導(dǎo)語：如何才能寫好一篇計(jì)算機(jī)常用技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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Keywords: computer network security network technology

Abstracts: In recent years, computer network access to the rapid development of network security issues will become a focus of attention. This paper analyzes the main factors affecting network security, focuses on several commonly used network information security technology. 中圖分類號：TN711文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是指利用網(wǎng)絡(luò)管理控制和技術(shù)措施，保證在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，數(shù)據(jù)的保密性、完整性及可使用性受到保護(hù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全包括兩個(gè)方面，即物理安全和邏輯安全。物理安全指系統(tǒng)設(shè)備及相關(guān)設(shè)施受到物理保護(hù)，免于破壞、丟失等。邏輯安全包括信息的完整性、保密性和可用性。 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，全球信息化已成為人類發(fā)展的大趨勢。但由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有聯(lián)結(jié)形式多樣性、互連性等特征，加上安全機(jī)制的缺乏和防護(hù)意識不強(qiáng)，致使網(wǎng)絡(luò)易受黑客、惡意軟件和其他不軌行為的攻擊，所以網(wǎng)絡(luò)信息的安全和保密是一個(gè)至關(guān)重要的問題。 一、威脅網(wǎng)絡(luò)安全的主要因素 影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的因素有很多，威脅網(wǎng)絡(luò)安全則主要來自人為的無意失誤、人為的惡意功擊和網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)的漏洞以及“后門”三個(gè)方面的因素，歸納起來如下： 1．應(yīng)用系統(tǒng)和軟件安全漏洞。WEB服務(wù)器和瀏覽器難以保障安全，最初人們引入CGI程序目的是讓主頁活起來，然而很多人在編CGI程序時(shí)對軟件包并不十分了解，多數(shù)人不是新編程序，而是對程序加以適當(dāng)?shù)男薷?，這樣一來，很多CGI程序就難免具有相同安全漏洞。且每個(gè)操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)軟件的出現(xiàn)都不可能是完美無缺，因此始終處于一個(gè)危險(xiǎn)的境地，一旦連接入網(wǎng)，就有可能成為功擊對象。 2．安全策略。安全配置不當(dāng)造成安全漏洞，例如：防火墻軟件的配置不正確，那么它根本不起作用。許多站點(diǎn)在防火墻配置上無意識地?cái)U(kuò)大了訪問權(quán)限，忽視了這些權(quán)限可能會被其他人員濫用。網(wǎng)絡(luò)入侵的目的主要是取得使用系統(tǒng)的存儲權(quán)限、寫權(quán)限以及訪問其他存儲內(nèi)容的權(quán)限，或者是作為進(jìn)一步進(jìn)入其他系統(tǒng)的跳板，或者惡意破壞這個(gè)系統(tǒng)，使其毀壞而喪失服務(wù)能力。對特定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，當(dāng)它啟動時(shí)，就打開了一系列的安全缺口，許多與該軟件捆綁在一起的應(yīng)用軟件也會被啟用。除非用戶禁止該程序或?qū)ζ溥M(jìn)行正確配置，否則，安全隱患始終存在。 3．后門和木馬程序。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，后門是指軟、硬件制作者為了進(jìn)行非授權(quán)訪問而在程序中故意設(shè)置的訪問口令，但也由于后門的存大，對處于網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成潛在的嚴(yán)重威脅。木馬是一類特殊的后門程序，是一種基于遠(yuǎn)程控制的黑客工具，具有隱蔽性和非授權(quán)性的特點(diǎn)；如果一臺電腦被安裝了木馬服務(wù)器程序，那么黑客就可以使用木馬控制器程序進(jìn)入這臺電腦，通過命令服務(wù)器程序達(dá)到控制電腦目的。 4．病毒。目前數(shù)據(jù)安全的頭號大敵是計(jì)算機(jī)病毒，它是編制者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或數(shù)據(jù)，影響硬件的正常運(yùn)行并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或程序代碼。它具有病毒的一些共性，如：傳播性、隱蔽性、破壞性和潛伏性等等，同時(shí)具有自己的一些特征，如：不利用文件寄生（有的只存在于內(nèi)存中），對網(wǎng)絡(luò)造成拒絕服務(wù)以及和黑客技術(shù)相結(jié)合等。 5．黑客。黑客通常是程序設(shè)計(jì)人員，他們掌握著有關(guān)操作系統(tǒng)和編程語言的高級知識，并利用系統(tǒng)中的安全漏洞非法進(jìn)入他人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其危害性非常大。從某種意義上講，黑客對信息安全的危害甚至比一般的電腦病毒更為嚴(yán)重。 二、常用的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 1．殺毒軟件技術(shù)。殺毒軟件是我們計(jì)算機(jī)中最為常見的軟件，也是用得最為普通的安全技術(shù)方案，因?yàn)檫@種技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來最為簡單，但我們都知道殺毒軟件的主要功能就是殺毒，功能比較有限，不能完全滿足網(wǎng)絡(luò)安全的需要。這種方式對于個(gè)人用戶或小企業(yè)基本能滿足需要，但如果個(gè)人或企業(yè)有電子商務(wù)方面的需求，就不能完全滿足了，值得欣慰的是隨著殺毒軟件技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的主流殺毒軟件同時(shí)對預(yù)防木馬及其它的一些黑客程序的入侵有不錯(cuò)的效果。還有的殺毒軟件開發(fā)商同時(shí)提供了軟件防火墻，具有了一定防火墻功能，在一定程度上能起到硬件防火墻的功效，如：360、金山防火墻和Norton防火墻等。

2．防火墻技術(shù)。防火墻技術(shù)是指網(wǎng)絡(luò)之間通過預(yù)定義的安全策略，對內(nèi)外網(wǎng)通信強(qiáng)制實(shí)施訪問控制的安全應(yīng)用措施。防火墻如果從實(shí)現(xiàn)方式上來分，又分為硬件防火墻和軟件防火墻兩類，我們通常意義上講的硬防火墻為硬件防火墻，它是通過硬件和軟件的結(jié)合來達(dá)到隔離內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)的目的，價(jià)格較貴，但效果較好，一般小型企業(yè)和個(gè)人很難實(shí)現(xiàn)；軟件防火墻它是通過純軟件的方式來達(dá)到，價(jià)格很便宜，但這類防火墻只能通過一定的規(guī)則來達(dá)到限制一些非法用戶訪問內(nèi)部網(wǎng)的目的。然而，防火墻也并非人們想象的那樣不可滲透。在過去的統(tǒng)計(jì)中曾遭受過黑客入侵的網(wǎng)絡(luò)用戶有三分之一是有防火墻保護(hù)的，也就是說要保證網(wǎng)絡(luò)信息的安全還必須有其他一系列措施，例如：對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。需要說明的是防火墻只能抵御來自外部網(wǎng)絡(luò)的侵?jǐn)_，而對企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全卻無能為力，要保證企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的安全，還需通過對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的有效控制和來實(shí)現(xiàn)。 3．?dāng)?shù)據(jù)加密技術(shù)。與防火墻配合使用的安全技術(shù)還有文件加密與數(shù)字簽名技術(shù)，它是為提高信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全性和保密性，防止秘密數(shù)據(jù)被外部竊取，偵聽或破壞所采用的主要技術(shù)手段之一。按作用不同，文件加密和數(shù)字簽名技術(shù)主要分為數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)完整性的鑒別以及密鑰管理技術(shù)四種。數(shù)據(jù)存儲加密技術(shù)是以防止在存儲環(huán)節(jié)上的數(shù)據(jù)失密為目的，可分為密文存儲和存取控制兩種；數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)的目的是對傳輸中的數(shù)據(jù)流加密，常用的有線路加密和端口加密兩種方法；數(shù)據(jù)完整性鑒別技術(shù)的目的是對介入信息的傳送、存取、處理人的身份和相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，達(dá)到保密的要求，系統(tǒng)通過對比驗(yàn)證對象輸入的特征值是否符合預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的安全保護(hù)。數(shù)據(jù)加密在許多場合集中表現(xiàn)為密匙的應(yīng)用，密匙管理技術(shù)事實(shí)上是為了數(shù)據(jù)使用方便。密匙的管理技術(shù)包括密匙的產(chǎn)生、分配保存、更換與銷毀等各環(huán)節(jié)上的保密措施。 數(shù)據(jù)加密技術(shù)主要是通過對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的加密來保障網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性，能夠有效地防止機(jī)密信息的泄漏。另外，它也廣泛地被應(yīng)用于信息鑒別、數(shù)字簽名等技術(shù)中，用來防止欺騙，這對信息處理系統(tǒng)的安全起到極其重要的作用。 4．入侵檢測技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)入侵檢測技術(shù)也叫網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，它通過硬件或軟件對網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，并與系統(tǒng)中的入侵特征數(shù)據(jù)庫等比較，一旦發(fā)現(xiàn)有被攻擊的跡象，立刻根據(jù)用戶所定義的動作做出反應(yīng)，如切斷網(wǎng)絡(luò)連接，或通知防火墻系統(tǒng)對訪問控制策略進(jìn)行調(diào)整，將入侵的數(shù)據(jù)包過濾掉等。因此入侵檢測是對防火墻有益的補(bǔ)充?？稍诓挥绊懢W(wǎng)絡(luò)性能的情況下對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽，從而提供對內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實(shí)時(shí)保護(hù)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。 5．網(wǎng)絡(luò)安全掃描技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)安全掃描技術(shù)是檢測遠(yuǎn)程或本地系統(tǒng)安全脆弱性的一種安全技術(shù)，通過對網(wǎng)絡(luò)的掃描，網(wǎng)絡(luò)管理員可以了解網(wǎng)絡(luò)的安全配置和運(yùn)行的應(yīng)用服務(wù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全漏洞，客觀評估網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)等級。利用安全掃描技術(shù)，可以對局域網(wǎng)絡(luò)、Web站點(diǎn)、主機(jī)操作系統(tǒng)、系統(tǒng)服務(wù)以及防火墻系統(tǒng)的安全漏洞進(jìn)行服務(wù)，檢測在操作系統(tǒng)上存在的可能導(dǎo)致遭受緩沖區(qū)溢出攻擊或者拒絕服務(wù)攻擊的安全漏洞，還可以檢測主機(jī)系統(tǒng)中是否被安裝了竊聽程序、防火墻系統(tǒng)是否存在安全漏洞和配置錯(cuò)誤。 網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展戚戚相關(guān)，關(guān)系著IN-TERNET的進(jìn)一步發(fā)展和普及。網(wǎng)絡(luò)安全不能僅依靠殺毒軟件、防火墻和漏洞檢測等硬件設(shè)備的防護(hù)，還應(yīng)注重樹立人的計(jì)算機(jī)安全意識，才可能更好地進(jìn)行防護(hù)，才能真正享受到網(wǎng)絡(luò)帶來的巨大便利。

[參考文獻(xiàn)] [1]顧巧論．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2008．

[2]李軍義．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用[M]．北京：北方大學(xué)出版社，2006．

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關(guān)鍵詞 云計(jì)算；機(jī)場；信息系統(tǒng)；功能集成

