DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 心血管疾病是全球人口的主要死因 [ 1 ]。由于现代技术的发展，急性心肌梗死的早期存活率大大提高，但晚期患者因为失去收缩功能的心肌，心功能并不能得到改善，现有的药物治疗和介入策略都不能使梗死的心肌再生，远期的心力衰竭的疗效也十分有限 [ 2 ] ，因此该疾病仍然是世界上一项巨大的挑战 [ 3 ]。多年来，研究者尝试多种策略试图在心血管疾病发生后寻找促进修复与再生的方法，干细胞移植为这类疾病的治疗带来了希望，使得细胞治疗逐渐成为一种可行的手段来治疗心血管疾病。该治疗方法可以追溯到1990年，当时使用的是骨骼肌成肌细胞在开胸手术期间首次移植到衰竭的心脏中 [ 1 ]。从那时起，研究者关注的焦点逐渐转移到骨髓来源的细胞上，并且相关实验都取得阳性的结果。既往认为，分化特性是细胞移植后发挥治疗作用的主要机制；然而，新近的研究证实细胞移植到缺血的组织后并未发生分化成相应的心肌细胞或者内皮细胞等，而是通过分泌抗凋亡、促存活和抗炎因子等效果，进而改善缺血后的心功能 [ 4 ]。细胞移植的分泌特性的研究是治疗心血管疾病极其重要的科学问题。因此，细胞分泌的胞外囊泡作为病理状态下的生物标记物和治疗剂的潜力得到世界上研究者的极大关注 [ 5 ] [ 6 ]。
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user: 2. 外泌体 2.1. 外泌体的形成与功能 外泌体是一种细胞外脂质双层囊泡，直径范围在30~150 nm之间。它们是由于细胞膜向内部凹陷形成的一种囊泡，在于质膜融合时囊泡将其内容物释放到细胞外液中，此时的囊泡被称为外泌体 [ 7 ]。类似的胞外囊泡还有微粒体和凋亡小体，它们与外泌体的区别在于直径、生成机制以及作用功能的不相同 [ 8 ]。外泌体最早在1987年由Johnstone等在绵羊的网织红细胞发现并经过超速离心提取得到 [ 9 ]。从很多细胞和大多数的体液中都可以分离出外泌体，如唾液、尿液和血液等 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]。尽管最初被认定为细胞碎片，但外泌体的多种功能已被证实受到多种信号途径的调节，外泌体广泛参与细胞的各种病理生理的调控，包括信号转导、氧化应激、抗原提呈和免疫应答等 [ 13 ] [ 14 ]。近几年的研究中，外泌体在肿瘤、炎症等方面研究较多、其对肿瘤细胞的生长的调控已经相继在肝癌、胰腺癌、前列腺癌等多个肿瘤模型中得到证实 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] ；另外也有相关实验结果证实肿瘤细胞可以通过分泌外泌体作用于周边的非肿瘤细胞，促进周边血管的新生，使得局部微环境更加适用于肿瘤的存活 [ 18 ] ；也有研究报道肿瘤细胞通过分泌外泌体作用于周围的免疫细胞，降低免疫活性，从而逃避免疫攻击，适应局部生长环境并发生远处转移 [ 19 ]。 2.2. 外泌体的组成与分离 外泌体的内容物非常丰富，其中有多种生物活性物质，包括蛋白质、核酸和脂质等，这些物质使得外泌体在多种生理和病理过程中发挥重要作用 [ 20 ]。例如外泌体的miRNA介导促血管生成、增殖、抗细胞凋亡和抗炎的作用 [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]。目前，研究者主要依据外泌体的物理、化学和生物学特性分离与鉴定外泌体。物理方法包括差速离心法、超速离心法和色谱法等；化学方法包括聚合物沉淀法；生物方法包括免疫亲和吸附法 [ 26 ]。
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user: 3. 外泌体与心血管疾病 3.1. 外泌体与心血管疾病的生物标志物 生物标志物可作为正常生物功能、病理过程和对治疗干预的药理反应的一种相关指标。由于生物状态下的直接评估有时过于昂贵或有时属于侵入性评估，生物标志物在鉴定疾病状态和评估疾病的风险方面具有极大的临床应用。因此，生物标志物可以作为早期检测病理状态和随后的治疗的工具。由于有些外泌体是在特定的应激条件或损伤条件下形成，因此循环系统中的外泌体逐渐被认定是心血管疾病的生物标志物的候选者。特别地，当患有与血管损伤，炎症和促血栓形成状态相关的动脉粥样硬化患者，他们的检验结果表现出血浆相关外泌体水平的升高。一些研究表明，用于预测心血管疾病风险的Framingham风险评分与循环外泌体之间存在相关性 [ 27 ] [ 28 ]。它们的形成和清除反映了细胞活化和损伤之间的微妙平衡、细胞存活和凋亡以及血管重塑和血管生成。近期相关实验已经证明miRNA在外泌体中的选择性包装和它们通过特定信号分子的功能转移在治疗疾病中具有重要作用 [ 29 ] [ 30 ]。此外，外泌体有助于检测心肌的恢复、再生或保护的内源性过程 [ 31 ]。来自体液的外泌体在这些特异性表达疾病模式中，表现出可以作为心血管疾病的分子标志和治疗靶标的一种可能性。 内皮细胞和血管平滑肌细胞之间的细胞间信号对于维持血管结构，血管功能和血压以及心肌损伤后功能性血管形成至关重要 [ 32 ] [ 33 ]。当暴露于高的动脉粥样硬化保护剪切应力时，内皮细胞分泌富含miRNA-143/145的外泌体。一旦转移到平滑肌细胞，外泌体miRNA-143/145表达会下降 [ 34 ]。因此，外泌体可以在临床上作为一种优秀的生物标志物进行诊断，因为它们反映了受损病变的实时微环境的状况。可以在没有侵入性活组织检查的情况下得到靶区域中细胞的遗传信息，仅通过采集血液或尿液样本就可以得到，这是外泌体一个显着的优点，特别是像人的心脏，这种只能用侵入的手段得到相关样本时，外泌体可以以一种直接的、有规律的方式收集，因此可以实现对患者疾病的进展跟踪。 相关研究发现，肌钙蛋白水平未达到心梗诊断水平或心梗症状发作时间小于3小时的急性冠脉综合征患者，血浆中miR-1，miR-499和miR-21水平升高，并且与肌钙蛋白水平相结合时诊断价值增加 [ 35 ] ；然而，循环miRNA生物标志物的使用受到qPCR定量所需时间的限制。对稳定性冠状动脉疾病患者的分析发现，循环外泌体中miRNA-126和miRNA-199a的增加与未来主要不良心血管事件的风险降低相关 [ 36 ]。急性心肌梗死后2至3周收集的血清中p53反应性miRNAs (miR-194，miR34a)增加，这些miRNA主要存在于外泌体中；具有这些miRNA水平升高的患者更有可能在以后发生缺血性心力衰竭 [ 37 ]。这种分析是在冷冻一年以上然后解冻的血清样品上进行的，这可能会破坏脂质囊泡，因此我们无法确定miRNA是否在外泌体内；尽管如此，这些发现对于早期识别可能发生心力衰竭的患者以及可能的促成机制非常重要。从颈动脉粥样硬化患者的血浆中分离的外泌体含有相对于对照患者富含半乳糖凝集素-3 (Galectin-3)的外泌体；此外，Galectin-3浓度升高与心血管疾病死亡风险增加相关 [ 38 ]。因此需要进行更多的研究，像对外周血外泌体含量的分析为预测疾病进程和发生心力衰竭的风险提供了潜在的诊断方法。 