基于不同维度低场核磁共振技术的大豆含油率检测与判别

大豆含油率的高低直接影响榨油与育种结果。为探究大豆含油率的最佳检测方法与构建含油率高低判别模型,该研究基于不同维度低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术,以国标法为对照,利用LF-NMR波谱和LF-NMR含油含水率软件检测大豆含油率;核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)结合深度学习,建立大豆含油率高低判别模型。引入低场二维核磁共振(low field two-dimensional nuclear magnetic resonance,LF-2D-NMR)技术,定性分析一维波谱中信号重叠无法区分组分的问题。试验结果表明,LF-NMR含油含水率软件能快速准确检测大豆含油率,T1-T2二维核磁图谱成功解决了自由水和油信号重叠问题。利用U-net++深度学习模型对MRI成像的矢状面、冠状面、横截面以及三面混合数据集进行训练,其中横截面评价指标与其他数据集相比更优,语义分割部分中平均交并比(mean intersection over union,mIoU)约0.9058,全局准确率0.9980,训练后的模型能够将MRI图像识别并分割,快速判别大豆含油率高低。试验证明,LF-NMR及MRI能够快速无损掌握大豆含油率信息,为大豆的高油育种提供了新思路和技术支持。

基于低场核磁共振技术PVC-P土工膜细观渗透机理研究

PVC-P土工膜的防渗性能是膜防渗结构乃至工程安全运行的关键。为避免传统上用渗透系数表征其渗透性能的弊端,运用多组渗透压力下土工膜垂直渗透试验数据和基于低场核磁共振技术获取的孔隙度,构建了渗透流量-孔隙度数学模型,结合孔隙和孔径动态分布探讨了用孔隙度评价其垂直渗透性能的适用性。结果表明:以1H原子为探针的低场核磁共振技术能够准确量测膜内孔隙和孔径分布;依据T2特征谱弛豫时间划分的微孔隙、中孔隙和大孔隙的占比以及孔隙范围内孔径的萎缩或发育是孔隙度变化的根本原因;孔隙度与渗透流量关联性较强,利用量测的饱和PVC-P土工膜孔隙度和构建的模型能够准确预测渗透流量。研究成果表明基于低场核磁共振技术测得的孔隙度可用于PVC-P土工膜防渗性能评价。

低场磁共振胰胆管成像(MRCP)技术的临床应用价值

目的:探讨低场磁共振胰胆管成像(MRCP)技术的临床应用价值。方法:以0.2T低场磁共振扫描仪重T2加权水成像技术检查胆系结石患者157例。结果:157例中24例正常,133例患者有胆胰疾病,其中116例经手术后病理证实。阳性患者均能显示各类疾病的形态改变,阴性患者可显示正常胆系形态。结论:低场磁共振胰胆管成像(MRCP)技术能够反映胆系正常、异常及胆胰疾病部位、梗阻程度。结合MRI平扫可提高胆胰疾病诊断效率。

多层螺旋CT扫描与低场磁共振MRCP技术在诊断胆道梗阻性疾病中的应用价值

目的:探讨多层螺旋CT三维重建技术与低场磁共振MRCP技术在诊断胆道梗阻性疾病中的应用价值对照。方法:应用多层螺旋CT与低场磁共振MRCP技术对46例超声诊断为胆道梗阻患者进行上腹部薄层平扫及多期薄层增强扫描,并用薄层增强的扫描原始数据行三维胆系重建,对胆道梗阻行定位及定性诊断与低场磁共振MRCP检查结果比对,均经术后病理证实,回顾性分析行多层螺旋CT与低场磁共振MRCP检查的46例梗阻性黄疸病患者的临床资料。结果:在定位诊断方面,多层螺旋CT薄层平扫+多期薄层增强扫描结合三维胆系重建,与低场磁共振MRCP技术在胆道梗阻性疾病中定位诊断准确率均100%;在定性诊断方面,对良性病变尤其是对结石的诊断,前者高于后者。结论:多层螺旋CT对胆道梗阻的定位、定性诊断率高,是诊断胆道梗阻的重要方法之一;而MRI对胆道梗阻性疾病定位诊断准确,定性诊断也更具有较高的特异性,是一种安全快捷、非创伤性的检查方法,能为胆道梗阻的诊治及术后评估提供可靠的依据。

质子低场核磁共振技术表征建筑石膏水化进程

基于溶解-析晶理论,根据X射线衍射和热重分析结果,将建筑石膏的水化进程划为4个水化阶段,并利用质子低场核磁共振技术研究了不同水膏比m_(W)/m_(G)和聚羧酸系减水剂(PCE)掺量下,新拌浆体横向弛豫时间T_(2)分布、T_(2)加权平均值T_(2)与主峰峰面积Smain随水化时间的变化规律.结果表明:T_(2)和S_(main)的变化趋势与水化阶段均具有良好的相关性;增大m_(W)/m_(G)可以使建筑石膏水化阶段出现的时间提前,而掺加PCE则对建筑石膏有明显的缓凝作用.