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）14-0110-01

機(jī)場信息系統(tǒng)的建設(shè)是機(jī)場高效運(yùn)營的重要調(diào)控組成部分。在調(diào)控運(yùn)營系統(tǒng)建設(shè)過程中忽視信息化的建設(shè)，將使機(jī)場運(yùn)營、服務(wù)等功能無法得到真正的發(fā)揮，不能做到真正的人性化服務(wù)。云計(jì)算作為常規(guī)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展與融合的優(yōu)良產(chǎn)物，在各行業(yè)中發(fā)揮非常良好的應(yīng)用效果。機(jī)場作為一個(gè)信息化專業(yè)集成度非常高的行業(yè)，是一個(gè)對電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、IT技術(shù)高度依賴的行業(yè)，其高新信息技術(shù)的應(yīng)用均以提高管理和服務(wù)水平同時(shí)降低機(jī)場建設(shè)、運(yùn)營成本為目的。云計(jì)算作為一種新的信息技術(shù)，如何在現(xiàn)有的機(jī)場信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以及即將新建機(jī)場信息系統(tǒng)時(shí)，將云計(jì)算技術(shù)的服務(wù)模式有效融合在機(jī)場信息系統(tǒng)中，提高機(jī)場綜合運(yùn)營經(jīng)濟(jì)效益，就顯得非常有工程實(shí)踐應(yīng)用研究意義。

1 常規(guī)機(jī)場信息集成系統(tǒng)中存在的問題

從大量文獻(xiàn)資料和實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)可知，在國內(nèi)幾乎所有已建成投運(yùn)的機(jī)場從竣工日起就開始投入大量的人力、物力進(jìn)行信息系統(tǒng)維護(hù)，并隨運(yùn)營時(shí)間的增長，在IT信息設(shè)備系統(tǒng)方面的維護(hù)和保養(yǎng)所投入的經(jīng)費(fèi)也在逐年增加，尤其對于大中型機(jī)場而言其投入就更加驚人。筆者結(jié)合多年的機(jī)場信息化工程建設(shè)及管理經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為目前國內(nèi)大部分機(jī)場在用的信息化集成系統(tǒng)存在以下不足。

1）數(shù)據(jù)間的簡單關(guān)聯(lián)，而系統(tǒng)間高耦合性，導(dǎo)致存在數(shù)據(jù)孤島，信息數(shù)據(jù)綜合利用效率較低。由于沒有統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，許多廠家為了搶占有限市場，為了便于快速開發(fā)出應(yīng)用軟件系統(tǒng)，通常采用直接在兩個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)間做硬編碼接口模式，并沒有充分考慮兩個(gè)信息系統(tǒng)間的匹配性、合理性和兼容擴(kuò)展性。進(jìn)而導(dǎo)致原本可以進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享的互聯(lián)系統(tǒng)變成兩個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)各自獨(dú)有的數(shù)據(jù)信息資源，數(shù)據(jù)沒有得到有效利用。當(dāng)用戶提出新的管理、服務(wù)功能需求時(shí)，只能根據(jù)需要重新創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、開發(fā)前端應(yīng)用軟件、制作關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)接口等，造成系統(tǒng)的重復(fù)配置，信息數(shù)據(jù)資料浪費(fèi)嚴(yán)重，綜合開發(fā)、維護(hù)成本大大增加。

2）缺乏統(tǒng)一通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)，信息綜合集成程度偏低

由于機(jī)場信息化系統(tǒng)建設(shè)缺乏統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，許多信息化集成項(xiàng)目均帶有特定的工程背景和特定的目的性，經(jīng)常是一個(gè)項(xiàng)目一個(gè)樣式，不同廠家采用不同模式等。常規(guī)的點(diǎn)對點(diǎn)通信連接模式除了阻礙信息數(shù)據(jù)在系統(tǒng)間的高效合理利用外，也為后期機(jī)場的統(tǒng)一調(diào)控和運(yùn)營維護(hù)帶來極大不便。

3）數(shù)據(jù)信息資源共享利用率偏低、缺乏個(gè)性化優(yōu)質(zhì)服務(wù)的信息集成

由于目前機(jī)場信息系統(tǒng)主要以單個(gè)系統(tǒng)服務(wù)功能為主，缺乏系統(tǒng)間的集成共享，導(dǎo)致數(shù)據(jù)間的關(guān)系只是簡單的點(diǎn)對點(diǎn)的模式不能再次被關(guān)聯(lián)。另外，缺乏個(gè)性化、人性化、體驗(yàn)感高的集成服務(wù)系統(tǒng)。機(jī)場信息或訂閱手段目前較為單一，尤其缺乏與旅客直接溝通的信息集成應(yīng)用系統(tǒng)，廣播、航顯、離港、安檢信息管理等系統(tǒng)大多只能為場內(nèi)旅客提供服務(wù)，而對于機(jī)場外的旅客獲得信息渠道尤為單一甚至沒有，人性化應(yīng)用服務(wù)渠道、功能等有待完善提高。

2 云計(jì)算技術(shù)在機(jī)場信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

在IT168網(wǎng)站的《2009-2010年IT技術(shù)應(yīng)用趨勢調(diào)研報(bào)告》中的“企業(yè)云計(jì)算應(yīng)用發(fā)展趨勢”一節(jié)明確指出：“受常規(guī)IT應(yīng)用模式和觀念的限制”成為當(dāng)前影響云計(jì)算技術(shù)在中國各行業(yè)中快速發(fā)展的關(guān)鍵因素中核心因素。云計(jì)算技術(shù)在機(jī)場信息系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用，應(yīng)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一實(shí)施等原則進(jìn)行，并充分結(jié)合機(jī)場現(xiàn)有信息化基礎(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，首先考慮云計(jì)算的應(yīng)用服務(wù)信息功能，逐步建立起機(jī)場數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)交互共享的技術(shù)平臺，形成機(jī)場“私有云”，運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)建成標(biāo)準(zhǔn)、集中、高效、優(yōu)質(zhì)、實(shí)時(shí)、動態(tài)的機(jī)場數(shù)據(jù)信息集成自動化系統(tǒng)，有效提升機(jī)場綜合運(yùn)營效率和個(gè)性化優(yōu)質(zhì)服務(wù)品質(zhì)目標(biāo)，降低信息系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)維成本。

按照分層信息集成交互原則，結(jié)合機(jī)場常規(guī)信息系統(tǒng)存在的不足，筆者認(rèn)為機(jī)場信息集成系統(tǒng)可以按照信息交互功能層、應(yīng)用整合功能層和對外功能層三層架構(gòu)進(jìn)行建設(shè)，其邏輯組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖1可知，機(jī)場信息集成系統(tǒng)以機(jī)場應(yīng)用服務(wù)總線（ESB）為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議格式，各功能（應(yīng)用系統(tǒng)、弱電生產(chǎn)系統(tǒng)、外部查詢系統(tǒng)等）子系統(tǒng)按照ESB接口規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。在信息交換功能層中，將機(jī)場運(yùn)營過程中的管理服務(wù)子系統(tǒng)如：生產(chǎn)系統(tǒng)、航顯系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、離港系統(tǒng)、安檢系統(tǒng)、貨運(yùn)系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、樓宇智能化系統(tǒng)，以及機(jī)場運(yùn)營數(shù)據(jù)庫（AODB）等功能系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)范集成；應(yīng)用整合功能層，間信息交換功能層集成收集的統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)不同子系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生各類數(shù)據(jù)信息在交互過程中所涉及到的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、內(nèi)容路由等；對外功能層，是基于面向服務(wù)的思想構(gòu)建的人性化、個(gè)性化實(shí)時(shí)動態(tài)信息響應(yīng)流程，以滿足場內(nèi)或場外旅客對旅客類、行李類、航班類、資源類等信息數(shù)據(jù)的請求需求。按照同步或異步，或訂閱，請求或回復(fù)等模式格式，將機(jī)場各功能子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動態(tài)交互，并應(yīng)用到用戶個(gè)性終端，滿足用戶對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的動態(tài)交互，同時(shí)也能增強(qiáng)用戶對機(jī)場集成信息化系統(tǒng)的體驗(yàn)感。

基于云計(jì)算技術(shù)的機(jī)場信息集成系統(tǒng)，其核心建設(shè)思想在于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)按需提供動態(tài)優(yōu)質(zhì)服務(wù)，充分實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)資源的交互共享。未來機(jī)場信息系統(tǒng)不僅在某個(gè)機(jī)場內(nèi)容實(shí)現(xiàn)集成集約化，同時(shí)可在全國范圍內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)場資源的同步交互共享，形成大區(qū)域或全國范圍的“機(jī)場云”信息機(jī)場系統(tǒng)。在“機(jī)場云”下的所有機(jī)場只需通過標(biāo)準(zhǔn)模式接入云端即可實(shí)現(xiàn)機(jī)場資源的同步共享，提高機(jī)場綜合個(gè)性化、人性化管理和服務(wù)水平。

3 結(jié)束語

“云機(jī)場”在機(jī)場信息化系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)中還是一個(gè)較新的概念，如何推動“云計(jì)算”技術(shù)在機(jī)場信息化中應(yīng)用和發(fā)展，需要行業(yè)內(nèi)外等多方的共同努力，并逐步形成滿足機(jī)場高效優(yōu)質(zhì)運(yùn)營管理的“私有云”，有效提高機(jī)場信息系統(tǒng)資源的交互共享，提升機(jī)場運(yùn)營效率和服務(wù)品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：工具包；地質(zhì)數(shù)據(jù)；算法

引言

隨著地質(zhì)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的迅速發(fā)展及成礦理論的不斷向前發(fā)展，礦產(chǎn)資源定量預(yù)測已由初期的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)預(yù)測發(fā)展演變?yōu)橐杂?jì)算機(jī)技術(shù)為手段，多種信息的綜合預(yù)測[1]。分形理論、混沌動力學(xué)等方法快速發(fā)展[2]，多元綜合信息物探、化探、遙感等信息進(jìn)行成礦預(yù)測[3-5]。礦產(chǎn)資源定量預(yù)測已發(fā)展出眾多地質(zhì)數(shù)據(jù)處理算法，由于采集到的野外地質(zhì)數(shù)據(jù)量較大，對礦體的靶區(qū)的圈定往往需要綜合多種算法進(jìn)行處理，使得在地質(zhì)數(shù)據(jù)處理分析上將花費(fèi)大量的時(shí)間，浪費(fèi)人力，財(cái)力。因此，需要將地學(xué)算法融合成相應(yīng)的軟件平臺。供地學(xué)專家在進(jìn)行定量預(yù)測評價(jià)時(shí)根據(jù)需要組合使用，這可以大大提高數(shù)據(jù)處理效率，為地學(xué)專家節(jié)省大量的時(shí)間與精力。

1 地學(xué)數(shù)據(jù)常用算法研究

通過對地學(xué)數(shù)據(jù)常用算法進(jìn)行系統(tǒng)研究，總結(jié)出地學(xué)數(shù)據(jù)處理算法主要包括四個(gè)方面：地質(zhì)數(shù)據(jù)預(yù)處理算法、地質(zhì)數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)分析算法，地質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析算法，定量礦床預(yù)測評價(jià)算法。而地質(zhì)數(shù)據(jù)預(yù)處理算法包括地質(zhì)變量選擇和地質(zhì)變量變換。地質(zhì)變量選擇方法主要有點(diǎn)圖法，相關(guān)系數(shù)法，秩和檢驗(yàn)法；地質(zhì)變量變換方法主要有標(biāo)準(zhǔn)變換，極差變換，平方根變換，對數(shù)變換，反正弦變換和反余弦變換等。描述性統(tǒng)計(jì)分析算法包括描述性統(tǒng)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)圖繪制。描述性統(tǒng)計(jì)方法包括：分位數(shù)，中位數(shù)，均值，標(biāo)準(zhǔn)差和方差，峰度以及變異系數(shù)等。繪制統(tǒng)計(jì)圖主要是進(jìn)行條形圖，餅圖，直方圖以及散點(diǎn)圖等。地質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析算法是處理地質(zhì)數(shù)據(jù)所必須的環(huán)節(jié)，它主要用多元統(tǒng)計(jì)以及分形算法分析地質(zhì)數(shù)據(jù)。礦產(chǎn)資源定量評價(jià)實(shí)質(zhì)上是礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)在地質(zhì)基礎(chǔ)上的概率表征，采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法，利用計(jì)算機(jī)建立礦產(chǎn)資源的空間定位和資源定量統(tǒng)計(jì)模型，從而解決礦產(chǎn)靶區(qū)的預(yù)測。