3.2. 外泌体与心血管疾病的治疗 由于细胞分泌和转运的作用，外泌体作为治疗工具引起全世界的关注。它们是拥有自体来源的天然生物制剂，同时可以保持内容物的完整性和稳定性。并且外泌体表面的膜蛋白对于相应受体细胞表面具有一定的亲和力，因此它们可以通过miRNA来提供精准治疗，如选择相应的靶细胞并且操控其中相应的成分，这将是个体化治疗和基因治疗的有力工具 [ 39 ] [ 40 ]。 间充质干细胞来源的外泌体已经在心脏再生医学领域研究多年，尤其是心肌缺血再灌注损伤方面 [ 41 ] [ 42 ]。科学家发现携带内皮分化信号的外泌体影响新血管的形成，说明外泌体在治疗血管生成中的有效性。据报道，人脐带间充质干细胞来源的外泌体通过保护心肌细胞免于凋亡和促进细胞增殖和血管生成来促进缺血性损伤后的心脏修复，但没有外泌体的人脐带间充质干细胞几乎不能改善心功能 [ 43 ] [ 44 ]。并且人脐带间充质干细胞来源的外泌体促进体内伤口愈合，作用机制是由于内皮细胞中的Wnt4/β连环蛋白激活所介导 [ 45 ]。一些研究表明，间充质干细胞来源的外泌体也可以增加ATP水平，通过PI3K/Akt途径减少氧化应激，增强心肌细胞活力并防止心肌缺血再灌注后的不良重塑 [ 46 ]。类似地，外泌体热休克蛋白70 (HSP70)可以刺激toll样受体-4 (TLR-4)信号转导，导致ERK1/2和p38MAPK的活化以及随后的热休克蛋白27 (HSP27)在心肌细胞中的磷酸化 [ 47 ]。 相关研究报道，胚胎干细胞来源的外泌体在心肌梗死后可以促进内源性修复来增强心脏功能。尽管iPSC的分泌蛋白组的含量尚未完全阐明，但其在肺上皮伤口愈合模型中显示出改善肺泡上皮伤口修复的特性，同时还能减少肺纤维化 [ 48 ]。一项研究表明，从iPSC培养基上清的外泌体对缺血心肌有保护作用。iPSC来源的外泌体通过抑制Caspase3/7信号通路来保护H9C2细胞免受H 2 O 2 诱导的氧化应激 [ 49 ]。最近的研究已经表明iPSC来源的外泌体有发挥保护作用的生物活性分子。BobisWozowicz及其同事发现，这些分子主要是mRNA，miRNA和蛋白质，它们被传递到人心脏间充质基质细胞(cMSC)，通过影响受体细胞的转录组和蛋白质组谱来发挥保护作用。此外，来自iPSC的外泌体表现出有增强cMSCs的心脏和内皮分化潜能 [ 50 ]。来自小鼠iPSC的外泌体显示含有一组对维持iPSC多能性至关重要的特异性多能转录因子 [ 51 ]。尽管很多外泌体内容物的作用还未完全确定，这些结果还值得科学家进一步研究。
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user: 4. 小结与展望 直到2010年初，干细胞移植被认为是治疗缺血性心脏病的潜在治疗选择。尽管源自人多能干细胞的功能性心肌细胞改善了心力衰竭动物模型中的心脏形态和功能，但它们也引发了一些心律失常反应 [ 52 ] [ 53 ]。在未纯化的多能衍生的心肌细胞移植后也观察到畸胎瘤的形成 [ 54 ] [ 55 ]。iPSC的衍生似乎部分地解决了与免疫排斥相关的问题。但依然需要利用多能干细胞的强大再生生物学，同时可以避免与细胞移植方面的问题 [ 56 ]。更重要的是，干细胞的确切作用机制尚未阐明，未来关于旁分泌因子(如外泌体)的在细胞治疗领域将进一步深入研究。在干细胞分泌蛋白质组中，外泌体似乎是最合适的递送载体。不同细胞来源的外泌体具有其天然细胞类型的不同抗原蛋白 [ 57 ] ，这使得能够对受体细胞受体具有特异性结合特性，从而为所需细胞类型提供靶向递送。该方法可以利用由自体iPSC衍生物(例如iCM)产生的外泌体在将来实现个性化医疗的现实。Alvarez-Erviti等人发明一种基于外泌体的递送系统的生物技术方法，是首个基于外泌体的药物递送系统，其显示siRNA的有效体内递送 [ 58 ]。另一项研究表明，外源siRNA成功通过外泌体并传递给人单核血细胞。血浆外泌体有效地将siRNA递送到靶细胞中，导致MAPK-1的选择性基因沉默 [ 59 ]。 越来越多的研究表明，外泌体从受损或患病的心脏中释放出来，通过调节一系列细胞类型之间的综合相互作用，在影响疾病进程中发挥重要作用 [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]。同时，由于大量的实验和临床细胞治疗研究，人们已经了解到外泌体的特性及其在心肌损伤，修复和再生中的作用。Sahoo等人也对心梗后心脏修复中外泌体的作用进行了综合评述 [ 31 ]。然而，仍处于起步阶段的心血管外泌体领域需要采取重要措施来解决几个尚未解决的问题和新的挑战。一些需要探索的重要问题可能是：心肌的不同区域(例如梗塞/边界区)是否会释放出定量和定性不同的外泌体？什么类型的细胞在心肌缺血性损伤后启动信号传导？不同细胞类型分泌的外泌体在组成和功能方面有何不同？如何调节心脏外泌体的产生？心脏外体信号如何与常规类型的细胞间通讯相互作用？心脏外泌体在缺血/再灌注损伤中还有哪些其他作用？心脏外泌体如何影响心肌梗死后的免疫反应？可以利用心脏外泌体治疗心血管疾病吗？有没有办法在体内/体外修饰心脏外泌体，以扩大其有益效果和/或减轻其有害影响？在外泌体的研究中存在若干实际挑战，例如，在生理条件下研究它们的困难，组织和液体中囊泡的动态释放和摄取以及纯化和定量的不确定的效率。尽管如此，研究外泌体作为心脏病的细胞外传播者将揭示细胞–细胞和器官–器官通讯的新机制，帮助识别新的生物标志物，并为心血管疾病的新疗法开发提供新的见解。总之，我们综述了外泌体在心血管疾病的临床诊断和治疗方面的重要价值，但目前针对心血管疾病患者血清外泌体的研究依然不多，希望在不久的未来，研究者通过深入研究外泌体和外泌体中的内容物，为心血管疾病提供可靠的早期诊断的生物标志物及相关特异性的治疗靶点。
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user: 摘 要 加强生产建设项目水土保持监管是水行政主管部门的重要工作。根据水利部要求，各地要加快推进生产建设项目的“天地一体化”监管。2017年湖北省选择6个行政县开展生产建设项目水土保持“天地一体化”监管探索，通过资料收集、防治责任范围上图、解译标志建立、扰动图斑遥感解译与动态更新、合规性分析、现场复核与调查结果修正等程序对2011年~2016年生产建设项目情况进行了掌握。本文对湖北省2017年“天地一体化”监管的具体流程和存在问题进行了分析，并提出相关建议。 关键词 :湖北，生产建设项目，水土保持，天地一体化，监管 Copyright © 2018 by authors 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. 项目背景 随着社会经济的发展，公路、铁路、矿山、城镇建设等生产建设项目造成的人为水土流失问题十分突出，加强生产建设项目的水土保持监管逐渐成为水行政主管部门水土保持工作的重点。生产建设项目数量多、分布分散、扰动面积大。2005~2014年，全国每年审批生产建设项目水土保持方案数量由2.29万个增加到3.06万个，每年新增水土流失防治责任范围1.5万km 2 [ 1 ] 。