑战性，吸引了越来越多的研究者专注于该领域。行为识别的目的是对一段视频或者图片序列进行分析，提取时空维度的特征，分析行为模式，识别出人在其中执行的动作。相关技术在生活的各个领域得到了广泛应用。但现有的行为识别系统仍有很大的局限性且网络容易过拟合。在真实视频场景中，背景和光照变化会造成冗余干扰，动作本身复杂多变且肢体相互遮挡，这些都使得如何鲁棒性的表达行为特征成为了一个值得深究的问题。因此，本文的研究目标是设计强泛化能力的行为识别网络，识别行为。 早期的研究主要是用卷积神经网络学习多帧RGB图片的表观特征来建模视频行为 [ 1 ]。Karen等人 [ 2 ] 开创性的提出双流网络，利用两个2D ConvNets分别处理单帧RGB图片和堆叠的密集光流帧，这种结合表观特征和运动特征的方法取得了不错的效果。但是双流2D ConvNets能学习到的空间信息和时间尺度的信息非常有限 [ 3 ]。Tran D等人 [ 4 ] 在上述工作的基础上提出了3D ConvNets来处理视频，用时序维度卷积核来提取视频的时序特征，性能得到很大提高。J Carreira等人 [ 5 ] 结合以上各个模型的优点，提出了双流3D ConvNets模型，同时提取连续视频帧的表观特征和连续光流帧的运动特征并取得了不小的进步。以上这些这些方法对如何有效利用表观特征和运动特征的探索，证明了融合多模态特征是可行的且是有益的，但局限性也很明显。当视频中存在强光和大的场景变化，外观特征包含的语义信息将减少，光流对动态信息的表达也将不足。由于开源算法 [ 6 ] 的成熟，提取视频中人体的动态姿态序列变的可行，与外观和光流相比，人体姿态序列的轨迹对光照和场景变化具有很强的鲁棒性，其跨时序的动态变化为动作识别提供了重要的信息。因此，我们考虑在多模态信息的融合学习上加入人体姿态信息并对其跨时空维度建模来解决当前动作识别系统存在的抗干扰能力差的问题。 此外，考虑到在建模整个连续帧的表观特征和运动特征的时候，冗余信息的干扰对动作识别性能的影响会累积放大，我们引入空间注意力机制来抑制无关信息，通过学习帧级关键信息的权重来关注动作发生的区域。 与现有动作识别方法相比，本文有以下几点贡献： 1) 本文提出了一个多流网络架构，同时计算和整合三种不同模态的信息：RGB、光流、姿态序列。充分利用了不同特征之间的互补性和差异性。 2) 本文引入空间注意力机制，对动作的发生区域计算注意力得分，产生该区域增强的权重，以此来增强该区域特征的显著性，抑制杂乱的无关冗余信息，从而提高行为识别的效率和精度。 3) 为了捕捉姿态序列的空间结构特征和时序动态特征，我们用一个姿态网络对其进行跨时空建模，显著提高了视频行为识别对噪声干扰的鲁棒性。 4) 我们的方法在JHMDB数据集上进行试验验证，取得了很好的效果，识别精度优于当前大多数先进的方法。
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user: 2. 相关工作 行为识别的目的是利用算法对一段视频或者图像序列进行分析，识别出人在其中执行的动作，并给出分类分数。行为通常是空间上相似时序上变化连续的一系列图片帧的连接，其特有的时空信息，对行为模式的分析至关重要。如何利用好时空维度特征，是行为识别领域的重要研究课题，同时为行为识别指明了方向。 早期的行为识别主要依赖于一些传统的特征提取算法。通过提取视频帧的局部关键点的特征来描述行为。I. Laptev等人 [ 7 ] 将空间和时间维度上发生明显变化的位置选作视频帧中的关键兴趣点，他们认为越是发生变化的数据越是包含行为的显著特征。这种方法是对空间关键点方法的延伸，本质上是将二维Harris角点检测延伸到三维。Scovanner等人 [ 8 ] 利用相同的思路将二维空间描述子SIFT扩展到三维，通过统计时空关键点周围的HOG来描述特征。时空关键点的特征是对局部位置信息的描述，但是这种方法存在检测到的关键点过于稀疏的问题。于是，有些学者提出通过追踪视频帧沿时间轴的变化来描述行为特征，这也是轨迹法的核心思想。