低场核磁共振及成像技术对海参复水过程水分状态变化的研究

采用低场核磁(NMR)及其成像技术(MRI)研究海参中的水分含量、分布及状态变化,测量不同复水时间以及高温蒸煮处理后海参的横向弛豫时间T2。通过T1加权成像技术,观察复水海参体内自由水、不易流动水和结合水分布的变化。结果表明,海参复水过程初期随着复水时间延长,海参体内自由水、不易流动水含量增加,水分自由度增加;高温蒸煮使复水海参体内自由水和不易流动水含量都减少,随着复水时间增加,自由水含量增加,但不易流动水含量变化不显著。低场核磁技术为海参复水加工过程中物性参数的研究提供了一种有效方法。

低场脉冲磁共振成像(P-MRI)技术在食品加工中的应用

介绍核磁共振及其成像原理,以及低场脉冲磁共振成像(P-MRI)仪的主要构成。综述了低场P-MRI在食品加工中较有吸引力的几个应用方向:评价果蔬类食品的品质、研究食品中的油脂和水分、测量玻璃态转化温度Tg和研究欧姆加热食品内部的温度分布。说明了低场P-MRI应用在食品科学领域的意义和前景。

低场核磁共振及成像技术分析天花粉干燥过程中水分变化规律

目的:研究天花粉样品干燥过程中水分含量状态、状态与分布变化规律,为天花粉合理加工提供依据.方法:采用低场核磁共振与成像技术(LF-NMR、MRI)研究天花粉样品在干制过程中氢质子(H)的横向弛豫时间(T2)、MRI图像的变化.结果:鲜天花粉中水分含量为64.96%,主要为自由水(峰面积占比77.79%),其余为束缚水.在干燥过程中,T2向左移动,水流动性降低,自由水含量不断降低,束缚水含量先减少后增加,随后再减少;干燥终点时,自由水含量先于束缚水趋近于零值,饮片外层水分先于内层干燥完毕,且干燥过程随干燥温度升高而加快. MRI图像可直观显示样品水分含量和分布区域由外向内的变化.结论:建立了中药水分低场核磁分析技术,为中药干燥终点判定与工艺条件优化提供了新的技术手段与示范.

极度非均匀磁场下的低场核磁共振成像技术研究进展

传统的磁共振成像设备系统庞大笨重、价格昂贵、检查噪声大、摆位困难等,因此限制其普及应用,而低场可移动式磁共振成像设备可以克服这些缺点。传统核磁共振成像采取大磁体包围小样品的模式,对高度均匀磁场环境(<5×10^(-6)/40 mm DSV)中的样品进行成像,相应的硬件设计和许可技术相对都比较成熟和完善。开放式核磁共振成像系统基于极度不均匀的磁场条件(>1 000×10^(-6)/mm DSV),相关的硬件设计、成像技术与传统的核磁共振成像系统差距很大,难度也急剧增加。全面论述低场开放式磁共振成像技术的起源、发展、关键技术,包括磁体、射频线圈、梯度线圈等硬件和射频脉冲设计、成像序列、图像后处理等方法,旨在为可移动式核磁共振成像设备的研发抛砖引玉。

低场磁共振胰胆管成像技术对胆系结石的诊断分析

目的:探讨低场磁共振胰胆管成像(MRCP)技术对胆系结石的临床诊断价值。方法:对316例胆系结石的患者采用快速自旋回波之重T2加权进行MRCP检查,经最大信号强度投影(MIP)取得影像,其中205例有手术及病理结果。结果:低场MRCP影像能较好地显示胆系结石的病变部位及梗阻程度。结论:低场开放式磁共振MRCP检查技术在胆系梗阻性疾病的诊断中定位准确、安全可靠,是一种无创伤的影像学检查方法,具有临床推广应用价值。