2 算法工具包平臺開發(fā)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：操作系統(tǒng)為Windows系列。主機(jī)要求為PC兼容機(jī)內(nèi)存1G以上，顯示分辨率800*600以上。系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境：CPU主頻2.1GHz以上，系統(tǒng)內(nèi)存大于512MB，推薦使用內(nèi)存應(yīng)在1G以上。硬盤空間大小由模型數(shù)據(jù)大小決定，使用5400轉(zhuǎn)/秒的以上硬盤即可，顯存512MB以上。開發(fā)技術(shù)：Visual Studio或QT。運(yùn)行環(huán)境：Windows系列。文章采用MVC設(shè)計(jì)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。模型（Model）負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運(yùn)算和處理，視圖（View）負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)顯示，控制器（Controller）負(fù)責(zé)接收、截取用戶請求（如鍵盤輸入，鼠標(biāo)點(diǎn)擊），但不處理業(yè)務(wù)信息，它只把用戶的信息傳遞給模型，告訴模型該做什么，由模型返回最終的處理結(jié)果?？刂破髟龠x擇符合要求的視圖返回給用戶。在軟件平臺中導(dǎo)入需要處理的數(shù)據(jù)后，即可利用工具包各功能模塊的相應(yīng)算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在軟件平臺工作區(qū)中可以直接對數(shù)據(jù)進(jìn)修改，編輯等操作。

3 地學(xué)算法工具包應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

為了顯示工具包應(yīng)用效果，利用工具包應(yīng)用平臺的主成分分析處理湖北省大冶銅綠山20萬水系數(shù)據(jù)。根據(jù)工具包平臺得出主成分分析結(jié)果，運(yùn)行時(shí)間為0.235048秒；而直接通過MTLAB程序得出主成分分析結(jié)果，運(yùn)行時(shí)間為7.378104秒。由分析結(jié)果可知，通過工具包平臺得到的主成分結(jié)果與MTLAB程序所得結(jié)果一致，兩者精度相差0.001，然而工具包平臺處理速度是MTLAB程序處理的31.39倍。由表1，表2知，Au，Ag，Cu元素到了第二主成分時(shí)累積貢獻(xiàn)率達(dá)到0.902>0.85，從而取前兩個(gè)主成分就能代表主要信息反應(yīng)。通過工具包平臺的分形算法得出Au，Ag，Cu元素的綜合異常分帶，通過元素綜合異常分帶區(qū)域就可以有效確定靶區(qū)位置，進(jìn)而找到相應(yīng)礦床。

4 結(jié)束語

文章設(shè)計(jì)的算法工具包平臺能夠使用于Windows系列運(yùn)行環(huán)境。通過工具包應(yīng)用平臺有效完成了對湖北省大冶銅綠山20萬水系數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，通過平臺得出的主成分結(jié)果與MTLAB編程所得結(jié)果一致，兩者精度相差0.001，然而工具包平臺處理速度是MTLAB程序處理的31.39倍，大大提高了處理數(shù)據(jù)的速度。通過軟件得出的綜合異常分帶區(qū)域可以圈地靶區(qū)范圍。文章設(shè)計(jì)的算法工具包應(yīng)用平臺涉及了地學(xué)數(shù)據(jù)處理的大量算法，有利于地學(xué)工作根據(jù)所需進(jìn)行地質(zhì)數(shù)據(jù)處理，大大節(jié)約地質(zhì)找礦的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

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[3]陳三明.錫礦山銻礦田多元地學(xué)綜合信息成礦預(yù)測研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2012.

[4]秦飛龍，郭科，柳炳利，等.高光譜遙感影像分類算法并行處理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，43（1）：119-123.

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關(guān)鍵詞：數(shù)字水?。籇CT數(shù)字水印算法；DWT數(shù)字水印算法

中圖分類號：TP309.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599?。?012）　19-0000-02

數(shù)字水印技術(shù)是國際上出現(xiàn)的最新的一門信息隱藏技術(shù)。數(shù)字水印在鑒別真?zhèn)?、?biāo)識隱藏、隱蔽通信、身份認(rèn)證等方面具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。按隱藏位置劃分，我們可以將數(shù)字水印劃分為頻域、時(shí)/頻域、時(shí)/空域和時(shí)間/尺度域數(shù)字水印幾類。其中時(shí)/空域數(shù)字水印是采用空間域算法直接在信號空間加載水印信息；頻域數(shù)字水印是用變換域算法在DCT變換域上隱藏水印信息；時(shí)/頻域以及時(shí)間/尺度域數(shù)字水印則也是采用變換域算法分別在時(shí)/頻變換域與小波變換域上隱藏水印信息。下面對兩種典型的水印算法進(jìn)行了分析，除特別指明外，這些算法主要針對圖像數(shù)據(jù)。

1 DCT數(shù)字水印算法

DCT變換是在最小均方差條件下得到的比較好的的變換。由于DFT變換要對n點(diǎn)像素做周期延伸處理，所以在周期的位置點(diǎn)處通常會加入一個(gè)突變，這就是說將會導(dǎo)致比較大的高頻系數(shù)出現(xiàn)，也就是能量不能在低頻區(qū)域得到比較充分的集中。而DCT變換相當(dāng)于對2n點(diǎn)做DFT變換處理，它是先把最初的n點(diǎn)像素進(jìn)行偶對稱擴(kuò)展處理后再做周期拓展，所以在邊界處沒有出現(xiàn)突變，能量能夠更加集中。另外，它有固定基，它的性能與K-L變換最接近，因而它是變換域算法的主流算法，如今有3個(gè)國際編碼標(biāo)準(zhǔn)都選取了DCT變換算法。當(dāng)然，必須說明的是，均方差并不是最好的失真判斷指標(biāo)，只是由于它簡單才被廣泛采用。

二維DCT變換的數(shù)字水印技術(shù)原理是：首先把原始圖像劃分成N*N的像素塊，然后挨著對N*N的每一個(gè)像素塊進(jìn)行DCT變換處理。因?yàn)榻^大部分圖像的高頻帶分量比較小，對應(yīng)于圖像高頻帶的分量的系數(shù)通常趨近于0，同時(shí)人眼對圖像高頻帶部分的失真敏感度很低，因而能夠?qū)D像高頻部分進(jìn)行更加粗糙的量化處理。所以，傳輸變換系數(shù)的數(shù)碼率與傳送圖像像素的數(shù)碼率相比要小很多。到達(dá)接收端以后通過反向DCT變換回到原始狀態(tài)，也許會有一定程度的失真現(xiàn)象，但是人眼還是可以接受的。

N*N像素矩陣I（i，j）的二維DCT變換定義如下：

基于DCT變換域的數(shù)字水印特點(diǎn)如下：

在基于DCT的變換域編碼過程中，原始圖像是先經(jīng)過分塊（例如8×8）后再做DCT變換，這種變換是不是全局性的，僅僅反映了原始圖像數(shù)據(jù)的某一部分信息。當(dāng)然也能夠針對整個(gè)圖像的特點(diǎn)，不過計(jì)算速度與分塊DCT相比要慢。原始圖像在經(jīng)過DCT變換以后，得到的DCT變換圖像具有以下三個(gè)特點(diǎn)，：

（1）從直方圖統(tǒng)計(jì)的意義上系數(shù)的值都是取的零值附近的值，浮動的范圍很小，這就說明只需要用比較小的量化的比特位數(shù)就可以表示DCT的系數(shù)。

（2）經(jīng)過DCT變換操作以后，圖像能量都在圖像的低頻部分分布著，也就是說DCT圖像中不為0的系數(shù)大部分都集中在一起，所以編碼效率非常高。

（3）原圖像塊的精細(xì)構(gòu)成沒有得到保留，從中不能反映原圖像塊的邊界和圖像輪廓等信息，這一點(diǎn)是由于圖像DCT在處理圖像局部性方面有所欠缺造成的。

如下左圖1-1是進(jìn)行DCT變換處理后的系數(shù)圖，圖1-2為初始圖像。用幾條線劃分出圖像的低頻帶、中頻帶以及高頻帶分別所在的區(qū)域?？梢悦黠@的看出，原始圖像在進(jìn)行DCT變換處理以后的絕大部分參數(shù)趨近于0，僅僅在左上角的低頻帶區(qū)域有比較大的數(shù)值，中頻帶區(qū)域的參數(shù)值相對來說比較小，然而絕大部分高頻帶的參數(shù)值很小，已經(jīng)趨近于0。

2 DWT數(shù)字水印算法

小波作為圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要技術(shù)，以及成為研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，而小波包分析與小波分析相比能夠?yàn)樾盘柼峁└_的分析方法，兩者具有各自的特點(diǎn)。具體介紹如下。

2.1 在小波變換域上加入數(shù)字水印有如下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)

（1）能夠?qū)τ蒍PEG有損壓縮而造成的水印消失現(xiàn)象起到防止作用。（2）能夠采用在信號源編碼方面對基于人眼視覺特性的圖像失真研究成果來控制水印的嵌入強(qiáng)度和嵌入位置。（3）能夠?qū)崿F(xiàn)在圖像的壓縮區(qū)域直接嵌入水印信號。（4）通過多分辨率的分析，能夠在不需要整幅圖像的情況下進(jìn)行水印信息的驗(yàn)證操作。（5）比較充分的考慮人眼的視覺特性HVS。

2.2 離散DWT、小波包分析理論包括

（1）DWT空間頻率分析。假設(shè)H　為高通濾波器，H　為低通濾波器，初始信號所占的總頻率帶為（0，?。?，那么進(jìn)行一級分解操作后，原始頻率帶被劃分為低頻帶（0，　/2）和高頻帶（　/2，?。?。接著對低頻帶進(jìn)行同樣的二級分解操作，如此反復(fù)下去。

（2）離散DWT的定義。小波變換的概念是由法國從事石油信號處理的工程師J.Morlet在1974年首先提出的。離散小波是將連續(xù)小波進(jìn)行離散化處理后得到的，假設(shè)任意函數(shù)x（t）的小波變換為W（a，b），其中a，b為尺度參數(shù)，　為小波函數(shù)，現(xiàn)在將a，b，t都進(jìn)行離散化處理，令　，i>0，i為整數(shù)；　，T 為采樣時(shí)間的間隔。則小波函數(shù)序列可以表示為　。

任意函數(shù)x（t）的離散化小波變換可表示為：　.