如何实现生产建设项目水土保持的实时监管成为水行政主管部门面临的难题。随着遥感卫星、无人机等技术的发展，利用遥感卫星、无人机等开展“天地一体化”监管成为水行政主管部门加强生产建设项目水土保持的最有效途径 [ 2 ] [ 3 ] 。 根据水利部安排，从2017年开始，要通过5年时间的监管示范和推广，各省各县(市、区)生产建设项目水土保持监管示范工作做到全覆盖。2016年6月，水利部水土保持司和水土保持监测中心召开生产建设项目水土保持监管示范培训班，明确要求各省在2017年在第一批水土保持监督能力建设县优先开展监管示范推广工作。通过采用高分辨率遥感影像调查与现场复核相结合的生产建设项目水土保持监管业务技术，建立技术规范统一、各级分工协作、监管信息系统一致的生产建设项目的水土保持监管业务模式。 2017年湖北省选取了武汉市蔡甸区、黄冈市蕲春县、十堰市丹江口市、襄阳市保康县、恩施州恩施市6个行政县作为“天地一体化”监管示范县，统一安排湖北省水利水电科学研究院开展生产建设项目水土保持“天地一体化”监管探索，优化生产建设项目水土保持监管业务技术流程，建立生产建设项目水土保持监管业务工作模式，建成生产建设项目监管信息化体系，更好地推进湖北省生产建设项目水土保持监督管理信息化和现代化。
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user: 2. 工作流程 湖北省生产建设项目水土保持监管流程主要包括资料收集、防治责任范围上图、解译标志建立、扰动图斑遥感解译与动态更新、合规性分析、现场复核与调查结果修正、成果入库等 [ 4 ] ，流程如图1所示。 图1. 湖北省生产建设项目“天地一体化监管”流程图 2.1. 资料收集 收集2016年6个行政县2米分辨率红、绿、蓝3波段遥感影像和省、市、县三级水行政部门2011年1月1日~2016年12月31日期间批复的生产建设项目水土保持方案按照生产建设项目类型进行归类整理。 2.2. 防治责任范围上图 将监管区域生产建设项目水土保持方案的水土流失防治责任范围图矢量化，形成含空间信息和属性信息的矢量图。参照地名、标志点、道路、河流等信息，将水土保持方案中的防治责任范围图与遥感影像进行几何配准，对配准之后的防治责任范围图沿边界矢量化上图，录入项目名称、建设单位、项目类型、批复机构、批复文号、批复时间、防治责任面积等属性信息。对于只有水土保持方案报告表、只有批复文件、缺少防治责任范围图或方案中具体位置描述不明确，以该项目中心为圆心，以半径为100 m的圆示意性表示项目防治责任范围。 2.3. 解译标志建立 以县为单位，选取不同类型典型生产建设项目，开展现场调查，选择现场拍摄的照片，遥感影像上标记照片拍摄的地点，截取遥感影像和照片，填写生产建设项目解译标志图斑编号、位置、影像特征等信息。从而建立各监管县不同类型生产建设项目解译标志。 2.4. 扰动图斑遥感解译与动态更新 基于高分辨率遥感影像进行各行政县生产建设项目扰动图斑遥感解译工作。解译对象为项目县内面积不小于0.1 hm 2 的扰动图斑。首先通过野外调查建立各生产建设项目扰动图斑、建筑物、硬化场地等不同地类的解译标志。然后以预处理后的遥感影像为基础，根据遥感影像特征，利用遥感或者GIS相关软件，以先验知识、建立的解译标志作为参考，采用人机交互、面向对象分类等解译方法，人工勾绘生产建设项目扰动图斑。然后参考解译标志，根据经验，利用GIS等相关软件人工勾绘扰动图斑。最后对解译成果进行抽查审核和修改完善。 2.5. 合规性分析 通过将扰动图斑遥感解译成果与上图后的防治责任范围图进行空间叠加分析，初步判定生产建设项目扰动合规性。步骤如下：1) 扰动图斑包含防治责任范围或扰动图斑与防治责任范围相交，判定为“疑似超出防治责任范围”；2) 只有扰动图斑而无防治责任范围图，判定为“疑似未批先建”或者“疑似建设地点变更”；3) 只有防治责任范围而无扰动图斑，可能为项目未开工、项目已完工或者疑似建设地点变更，均判定为“合规”；4) 扰动图斑包含于防治责任范围，初步判定为“合规”。其中对于地点变更的项目，可以在只有扰动图斑而无防治责任范围图的情况中发现，因此，在只有防治责任范围而无扰动图斑时候可判定为“合规”，若在现场复核阶段发现存在“建设地点变更”的情况，再对属性进行修改。 2.6. 现场复核与调查结果修正 完成扰动图斑遥感解译、防治责任范围上图和合规性分析等工作的基础上，采用移动采集设备、无人机等开展生产建设项目扰动状况现场复核工作。复核对象是面积大于1 hm 2 、合规性初步分析结果为“疑似违规”的扰动图斑，包括“疑似未批先建”、“疑似超出防治责任范围”、“疑似建设地点变更”等三类扰动图斑。 对于“疑似未批先建”扰动图斑，主要复核造成该扰动图斑的生产建设项目名称、建设单位、目前是否编报水土保持方案，是否为其它项目超出批复防治责任范围的扰动部分，并收集相关佐证材料。对于“疑似超出防治责任范围”扰动图斑，主要复核造成该扰动图斑的生产建设项目名称、水土保持方案批复文号、超出批复防治责任范围的扰动部分是否确实为该生产建设项目造成的扰动，是否存在设计变更及其变更报备情况，并收集相关佐证材料。对于“疑似建设地点变更”扰动图斑，主要复核造成该扰动图斑的生产建设项目名称、水土保持方案批复文号、建设地点变更设计及其变更报备情况，并收集相关佐证材料。
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user: 3. 监管成果 6个行政县共收集省、市、县三级水行政部门2011年1月1日~2016年12月31日期间批复的生产建设项目水土保持方水土保持方案392个，对其中370个项目水土保持防治责任范围进行了数字化上图见表1。 Table 1 Soil and water conservation program collection summary tabl 监管区域 省批 市批 县批 合计 准确性上图 示意性上图 蕲春县 10 3 134 147 91 52 蔡甸区 6 7 32 45 28 14 恩施市 5 81 40 121 72 39 丹江口市 5 40 0 45 13 29 保康县 3 4 24 31 18 5 夷陵区 3 3 3 合计 29 135 233 392 225 145 表1. 水保方案资料收集汇总表(单位：个) 有1856个图斑解译为扰动图斑，其中对1 hm 2 以上的941个图斑进行现场复核判断其合规性，经过现场复核后对图斑进行成果修正，最后扰动图斑数为982个，其中判定为合规的图斑63个，占总扰动图斑的6.42%；判定为超出防治责任范围的图斑75个，占总扰动图斑的7.64%；判定为建设地点变更的图斑3个，占总扰动图斑的0.31%；判定为未批先建的图斑217个，占总扰动图斑的22.10%；判定为无效的图斑624个，占总扰动图斑的63.54%。