H. Wang等人 [ 9 ] 通过对多尺度下的视频帧进行密集采样，然后利用光流场对采样点的运动轨迹进行追踪。除此之外，H. Wang等人 [ 10 ] 进一步对视频帧沿轨迹的方向在特征点周围提取HOG、HOF、MBH、trajectory四种特征，并利用费希尔向量编码特征，然后利用编码后的高阶特征对SVM分类器进行训练。然而，这些利用浅层描述符来表征视频的方法都受限于局部特征，对复杂动作的泛化表征能力很差 [ 11 ]。 随着深度学习理论的发展，基于卷积神经网络的方法不再依赖手工特征，并在行为特征表征上远胜于传统方法。相比于图片，视频多出了时序维度，Karen等人 [ 2 ] 提出双流模型，在空间上学习单帧RGB特征，在时间上提取堆叠的光流帧的特征，使得行为识别的精度得到了明显提高。Donahue J等人 [ 12 ] 提出LSTM和CNN结合进行行为识别的方法。具体而言，就是利用预训练的CNN网络提取RGB帧的表观特征，然后用LSTM对长序列特征的学习能力表达时间维度特征。Tran D等人 [ 4 ] 通过给二维卷积增加一个时序卷积核来提取视频的时序信息，兼具了性能和训练速度的优势。Quo Vadis等人 [ 5 ] 提出了双流3D ConvNets模型，分别提取视频帧的表观特征和光流帧的运动特征并融合，取得了优于前人的成果。 基于图的模型因其对图结构化的数据的高效表达引起了广泛的关注 [ 13 ]。S. Qi等人 [ 14 ] 将图模型用于解决图片和视频中检测和识别人物交互的任务。Simonovsky等人 [ 15 ] 首次将图卷积用于点云分类任务。Y. Seo [ 16 ] 等人将图卷积和LSTM相结合，同时利用了两者的优势，实现了对图结构序列时空特征的学习。S. Yan [ 17 ] 等人提出了一种时空图卷积模型用于行为识别，利用图卷积运算学习空间结构特征，用时序卷积学习时序特征。注意力机制最早是为解决NLP任务提出的。Zhenyang Li等人 [ 18 ] 和Shikhar 等人 [ 19 ] 的工作研究了通过LSTM模型整合注意力机制的方法用于行为识别。Si等人 [ 29 ] 提出了注意力增强的图卷积LSTM网络用于行为识别。受以上这些工作的启发，本文用一个多流网络模型来融合多模态特征并利用注意力机制来去除冗余信息，实验结果验证了本文方法的有效性。
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user: 4. 实验 在本节内容中，首先介绍实验所采用的的数据集，然后说明本文的实验设置和采用的评价标准并分析论述实验结果，以验证本文方法的有效性。 4.1. 数据集 JHMDB数据库 [ 25 ] 包括21个人类动作，收集自电影和youtube，涉及到日常活动。完整的数据集有928个clips和31，838帧。数据集的训练和测试文件有3个，我们用训练集进行训练，测试集进行测试。数据集完整的注释了行为和姿态。包括每帧的关节位置，每个clip的动作标签。数据集注释丰富且轻量化，特别适合用于行为识别研究，以评估模型的性能。 4.2. 实验细节和评价标准 首先，将图片帧的分辨率调整为112 × 112，并取连续64帧输入I3D网络提取特征，然后用注意力模块对特征进行增强，最后用三层全连接神经网络提取更高维度特征用于分类。对于姿态网络，我们采样固定长度的T帧姿态序列作为输入，本实验中T = 30。在本文的GCN-LSTM中，每个节点的邻居集只包含与自身直接相连的节点。GCN-LSTM层的通道设置为512。在训练过程中，本文使用Adam优化器 [ 26 ] 对网络进行优化。初始学习率设置为0.001，学习率的衰减率为0.1。本文模型基于深度学习框架Pytorch实现。 本文采用ACC (准确率)作为评价标准，以正确分类的个数占全部分类数的百分比来衡量模型的性能。 4.3. 实验结果及分析 本文首先消融研究在引入姿态信息后对行为识别精度的影响，如表1所示。接着验证注意力机制对实验结果的影响，如表2所示。