（3）圖像的小波分解與重構(gòu)。以小波分解為基礎(chǔ)的多分辨率分析對圖像能夠做比較有效的時(shí)域和頻域分解，圖像在進(jìn)行小波分解操作以后，進(jìn)行一級分解以后能夠得到四個(gè)頻率子帶，分別是低頻帶、水平帶以及垂直與對角線子帶。進(jìn)行第二級分解以后就把低頻帶進(jìn)一步分解成同上的四個(gè)頻率子帶，如下圖2-7所示是將原始圖像信號經(jīng)過三級分解以后的分解示意圖。

DWT水印算法主要是通過采用控制與量化的處理方式，把水印信息嵌入到原始圖像信號的低頻部分，然后利用量化步長和低頻域的平均幅度值來做提取水印操作，這種算法不需要初始圖像的參與。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：化工計(jì)算；臨界常數(shù)；教學(xué)改革

中圖分類號：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：

一、教學(xué)現(xiàn)狀

《化工計(jì)算》課程是化工類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容主要包括化工工藝計(jì)算的基本原理、化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、物料衡算、能量衡算和物能聯(lián)算等，其中合理的估算物性數(shù)據(jù)對正確地求解物料衡算和能量衡算至關(guān)重要，是化工計(jì)算的核心內(nèi)容之一。然而教材中對應(yīng)的例題都是通過人工計(jì)算，涉及查表、查圖、公式計(jì)算等多重步驟，求解過程費(fèi)時(shí)耗力，老師講得費(fèi)勁，學(xué)生也覺得枯燥乏味。因此，非常有必要將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)工具教學(xué)相結(jié)合進(jìn)行比較講述，達(dá)到重視基礎(chǔ)理論知識的理解和靈活使用計(jì)算機(jī)模擬工具的雙重目的。目前，化工計(jì)算軟件中應(yīng)用于化工流程模擬的主要有Aspen Plus、ProII、ChemCAD、Hysys等[1-3]，本文則主要是結(jié)合青海大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科教學(xué)使用的《化工計(jì)算》教材中基本物性數(shù)據(jù)臨界常數(shù)的相關(guān)例題運(yùn)用Aspen Plus模擬手段進(jìn)行相關(guān)物性數(shù)據(jù)的估算，以期達(dá)到提高計(jì)算效率與獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化工計(jì)算的興趣，提高化工計(jì)算專業(yè)素養(yǎng)的目的。

二、人力計(jì)算與軟件計(jì)算聯(lián)合教學(xué)應(yīng)用

臨界常數(shù)估算的基本理論

2）利用模擬軟件進(jìn)行估算

（1） Aspen Plus軟件中Lydersen基團(tuán)貢獻(xiàn)法的估算方法

（2）Aspen Plus軟件中的直接估算方法

另外，在Aspen Plus軟件中也可以不利用Lydersen基團(tuán)貢獻(xiàn)法，也就是說可以不輸入正常沸點(diǎn)Tb和分子量M的值，直接通過輸入分子骨架對氯苯進(jìn)行相關(guān)物性的估算，比較而言更為簡單。

之后，不再做前者第五步的輸入，而是直接可以查看Estimate all Missing parameters結(jié)果。其中Tc=630.007K、Pc=4444444.44N/m2=43.86atm、Vc=0.3125m3/Kmol=312.5mL/mol

（3）不同方法估算結(jié)果比較

Aspen Plus軟件中Lydersen基團(tuán)貢獻(xiàn)法的估算結(jié)果與傳統(tǒng)手算結(jié)果是一致的，這主要是二者的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法是完全一致的，只是采取的途徑不同而已，其計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值比較相對誤差較小，其中臨界溫度的誤差為：0.36%，臨界壓力的誤差為：0.45%，臨界體積的誤差為：0.65%。比較而言，不使用Lydersen基團(tuán)貢獻(xiàn)法，而直接輸入有機(jī)物分子骨架也可以對有機(jī)物的純物質(zhì)進(jìn)行臨界常數(shù)據(jù)的估計(jì)，只不過相對誤差要大些，其中臨界溫度的誤差為：0.38%，臨界壓力的誤差為：1.66%，臨界體積的誤差為：1.46%，如果在誤差允許范圍內(nèi)，采用直接有機(jī)物分子骨架輸入的估算方法比較而言相對要快捷些。

三、結(jié)語

化工物性數(shù)據(jù)是化學(xué)研發(fā)和化工生產(chǎn)中的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)人工估算數(shù)據(jù)獲取的途徑需要查閱相關(guān)專業(yè)手冊，并借助估算公式來實(shí)現(xiàn)，整個(gè)過程費(fèi)時(shí)耗力，并有可以出現(xiàn)計(jì)算和查閱方面的錯(cuò)誤。本文結(jié)合教材中的實(shí)例嘗試教學(xué)改革，在向?qū)W生講述估算基本理論的同時(shí)，向?qū)W生引入現(xiàn)代化化工設(shè)計(jì)模擬軟件Aspen Plus在化工基本特性數(shù)據(jù)臨界參數(shù)方面的使用，將手工估算與計(jì)算機(jī)估算兩者形成對比，旨在讓學(xué)生意識到建立扎實(shí)理論知識根基的重要性和培養(yǎng)駕馭現(xiàn)代化化工模擬工具快捷高效解決化工問題的能力。同時(shí)又能夠達(dá)到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)效率的目的。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：長距離輸水管道工程水力計(jì)算沿程水頭損失系數(shù)Excel單變量求解

Pick to: combined with usually long water pipe flow patterns in the water supply outdoor design code for revision of the three types of hydraulic calculation formula applied range analysis, think Wesley Bach-darcy formula has a wider range of application. Solving Wesley Bach-in the formula of darcy along the riser head loss coefficient, but through the check moody's figure or solving ko column brooke white way equation and so on. In ko column brooke white formula to solve complex problems in operation, this paper puts forward the use of Excel "single variable solving" function of calculation method and simple.

Keywords: long water pipe engineering hydraulic calculation frictional head loss coefficient Excel single variable solution

中圖分類號：C64文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

近年來,隨著我國城市化快速推進(jìn)，城市規(guī)模擴(kuò)張和居民生活水平提高，城市綜合用水量急劇增加，供水與需水矛盾日益突出。因水資源空間分布不均導(dǎo)致的資源型缺水和水環(huán)境污染造成的水質(zhì)型缺水成為阻礙經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重大問題。為解決這一問題，多地實(shí)施長距離引調(diào)水工程。

管道輸水是長距離引調(diào)水工程通常采用的輸水型式。長距離輸水管道工程指“距離超過10km的用管道輸送原水、清水的建設(shè)工程”[1]。例如南水北調(diào)中線北京段惠南莊泵站至大寧調(diào)壓池段采用DN4000PCCP管，雙線敷設(shè)，管道長度56km，單管輸水能力10～30m3/s[2]，屬大型長距離輸水管道工程。類似長輸管道工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行分析，選擇恰當(dāng)?shù)乃τ?jì)算公式確定水頭損失，對于保障工程安全可靠、投資經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行高效節(jié)能具有重要意義。

1 長輸管道水流型態(tài)分析

1855年雷諾用試驗(yàn)揭示了實(shí)際流體運(yùn)動存在的兩種型態(tài)：層流和紊流,并提出液流型態(tài)可用下列量綱為一的數(shù)（雷諾數(shù)）來判斷：

（4）

式中：—雷諾數(shù)；

—水的運(yùn)動粘度，cm2/s。

大量實(shí)驗(yàn)證明，圓管內(nèi)液流實(shí)際雷諾數(shù)小于2300可視為層流，雷諾數(shù)介于2300～4000之間時(shí)屬于水流型態(tài)自層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯倪^渡區(qū)，雷諾數(shù)大于等于4000則為紊流。根據(jù)尼古拉茲等人的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，紊流區(qū)可再劃分為以下三個(gè)區(qū)域[4]：

光滑區(qū)：粘性底層厚度大于管道當(dāng)量粗糙度，與層流區(qū)情況相類似，沿程水頭損失系數(shù)僅與有關(guān)，關(guān)系表示為：；

過渡粗糙區(qū)：粘性底層不能完全淹沒，管道當(dāng)量粗糙度開始對沿程水頭損失發(fā)生影響，因此既與有關(guān)，又與有關(guān)，關(guān)系表示為：；

粗糙區(qū)：粘性底層的粘滯阻力幾乎可以忽略不計(jì)，管道當(dāng)量粗糙度對沿程阻力系數(shù)起主要作，關(guān)系表示為：。

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，10℃水的動力粘度=0.0131cm2/s，管徑DN≥400時(shí)長距離輸水管道的平均經(jīng)濟(jì)流速0.9～1.4m/s[3]，計(jì)算可知管內(nèi)水流雷諾數(shù)>2×105。由此可見，通常情況下長距離輸水管道內(nèi)水流的型態(tài)為紊流。至于管內(nèi)水流型態(tài)屬于紊流中的哪一類，則要根據(jù)具體情況計(jì)算粘性底層厚度，再與管道當(dāng)量粗糙度比較后確定。

2 常用水力計(jì)算公式及適用范圍

《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）中修訂制定了3種類型的水力計(jì)算公式：（1）魏斯巴赫-達(dá)西公式；（2）舍齊公式；（3）海曾—威廉公式。

2.1 魏斯巴赫-達(dá)西公式

（1）

式中：—沿程水頭損失，m；

—沿程水頭損失系數(shù)；

—管道長度，m；

—管道計(jì)算內(nèi)徑，m；

—流速，m/s。

魏斯巴赫-達(dá)西公式是一個(gè)半理論半經(jīng)驗(yàn)公式，適用于不同流體在各種流態(tài)下的摩阻損失計(jì)算[2]。求解魏斯巴赫-達(dá)西公式中沿程水頭損失系數(shù)需通過尼古拉茲公式、卡門公式或者柯列布魯克-懷特公式等經(jīng)驗(yàn)公式，也可通過穆迪圖查得。

2.2 舍齊公式

1768年法國工程師舍齊在工程設(shè)計(jì)報(bào)告中提出了明渠水流摩阻與水力半徑、水流速度的關(guān)系式：

（2）

式中：—舍齊系數(shù)；

—水力半徑，m；

—水力坡降。

稱為舍齊公式。式中舍齊系數(shù)的求解可選用曼寧公式、巴甫洛夫斯基公式等經(jīng)驗(yàn)公式。舍齊公式是明渠水流計(jì)算的主要公式之一。由于舍齊公式是基于阻力平方區(qū)紊流的實(shí)測資料整理得出的經(jīng)驗(yàn)公式，故更適用于阻力平方區(qū)明渠均勻流或無壓管流水力計(jì)算。

2.3 海曾-威廉公式

（3）

式中：—海曾-威廉系數(shù)；

—管道流量，m3/s。

海曾-威廉公式是在直徑不大于3.66m工業(yè)管道的大量測量數(shù)據(jù)上建立的經(jīng)驗(yàn)公式，稱為海曾-威廉系數(shù)，輸水管材確定后該系數(shù)可查表獲得。由于編制海曾-威廉公式時(shí)采樣的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：管徑74%小于0.5m，92%小于1.5m；雷諾數(shù)71%小于105，80%小于106，該公式適用的雷諾數(shù)范圍大致為104～2×106，適用的水溫范圍為4～25℃，且大管徑管道水力計(jì)算時(shí)應(yīng)慎重選用[6]。

3 沿程水頭損失系數(shù)的求解

綜合以上分析，長距離輸水管道水力計(jì)算時(shí)魏斯巴赫-達(dá)西公式適用范圍比其它兩種公式更為廣泛。用魏斯巴赫-達(dá)西公式計(jì)算沿程水頭損失，必須先確定式中沿程水頭損失系數(shù)。對于圓管道層流，可通過求解。但是對于紊流，無法由理論分析得到，其規(guī)律主要由試驗(yàn)確定[4]。

3.1 穆迪圖

1944年穆迪根據(jù)實(shí)用管道研究成果和得到公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)公式，提出類似人工粗糙管試驗(yàn)成果的研究成果，編制了穆迪圖[4]。

篇7

[關(guān)鍵詞]咖啡酸；生物利用度；腸吸收率；通透性

咖啡酸（3， 4-二羥基肉桂酸）是自然界中分布非常廣泛的多酚類化合物，具有抗氧化、抗菌、抗癌等作用[1-3]。有研究報(bào)道，每天攝食一定量的咖啡酸可以預(yù)防肝癌、皮膚癌[4-5]。咖啡酸是咖啡酸片主要成分，臨床上用于止血。據(jù)報(bào)道咖啡酸的代謝部位主要是小腸，經(jīng)腸道細(xì)菌代謝[6]?？Х人嵩诖笫笱獫{中代謝物主要是葡醛酸結(jié)合物、硫酸結(jié)合物及少量的原型藥物[7]。少有文獻(xiàn)報(bào)道咖啡酸的絕對生物利用度，因此，本文采用傳統(tǒng)的體內(nèi)法研究咖啡酸在大鼠體內(nèi)的絕對生物利用，建立大鼠原位腸血管灌流法研究咖啡酸的腸吸收率及運(yùn)用Caco-2細(xì)胞模型研究咖啡的通透性，旨為咖啡的臨床應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

