CCl4诱导的肝纤维化大鼠模型肝小叶内卵圆细胞总体积与轮廓数密度变化的体视学分析

目的 定量研究CCl4诱导的肝纤维化大鼠肝小叶内卵圆细胞(HOC)总体积和轮廓数密度的变化。方法 将11只雄性健康SD大鼠随机分为对照组(n=5)、肝纤维化组(n=6),每周2次皮下注射CCl4与橄榄油混悬液,每次3 mL/kg。在肝纤维化造模5周后取材,从每只大鼠肝脏随机抽选5个大小约1 mm3的肝组织块分别制作1张Epon812环氧树脂包埋超薄切片,运用体视学方法结合透射电子显微镜技术,对大鼠肝小叶内的HOC总体积和轮廓数密度进行定量研究,另从每只大鼠剩余肝脏等距随机抽选4个2 mm厚的肝组织块并分别制作2张石蜡包埋的Masson染色切片,按照肝纤维化Metavir分期标准定性评估每只大鼠的肝纤维化程度。计量资料两组间比较采用成组t检验。结果 体视学定量研究显示,对照组肝小叶内HOC总体积为(15.40±7.63) mm3,肝纤维化组肝小叶内HOC总体积为(146.80±114.00) mm3,与对照组比较,肝纤维化组大鼠肝小叶内HOC总体积显著增加了8.53倍(t=-2.551,P=0.031);对照组肝小叶内HOC轮廓数密度为(56.20±40.40),肝纤维化组肝小叶内HOC轮廓数密度为(566.50±317.00),与对照组比较,肝纤维化组大鼠肝小叶内轮廓数密度显著增加了9.08倍(t=-3.539,P=0.006);定性观察研究结果显示,肝纤维化大鼠肝纤维化分期按照Metavir评分标准达到Ⅱ~Ⅲ期,大鼠窦周隙内肝星状细胞增生部位周围伴随着HOC的大量增生。结论 CCl4诱导肝纤维化大鼠肝小叶内HOC显著增生。

米诺环素对脊神经结扎大鼠脊髓内M1/M2型小胶质细胞极化的影响

目的探讨米诺环素(minocycline,Mino)对脊神经结扎(spinal nerve ligation,SNL)致神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)大鼠脊髓内M1型(促炎型)和M2型(抗炎型)小胶质细胞极化的影响及其机制。方法36只成年雄性SD大鼠按体质量分层随机抽样分为Sham组、SNL组和M+SNL组(鞘内注射米诺环素),于术前1 d和术后14 d内测定大鼠后足机械痛阈值和冷痛敏阈值。术后14 d于L5脊髓取材,采用免疫组化技术和体视学技术检测L5脊髓背角内小胶质细胞的总数以及M1/M2型小胶质细胞的数量;利用生物信息学技术筛选出脊髓小胶质细胞内的核心靶点Cst7,并采用Western blot检测小胶质细胞标志物Iba-1、M1型小胶质细胞标志物iNOS、M2型小胶质细胞标志物CD206、Cst7基因编码的蛋白质胱抑素F(cystatin F,CF)及CatS/CX3CL1/CX3CR1通路蛋白的表达水平;采用ELISA检测脊髓内TNF-α、IL-6和IL-10的蛋白表达量。结果M+SNL组大鼠术后7~14 d手术侧的机械痛和冷痛敏阈值均比SNL组显著升高(P<0.01)。SNL组大鼠手术侧脊髓背角内小胶质细胞的总数,M1型、M2型小胶质细胞的数量以及脊髓CatS、CX3CL1、CX3CR1、TNF-α、IL-6和IL-10蛋白表达较Sham组均显著增加,而CF含量显著降低(P<0.01);与SNL组比较,M+SNL组小胶质细胞的总数、M1型小胶质细胞的数量以及CatS、CX3CL1、CX3CR1、TNF-α、IL-6蛋白表达均显著减少,而M2型小胶质细胞的数量以及CF、IL-10的蛋白表达均显著增加(P<0.05)。结论米诺环素改善SNL致神经病理性疼痛的机制可能是通过上调小胶质细胞内CF蛋白表达,进而抑制CatS/CX3CL1/CX3CR1信号通路,促进小胶质细胞由M1型向M2型转化,以平衡M1/M2小胶质细胞极化失衡、减轻神经炎症。