然后将本文的模型与当前比较先进的方法作比较，如表3所示。 Table 1 The influence of combination of different modal information on accuracy of action recognitio 模型 ACC (%) I3D + RGB I3D + 光流 GCN-LSTM + 姿态序列 √ 66.4 √ √ 76.3 √ √ √ 83.3 表1. 不同模态信息的组合对行为识别精度的影响 Table 2 The influence of spatial attention mechanism on the recognition accurac Method ACC (%) None 79.6 Attention 83.3 表2. 空间注意力对识别精度的影响 Table 3 Comparison with advanced method Method JHMDB (%) P-CNN [ 20 ] 61.1 MR Two-Stream R-CNN [ 21 ] 71.1 PA3D [ 22 ] 69.5 Chained [ 23 ] 76.1 Potion [ 24 ] 57.0 Our 83.3 表3. 与先进方法的比较 由表1的结果可以看出：多模态信息的融合能够显著提高网络的识别能力。通常不同模态的特征包含不同行为模式的信息，但仅仅通过表观特征和运动特征去表达行为是不足的且抗干扰的能力有限。本文通过引入帧级姿态信息，并利用GCN-LSTM网络学习其空间结构信息和长时序依赖关系，有效的提高了识别性能。充分说明本文方法的有效性。 由表2可以看出，空间注意力的加入明显提高了模型的识别准确度。显而易见，本文的空间注意力机制有效的抑制了杂论的信息，增强了模型对重要区域特征的关注度，有利于对行为模式的学习。为了展示关注度的效果，本文以动作类“Kickball”和“Throw”为例，对关键帧的关注度效果进行可视化。如图5所示，很明显，本文的方法始终能关注动作发生的显著性区域。 图5. 动作类“Kickball”(a)和“Throw”(b)及关键帧的注意力可视化结果 表3的比较结果表明，相较于当前先进的方法，本文的方法有更好的表现。首先，我们的ACC值达到了83.3%，明显高于其他方法。其次，相较于没有利用注意力机制的方法，本文利用空间注意力增强了模型对动作发生区域的关注度，有效的抑制了干扰。最后，本文引入姿态信息来学习行为模式，弥补了表观特征和运动特征对行为表达能力的不足，提高了网络的鲁棒性，显著提升了行为识别的性能。
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user: 5. 结束语 本文提出了一种新颖的多流网络架构来整合多种模态的特征，用于视频行为识别。首先利用I3D网络来学习RGB视频帧的表观特征和光流帧的运动特征，提取空间和时间维度的深层语义信息，并利用注意力机制对动作的发生区域重新分配权重，以此来抑制杂乱的信息，捕捉更有用的信息。在此基础上，本文引入了一个姿态网络来对人体姿态序列跨时空建模来提高网络对光照和场景变化等冗余干扰的鲁棒性，弥补表观特征和运动特征对行为表达能力的不足，提高了行为识别的准确度。在JHMDB数据集上的实验结果表明，本文提出的方法在识别精度上胜过当前大多数先进的方法。
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user: 摘要 右美托咪定是一种选择性α2肾上腺素受体激动剂，具有镇静、镇痛、抗焦虑等药理作用，因其“可唤醒”的镇静特点及无明显呼吸抑制的优点被广泛用于临床。近年来，随着研究者们对该药的关注，发现其可通过减少细胞凋亡、抑制中性粒细胞聚集、降低气道反应性等多种途径的参与在许多临床情境中均可发挥器官保护作用，其中肺保护作用尤为明显。