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user: 4. 有效经验 1) 生产建设项目防治责任范围图与遥感影像进行几何配准时，充分利用图上地名、村名等信息，首先使用奥维互动地图、谷歌影像、百度地图等软件工具获得大致经纬度信息，再对项目进行精确定位，然后和遥感影像配准，可大大缩短几何配准时寻找同名点的时间。 2) 注重相关人员的培训。在整个水土保持信息化区域监管工作开展前，对项目相关成员做好统一培训和相关技术要求，通过有针对性的技术培训、交流和总结，可在现场复核前人工剔除非生产建设项目扰动图斑，减少人工外业核查的工作量，从而提高工作效率。 3) 加强先进技术的应用。所有野外复核小组均配备无人机、水土保持移动监测系统等软硬件设备，可以极大加快野外现场复核进度。
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user: 5. 存在问题及建议 1) 方案收集存在困难。“天地一体化”监管的核心是通过高分辨率遥感影像与水土流失防治责任范围图进行空间叠加分析，根据二者的空间位置关系对生产建设项目扰动状况进行合规性判别，即判断是否存在未批先建、扰动图斑超出防治责任范围等违法行为 [ 5 ] 。因此水土保持方案的收集是“天地一体化”监管开展的前提和基础。但是由于种种原因，生产建设项目水土保持方案收集成为制约“天地一体化”监管开展的突出问题。水行政主管部门必须加快水利信息化特别是水土保持信息化的推进，实现相关成果资料的电子化保存与管理。 2) 方案防治责任范围图不规范。由于水土流失防治责任范围图缺乏统一制图标准和规范性要求，防治责任范围图信息缺失、数据不完整，方案、批复及上图防治责任范围面积不一致等，导致矢量化上图困难，很多是示意性上图，项目位置不明确，无法准确配准和判断扰动合规性。难以满足生产建设项目“天地一体化”监管工作的上图要求。建议相关部门制定规范性制图标准，以保证防治责任范围上图工作顺利开展。 3) 遥感解译方法不完善。现有遥感解译方法受限于优质样本选取、算法效率和自动化程度不高等问题，不能满足生产建设活动水土保持遥感监测的实时性、自动化和智能化的要求，土地利用信息提取仍主要采用人工目视判读的方法。应充分利用人工智能与深度学习领域的先进技术，提取遥感影像深度特征，研究基于深度特征与半监督学习的地表扰动信息自动提取技术，构建基于深度特征迁移学习的遥感影像检测方法，形成基于深度学习的遥感影像信息提取技术平台和技术体系，提高监管效率。
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user: 摘 要 急性缺血性卒中目前最理想的治疗方法仍然是尽快开通闭塞的血管，恢复血流灌注，拯救更多的缺血半暗带组织。静脉溶栓、桥接取栓及机械取栓是目前较为公认的开通血流再灌注的有效治疗方案。但部分患者再灌注后疗效仍不佳，是由于溶栓后的并发症导致神经功能恶化。其中再灌注治疗后出现血管再闭塞，是严重影响溶栓患者预后的原因之一。本文对再灌注治疗急性脑梗死后血管再闭塞可能发生机制、影响因素和可能防治措施进行综述。 关键词 :急性缺血性卒中，溶栓，抗血小板治疗 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 卒中是导致人类致残和致死的主要病因之一，其中急性缺血性卒中(Acute Ischemic Stroke， AIS)又称脑梗死，是最常见的卒中类型之一，约占全部卒中的60%~80% [ 1 ]。运用重组织型纤溶酶原激活剂(Recombinant Tissue Plasminogen Activator， rtPA)静脉溶栓的时间窗为3~4.5 h，而对于动脉溶栓及机械取栓治疗，前循环梗死的时间窗可延长，分别为6 h和8 h，后循环梗死的时间窗可扩大至24 h [ 1 ] [ 2 ]。在时间窗内行血管再灌注治疗是治疗急性脑梗死的有效方法，应在时间窗内尽快静脉给予rt-PA溶栓治疗。部分病人予静脉溶栓、动脉溶栓及机械取栓后而再灌注治疗后获益，也有部分病人再灌注治疗后疗效欠佳，这主要与治疗后的血管再通率、并发症引起的神经功能恶化有关。而并发症中血管再闭塞发生率已超过人们熟知的症状性颅内出血(Symptomatic Intracranial Hemorrhage， sICH) [ 3 ]，血管再闭塞患者往往预后不良。
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user: 2. 血管再闭塞的定义 血管再闭塞的定义尚不统一。TIMI分级系统是最早应用于评价急性心肌梗死血管再通的血流评价系统。Andrew [ 4 ] 等将TIMl分级的思想应用于经颅多普勒超声，根据急性缺血性卒中早期的血流速度的特点，发展形成了TIBI (Thrombolysis in Brain Infarction)分级系统。Rubiera [ 5 ] 等将血管再闭塞定义为：在获得最初的血管再通之后，TIBI分级增加 > 1级。Alexandrov和Grotta [ 6 ] 认为，脑缺血溶栓血流分级方法(TIB1分级)增加 ≥ 1级并复查CT排除出血后即可确定血管再闭塞。Grotta [ 7 ] 等将溶栓后NHISS评分降低 ≥ 2分定义为血管再通，在此基础上NIHSS评分再次增高 ≥ 2分定义为血管再闭塞(需经影像学检查排除症状性颅内出血sICH)。Quresh [ 8 ] 采用脑血管造影术将将血管再闭塞定义为在血管内治疗过程中，经过动脉溶栓后起初获得部分或完全再通的血管在原闭塞位置或远端血管发生再次闭塞。血管再闭塞既可以是原始动脉再闭塞，又可以是远端栓塞。“动脉再闭塞”定义为在血管初始再通已实现后的后续再闭塞，远端栓塞被定性地定义为下游血管出现血栓 [ 9 ]。
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user: 3. 影响静脉及动脉溶栓后血管再闭塞的因素 有研究表明，年龄大于75岁、既往抗血小板治疗、基线NHISS评分大于16分、血管再通时间小于60 min、单侧颈内动脉严重狭窄与血管再闭塞相关，其中卒中严重程度和单侧颈动脉严重疾病可独立预测静脉溶栓后患者出现血管再闭塞 [ 5 ]。BAIK [ 10 ] 发现早期再闭塞更容易发生在部分再通的患者中，这可能是由于部分再通的血管仍然存在中到重度的狭窄，产生血流剪切力和湍流，血栓并未完全溶解，残留血栓具有高度致栓性，溶栓暴露了栓子、斑块的表面，成为血栓形成的基础 [ 11 ]。Heo [ 12 ] 也发现发病前服用抗血小板药物溶栓者不易发生再闭塞，可能是因为在溶栓过程中，rt-PA可直接激活血小板，血小板活化在早期血栓再形成中起着关键作用，溶栓前应用阿司匹林等抗血小板药物可抑制这一过程。一些生化指标和基因同样可以预测溶栓后血管再闭塞。CD40基因单核苷酸多态性(rs1883832)和MGP基因单核苷酸多态性为血管再闭塞的独立预测因素 [ 13 ]。TAFI基因(Thr325Ile)与tPA抵抗相关 [ 14 ]，PAI-14G5G基因型与溶栓治疗后再闭塞与转归不良相关 [ 15 ]。国内有研究发现血浆GMP-40增高提示早期血管再闭塞患者体内血小板活化并且活性物质释放而加剧血小板聚集，促使血小板栓子形成，导致血管再闭塞 [ 16 ]。急性缺血性卒中患者动脉溶栓较静脉溶栓治疗可以获得较高的血管再通率，但动脉溶栓后同样可能发生血管再闭塞。基线病情重的患者往往提示大血管闭塞，动脉溶栓后多为部分血管再通，所以基线病情重的患者发生再闭塞的几率高 [ 17 ]。