1材料

咖啡酸（110885-200102）、肉桂酸（110786-200503）購自中國食品藥品檢定研究院；牛血清白蛋白購自齊云生物技術(shù)有限公司；DMEM 培養(yǎng)基、胎牛血清、非必需氨基酸購自美國Hyclone 公司；L-谷氨酰胺、胰蛋白酶，購自美國Sigma 公司。乙腈為色譜純，其他試劑均為分析純。

血管灌流Krebs-Ringer′s 液的配制：稱取NaCl 7.8 g，KCl 0.35 g，CaCl2 0.37 g，MgCl2 0.22 g，NaH2PO4 0.32 g，葡萄糖 3.0 g，NaHCO3 1.37 g，蒸餾水定容至1 L，臨用前加入5%牛血清白蛋白。HBSS溶液的配制：稱取8 g NaCl，0.4 g KCl，1 g 葡萄糖，60 mg KH2PO4，47.5 mg Na2HPO4，調(diào)pH至7.2，加蒸餾水定容至1 L。

4000Q TRAP 串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀（美國Applied Biosystem 公司）；LC-20AD 高效液相色譜儀（日本島津公司）；細(xì)胞培養(yǎng)箱（德國Hearous 公司）；24 孔Transwell培養(yǎng)板（美國Costar 公司）；Millicell-ERS跨膜電阻儀（美國Millipore 公司）；飛鴿高速離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；HL-2D 恒流泵（上海精科實(shí)業(yè)有限公司）。

SD 大鼠，雄性，體質(zhì)量200～250 g，購自廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，許可證號SCXK（粵）2008-0020。

2方法

2.1分析方法

2.1.1色譜條件 色譜柱為Phenomenex C18柱（2.0 mm×50 mm，5 μm），柱溫30 ℃；流動相A 為甲醇-水（5∶95）和10 mmol?L-1醋酸銨，流動相B為甲醇-水（95∶5）和10 mmol?L-1醋酸銨；梯度洗脫程序如下：0～0.5 min，0%B；0.5～0.8 min，0～100%B；0.8～3.0 min，100%B；3.0～3.2 min，100%～0 B；3.2～5.0 min，0%B；流速0.2 mL?min-1；進(jìn)樣量10 μL。

2.1.2質(zhì)譜條件 ESI離子源；MRM檢測模式；檢測離子為負(fù)離子[M-H]-；離子源溫度550 ℃；離子噴霧電壓-4 500 V；Gas 1為0.379 MPa；Gas 2為0.379 MPa；氣簾氣壓0.138 MPa；咖啡酸和內(nèi)標(biāo)肉桂酸的檢測離子對分別為m/z：178.9/134.8，146.8/102.8。

2.2咖啡酸體內(nèi)藥動學(xué)考察

12只SD大鼠隨機(jī)平均分成2組，分別為靜脈注射組和灌胃組。靜脈注射組大鼠按2 mg?kg-1于股靜脈注射給藥，并與給藥后0.083，0.167，0.5，1，2，3，5，8，12 h 眼球后靜脈叢采血0.5 mL。灌胃組大鼠按10 mg?kg-1的劑量灌胃給予咖啡酸，于給藥后0.083，0.167，0.333，0.5，1，2，3，4，6，12 h 眼球后靜脈叢采血0.5 mL。分離血漿，甲醇溶液沉淀蛋白后低溫保存（-20 ℃）待測。

2.3大鼠原位腸血管灌流模型制備與檢測

大鼠原位腸血管灌流模型在原位腸肝血管灌流模型的基礎(chǔ)上稍作修改[8-10]。大鼠20%烏拉坦（0.6 mL?kg-1）麻醉后，腹部切口，結(jié)扎腹腔動脈與肝動脈，將上腸系膜動脈、右腎動脈和腹主動脈游離出來，用線圍繞主動脈與右腎動脈和上腸系膜動脈分支處上下松結(jié)扎，右腎動脈在靠近右側(cè)腎門處扎緊，在進(jìn)入上腸系膜動脈前一點(diǎn)做一切口用于插管，插管固定后立即開通灌流，體積流量5 mL?min-1。隨即幽門靜脈上作一切口，插管，固定插管后將體積流量提高至10 mL?min-1。將上述松結(jié)扎處扎緊，并在心臟與肝臟之間，結(jié)扎下腔靜脈。用加熱燈泡維持模型溫度在37 ℃左右，先用不含藥的灌流液沖洗干凈血管中的殘血，隨后用含藥的灌流液灌流，預(yù)平衡15 min。其后，換用100 mL 灌流液進(jìn)行灌流，此時(shí)作為實(shí)驗(yàn)的零時(shí)間點(diǎn)并同時(shí)在十二指腸給予咖啡酸5 mg?kg-1，分別于0，5，15，30，45，60，75，90，105，120 min 從儲備瓶中采樣1 mL，并同時(shí)補(bǔ)充相同體積的灌流液，測定灌流液中咖啡酸的濃度?？Х人崮c道吸收率采用如下公式計(jì)算：腸吸收率=×100%。Cend為120 min時(shí)咖啡酸在儲液瓶中的濃度，mg?L-1；D為咖啡酸的初始濃度；100為灌流液的體積。

2.4Caco-2細(xì)胞模型

2.4.1細(xì)胞培養(yǎng) Caco-2 細(xì)胞（傳代≤40代）接種于培養(yǎng)瓶中，DMEM培養(yǎng)液內(nèi)含10%胎牛血清、1%非必需氨基酸、1% L-谷氨酰胺、100 U?mL-1青霉素以及100 mg?L-1鏈霉素），細(xì)胞于5% CO2、相對濕度為90%， 37 ℃條件培養(yǎng)。將對數(shù)生長的細(xì)胞按6×104個(gè)/cm2密度接種于Transwell 培養(yǎng)板上，用于細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)。接種后隔天換液，1周后，每天換液。培養(yǎng)至21 d，以電阻值作指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，選取細(xì)胞跨膜電阻大于500 Ω?cm2。

2.4.2轉(zhuǎn)運(yùn)試驗(yàn) 用HBSS溶液配制質(zhì)量濃度為5， 10， 15 μg?L-1的咖啡酸溶液，經(jīng)過慮除菌，用空白HBSS溶液沖洗Transwell板3遍，放培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30 min。對于從apical（腸腔側(cè)，AP側(cè)）到basolateral （基底側(cè)，BL側(cè)）轉(zhuǎn)運(yùn)：將藥物溶液0.5 mL 加到AP側(cè)作為供給池，同時(shí)BL側(cè)加入1.5 mL空白HBSS溶液作為接收池；對于從BL側(cè)到AP側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)：將藥物溶液1.5 mL 加到AP側(cè)作為供給池，同時(shí)BL側(cè)加入0.5 mL空白HBSS溶液作為接收池。將Transwell板置于37 ℃振搖孵育，與給藥后120 min吸取100 μL 接收液，每組實(shí)驗(yàn)平行3份，結(jié)果以±s表示。表觀滲透系數(shù)（Papp）及外排率的計(jì)算公式如下。

3結(jié)果

3.1分析方法驗(yàn)證

在本試驗(yàn)條件下，咖啡酸和肉桂酸的檢測靈敏度高，分離度良好，R>1.5，二者典型的LC-MS/MS色譜圖見圖1。分別用空白血漿、灌流液、HBSS溶液配制咖啡酸的2個(gè)系列的對照品溶液，以待測物質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)，待測物與內(nèi)標(biāo)的峰面積比值（Y）為縱坐標(biāo)，求得回歸方程見表1。分別采用空白血漿、灌流液、HBSS溶液配制低、中、高3種質(zhì)量濃度咖啡酸對照品，對分析方法的精密度、準(zhǔn)確度、回收率及穩(wěn)定進(jìn)行考察，結(jié)果均符合生物樣品分析要求。

3.2咖啡酸大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)考察

大鼠股靜脈注射、灌胃給藥后，HPLC-MS/MS測定其血漿咖啡酸的濃度變化，得平均血藥濃度-時(shí)間曲線，見圖2。采用3P97軟件處理血藥濃度值，用房室模型和統(tǒng)計(jì)矩法計(jì)算藥動學(xué)參數(shù)。Cmax，tmax以實(shí)測值計(jì)算，AUC按梯形面積計(jì)算，時(shí)間范圍取0～∞ h，見表2。

3.3大鼠原位腸血管灌流模型考察咖啡酸的腸吸收率

大鼠十二指腸給藥5 min后，灌流液中咖啡酸的質(zhì)量濃度為（255.0±58.89） μg?L-1，給藥60 min 后，灌流液中的藥物的質(zhì)量濃度為（1 179.0±118.2） μg?L-1，隨后，灌流液中的藥物濃度變化趨勢平緩直至到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。大鼠原位腸血管灌流模型測定咖啡酸的腸吸收率為12.4%。

3.4咖啡酸在Caco-2細(xì)胞模型的雙向轉(zhuǎn)運(yùn)

不同濃度的咖啡酸HBSS溶液在Caco-2細(xì)胞模型的雙向轉(zhuǎn)運(yùn)的結(jié)果見表3。由結(jié)果可知隨著濃度逐漸增大，雙向轉(zhuǎn)運(yùn)的表觀滲透系數(shù)幾乎保持不變，咖啡酸10，15 μg?L-1的PappAB，PappBA與咖啡酸的質(zhì)量濃度5 μg?L-1的表觀滲透系數(shù)沒有顯著性差異。雙向轉(zhuǎn)運(yùn)的結(jié)果顯示，在考察的濃度范圍內(nèi)PappAB>PappBA，推測咖啡酸可能是P-gp的底物。

4討論

咖啡酸是苯丙素類化合物中的簡單苯丙素類天然化合物。苯丙素類化合物在自然界中分布非常廣泛，包括簡單苯丙素、香豆素、木脂素、木質(zhì)素、黃酮類等天然芳香族化合物。苯丙素類化合物是一類具有生物活性的化學(xué)成分。藥物的結(jié)構(gòu)在一定程度上影響著其在體內(nèi)的吸收特性。游離香豆素、黃酮類化合物脂溶性較大，易于吸收，主要通過被動擴(kuò)散方式透過生物膜[8]。陳炳鑾[9]驗(yàn)證了9種黃酮類化合物在Caco-2細(xì)胞模型上的吸收均以被動擴(kuò)散。苷類化合物因極性大，不易被直接吸收，黃酮苷類則經(jīng)載體或水解成苷元后吸收[10]。簡單苯丙素類以咖啡酸、桂皮酸、對羥基桂皮酸、阿魏酸等為常見。阿魏酸的脂溶性較咖啡酸大，有研究[11]發(fā)現(xiàn)阿魏酸在Caco-2細(xì)胞模型中具有良好的轉(zhuǎn)運(yùn)，大鼠體內(nèi)絕對生物利用度達(dá)64.91%。咖啡酸極性大，灌胃后絕對生物利用度低，為14.7%。為了更進(jìn)一步地探討咖啡酸生物利用度的緣故，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了原位腸血管灌流法研究咖啡酸的腸吸收率及在Caco-2細(xì)胞模型的基礎(chǔ)上考察咖啡的通透性。1985年，Pang等[12]首次提出腸肝血管灌流模型并將其用于研究依那普利的腸吸收率。王素軍等[13]對腸肝血管灌流模型的灌流液成分進(jìn)行優(yōu)化。原位腸血管灌流模型的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究目的的需要，改變實(shí)驗(yàn)的影響因素，考察各種因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的直接影響，且該模型可以更直接地了解藥物具體的腸吸收率。咖啡酸的腸吸收率較低，12.4%。該數(shù)值與傳統(tǒng)的動物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)獲得的絕對生物利用度14.7%相近，更進(jìn)一步地驗(yàn)證了原位腸血管灌流模型的實(shí)用性、可靠性。當(dāng)藥物正向轉(zhuǎn)運(yùn)的Papp10×10-6 cm?s-1，則認(rèn)為吸收良好，吸收為70%～100%[14]。由表3可知，咖啡酸是在Caco-2細(xì)胞模型的通透性差，為吸收差的藥物，其在實(shí)驗(yàn)研究的濃度范圍內(nèi)，外排率皆大于2，推測咖啡酸可能為P-gp的底物，且在Caco-2細(xì)胞模型中的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑可能以主動轉(zhuǎn)運(yùn)。