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user: 1. 引言 右美托咪定(Dexmedetomidine， Dex)是一种选择性α2-肾上腺素能受体激动剂，具有镇静、镇痛、抗焦虑等药理作用，与其他镇静药物相比，该药不会导致明显呼吸抑制，且使患者处于“可唤醒”的镇静状态 [ 1 ]，这些独特的药理作用使得Dex被广泛应用于临床，包括ICU、呼吸科的长期镇静以及临床麻醉中辅助用药。随着人们对Dex的进一步研究发现：该药物还具有抗炎、抗氧化、减轻应激反应、减低谵妄发生率等作用 [ 2 ]。近年来，人们还发现Dex可通过多种机制的参与来达到器官保护作用 [ 3 ]，其中对于脓毒症等原因导致的肺损伤均可通过Dex的应用达到不同程度的减轻。本文主要对其肺保护作用及机制的研究进展进行综述。
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user: 2. 右美托咪定肺保护作用的相关研究进展 2.1. 脓毒症导致的肺损伤 脓毒症是一种由感染引起的全身炎症反应综合征，其特点是炎症、凝血和纤溶系统的激活，最终引起多器官功能障碍，并最终导致死亡。其中急性肺损伤是脓毒症患者多器官功能障碍的一种常见表现。U. Koca等人的研究证实了Dex能减轻脓毒症大鼠的肺损伤和细胞凋亡 [ 4 ]。因此，在需机械通气的脓毒症患者中，Dex的参与也许能够减轻此类患者的肺损伤，延缓其病程进展。 2.2. 单肺通气所致的肺损伤 临床工作中，许多手术因手术视野及肺隔离等特殊要求需要进行单肺通气(如：胸腔镜等)，而单肺通气所引起的肺内分流、肺不张以及手术结束后恢复双肺通气时的肺重新扩张等造成的肺容积变化及生物性损伤均可引起肺部炎症反应，从而造成肺损伤，对于本身肺功能欠佳的患者来说，甚至会引起术后严重肺功能不全等并发症。因此在这类手术当中，保护肺功能就显得十分重要。C.Y. Wu等人的研究证明，Dex能够减轻胸腔镜手术中单肺通气相关的炎症反应和肺部损伤 [ 5 ]。那么在该类手术的麻醉诱导及维持中，Dex便也可作为一种辅助用药来应用，在镇静镇痛的同时达到保护肺功能的作用。 2.3. 缺血再灌注后肺损伤 肺缺血再灌注损伤是一种无菌性肺部炎症，可发生于体外循环、肺移植、肝移植、肺栓塞、创伤及需使用止血带的外科手术等多种情况。由于再灌注后多种炎性因子及缺血缺氧时机体产生的氧自由基等物质的参与导致远隔器官损伤，如肺组织损伤。于健等人的研究发现，在下肢手术中，由于应用止血带所造成的肢体缺血再灌注损伤，会诱发全身炎症反应系统的激活，进而导致急性肌损伤及远隔肺损伤，而Dex预处理可以抑制全身炎症反应的产生及发展 [ 6 ]，进而减轻肺损伤。由于缺血再灌注在围术期中广泛存在，那么对于其造成远隔器官损伤的可能性就应当加以关注。而当前的研究结果提示我们，有意识的将Dex加入围术期麻醉管理中去，可能会对远隔器官损伤有所防治。 2.4. 呼吸机相关性肺损伤 呼吸机相关性肺损伤(Ventilator-associated lung injury， VILI)多发生在ICU长期进行机械通气的患者当中。在许多疾病发展终末期，有创机械通气是拯救患者生命必不可少的一种治疗措施。然而在治疗过程中均可能发生不同程度的肺损伤，不恰当的模式及参数选择更是会大大增加VILI的发生率，甚至加重原本已经存在的肺损伤。在机械通气初期，VILI主要以容积伤等机械性损伤为主，随后产生的多种炎症细胞及介质所介导的生物性损伤也开始显现，引起内皮和上皮通透性增加和肺部炎症反应，可表现为肺泡内渗出物增加、透明膜形成、炎性细胞浸润、肺泡内出血和间质水肿等。研究发现，Dex可改善大鼠机械通气所致的VILI [ 7 ]。在成人或小儿ARDS患者的机械通气治疗中，Dex也可以调节炎症介质的释放，减轻氧化应激反应，从而减轻肺损伤 [ 8 ] [ 9 ]。而在机械通气时，由于气管导管的刺激等问题，患者往往需要镇静，那么Dex的应用对于防治VILI来说就显得恰到好处。 2.5. 创伤性肺损伤 车祸等暴力造成胸部外伤的同时往往伴有创伤性肺损伤的出现。