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user: 4. 影响机械取栓后血管再闭塞的因素 静脉溶栓虽是急性脑梗死患者时间窗内的有效方法，但对于大动脉闭塞的患者再通率较低 [ 18 ]。机械取栓对于大血管闭塞脑梗死患者的有效性已经得到证明 [ 19 ]，但再闭塞同样是影响机械取栓效果的一个重要并发症。机械取栓术后很多因素导致血管再次闭塞。原位血栓(In Stu Thrombosis， IST)形成是在动脉狭窄的基础上因斑块破裂所引起，是颅内动脉粥样硬化梗死的主要原因。国内一些研究发现接受取栓治疗并伴有原位血栓形成的患者更易于发生血管再闭塞，大部分机械取栓中血管再闭塞的发生和原位血栓有关 [ 20 ]。周志国 [ 21 ] 等发现用Solitaire支架取栓次数大于3次，取栓时间窗超过6 h，血管再闭塞比率明显增高，这可能是由于拉栓次数多，血管内膜损伤，暴露出内皮下的胶原，活化血小板和凝血因子XII，内皮下结缔组织内的纤维连接蛋白也有助于血液细胞的纤维蛋白原粘着在暴露的血管壁上，导致血栓形成 [ 22 ]。病变部位血管硬化、血管近心端颈动脉、椎动脉开口狭窄、多次取栓后血管内膜损伤、血管本身缺血再灌注损伤及围手术辅助措施等均是机械取栓术后血管再闭塞的危险因素 [ 21 ]。Qureshi [ 23 ] 等发现机械性操作如支架置入、网套操作、球囊扩张，可导致硬化斑块或内皮细胞的损害，暴露组织因子，激活血小板活性，引起血小板黏附聚集，引起连锁凝血过程，导致再闭塞的发生。机械取栓可造成栓子的逃逸，造成远端血管再闭塞。但有研究发现，远端再闭塞不会造成患者远期的不良预后，反而预示了血管原闭塞部位的成功再通 [ 9 ]。
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user: 5. 血管再闭塞的防治 5.1. 抗血小板药物和抗凝药物 血管再闭塞的预防主要是抗血小板药物和抗凝药物。抗血小板药物主要有阿司匹林和氯吡格雷，阿司匹林为COX-2抑制剂，从而抑制花生四烯酸转化为PGG2和PGH2，减少血栓烷A2的合成。血栓烷A2是一种强大的血小板释放及聚集诱导物，抑制血栓烷A2的合成是阿司匹林防止血栓形成的主要作用靶点。硫酸氢氯吡格雷的代谢产物可通过与二磷酸腺苷P2Y 12 。受体不可逆结合，进而干扰血小板活化。抗凝药物主要为低分子肝素钙，低分子肝素钙为Xa因子抑制剂，可抑制凝血系统，预防血栓形成。rt-PA半衰期短，仅有6小时，中国脑血管病防治指南指出溶栓后24h内一般不使用肝素类及阿司匹林类药物，这使得溶栓治疗具有一定的局限性。并且出于对出血性转化(Hemorrhagic Transformation， HT)的担心，抗凝和抗血小板治疗必须在溶栓治疗24 h后开始 [ 1 ]，这使得24 h内对于血管再闭塞的预防性用药处于空白状态。一项总共纳入24项随机对照试验共23，748例患者的Cochrane系统评价 [ 24 ] 显示，抗凝治疗不能降低缺血性卒中患者的病死率或残疾率，但能减少缺血性卒中复发以及降低肺栓塞和深静脉血栓形成风险，但该获益被会症状性颅内出血风险增高所抵消。Sanne M. Zinkstok [ 25 ] 通过在溶栓后90 min给患者静脉注射300 mg阿司匹林发现早期静脉应用阿司匹林不会改善3个月后的临床结局，还会增加症状性颅内出血的风险，这与中国急性缺血性卒中指南相符。然而，近期国内的一些研究如朱立勋 [ 26 ] 等发现应用低分子肝素钙可改善溶栓患者预后并且不会增加溶栓后血管再闭塞患者的出血风险。24 h内的预防性用药的安全性仍值得进一步研究。 5.2. 血小板GIIb/IIIa拮抗剂 血小板IIb/IIIa拮抗剂主要有替罗非班和阿昔单抗。替罗非班是一种选择性非肽类血小板糖蛋白IIb/IIIa拮抗剂，可以抑制血小板聚集，从而预防动脉粥样硬化型脑梗死取栓后IST导致的再闭塞。替罗非班已被证实在在急性中度脑梗死患者中是安全的，并会降低患者5个月后的死亡率 [ 27 ]。有研究发现，在机械取栓后造影，若发现血管再闭塞，再次取栓后动脉内低剂量(0.5 mg)注射替罗非班可以预防再闭塞的发生 [ 20 ]。在接受机械取栓术的AIS患者中，静脉注射替罗非班不会增加症状性颅内出血的发生率并有助于恢复再灌注和改善患者的神经功能预后 [ 28 ] [ 29 ]。阿昔单抗是经FDA批准的第一个应用于临床的血小板GIIb/IIIa拮抗剂，Lee [ 30 ] 等认为预防性给予阿昔单抗可以减少再闭塞的发生，Heo [ 12 ] 等研究发现阿昔单抗联合rt-PA静脉溶栓可以使再闭塞的血管再通。 5.3. 取栓技术的进步和补救性血管内治疗 取栓技术的进步可以减少机械取栓中栓子脱落造成的远端栓塞。机械取栓后只有动脉再闭塞与患者长期不良预后相关 [ 9 ]，提示在临床中更应注重动脉再闭塞的预防。由于动脉溶栓及静脉溶栓仅能溶解新鲜的血栓，对粥样硬化造成的管腔狭窄无效。需要及时采取血管造影术，完善血管内治疗，以减少再闭塞的发生。周治国 [ 21 ] 认为综合应用Solitaire支架取栓、动脉溶栓、球囊扩张、支架置入及预见性去骨瓣减压、内减压等多模式手术方式，能有效提高支架取栓血管再通率。
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user: 6. 结语 溶栓后血管再闭塞会造成神经功能的损害和更高的住院死亡率 [ 30 ]，早期再闭塞可以引起临床恶化和糟糕预后 [ 5 ]，而机械取栓后血管再闭塞同样导致严重的致残、致死结果并附带巨额的手术及介入材料费用，其严重制约了手术效果 [ 21 ]。由于再灌注治疗后血管再闭塞显著影响预后，对于溶栓后血管再闭塞高危患者识别显得尤为重要。对于高危患者早期使用抗血小板或抗凝治疗或许有效，但使用抗血小板及抗凝治疗的时机尚无定论，溶栓后24 h的安全性用药仍需进一步研究。加强对各种危险因素的控制，有效防止血管再闭塞是保证溶栓及机械取栓治疗效果的重要措施。取栓中应尽量减少取栓次数，减少对血管内膜的损伤。取栓后的残留血管狭窄可行球囊扩张、支架植入桥接治疗。术后联合应用GPIIb/IIIa抑制剂如替罗非班可减少再闭塞发生或治疗再闭塞。
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user: 7. 展望 目前，虽然早期抗血小板治疗是预防血管再闭塞的关键，但对于抗血小板药物的种类选择、使用时机、给药方式等尚未达成共识。并且还没有相关量表或评分能预测急性脑梗死患者再灌注治疗后血管管再闭塞的发生风险，早期对血管再闭塞高危患者使用抗凝治疗及使用时机仍需获得大样本多中心随机对照试验的支持。因此，需要尽快开展高质量临床研究以评估这类患者的风险效益比，让患者在溶栓后24 h内接受更加安全有效的治疗。