导弹发动机壳体粘接质量红外热波检测

发动机壳体粘接质量检测对确保整个导弹武器系统的安全可靠具有重要的意义。采用平底洞和预埋聚四氟乙烯薄膜层模拟各种类型壳体与绝热层的粘接缺陷,基于主动式脉冲加热的红外热波方法进行了检测研究,采用图像序列微分增强算法提高缺陷的检测能力,并与超声C扫检测结果进行了对比,实现了缺陷大小和深度的定量识别。结果表明:红外热波方法的检测速度远远快于超声C扫,其检测效率较高;该方法适用于复杂结构及任意形状的缺陷,便于实现在线检测,具有较强的工程应用价值。最后,给出了热波方法在导弹发动机壳体粘接质量检测中的适用范围及检测策略。

红外热波方法检测壳状结构脱粘缺陷

根据某型固体火箭发动机钢壳体/橡胶绝热层的实际结构特点,制作了含6个脱粘缺陷的壳状实验样本,基于脉冲式红外热波方法进行了检测研究。针对实验获取的红外热图存在"非均匀受热、表面反射、噪音大、对比度低"等问题,采用去除背景和高频强调滤波等方法对原始热图进行非均匀性校正和图像增强处理,基于数学形态学的分水岭方法实现了缺陷位置和大小的识别。结果表明:红外热波技术能够有效检测壳状结构的缺陷,非常适用于实际火箭发动机壳体/绝热层结构的检测;其检测效率较高、检测结果直观、对缺陷的定位准确;缺陷直径16 mm时,钢壳体的检测深度达到4 mm,基本能够满足固体火箭发动机的工程检测需求。

小曲率壳状粘接结构脱粘缺陷热波定量检测

采用热波无损检测方法,对某型导弹发动机壳状钢壳体/绝热层试件的脱粘缺陷进行实验研究。针对实验获取的热图存在"非均匀性、噪音大、缺陷显示对比度低"等问题,基于自适应滤波和分水岭方法对热图进行增强和分割处理,实现了缺陷位置、大小及深度的定量评估。结果表明:热波技术能快速地发现缺陷(几秒钟);对缺陷的定位比较准确,检测结果直观;特别适用于复杂壳状结构的检测,很容易检测出深度4mm、直径15mm的脱粘缺陷,能够满足固体火箭发动机壳体粘接结构的检测需求;并且脱粘面积越大越容易检测,对缺陷直径、深度等参数的估算误差也越小。

连续精馏分离高温费托合成反应水中的含氧有机物

根据高温费托合成反应水的组成特点,采用连续精馏塔对反应水进行初分,以脱除大部分水和有机酸,同时,将非酸类含氧有机物提浓,利于后续化学品分离。首先采用NRTL热力学方法对流程进行了模拟,考察了塔板数、进料位置、回流比等工艺条件对分离结果的影响,得到了最优操作条件,然后采用实验室小型精馏塔对高温费托合成中试副产反应水进行了实验验证。结果表明:塔顶有机物质量分数可提高到75%以上,有机酸质量分数为0;塔釜采出物中非酸有机物质量分数小于0.01%,模拟最优条件为塔板数35块、进料位置为第15块,回流比为4。实验值与模拟值吻合良好。

萃取精馏脱高温费托合成C_6馏分中的含氧化合物

采用PRO-Ⅱ模拟平台,选择NRTL热力学方法,以二甲基亚砜、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺和乙二醇4种溶剂为萃取剂,采用萃取精馏法对高温费托合成C6馏分脱含氧化合物流程进行了模拟,并考察了V(萃取剂)∶V(C6馏分)、塔板数、进料位置、回流比等工艺条件对分离结果的影响。模拟结果显示,NMP为最佳萃取剂,最优模拟操作条件为:理论塔板数为30块、进料位置为第15块,回流比为2,溶剂比为2。采用实验室小型精馏塔对高温费托合成C6馏分进行实验验证。实验结果表明,塔顶采出液中的正丙醇+2-丁酮+丁醛的总含量小于0.1%(w),塔釜采出液中1-己烯含量小于0.1%(w),与模拟值吻合良好。

复合材料热波检测影响因素的数值仿真

针对传统无损检测方法的缺陷,采用热波技术对导弹发动机复合材料的典型缺陷进行检测。利用数值仿真手段,模拟了热波在含缺陷复合材料中的热传导过程,并深入分析了缺陷大小、深度、厚度及热扩散系数等因素对热波检测灵敏度的影响。仿真结果表明:热波技术能够快速高效地识别缺陷的位置、大小和深度,而缺陷深度和缺陷的热扩散系数是影响热波检测的最重要因素。

禁水致脱水对大鼠睾丸网影响的形态定量研究

目的:确定脱水是否影响大鼠睾丸网的组织结构与精子的输送。方法:51～52天龄雄性SD大鼠随机分成两组:1组(对照组,n=19)常规给食(颗粒饲料)给水饲养;1组只给食不给水(脱水组,n=11)。4～5 d后取睾丸,制作通过睾丸网的切片(甲基丙烯酸树脂包埋),观察睾丸网的形态,测量睾丸网的宽度(厚度)。结果:与对照组相比,脱水组的睾丸网宽度无显著改变,但睾丸网腔内的精子和球形精子细胞增多,且有睾丸网挤压生精小管壁的形态特征。结论:在短期禁水所致脱水状态下,青春期大鼠睾丸网向附睾输送睾丸内产生的精子与未成熟生精细胞的功能更为活跃。