当强大的暴力撞击等挤压胸壁，引起胸腔内压力升高，造成肺组织的出血水肿，当外力撤除后，胸廓的弹回导致胸内压突然减小，导致负压性肺水肿及损伤，严重时可引起ALI及ARDS。李鹏等人的研究证明，Dex的输注可以减轻创伤性肺损伤时炎性细胞的聚集和炎症介质的释放，从而缓解创伤性肺损伤的炎症反应及肺水肿 [ 10 ]。即Dex对于创伤性肺损伤的患者来说也有一定的积极作用。 2.6. 产后出血所致的肺损伤 产后出血会造成多器官功能障碍，又被称为BMODS，表现为迅速进展的多器官系统的弥漫性缺血和功能障碍，严重时甚至会引起DIC，是危重产科患者死亡原因的构成之一。研究表明，Dex可能通过抑制炎症细胞的聚集和释放来减少BMODS大鼠体内炎症细胞因子的产生，减轻肺部炎症浸润和水肿，从而减轻BMODS后的肺损伤 [ 11 ]。也就是说，在治疗产后出血造成的多器官功能障碍时，Dex也许可以作为除抗炎药以外的一种抗炎辅助用药，来减轻患者全身炎症及肺损伤。 2.7. 高浓度氧诱导的肺损伤 随着围产期医学的发生发展，早产儿、低出生体重儿的出生率显著提高，在进一步的机械通气治疗中，高浓度氧常常作为一种治疗手段，然而高浓度氧的暴露往往会引起肺损伤，甚至发生患儿呼吸系统发育不良等并发症，影响其远期预后。李娜等人的研究证明，新生大鼠在高浓度氧暴露七天后，其肺部发育会出现明显的畸变，如肺泡变大，肺间质变细，肺泡数量的减少及发育异常；还会导致大量巨噬细胞浸润肺组织，产生严重的炎症反应及肺水肿，而Dex的治疗可以有效地减轻高浓度氧所诱导的肺组织的以上变化 [ 12 ]。这一发现可能为我们进行防治高浓度氧所导致的婴幼儿肺损伤提供一种可能的治疗方法。 2.8. 肺部疾病所致的肺损伤 肺部疾病如COPD、哮喘及ARDS等，无论是气道还是肺组织等问题，最终都会因肺部炎症等因素的参与引起一定的肺组织细胞的损伤，最终进一步加重患者肺部通气换气功能的障碍。研究显示，对于行无创正压通气的AECOPD患者，辅助使用Dex镇静，能明显改善患者的血气指标 [ 13 ]。除此外，动物实验表明，Dex还可有效保护COPD大鼠的肺组织 [ 14 ]。那么对于本身存在肺部疾病的患者，Dex参与治疗过程可能产生除镇静、改善通气治疗依从性之外的其他益处。
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user: 3. Dex的肺保护相关机制的研究进展 3.1. 减轻细胞凋亡 细胞凋亡是一种主动的、程序性细胞死亡，是细胞在一系列基因的激活、表达及调控下所完成的。CK18是细胞凋亡的早期标志物，而针对CK18的单克隆抗体M30同样也发生在凋亡的早期阶段，在U. Koca等人的研究中，通过对脓毒症大鼠肺脏M30表达水平的测定发现，Dex + 脓毒症组与脓毒症组相比，肺M30阳性细胞明显减少，因此说明Dex降低了脓毒症肺组织上皮细胞凋亡 [ 4 ]，进而达到肺保护作用。同样，张震等人在研究中发现，预先给予Dex能够减轻肝移植术后大鼠的急性肺损伤，该作用也与细胞凋亡机制相关 [ 15 ]。也就是说，肺损伤的上皮细胞凋亡现象均可以通过Dex的干预来减轻，这与导致肺损伤及细胞凋亡的原因并不一定相关。 3.2. 抑制中性粒细胞聚集 肺泡中性粒细胞是肺炎症物质分泌的来源之一，它的聚集发生在炎症反应的早期阶段，进而引起一系列炎症级联反应，最终因严重的肺部炎症而导致肺损伤。T. Inada等人的研究发现，Dex可剂量依赖性地抑制大鼠中性粒细胞趋化因子的产生 [ 16 ]，从而抑制了中性粒细胞的聚集过程。C.Y. Wu等人也认为，Dex可通过抑制肺泡中性粒细胞聚集来减轻胸腔镜手术中单肺通气相关的炎症反应和肺部损伤 [ 5 ]。那么，在炎症发生的早期阶段，也许可以利用Dex来抑制中性粒细胞的聚集，进而阻断或部分阻断炎症的级联反应，从而达到减轻肺损伤的目的。 3.3. 改善氧合 在原有肺疾病的患者，如若行单肺通气等情况下，患者往往不能达到机体所需要的氧合状态。