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user: 摘 要 采用高效液相色谱法(HPLC)测定3-氨基-1，2，4-三氮唑纯度，采用Waters T 3 (250 × 4.6 5 μm)色谱柱；流动相甲醇：水(0.02 mol/L磷酸二氢钾溶液) = 20:80 (V/V)，检测波长214 nm，流速0.8 ml/min。结果表明，3-氨基-1，2，4-三氮唑纯度检测线性关系良好，回收率为100.16%。方法准确、简单可行，重复性好，适用于3-氨基-1，2，4-三氮唑工业化生产的质量控制。 关键词 :3-氨基-1，2，4-三氮唑，HPLC，纯度 Copyright © 2019 by authors 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 3-氨基-1H-1，2，4-三氮唑(ATA) (结构式： )是由氨基胍碳酸盐和甲酸反应制得， 3-氨基-1H-1，2，4-三氮唑(ATA)作为一种应用广泛的有机中间体，主要用于化工、农药、医药、染料等行业，还可以直接用作除草剂、润滑剂以及金属缓蚀剂等 [ 1 ] 。目前，有关3-氨基-1H-1，2，4-三氮唑含量检测的液相方法尚未报道，HPLC法具有分离效率高、选择性好、检测灵敏度高、适用范围广等特点 [ 2 ] [ 3 ] 。我们进行大量摸索、研究，选用波长为214 nm，加大流动相中的水相。实验结果表明，该方法的线性范围、准确度、精密度都较好，从而为3-氨基-1H-1，2，4-三氮唑含量测定提供了一个重要参考。
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user: 2. 实验部分 2.1. 仪器与试剂 高效液相色谱仪(日本岛津公司) LC -10A ，色谱柱：Waters T 3 4.6 × 250 mm，5 μm不锈钢柱，DSZO60型超声波清洗器，超纯水，甲醇，乙腈均为色谱纯，甲酸铵、三氟乙酸、磷酸二氢钾均为分析纯试剂。标准样品(阿拉丁试剂网分析标样，≥99%)，待测样品(本公司)。 2.2. 色谱条件 流动相：甲醇：水 = 20:80 柱温： 40 ℃ 检测波长：214 nm 流速：0.8 ml/min 保留时间：3-氨基-1H-1，2，4-三氮唑为3.65 min左右。上述液相色谱条件系典型操作参数，可根据不同仪器特点对给定参数作适当调整，以期获得最佳效果。 2.3. 测定步骤 2.3.1. 标准样品的配制 准确称取0.0100 g (精确至0.0001 g)标准品溶于25 ml容量瓶中，用纯水定容至刻度，摇匀，作为标样备用。 2.3.2. 试样的配制 准确称取0.0100 g (精确至0.0001 g)样品溶于25 ml容量瓶中，用纯水定容至刻度，摇匀，作为待测样备用。 2.3.3. 测定 在上述色谱条件下，待仪器基线稳定后，连续注入数针标样溶液，计算各针相对响应值的重复性，按标样、待测样、待测样、标样的顺序进样。ATA标样以及待测样的色谱图(图1、图2)。 图1. 标样谱图 图2. 待测样谱图
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user: 3. 结果和讨论 [ 4 ] [ 5 ] 3.1. 吸收波长的确定 在190~350 nm波长范围内采用紫外扫描，发现214 nm作为检测波长时，ATA及其杂质具有较强的吸收峰，且无其他杂质干扰，最终选定214 nm作为检测波长。 3.2. 流动相和流速的选择 为了确保ATA及其杂质可以完全分开，分别选择不同比例和不同PH值的甲醇 + 0.02 mol/L磷酸二氢钾水溶液、甲醇 + 水、乙腈 + 水、乙腈 + 0.02 mol/L磷酸二氢钾水溶液等作为流动相对待测样进行分离检测，结果表明，当流动相为甲醇：水(0.02 mol/L磷酸二氢钾溶液) = 20:80 (V/V)时，各组分均能得到理想的分离且基线平稳，因此选择甲醇：水(0.02 mol/L磷酸二氢钾溶液) = 20:80 (V/V)作为本法的最佳流动相。流动相在流速0.8 ml/min的条件下，分离较好，无峰展宽和拖尾，且柱压低，安全性好。因此选择此条件。 3.3. 分析方法的线性相关性 称取ATA标品，分别配成1.0、0.8、0.6、0.4、0.2 mg/mL的工作液，按上述色谱条件进样，记录峰面积，以质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。其线性方程为Y = 1.91932 × 10 7 X + 1.2979 × 10 6 ，相关系数为R = 0.9996。 3.4. 精密度实验 精密称取ATA标准品，在上述色谱条件下，分别重复测定5次，结果见表1。 Table 1 Results of precision experimen 试验次数 峰面积 RSD (%) 1 4，462，034 1.506 2 4，594，965 3 4，650，092 4 4，587，964 5 4，568，833 表1. 精密度实验结果 由表1可知，ATA峰面积的RSD值为1.506%，表明仪器的精密度良好。 3.5. 重现性实验 精密称取同批次样品5份，按待测样溶液制备法制备样品并测定，结果见表2。 Table 2 Results of reproducibility experimen 试验次数 峰面积 RSD (%) 1 4，562，034 1.532 2 4，615，965 3 4，650，092 4 4，608，964 5 4，468，923 表2. 重现实验结果 由表2可知，ATA峰面积的RSD值为1.532%，表明本方法重复性良好。 3.6. 稳定性实验 精密称取同批次样品按待测样溶液制备法制备成待测样，分别于0、8、24、48、96 h测定峰面积，结果见表3。 Table 3 Results of stability experimen 试验时间(h) 峰面积 RSD (%) 0 4，615，965 1.330 8 4，658，972 24 4，583，497 48 4，602，879 96 4，493，654 表3. 稳定性实验结果 由表3可知，ATA峰面积的RSD值为1.330%，表明本方法稳定性良好。 3.7. 回收率实验 采用加样回收法，精密称取已知含量的样品5份，分别添加一定量的ATA标准品，混匀。按1.2步骤制备待测样，分别进样，记录峰面积。计算结果见表4。 Table 4 Results of recovery experimen 样品含量(mg) 标准品加入量(mg) 测定量(mg) 回收率(%) 平均值(%) RSD (%) 0.400 0.200 0.596 99.33 100.16 0.5751 0.40 0.400 0.805 100.63 0.600 0.200 0.806 100.75 0.600 0.400 1.002 100.20 0.800 0.200 0.999 99.90 表4. 回收率实验结果
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user: 4. 结论 综上所述，采用本方法测定3-氨基-1H-1，2，4-三氮唑含量，具有快速、准确、简便等特点，且精密度、重现性和稳定性均能满足产品检验的要求，是一种实用的分析方法，适用于企业工业化生产的质量控制。