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Absolute bioavailability of caffeic acid in rats and its

intestinal absorption properties

ZENG Jie1， WANG Su-jun1*， YANG Ben-kun1， ZHONG Yun-ming1， ZANG Lin-quan1， WANG Ling-li2

（1.Clinical pharmacy Department of Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou 510006， China；

2.Mathematical Engineering Institute of Dongguan Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine，

Guangdong 523808， China）

[Abstract] Objective： To investigate the absolute bioavailability of caffeic acid in rats and its intestinal absorption properties. Method： The absolute bioavailability （Fabs） of caffeic acid was obtained after iv （2 mg?kg-1） or ig （10 mg?kg-1） administration to rats. The intestinal absorption of caffeic acid was explored by the recirculating vascularly perfused rat intestinal preparation. Caco-2 cell model was applied to measure the permeability of caffeic acid from apical to basolateral said （A-B） and from basolateral to apical said （B-A）. Result： A two-compartment pharmacokinetic model was best to describe the pharmacokinetics of caffeic acid following iv or ig administration. The Fabs of caffeic acid was 14.7%， and its intestinal absorption was 12.4%. The values of Papp ABand Papp BA of caffeic acid were retained stable while its concentration was changed. The efflux ratio values in this study surveyed were above 2.0， and suggesting caffeic acid was active transport. Conclusion： Caffeic acid was shown to have poor permeability across the Caco-2 cells， low intestinal absorption and low oral bioavailability in rats.

篇8

[關(guān)鍵詞] 復(fù)方甘草酸苷；潰瘍性結(jié)腸炎；丙二醛；超氧化物歧化酶；髓過氧化物酶；細(xì)胞間黏附因子-1；基因表達(dá)

[中圖分類號] R259 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2013）07（c）-0024-04

復(fù)方甘草酸苷是以甘草中的活性物質(zhì)-甘草酸（甘草甜素）為主要成分，輔以甘氨酸、半胱氨酸制成的胺鹽制劑，具有抗炎、抗病毒、抗變態(tài)反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)和類固醇樣作用，臨床上廣泛應(yīng)用于慢性肝病、銀屑病、蕁麻疹、斑禿、過敏性紫癜、潰瘍性結(jié)腸炎（UC）等多種疾病的治療[1]。本實(shí)驗(yàn)中觀察復(fù)方甘草酸苷對實(shí)驗(yàn)性UC大鼠結(jié)腸組織病理改變，炎性損傷，丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、髓過氧化物酶（MPO）的含量變化及結(jié)腸黏膜細(xì)胞間黏附因子-1（in-tercellular adhesion molecule 1，ICAM-1）基因表達(dá)的變化，探討復(fù)方甘草酸苷對UC的治療作用及可能的機(jī)制。

1 儀器與試藥

1.1 實(shí)驗(yàn)動物

50只雄性SD大鼠，SPF級，160～180 g，購自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量合格證明編號：0088509、0088823。

1.2 藥物、試劑與儀器

2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）（美國Sigma公司，批號：021M5009）；美沙拉嗪控釋顆粒（法國愛的發(fā)制藥集團(tuán)，批號：05490）；復(fù)方甘草酸苷（秋山片劑株式會社，批號10073A）。MDA、SOD、MPO測定試劑盒（南京建成生物工程研究所，批號分別為20110716，20110720，20110721）；RT-PCR試劑盒（美國Invitrogen公司，批號C11744500）；PCR擴(kuò)增引物（上海英濰捷基貿(mào)易有限公司）；ICAM-1試劑（上海英濰捷基貿(mào)易有限公司）。生物組織全自動脫水機(jī)（TS-12N），生物組織包埋機(jī)及冷凍機(jī)（BM-VII），攤片烤片機(jī)（CS-VI），生物組織全自動染色機(jī)（RS-18），均是湖北孝感醫(yī)用儀器有限公司；輪轉(zhuǎn)切片機(jī)（德國Leica公司，RM2135），病理圖像分析系統(tǒng)（日本奧林巴斯，BX41）；艾本德核酸蛋白測定儀（Eppendorf，BioPhotometer plus）等。

2 方法

2.1 模型的建立與分組

50只SD大鼠正常喂養(yǎng)，檢疫5 d合格后，隨機(jī)分為正常組、模型組、陽性對照組、復(fù)方甘草酸苷低劑量組和高劑量組，每組10只。除正常組不做任何處理外，其它組大鼠參照文獻(xiàn)[2-3]采用TNBS灌腸法復(fù)制UC大鼠模型。造模3 d后，分別給予0.9%NaCl溶液、0.9%NaCl溶液、美沙拉嗪溶液[300 mg/（kg·d）]、低劑量復(fù)方甘草酸苷溶液[（12.5 mg/（kg·d）]、高劑量復(fù)方甘草酸苷溶液[50 mg/（kg·d）]灌胃，qd，連續(xù)10 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)束前大鼠禁食12 h（不禁水），用脫頸椎法處死，迅速剖腹，取出以上10 cm的結(jié)腸段，沿腸系膜縱軸剪開，用冰0.9%NaCl溶液反復(fù)沖洗干凈，凍存?zhèn)溆谩?/p>

2.2 病理學(xué)檢查與組織學(xué)形態(tài)評分

結(jié)腸組織標(biāo)本經(jīng)取材、固定、修塊、流水沖洗、脫水、透明、浸蠟、石蠟包埋后，石蠟切片，HE染色、封片進(jìn)行病理學(xué)檢查。把制作好的切片置于光學(xué)顯微鏡下，用Olympus BX41顯微鏡在低倍視野下拍照，觀察UC病變程度并評分。參照文獻(xiàn)[4]略作修改進(jìn)行組織學(xué)損傷評分：按潰瘍有無及范圍輕、中、重分別計(jì)為0、1、2、3分，病變深度（達(dá)黏膜層1分，黏膜下層2分，肌層3分、漿膜4分），兩項(xiàng)相加得總分。

2.3 結(jié)腸黏膜組織酶含量測定

每組10只動物中隨機(jī)選取6只動物的結(jié)腸黏膜標(biāo)本，參照試劑盒說明書，用生化的方法檢測MDA、SOD、MPO酶含量的變化。

2.4 ICAM-1基因水平測定

每組10只動物中隨機(jī)選取6只動物結(jié)腸黏膜標(biāo)本，采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）法檢測ICAM-1基因表達(dá)水平。取結(jié)腸黏膜約100 mg用Trizol抽提出取總RNA，測定OD值，總RNA純度和完整性檢測合格后，取5 μg總RNA按照試劑盒說明書將其逆轉(zhuǎn)錄為互補(bǔ)的cDNA，取5.0 μL cDNA模板按PCR試劑盒說明書加樣，以18 s rRNA作為內(nèi)參對照， PCR反應(yīng)條件如下：ICAM-1和18 s rRNA均為95℃預(yù)變性5 min，然后95℃變性15 s，60℃退火15 s，72℃延伸32 s讀板，40個(gè)循環(huán)后72℃延伸5 min，每個(gè)標(biāo)本重復(fù)3次。1%瓊脂糖凝膠電泳（80 V×20 min）PCR擴(kuò)增物，并用凝膠成像系統(tǒng)計(jì)算電泳條帶的光密度積分值，以模型組的基因表達(dá)為100%，用ICAM-1的相對含量反映各組基因的表達(dá)強(qiáng)弱，計(jì)算陽性對照藥美沙拉嗪和復(fù)方甘草酸苷低、高劑量對ICAM-1的抑制率。

引物序列如下：

18s rRNA（112bp）上游：5'CCTGGATACCGCAGCTAGGA，下游：5'GCGGCGCAATACGAATGCCCC；ICAM-1（102bp） 上游：5'CTTTAGCAGCTCAACAATGG，下游：5'CATTTTCTCCCAG GCATTC。

2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩獨(dú)立樣本的計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)；多組間的比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 組織病理改變及其評分

見圖1。

3.2 MDA、SOD、MPO含量的變化

與正常組比較，模型組MDA含量和MPO活性升高，SOD活性降低，但均無顯著性變化（P > 0.05）。與模型組相比，各治療組MDA的含量顯著降低（P < 0.05），與陽性對照組相似；SOD活性有下降趨勢，但無顯著性變化（P > 0.05）；MPO活性在陽性對照組顯著降低（P < 0.05），而復(fù)方甘草酸苷低、高劑量組無顯著性變化（P > 0.05）。見表2。

3.3 ICAM-1檢測

模型組ICAM-1表達(dá)水平顯著高于正常組（P < 0.05），復(fù)方甘草酸苷低劑量組ICAM-1表達(dá)水平顯著低于模型組（P < 0.05），作用與陽性對照組相仿（P >0.05），但復(fù)方甘草酸苷高劑量組ICAM-1表達(dá)水平與模型組無顯著變化（P > 0.05）。見表3。

4 討論

近年來，UC有逐年上升的趨勢，該病是一種慢性非特異性炎癥疾病，病程長，易復(fù)發(fā)，病因尚未明確[5]。使用TNBS建立UC大鼠模型，病程較長，各種炎癥遞質(zhì)也發(fā)生明顯變化，與人類UC相似；并且認(rèn)為該模型具有造模時(shí)間短、操作簡單、重現(xiàn)性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，比較適合與對防治藥物的篩選和研究[6]。實(shí)驗(yàn)中模型組大鼠的結(jié)腸黏膜形態(tài)及組織學(xué)損傷評分指數(shù)明顯低于正常組，表明造模成功。

研究發(fā)現(xiàn)，UC的發(fā)病與氧自由基（OFR）及其觸發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)學(xué)說相關(guān)[7]：MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的最終代謝產(chǎn)物，臨床上多采用MDA來間接反映UC中OFR水平；SOD活性是反映機(jī)體抗炎和細(xì)胞膜功能的主要指標(biāo)；而MPO主要存在于中性粒細(xì)胞中，是中性粒細(xì)胞浸潤和炎癥嚴(yán)重程度的指標(biāo)。ICAM-1是最早發(fā)現(xiàn)的黏附分子之一，主要表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞，白細(xì)胞，巨噬細(xì)胞表面，在炎癥過程中介導(dǎo)中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等與血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附，促進(jìn)其穿越血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)入組織，還參與多種淋巴細(xì)胞的歸巢過程[8]。疾病初期，ICAM-1的分布和表達(dá)都明顯增加，提示ICAM-1在炎癥細(xì)胞遷徙到結(jié)腸黏膜進(jìn)入病變腸組織的過程中起重要作用[9-10]。