有研究表示，Dex可改善单肺通气患者的氧合指数和呼吸力学指标，减少术后并发症 [ 17 ]，A. Hasanin等人的研究认为Dex输注可适度改善患有限制性肺病的病态肥胖患者的氧合和肺力学指标 [ 18 ]。这些研究结果为我们在围术期改善患者氧合提供了更多可能的选择。 3.4. 抗炎和抗氧化应激 炎症反应及氧化应激反应是患者产生肺损伤非常重要的一环。无论是脓毒症患者、手术创伤及单肺通气的患者、又或是存在缺血再灌注损伤的患者，其机体内往往有全身大量炎症因子及氧化应激产物的释放，进而引起机体多器官功能的受损，尤其以肺损伤较为明显。有研究显示，Dex可减轻脂多糖诱导的大鼠肺损伤的炎症反应和氧化应激 [ 19 ]。这些作用的机制可能与抑制TLR4 mRNA表达相关 [ 20 ]，从而抑制了TLR4/MyD88/NF-κB通路 [ 21 ] 的正常激活，进一步抑制了相关促炎因子的表达(如TNF-α、IL-6及IL-8) [ 22 ]，而增加了某些抗炎因子的表达(如INF-γ、IL-10) [ 23 ] [ 24 ]，从而缓解了炎性反应所导致的肺损伤。脓毒症患者体内活性氧的生成会增强，而线粒体中富含活性氧，当线粒体中的活性氧过多时，会产生氧化应激反应，导致线粒体的损伤以及功能障碍，进一步引起肺损伤。研究发现，Dex可通过降低肺组织中促炎介质和氧化应激的水平来减少线粒体的融合和裂变，进而达到肺保护作用 [ 25 ]。在这些机制的参与下，Dex对于减轻围术期患者体内炎性反应和氧化反应大有益处，有利于降低术后肺部并发症的发生率 [ 26 ]，进一步改善预后。由此观之，无论是围术期或其余疾病，过度的炎症反应和氧化应激反应对于机体来说都可能造成严重的肺部损伤，那么Dex抑制炎症反应和氧化应激反应这一机制无疑是为我们缓解全身过度炎症和应激所造成的肺损伤提供了另一条安全有效的思路。 3.5. 减轻肺水肿 脓毒症患者的急性肺损伤主要表现为进行性缺氧性呼吸衰竭及急性渗透性肺水肿。那么解决缺氧及肺水肿的问题势在必行。前文已经提到Dex可以改善患者氧合。那么肺水肿还有待解决。机体肺泡内液体的转运途径主要有两种：1. 通过钠离子的主动转运；2. 通过AQP (水通道蛋白)的参与。而雷贤英等人的研究发现，高治疗剂量的Dex可以在脓毒症早期增加大鼠体内AQP相关基因的表达，从而减轻肺水肿，缓解肺损伤 [ 27 ]。因此肺水肿也可以通过Dex的干预来改善，这对于许多存在肺水肿的疾病都是有帮助的。 3.6. 降低气道反应性 在慢性阻塞性肺疾病或支气管哮喘等疾病中，气道反应性高是这类疾病的特征之一，由于气道痉挛性收缩以及粘液腺分泌的增多，进一步加重了患者的肺部症状，临床治疗的关键之一就是降低气道反应性，使气道及肺组织处于稳定状态。且该类患者若是需要手术，即便是处于稳定期，围术期插管及拔管时的气道反应性都明显升高，给患者带来了一定的风险。H. Groeben等人在研究中发现，Dex可阻断组胺释放导致的犬支气管收缩 [ 28 ]。且目前认为Dex可以抑制气管插管时的气道反应所带来的血流动力学变化。因此，Dex可能有助于降低慢性阻塞性肺疾病或哮喘患者的气道反应性，进而促进该类疾病的病情控制。围术期Dex的输注也可能有助于维持患者插管及拔管后机体血流动力学的稳定，这对于一些必须保证血流动力学稳定的急危重症患者来说显然是极为有利的。 3.7. 减轻应激反应 应激反应是机体在受到创伤等打击后所产生的一种保护性机制，然而过度的应激反应对机体则是不利的。在围术期、创伤及机械通气等过程中，都可能因为各种不良刺激导致机体产生较为严重的应激反应，从而产生或加重机体肺部炎性损伤。有研究表示，Dex能显著减轻大鼠机械通气时肺脏的炎症反应，这可能是由于Dex的抗交感作用，抑制了血浆中儿茶酚胺的产生及肺组织中去甲肾上腺素的释放，进一步减轻了机体应激反应及肺部炎性损伤 [ 29 ]。这也许可以提示我们，在围术期或者其他需要控制应激的情况下，利用Dex可以起到减轻患者肺脏等各脏器所受到的应激损伤。