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user: 摘 要 针对影响电动葫芦能效的因素属于多维关系矩阵，为了便于分析能效数据、建立统计模型以及指定能效分级标准等，本文提出了基于HBase存储多维因素数据的后端数据管理系统设计方案，运用优化配置的MySQL以及Redis分别存储常规数据以及热点数据。本文设计后端系统结合服务化与微服务的优点，采用Spring Boot + MyBatis架构，按功能划分为公共模块子系统(权限、消息、日志、配置、文档等)与业务子系统(架构、任务调度、RPC、部署等)，在保证健全性的同时，使得系统耦合度最低，可扩展性得到保障。最后，后台压力测试、数据库性能测试、HBase性能对比测试的结果展现出了管理系统的优化设计效果，系统可满足不同型号电动葫芦多种测试条件的能效检测的信息管理需求，为能效数据分析提供支持。 关键词 :数据采集，后台服务，存储优化，HBase Copyright © 2019 by authors 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 特种设备的能源消耗巨大，近年来国际上对于特种设备的能效监管与检测极为重视。作为特种设备重要的组成部分，起重机械关于能效测试、能效分级等仍没有确立非试行的统一规范或标准 [ 1 ] 。电动葫芦的能效研究也将为后续展开的其他起重机械能效评价研究提供非常有益的借鉴 [ 2 ] 。 应江苏省特种设备检查监督研究院无锡分院的要求，进行电动葫芦的能效测试及能耗分级，能效影响因素涵盖多类：电动葫芦型号(电机、电气、机械传动部分)、电机运行状态(运行速度、电机功率)、测试环境(不同工作级别、起重量、起升高度)等 [ 3 ] [ 4 ] 。但国内外对于起重机类特种设备基本是关于数据检测终端、远程监控系统的研发，电动葫芦能效因素统计模型、能效分级等数据分析理论都基于少量数据集的仿真基础建立，使得最终结果缺乏说服力。在此背景下，为了适用于多维因素大数据集进行数据分析、建立统计模型，本文提出了基于HBase的能效检测数据存储系统设计方案，根据配置注册电动葫芦型号以及其历史多维因素数据、常规数据，通过RPC获取深度学习模块的最优选择后推送合适的检测任务，任务调度模块适时采集热点数据并存储。
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user: 2. 后台设计 本文设计系统基于Maven构建、Jenkins作为持续集成，项目后端使用Spring Boot (Spring + Spring MVC) + MyBatis框架搭建，去除XML配置；项目前端基于Angular JS + Bootstrap + jQuery框架，使用Thymeleaf模板引擎生成复用静态页面。后端系统采用微服务化的特点 [ 5 ] ，分为业务与公共模块子系统，各子系统均按功能模块化设计，系统组件图如图1。 图1. 能测数据管理系统组件图 2.1. 业务子系统 业务子系统包括SSM架构、任务调度模块、RPC调用模块、部署模块以及数据解析模块。各模块对应技术组件以及功能实现见表1。 Table 1 Business subsystem function realization tabl 模块 组件 功能实现 架构 SSM 详见2.1.1小节 任务调度 Spring Scheduled 结合cron表达式注解定期采集特定检测周期数据 RPC Dubbo [ 6 ] 使得主业务子系统调用额外部署的远程模块，如数据分析模块等 部署 Nginx + keepalived 详见2.1.2小节 数据解析 FastJson 序列化与反序列化json，使用Fast Json Http Message Converter，提高JSON序列化速度 表1. 业务子系统各模块功能实现表 2.1.1. SSM架构 SSM框架是Spring MVC，Spring以及MyBatis的整合，属于MVC设计模式，系统架构按层次、模块划分，其中，Spring MVC主要转发请求、分派视图，Spring处理请求，MyBatis持久化数据对象。能测数据管理系统基于此架构设计，架构层面较为突出的特点如下： 1) 使用Model、Mapper、MapperXML、Service、ServiceImpl、Controller等后缀名命名模型层、持久层、控制层基础代码，使得代码结构清晰、层次分明； 2) 基于Spring注解，统一管理各Exception类型、创建Rest风格Controller、AOP切面处理事务等，去XML配置，配合注解模块化统一管理异常、Controller业务方法Bean、事务管理器等； 3) 持久化集成MyBatis、通用Mapper组件、Page Helper物理分页组件，减少单表业务SQL开发量。 2.1.2. 部署模块 负载均衡使用nginx分发数据包与请求，同时实现主从热备；通过使用keepalived检测nginx状态从而达到高可用(HA， High Availability)的目的，nginx与keepalived之间的关系如图2。 图2. Nginx + keepalived组件关系图 本文应用部署时使用虚拟IP (VIP)作为用户访问、内部访问的统一入口，nginx配置具体路由，外界通过虚拟IP访问具体Nginx服务器，keepalived配置后，nginx-master会向nginx-slave持续发送心跳，此心跳信息表征nginx-master的状态，从而保证Nginx的高可用。 2.2. 公共模块子系统 公共模块子系统包括权限模块、配置中心模块、图表显示模块、消息模块、推送模块、日志模块、文档模块以及存储模块。各模块对应技术组件以及功能实现见表2。 Table 2 Common module subsystem function realization tabl 模块 组件 功能实现 权限 Shiro 详见2.2.1小节 配置中心 Apollo 管理多维因素数据、常规数据、热点数据所在的数据库服务器地址 图表显示 d3 图表组件实时显示采集能效相关数据 消息 Rabbit MQ 详见2.2.2小节 推送 netty-socketio 基于Netty框架的Socket.io服务器端的java实现， 允许客户端无请求的情况下在服务器端主动推送检测任务流程 日志 SLF4J + Log4j2 业务日志和调试日志分开打印，同时基于时间和文件大小分割日志文件 文档 Swagger2 Swagger2生成RESTful APIs文档 存储 HBase等 具体实现与优化详见第三章 表2. 公共模块子系统各模块功能实现表 2.2.1. 权限模块 Apache Shiro支持认证、授权、加密和会话管理，能测数据管理系统通过实现Realm定义系统内部的权限规则，Security Manager通过从Realm获取用户的信息与权限认证验证Subject。下述是权限模块的核心功能以及实现： 1) 使用配置文件定义Realm进行用户登录、URL权限管理； 2) 常规方案仅使用Redis存取会话信息，本文使用Shiro session配合Redis实现“安全型”会话管理。引入spring-session-data-redis，@Enable Redis Http Session配置session过期时间，redis缓存会话数据实现分布式session同步，重启服务会话不丢失。 2.2.2. 消息模块 消息中间件采用RabbitMQ [ 7 ] ，使发消息者(多终端、各类型数据)与收消息者(各持久化服务)完全解耦，同时在发消息者与队列之间加了一层抽象——交换机，发消息者传输数据给交换机，交换机以“Direct”匹配key再转发的方式将数据投送至绑定的队列。