復(fù)方甘草酸苷的主要成份甘草酸在體內(nèi)經(jīng)β-葡糖醛酸苷酶分解為甘草次酸，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與腎上腺皮質(zhì)激素類似，在肝內(nèi)代謝失活起到競爭性抑制作用，間接提高了體內(nèi)皮質(zhì)激素的水平。運(yùn)用復(fù)方甘草酸苷治療UC正是依據(jù)其具有的抗炎和類固醇樣作用[11-12]。筆者在本實(shí)驗(yàn)中對UC大鼠模型進(jìn)行研究，模型組SOD活力下降，而MDA與MPO有所升高，ICAM-1基因表達(dá)量增加，提示UC大鼠組腸黏膜清除OFR的能力下降，不能有效地抑制腸黏膜的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，炎癥程度加重。用藥后，結(jié)腸黏膜病變及組織學(xué)損傷評分指數(shù)顯著降低，從動物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了復(fù)方甘草酸苷對UC的治療效果。與模型組相比，MDA的含量和ICAM-1基因的表達(dá)量在復(fù)方甘草酸苷低、高劑量組顯著地下降，提示復(fù)方甘草酸苷可以降低結(jié)腸黏膜中OFR，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，與陽性對照組一致；但SOD的活性在各治療組反而降低，MPO活性沒有明顯變化，這與有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道不甚相符，可能是局限于實(shí)驗(yàn)例數(shù)而造成統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)未見顯著性差異，需進(jìn)一步研究證實(shí)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中高劑量復(fù)方甘草酸苷對ICAM-1基因的表達(dá)量與模型組比未顯示有顯著性差異，一方面可能與復(fù)方甘草酸苷本身的免疫調(diào)節(jié)作用有關(guān)，另一方面也可能是ICAM-1對復(fù)方甘草酸苷的劑量敏感度不同，與ICAM-1之間并非簡單的對應(yīng)關(guān)系。復(fù)方甘草酸苷對UC的治療作用，其作用機(jī)制可能是改善組織病變程度，減輕或阻斷組織的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減少OFR對結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞的損傷，調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫反應(yīng)，抑制ICAM-1基因的表達(dá)有關(guān)。

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篇9

[關(guān)鍵詞] 重組人酸性成纖維細(xì)胞生長因子；混合痔；愈合；復(fù)發(fā)

[中圖分類號] R657.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2014）02（b）-0056-04

Effect of the application of recombinant human acidic fibroblast growth factor on wound healing and scar after procedure for prolapse and hemorrhoids

WANG Liwei1 WU Chunxiao2 WANG Yigang3

1.Anorectal Section， the First Hospital of Shijiazhuang City， Hebei Province， Shijiazhuang 050011， China； 2.Shijiazhuang Traditional Chinese Medicine Hospital， Hebei Province， Shijiazhuang 050000， China； 3.Tangshan Workers Hospital， Hebei Province， Tangshan 063000， China

[Abstract] Objective To study the efficacy of recombinant human acidic fibroblast growth factor （rh-aFGF） in promoting wound healing of mixed hemorrhoid after procedure for prolapse and hemorrhoids （PPH）. Methods The multiple center， randomized controlled was conducted， 104 patients were randomly divided into the experimental group and control group， with 52 cases in each group. Both groups were treated with PPH， the patients of experimental group were treated with 20 mL external use rh-aFGF in addition， and the patients of control group were treated with Titanoreine Suppositor in addition. The hospital stays， signs and symptoms score and the time of return to work in two groups were evaluated， the scarring formation，stenosis，incontinence index and relapse were observed. Results The time of healing， return to work， and hospital in experimental group [（9.58±1.56）， （11.48±0.59）， （3.74±0.44） d] were less than those of control group[（7.42±1.42）， （15.41±0.38）， （4.67±0.45） d]， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The delayed union rate of experimental group （1.9%） was low than that of control group （13.4%）， but class A healing rate of experimental group （96.1%） was higher than that of control group （84.6%）， the differences of two groups were statistically significant （all P < 0.05）. The rate of scar formation andstenosis of experimental group （17.3%， 1.9%） was low than those of control group（38.4%， 11.5%）， the difference was statistically significant （P < 0.05）. Conclusion rh-aFGF can short the time time of healing after PPH， and decrease the scarring formation andstenosis in future， has no obvious effect on relapse.

[Key words] Recombinant human acidic fibroblast growth factor； Mixed hemorrhoid； Heallingtime； Relapse

痔是一種十分常見的病，有“十男九痔、十女十痔”的通俗說法，金定國[1]報(bào)道我國痔瘡的發(fā)病率約為46%，1995～1997年，李春雨等[2]對保定市7635例體檢者中發(fā)現(xiàn)，肛腸病的總患病率為62.88%，而混合痔又占肛腸病的80.98%。自1998年Longo發(fā)明經(jīng)吻合器痔上黏膜環(huán)切術(shù)（PPH）在痔瘡領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。PPH具有術(shù)后疼痛少、手術(shù)時(shí)間短、術(shù)中出血少、術(shù)后住院時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，然而PPH后依然存在污染可能，從而導(dǎo)致傷口完全愈合存在一定的困難，術(shù)后可能出現(xiàn)出血，疼痛、滲出、吻合口狹窄等并發(fā)癥，導(dǎo)致病人延遲愈合，住院時(shí)間延長，患者恢復(fù)工作的時(shí)間延長[3]。重組人酸性成纖維細(xì)胞生長因子（rh-aFGF）是第三代生長因子，是采用基因工程技術(shù)提取的多肽生長因子，具有促進(jìn)愈合、縮短愈合時(shí)間、預(yù)防瘢痕的作用[4]，基于此，本研究于2012年1月～2013年2月開展了一項(xiàng)多中心、前瞻性、隨機(jī)對照的臨床試驗(yàn)，以評價(jià)rh-aFGF對混合痔的創(chuàng)面愈合的影響，現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2012年1月～2013年2月3個(gè)研究醫(yī)院的混合痔患者120例為研究對象，將其隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對照組，每組各52例。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)

①年齡12～75歲，男女不限；②混合痔診斷為Ⅱ期以上，診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《痔臨床診治指南（2006版）》[5]，混合痔是內(nèi)痔和相應(yīng)部位的外痔血管叢融合，主要臨床表現(xiàn)為內(nèi)痔與外痔癥狀同時(shí)存在，嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)為環(huán)狀痔脫出；③患者血常規(guī)、凝血指標(biāo)、肝腎功能、心功能等屬于正常范圍內(nèi)，并無手術(shù)禁忌證；④既往無痔瘡手術(shù)史亦無形態(tài)和功能異常者；⑤1個(gè)月內(nèi)采用具有促進(jìn)愈合的藥物治療（包括中成藥軟膏劑、表皮生長因子、堿性成纖維細(xì)胞生長因子等）；⑥患者簽署知情同意書。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)

①合并有肛瘺、肛裂、肛周膿腫、大腸息肉、結(jié)直腸癌、潰瘍性結(jié)腸炎等其他肛腸疾病的患者；②處于生理期、妊娠及哺乳期的婦女；③合并有影響傷口愈合的疾病，如免疫缺陷（艾滋?。⑻悄虿?、凝血障礙、瘢痕體質(zhì)；④患者合并肝功能（ALT，AST >3×ULN）、腎功能異常（肌酐 >3×ULN）、心功能評級為紐約分級Ⅲ～Ⅳ期；⑤患者合并有精神異常，不能描述主觀性癥狀，或具有手術(shù)禁忌證（如嚴(yán)重腹瀉、嚴(yán)重感染）。

1.4 中止標(biāo)準(zhǔn)

①嚴(yán)重的手術(shù)并發(fā)癥；②藥物治療7 d內(nèi)未顯示效果；③患者因自身原因主動停止該項(xiàng)臨床研究；④藥物產(chǎn)生較為嚴(yán)重的不良反應(yīng)，可能對患者的病程產(chǎn)生負(fù)面影響；⑤研究者認(rèn)為患者不適合繼續(xù)采用rh-aFGF治療。

1.5 方法

采用多中心、隨機(jī)、開放性臨床對照試驗(yàn)方法。根據(jù)過往臨床研究結(jié)果結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道[4]，本研究開展兩組之間的優(yōu)效性檢驗(yàn)。試驗(yàn)組與對照組1∶1分配病例，考慮脫落率為10%行樣本容量估計(jì)，入選3個(gè)臨床研究中心，入選陳舊性Ⅱ期及以上肛裂患者。分組方法采用多中心分層、SAS 8.0軟件生成數(shù)列表隨機(jī)分組。

兩組均采用PPH加外痔切除術(shù)，術(shù)前準(zhǔn)備：①術(shù)前常規(guī)口服15%甘油果糖250 mL。②取側(cè)臥位，麻醉后苯扎溴胺消毒肛管直腸下段。③在擴(kuò)肛器引導(dǎo)下置入透明肛鏡并固定于周邊皮膚，充分?jǐn)U肛，若脫垂的痔組織過多，采用無創(chuàng)鉗牽拉痔組織，固定后再行復(fù)位，充分暴露痔上黏膜。在肛鏡縫扎器的引導(dǎo)下，在齒線上2～4 cm荷包縫合。荷包縫線潛行于黏膜下層，針數(shù)以4～9針為宜。打開圓形吻合器至最大位置，將釘鉆頭置入并位于荷包線之上，收緊后固定。拉出荷包線尾端。旋緊吻合器，擊發(fā)后握緊0.5 min后松開手柄，將吻合器緩慢退出肛內(nèi)，如遇活動性出血或滲血?jiǎng)t采用電凝止血。④對于外痔皮贅，V型切口給予切除，若存在多個(gè)切口，則應(yīng)保留皮橋。術(shù)后試驗(yàn)組采用rh-aFGF（上海騰瑞制藥有限公司生產(chǎn)，批號：S1114，商品名艾夫吉夫）4 mL，20 mL生理鹽水配置后沖洗切口，置入排氣管，明膠海綿嵌入創(chuàng)腔無菌紗布加壓包扎固定，每日將rh-aFGF噴濕紗布，塞于肛管處，同時(shí)直接噴于創(chuàng)面3～5次/d（由家屬操作）。對照組則充分止血后，置入排氣管，明膠海綿嵌入創(chuàng)腔，并以太寧栓塞肛。兩組患者均連續(xù)應(yīng)用至少7 d，出院后，每日便后，可自行噴霧rha-FGF或塞于肛管。

1.6 評價(jià)指標(biāo)

近期指標(biāo)：于術(shù)后第1、3、5、15、30天觀察患者傷口的疼痛評分、出血、創(chuàng)面水腫，肉芽生長情況、水腫及滲出情況。記錄兩組患者傷口愈合時(shí)間、住院時(shí)間、恢復(fù)工作時(shí)間、抗生素應(yīng)用時(shí)間及傷口延后愈合（愈合時(shí)間超過15 d）人數(shù)。術(shù)后疼痛采用VAS（visual analoguescale）評分法（0～10分）。采用分值評價(jià)出血：不出血為0分；便紙血染為1分；滴血10滴以下為2分；滴血10滴以上為3分；噴射狀出血為4分。根據(jù)傷口邊緣評分評價(jià)水腫：不水腫為0分；創(chuàng)緣輕度水腫，創(chuàng)面肉芽平整為1分；創(chuàng)緣輕度水腫，創(chuàng)面肉芽不平整為2分；創(chuàng)緣水腫明顯，創(chuàng)面不平整為3分；創(chuàng)緣嚴(yán)重水腫，并伴血栓形成為4分。滲出：無滲出為0分；輕微滲出為1分；滲出量較多，但未形成流體狀為2分；滲出液直接流出且呈黏稠狀為3分；滲出液直接流出且呈流水狀為4分。肉芽評分：愈合為0分；肉芽鮮紅易出血為1分；肉芽暗紅不易出血為2分；肉芽色暗為3分。傷口完全愈合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：患者排便順暢，排便時(shí)無疼痛及出血，無便紙血染，傷口完全愈合，指檢順利，無疼痛及出血發(fā)生。遠(yuǎn)期指標(biāo)：6個(gè)月采用門診隨訪方式，觀察患者狹窄、肛管瘢痕、失禁指數(shù)、復(fù)發(fā)人數(shù)。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，若方差不齊則采用非參數(shù)檢驗(yàn)方法；計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