共沸精馏脱高温费托合成C8馏分中的含氧化合物

在气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析出高温费托合成C_8馏分所有组分的基础上,以乙醇水溶液为溶剂,采用共沸精馏法对高温费托合成C_8馏分脱含氧化合物。采用PRO-Ⅱ选择NRTL热力学方法对分离过程进行模拟,建立了共沸精馏分离工艺流程,并考察了共沸剂水含量、理论塔板数、进料位置等工艺条件对共沸精馏塔分离结果的影响,得到了最优操作条件,然后采用实验室小型精馏塔对高温费托合成C_8馏分进行实验验证。结果表明,塔顶采出液中未检测出含氧化合物,塔釜采出液中1-辛烯含量小于0.1%(质量分数),模拟最优条件为:共沸剂水含量为14%(质量分数),溶剂比为1.2∶1,理论塔板数30块、进料位置为第17块。实验与模拟值吻合良好。

烧结烟气循环系统仿真模拟研究

烟气循环烧结技术不仅有助于大幅减少烧结烟气外排量,降低烟气净化系统负荷,还可回收部分烟气中的显热和潜热,从而实现节能减排。但烟气混合效果、管道磨损、气流介质在料面的分布状态等对烟气循环系统运行的稳定性至关重要。为此,借助FLUENT模拟软件,对循环系统的烟气混合器、分配器及循环罩三大核心部件进行建模和流场仿真,并根据仿真研究结果提出了一系列结构优化措施,为烧结烟气循环技术的工业化应用提供了理论保障。

睾丸组织石蜡切片的组织皱缩和切片压缩

本文应用体视学方法估计了睾丸组织石蜡切片的常规处理过程中的组织皱缩和切片压缩。新鲜睾丸组织处理后体积减少51％,切片面积压缩81％,并注意到其压缩是不均匀的。本文并对该估计的抽样效率进行了讨论。

把放久了的包埋组织块放在湿盒里湿润可避免或减少组织切片碎裂

我们最近的经验表明,甲基丙烯酸树脂或石蜡包埋的组织块,放置或保存几年之后会变干、变脆,所切组织切片在切片时较易碎裂;把组织块放在湿盒里湿润过夜或几天后再切,可避免或减少这种碎裂。

医用体视学的发展与展望

虽然中国体视学学会已成立四年多,国际体视学学会已成立三十年之久,但作为一个学科,体视学还相当新;和其它学科一样,它也经历一系列发生、发展以至完善的过程.本文仅就该学科在生物医学中应用的情况,作一简要的回顾和展望,以期望更多的人们对它有较全面的了解.1 形态计量与体视学1.1 形态计量(morphometry)就是对结构的形态特征(不是别的特征)进行定量化(数字化)描述或研究、有关形态计量的学问就是形态计量学.1.2 体视学的定义很多.狭义地讲,体视学是根据结构的随机截面或切片,定量研究结构的几何特征(体积、表面积、长度、厚度、曲率和数目等)的方法学.本文内的“结构”泛指待测组织成分以及包含待测组织成分的参照空间(器官等).换言之,体视学就是从二维平面上测得的图象数据(面积、周长等),获取三维空间内结构的定量信息的科学.

体积表面积长度厚度和曲率的体视学估计

本文从实用的角度出发简要地介绍了估计任意三维组织结构的体积及其总的体积分数、表面积密度、长度密度、平均厚度和积分平均曲率密度的体视学方法,并介绍了各向同性切片和垂直切片以及它们在各向异性结构的体视学估计中的重要作用。

平面特征物的一些形状因子及其应用

本文介绍了若干个用于定量描述平面特征物形状的形状因子,并结合对血细胞的一个实际研究分析了不同形状因子的特性和实用性。

导弹发动机的热波无损检测

针对传统无损检测方法的局限性,把热波无损检测技术引入到导弹发动机的检测当中。介绍了该技术的基本原理和检测系统的组成。利用数值仿真手段,模拟了热波在含缺陷复合材料中的热传导过程,并研究了缺陷大小、深度、热扩散系数、加热热流密度、表面对流换热系数和表面辐射等因素对热波检测灵敏度的影响。结果表明:热波检测技术是一种快速、高效、直观的检测方法,能够对缺陷进行精确地定位,并对缺陷的大小进行准确的判断。