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user: 4. 测试 4.1. 后台压力测试 后台完整测试一般需涵盖工具类等方法测试、Controller类等RESTful API请求测试以及并发访问压力性能测试。其中基本方法测试基于Junit4，RESTful API测试基于Mock技术，性能、效率测试基于ContiPerf。 能测信息管理系统基于ContiPerf进行性能测试步骤如下： 1) 在dev环境下引入org.databene.contiperf组件进行性能测试； 2) 使用注解@PerfTest (invocations = 100， threads = 10)设置启动10个线程执行任务100次； 3) 运行测试，访问：target/contiperf-report/index.html。 得到ContiPerf报表如图4。 图4. ContiPerf性能测试报告 图4中throughput显示每秒执行任务次数162次，平均响应时间为0.041 s，性能满足需求。后端系统使用内嵌的Tomcat作为Servlet容器，启动ContiPerf测试后用VisualVM查看应用所占的资源情况如图5。 图5. VisualVM监控信息 如上图所示，ContiPerf开启测试后，Daemon threads后台线程10个，使用的堆内存为约90MB，对于资源使用情况符合预期。 4.2. 数据库性能测试 Apache JMeter是一款开源的压力测试工具，支持数据库、http请求等的压力测试，同时也支持混合应用场景多线程组并发测试，本文使用JMeter进行数据库压力测试，步骤如下： 1) 新建测试计划，添加线程组，设置线程数100； 2) 添加JDBC Connection Configuration，设置待测远程数据库服务器地址以及登录信息； 3) 添加JDBC Request，设置待测select语句，本次测试以单表条件查询为例，select id， workLevel from detect_info where DATE(updateTime) >= DATE('2018-10-15') limit 15； 4) 添加监听器，依次添加察看结果树与聚合报告； 配置完成，执行测试后，聚合报告结果如图6。 图6. JMeter聚合报告压力测试结果 如图6所示，总的select语句请求数Samples为34158条，Average平均响应时间为0.079s，Error%测试出现的错误请求数百分比为0.06%，Throughput(TPS，吞吐量)每秒处理的请求数243.2条，能承受较大的并发请求量。 4.3. HBase性能对比测试 针对既有的检测数据ER模型管理系统解决方案 [ 10 ] ，本文参考该方案搭建MySQL数据库、表(建mechanical、electrical、environmental三类能效因素表，并将HBase已load数据完全写入，保证两者的测试数据量一样)，并使用Druid连接池、查询索引优化，使用Apache JMeter压测三表联合查询语句“select type， motor， friction， speed， power， level， weight， height from (mechanical left join electrical on mechanical.id=electrical.id) left join environmental on mechanical.id=environmental.id”进行对比测试，设置线程数100。 对于本文设计的HBase多维因素数据表multid_factor，使用“Yahoo！CloudServing Benchmark(YCSB)”进行其数据服务性能基础测试，步骤如下： 1) 配置workload类型为workloadb，即Read mostly workload； 2) 设置load初始化Hbase表数据“./ycsb load hbase10-P../workloads/workloadb-p threads = 100-cp /etc/hbase/conf-p table = multid_factor-p columnfamily = mechanical-p columnfamily = electrical-p columnfamily = environmental-p recordcount = 10000-s > ./load.report”； 3) 运行负载测试“./ycsb run hbase10 …(如步骤2)中所示) -s > ./run.report”。 归纳JMeter聚合报告结果与YCSB命令行返回测试结果报告run.report，得出MySQL常规方案与本文设计HBase多维数据存储方案性能核心指标对比见表7。 Table 7 Comparison table of the core indexes of MySQL and HBase performanc DB 数据量 请求类型/数 吞吐量(ops/s) AverageLatency (s) MySQL 10，000 READ/1000 144.48 0.097 HBase 10，000 SELECT/1000 376.79 0.036 表7. MySQL与HBase性能核心指标对比表 如表7所示，关于多维的较大数据查询，在相同数据量、请求数、线程数的压测情况下，即使常规方案数据库针对多表的查询数据建立索引，吞吐量以及平均响应时间仍然逊于“数据本身即索引”的HBase多维数据表。另外，在多维因素增加维度的情况下，常规库数据库多表查询的响应时间也会有所增长，而HBase因为本身列存储的性质则不会因为增加列族而变化。
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user: 5. 结束语 本文基于HBase、MySQL以及Redis分别存储能效检测多维因素数据、常规数据以及热点数据，以SSM架构，结合配置中心、任务调度、日志文档、权限、消息、图表显示、推送等模块，根据配置注册电动葫芦型号以及其历史多维因素数据、常规数据，智能推送合适的检测任务，任务调度适时采集热点数据并实时图表显示，使用的消息队列支持多终端设备同时采集，同时可生成日志报表。该系统设计探讨了多维度数据的存储、索引等优化方案，具有较好的高可用性、可扩展性、高效率等特点，可满足不同型号电动葫芦多种测试条件的能效检测的信息管理需求，为相关人员提供便捷检测与技术支持。