104例混合痔患者，近期隨訪率100%，無脫落發(fā)生，遠(yuǎn)期隨訪84例，試驗(yàn)組脫落9例，對照組脫落11例。兩組年齡、性別、內(nèi)痔分級、面積、出血評分、病程、分布位置等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。兩組均有脫落病例，其中試驗(yàn)組脫落3例，對照組脫落6例，兩組脫落情況相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表1。

表1 一般資料比較（x±s）

2.2 兩組近期指標(biāo)比較

兩組術(shù)后完全愈合時(shí)間、恢復(fù)工作時(shí)間及住院時(shí)間相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）。另外隨訪15～30 d，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組及對照組延遲愈合發(fā)生率分別為1.9%和13.4%，傷口甲級愈合率分別為96.1%和84.6%，兩組相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）。見表2。

2.3 兩組術(shù)后1、3 d癥狀、體征評分

兩組術(shù)后3 d，疼痛評分、水腫評分、出血評分，兩組比較并無明顯差異，即rh-aFGF并未改善疼痛、水腫、出血癥狀（P > 0.05）。但可明顯改善創(chuàng)面滲出及肉芽生長并優(yōu)于對照組（P = 0.018）。見表3。

表3 兩組術(shù)后1、3 d癥狀、體征評分比較（分，x±s）

注：與對照組治療后同一時(shí)間比較，*P < 0.05

2.4 遠(yuǎn)期指標(biāo)

隨訪6個(gè)月，試驗(yàn)組瘢痕形成率及狹窄率（17.3%、1.9%）均低于對照組（38.4%、11.5%），兩組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；兩組復(fù)況、失禁發(fā)生率相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表4。

表4 兩組遠(yuǎn)期指標(biāo)比較[n（%）]

2.5 不良反應(yīng)

對照組太寧栓使用有7例出現(xiàn)皮疹、瘙癢，1例不能耐受，給予服用氯雷他定得到控制，其他患者均未采用對癥治療而自行緩解。觀察組rh-aFGF均使用超過了10 d，其中1例發(fā)生瘙癢，其他未發(fā)現(xiàn)明顯的不良反應(yīng)。兩組患者肝、腎、心功能未見具臨床意義的改變，血常規(guī)、大便常規(guī)亦未見明顯改變。

3 討論

成纖維細(xì)胞生長因子，是機(jī)體內(nèi)促進(jìn)細(xì)胞增殖、分裂、分化最為重要的細(xì)胞因子。其通過與跨膜受體結(jié)合，激活酪氨酸激酶偶聯(lián)受體，激活P38-MAPK信號通路、NF-κB信號通路等，促進(jìn)細(xì)胞的生長、發(fā)育、分裂。成纖維細(xì)胞生長因子分為兩類，一種是酸性的成纖維細(xì)胞生長因子，一種為堿性成纖維細(xì)胞生長因子[6]。研究顯示酸性的成纖維細(xì)胞生長因子，具有更強(qiáng)的親和力，約為堿性的200倍。且其酸性環(huán)境，穿透性強(qiáng)于堿性，且不損失皮膚組織[7]。因此可能更適合于臨床應(yīng)用。

目前上市的rh-aFGF有3個(gè)，第一代為重組牛堿性成纖維細(xì)胞生長因子，其來源于牛的提取基因，其氨基酸序列與人體并不完全一致。第二代為重組人堿性的成纖維細(xì)胞生長因子，其完全來源于人，但是其pH為10～12，在創(chuàng)面局部可能促進(jìn)微生物產(chǎn)生氨氣，氨氣具有抑制創(chuàng)面愈合作用，抵消其部分促進(jìn)愈合的作用。2007年，我國首創(chuàng)上市了rh-aFGF，作為第三代的新產(chǎn)品，其pH為4～6[8]，可抑制微生物產(chǎn)生氨氣，軟化焦痂，從而穿透性更強(qiáng)。另外其與受體的親和力為第一代的200倍左右，已有研究證實(shí)相比于堿性成纖維細(xì)胞生長因子，其依然可縮短愈合時(shí)間為1～2 d[9-12]。

本研究采用的是中藥栓劑作為對照組，結(jié)果顯示，再鎮(zhèn)痛、止血、減少水腫、抗生素使用時(shí)間、失禁方面并無明顯的改善（P > 0.05），但術(shù)后沖洗聯(lián)合紗布填充的治療方式，可加快患者的愈合時(shí)間，縮短約2 d，患者恢復(fù)工作的時(shí)間縮短約4 d。另外長期隨訪結(jié)果顯示，rh-aFGF具有減少瘢痕發(fā)生、減少狹窄發(fā)生。對患者的復(fù)發(fā)則無明顯的影響。

本研究采用的前瞻性、隨機(jī)對照試驗(yàn)。限于院內(nèi)部藥品種類的限制，并未針對性選取人堿性成纖維細(xì)胞生長因子作為頭對頭的比較。另外，優(yōu)于納入標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，入選的病例樣本容量不大，并未能完全的反應(yīng)rh-aFGF對創(chuàng)面愈合的影響，因此具有一定的局限性。通過長期觀察，rh-aFGF可減少瘢痕的發(fā)生，這對內(nèi)痔患者的術(shù)后并發(fā)癥具有較高的臨床意義，通過減少瘢痕、減少狹窄，患者的生活質(zhì)量可明顯提高，尤其是女性未育患者或準(zhǔn)備二胎的患者，尤其重要。未來需要擴(kuò)大病例樣本容量，有條件者可采用雙盲的評價(jià)方法，評價(jià)rh-aFGF對遠(yuǎn)期預(yù)后的影響。

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篇10

    MIDI的全稱是MusicalInstrumentDigitalInterface,也就是數(shù)字化樂器接口的意思,在1983年8月,各國主要的電子樂器制造商舉辦了一個(gè)劃時(shí)代的會議,在這次會議上,各大制造商討論了長年以來互相紛爭的問題,最后終于商討出了一個(gè)結(jié)論,統(tǒng)一制定了世界性的電子樂器的技術(shù)規(guī)范,就是MIDI1.0技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),它是處理電子樂器與電子樂器之間數(shù)據(jù)發(fā)送或者接收的一個(gè)信號標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議,即MIDI協(xié)議。舉一個(gè)例子說明,在MIDI協(xié)議沒有出來之前,兩個(gè)電子樂器制造商制作出來的產(chǎn)品信號是不同的,一個(gè)合成器上001號是鋼琴的音色,另外一個(gè)制造商的合成器顯示的001號是小提琴,這樣就會導(dǎo)致作曲家在一個(gè)合成器做好的音樂,拿到另外一個(gè)合成器上播放的時(shí)候產(chǎn)生混亂,本來做的是鋼琴,播放的時(shí)候卻變成了小提琴,這種結(jié)果讓作曲家們甚是頭疼,但是MIDI協(xié)議出來之后,標(biāo)準(zhǔn)得到了統(tǒng)一,所有的電子樂器上001號都是鋼琴音色,就不會出現(xiàn)之前的混亂情況。所以,MIDI標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一使所有的軟硬件樂器都能夠互相兼容,大大方便了作曲家們的創(chuàng)作。MIDI協(xié)議的出現(xiàn)和推廣,推動了電子計(jì)算機(jī)音樂數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展。

    二、MIDI的制作原理

    (1)MIDI的基本設(shè)備。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)音樂創(chuàng)作時(shí),我們首先所需要的設(shè)備就是計(jì)算機(jī),而且想要很好的運(yùn)行音樂軟件及效果插件,就對計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度提出要求,所以計(jì)算機(jī)的配置越高,內(nèi)存量越大,在運(yùn)行多個(gè)軟件音源的時(shí)候就會越快;除了計(jì)算機(jī)之外,我們還需要其他的周邊設(shè)備,比如音頻卡、MIDI鍵盤、硬件音源、MIDI接口等相關(guān)的連接線。

    (2)MIDI設(shè)備的工作模式。前文中介紹了MIDI的基本設(shè)備以及各個(gè)設(shè)備的主要功能,但是這些設(shè)備是不能單獨(dú)進(jìn)行操作的,需要把這些基本的設(shè)備連接起來才能發(fā)揮作用,形成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)音樂制作體系。主要的硬件設(shè)備有:計(jì)算機(jī)、MIDI鍵盤、硬件音源、聲卡、擴(kuò)聲器。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)音樂創(chuàng)作時(shí),作曲家先在計(jì)算機(jī)上選擇音色,然后再演奏MIDI鍵盤,把彈奏出來的樂音轉(zhuǎn)化成MIDI信號,通過專用的MIDI連接線將這個(gè)信息傳送到計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)再利用音樂軟件把傳送來的信息記錄下來,作曲家可以把記錄下來的信息進(jìn)行編輯和修改,完成后,計(jì)算機(jī)再把相關(guān)的音樂信息記錄發(fā)送給音源,音源接收到MIDI信號指令后發(fā)出聲音,并將這些聲音信號再發(fā)送到外部的擴(kuò)音器,這樣我們就能聽到最終完成的計(jì)算機(jī)音樂了。

    (3)軟件音源的使用及優(yōu)勢。進(jìn)入2000年之后,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得軟件音源的音色品質(zhì)提高,軟音源盛行,逐漸代替了硬件音源,在軟音源的推動下,作曲家們使用的設(shè)備規(guī)模越來越小,甚至只使用一臺計(jì)算機(jī)就能完成絕大部分的音樂創(chuàng)作?，F(xiàn)時(shí)最常使用的軟音源可以分為六大類:a.綜合類;b.節(jié)奏類;c.管弦樂類;d.吉他類;e.電子風(fēng)格類;f.軟件采樣器。a.綜合類的軟音源。音色的種類比較多,覆蓋了大多數(shù)類別的常用音色。很多作曲家喜歡用筆記本來完成音樂的創(chuàng)作,這樣使用這類型的音源就能完成制作,因?yàn)檫@類音源的音色比較齊全。就是因?yàn)橐羯N類多,所以都存在著一個(gè)共同的缺點(diǎn),就是各種音色的的演奏技法太單調(diào),不夠豐富,音色品質(zhì)也不如大型的專門的音源好。綜合類的軟件音源有Hypersonic、CakewalkTTS-1等。b.節(jié)奏類軟音源。這類軟音源常用的有AddictiveDrums、StylusRMX、BFD。c.管弦樂類軟音源,常用的有EdirolHQOchestral和EastWestQuantumLeapPlatinumEdition。d.吉他類軟件音源。如RealGuitar,這款音源是由Mu-sicalAB公司推出的木吉他音源,它的音色極其接近真實(shí)的吉他聲音,不僅可以在任何支持VST2.0的音序器上作為插件來使用,而且還可以作為一個(gè)獨(dú)立的吉他音樂制作軟件來使用。RealGuitar的三種技術(shù)功能尤為突出:多通道分層技術(shù)、品味挪移技術(shù)、原始吉他觸摸技術(shù)。e.電子風(fēng)格類軟件音源。這類型的音源非常多,由于電子類的音色沒有真實(shí)聲音的對比,所以也就沒有好壞評判的標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)常使用的有兩款:Absynth和FM。f.軟件采樣器。這類軟件采樣器除了前面講的軟件音源外,也是經(jīng)常被使用的,是專門用來抓取和調(diào)用一些特定格式的音色來使用的軟件,現(xiàn)在常用的音色格式有SF2、GIGA、AKAI、WAVE等,至今開發(fā)商還在不斷研究出新的采樣器支持的音色文件,所以,軟件采樣器用的音色是無窮無盡的。常用的軟件采樣器有Gigastudio和Kontakt。