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user: 4. 结语 综上所述，临床上许多疾病均可导致不同程度及类型的肺损伤，而Dex能通过抑制细胞凋亡等多个途径的干预来达到其肺保护作用。这一作用使得Dex在临床麻醉以及ICU中得以广泛应用。然而对于该药肺保护机制的研究多为动物实验且研究较少，而在新发现的一些领域的肺保护作用仅有动物实验的相关报道，如高浓度氧所致的肺损伤等，因此在这些领域的肺保护作用仍需进一步研究。而这些动物实验的研究结果，究竟能否应用于临床仍需大量临床研究的深入探讨。
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user: 摘要 膜性肾病是成人肾病综合征最常见的病理类型之一，在儿童中的发病率也逐年升高，其典型病理表现为肾小球脏层上皮细胞下免疫复合物沉积。免疫复合物可激活补体系统，最终形成膜攻击复合物，导致肾脏损伤。目前关于补体系统在膜性肾病的发病机制中的具体作用不详，本文将从动物实验、补体系统激活、补体系统调节等几方面阐述膜性肾病的发病机制研究进展。
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user: 1. 引言 膜性肾病(Membranous nephropathy， MN)是一种可起源于各年龄阶段的免疫性肾小球疾病，其在成人肾病综合征最常见的病理类型之一，在儿童较为少见，但其在国内发病率也在逐渐升高，可达到5%~10% [ 1 ]。MN唯一诊断标准是肾脏病理活检，其典型病理表现为肾小球基底膜不规律增厚，以及免疫沉积物在肾小球毛细血管壁的上皮下靠近足细胞的地方堆积，从而引起膜样增厚。免疫复合物主要由IgG组成，在原发性膜性肾病中，IgG沉积以IgG4亚型最常见；在继发性膜性肾病中，IgG沉积以IgG1，IgG2和IgG3最为常见。免疫复合物进一步激活补体系统，形成膜攻击复合物(membrane attack complex， MAC)，进而导致肾小球，尤其是足细胞受损 [ 2 ]。 补体沉积在膜性肾病中很常见，三条激活途径均可在膜性肾病中观察到 [ 3 ]。最新研究发现，肾小球C3高强度沉积组的患者发生肾衰竭的风险更高，C3在肾小球的高强度沉积可以作为膜性肾病患者肾衰竭的预测指标 [ 4 ]。尿MAC与疾病活动和预后相平，尿MAC可以作为免疫学缓解和复发的标志。因而，对于补体系统在膜性肾病中的发病机制的研究是具有重要意义的。目前膜性肾病具体发病机制不详，我们将对补体系统在膜性肾病发病机制中的研究进展进行综述。
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user: 2. 补体系统的生物学基础 补体系统由超过50种可精确调控的蛋白质组成，是人体固有免疫的重要部分，且是联通固有免疫和获得性免疫的桥梁 [ 5 ]。既往认为肝脏产生的血浆补体是参与反应的主要成分，近年来的研究发现补体可以由局部组织及炎症细胞分泌，甚至部分研究显示细胞内补体可影响细胞新陈代谢，这为补体系统在肾脏疾病的研究提供了新思路 [ 6 ]。由于启动步骤不同，补体激活途径分为3条，分别是经典途径(classical pathway， CP)、凝集素途径(lectin pathway， LP)和旁路途径(alternative pathway， AP)。补体经典途径通过C1q与IgM和IgG激活，其主要是与IgG1，IgG2，IgG3三种亚型的结合。通过甘露糖结合凝集素(mannose-binding lectin， MBL)/胶原样凝集素(collectin)/纤维胶凝蛋白(ficolin)与体内微生物或凋亡宿主细胞的结合，MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MBL-associated serine protease)激活裂解C2和C4，产生C3转化酶(C4b2a)，激活补体系统。AP与CP和LP不同，没有特异性模式识别分子(pattern recognition molecules， PRMs)，C3在体内缓慢自发水解形成C3 (H 2 O)，这一现象也被称为低速工作(tick-over)现象。同时，AP也可以被CP、LP途径的中间产物C3b激活，三条途径共同产生的C3b在B因子和D因子作用下形成活化的C3转化酶(C3bBb)，在裂解素(properdin)保护作用下，C3bBb进一步激活补体系统，形成MAC [ 2 ]。三种途径共同激活C3转化酶及C5转化酶，最终导致形成C5b-9，通常被称为膜攻击复合物，裂解微生物 [ 7 ]。同时，补体系统在形成MAC过程中产生的如C3b，C3a等还可以起到调理、趋化作用，通过级联反应达到扩大炎症反应、调节机体免疫及介导凋亡细胞清除的目的 [ 8 ]。近期研究通过使用电子冷冻显微镜和闪烁光谱两种方法来直接观察MAC破坏模型结构的过程，其中C6和C7与外部小叶相连并减少了膜弯曲的能量，而C8和C9穿过双层增加了膜的刚度 [ 9 ]。MAC在多个研究中被发现可在人类膜性肾病中沉积 [ 10 ]，由于其性质的特殊性，MAC可共价附着或合并到质膜上，因此被固定在激活位点上，可以通过免疫组化检测到。
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user: 3. 动物实验 自发现1959年发现以来，小鼠海曼肾炎(Heymann nephritis， HN)模型作为膜性肾病的动物实验模型，很好的模拟了膜性肾病在临床病理特征及发病机制 [ 11 ]。在被动型HN小鼠模型中，有研究通过注射抗近端小管刷状缘抗体，与小鼠足细胞特异性抗原Megalin结合，形成免疫复合物，进一步激活补体系统，诱导补体介导的细胞依赖性蛋白尿 [ 12 ]。同时，为了评价MAC在HN中的作用，研究者运用补体缺乏血浆灌注离体肾脏系统，发现并没有蛋白尿产生，这表明了补体系统在小鼠MN的必要性。MAC插入在免疫复合物及足细胞细胞膜上，足细胞通过内吞作用将MAC转运到肾小球上皮细胞中，然后通过尿液排除。这种细胞机制减少了细胞膜内插入的MAC积累 [ 13 ]。但是另一方面，胞内MAC调控一系列的下游途径，通过蛋白激酶、脂质代谢、活性氧、生长因子/基因转录、内质网应激和泛素–蛋白酶体系统，进而影响细胞骨架和狭缝膜蛋白的完整性，导致膜性肾病 [ 14 ]。在主动型HN大鼠模型中，补体系统也可以被激活。补体受体1相关蛋白/基因y (complement receptor 1-related protein/gene y， Crry)是啮齿动物中补体激活时关键的细胞调节剂。B Schiller等发现在主动型HN中，通过注射抗Crry抗体，大鼠肾脏会出现IgG沉积，但是不会出现C3及MAC的沉积，也不会出现蛋白尿 [ 15 ]。这一研究在说明小鼠模型补体激活需要Crry时，也同时可以说明补体激活是蛋白尿的产生的重要因素。C5b-9的在大鼠肾小球沉积是明确的，且对于其蛋白尿产生有着重大意义，但受限于大鼠肾小球IgG亚型分型尚不明确，具体上游激活途径尚未明确。近些年来，S Timothy Spicer等研究者发现在C6缺乏型大鼠中，虽然无MAC沉积，但仍有蛋白尿产生 [ 16 ]。这对补体体统，尤其是MAC在膜性肾病的发病机制的重要性发起了挑战，提示我们在形成MAC复合物之前释放的早期补体也可能参与膜性肾病的发病。 海曼肾炎小鼠模型在人类膜性肾病发病机制研究中仍有其局限性。一方面，Megalin作为HN的特异性抗原，并不在人体内表达，另一方面，M型磷脂酶A2受体(phospholipase A2 receptor， PLA2R)作为人类膜性肾病最常见的足细胞特异性抗原，不在啮齿类动物中表达，这对MN的发病机制的转化研究造成了困扰。近年来，受益于转基因技术的发展，有研究生成了在足细胞中表达鼠全长PLA2R的转基因小鼠品系。此外，通过高分辨率共聚焦显微镜观察，鼠PLA2R的表达没有引起足细胞任何形态学紊乱，足突正常。在功能学方面，将兔抗PLA2R抗体转移至小鼠体内，会引起肾病范围蛋白尿，高胆固醇血症和膜性肾病的组织形态学体征 [ 17 ]。