低场核磁共振成像技术和气相色谱法联用的三文鱼鱼生鉴别研究

为了探究三文鱼(大西洋鲑与太平洋鲑)鱼生与淡水养殖虹鳟鱼生的鉴别方法,运用低场核磁共振技术扫描成像不同鱼生样品的脂肪及肉质纹理,再结合气相色谱法测定样品的不饱和脂肪酸的种类与含量,尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的含量,两种技术联用可以客观准确地对不同鱼生进行分类鉴别。海洋洄游性鱼类的多不饱和脂肪酸与淡水养殖鱼的多不饱和脂肪酸含量差异显著,本研究表明,结合低场核磁共振对鱼生的成像谱图,样品EPA+DHA的总量大于0.8g/100g,并且DHA的含量高于EPA,则可初步判定该样品为海洋洄游性三文鱼;若样品EPA+DHA的总量小于0.2g/100g,则可初步判定该样品为淡水养殖虹鳟。

低场磁共振胰胆管成像(MRCP)在胆管梗阻性病变中的诊断价值

目的探讨低场磁共振胰胆管成像(MRCP)对胆管梗阻性病变的诊断作用。方法对47例经手术病理证实的胆管梗阻性病变的MRCP表现进行回顾性分析。结果低场MRCP显示胆管梗阻的定位正确率100%,定性诊断准确率为89%。结论低场MRCP对胆管结石、恶性胆管梗阻以及先天性胆总管囊肿、医源性胆管梗阻等胆系疾病的诊断价值高于其它影像检查。低场MRI设备运行成本低廉、安全,具有重要的临床应用价值。

基于低场核磁共振及成像技术的油莎豆远红外干燥过程中水分变化规律

为研究油莎豆远红外干燥过程中水分分布状态与迁移变化规律,利用低场核磁共振技术和成像技术检测不同温度(50、60、70℃)下远红外干燥过程中的横向驰豫时间,分析峰面积A_(2x)的变化、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)图像的变化以及干燥前后微观结构变化。结果表明,在红外干燥过程中,温度为50、60、70℃时干燥至终点分别用时为450、360、260 min,随着温度的升高能够显著提高干燥速率,促进其内部的自由水、不易流动水和结合水的迁移。干燥过程中自由水逐渐减少外观发生收缩形变表皮皱缩,自由度高的水分向自由度低的迁移导致弛豫图向左迁移。水分总峰面积与干基含水率进行回归分析,得到R2分别为0.98903、0.99134、0.99046,回归线性方程具有较高的拟合度。通过MRI图像可以清晰地看到红色面积逐渐缩小,油莎豆内部水分分布状态不断变化。干燥前后油莎豆微观结构变化明显,轮廓模糊、淀粉堆积。该研究可以为油莎豆的远红外干燥工艺设计、水分分布情况及水分状态变化提供参考。

浅析西门子低场磁0.2T核磁共振仪胰胆管水成像技术对梗阻性黄疸的诊断研究

目的研究西门子低场磁0.2T核磁共振(MB)胰胆管水成像技术在诊断梗阻性黄疸中的价值。方法采用德国西门子低场磁Magnetom-open0.2T常导磁共振仪,对腹部进行常规,轴位T1WI、T2WI扫描成像。患者检查前8h进食水,在医生指导下训练呼吸度。依次采用屏气、一次性激发,四次采集,快速自旋回波(TSE)、脉冲序列进行磁共振胰胆管造影(MRCP)。结果我院于2010年5月至2011年10月收治的45例梗阻性黄疸患者中,均采用西门子低场磁0.2T核磁共振胆胰管成像技术,其中21例MRCP图像能清楚地显示梗阻部位及形态,另外17例经手术病理可证实,另7例经临床其他检查及治疗确诊为梗阻性黄疸。结论低场磁0.2T核磁共振胰胆管水成像技术能多角度、多方位地显示胰胆管系统,肝内外胆管解剖和病变的形态,图像直观、清晰,提供的依据可靠准确,有助于医生诊断阻塞性黄疸。

低场核磁共振与成像技术在中药质量控制与评价的应用

低场核磁共振与成像技术具有快速无损、精确安全的特点,现已应用于中医药领域科学研究中。介绍低场核磁共振与成像技术原理,阐述低场核磁共振与成像技术对中药材、中药饮片及中药制剂样品内部中水分、油脂的赋存状态和迁移变化机理规律,探讨该技术在中药质量控制与评价研究应用中存在的问题与影响因素,展望前景应用并提出改进方法,以期为在中医药领域深入研究提供理论支持。

低场磁共振三叉神经成像技术在三叉神经痛的应用

目的探讨低场磁共振三叉神经成像技术在三叉神经痛诊断中的临床应用价值。方法应用低场磁共振三维稳态进动快速成像(3D-FIESTA)序列联合三维时间飞跃扰相梯度回波(3D-TOF-SPGR)序列、三维快速扰相梯度回波(3D-FSPGR)T1WI序列,并采用多平面重组(MPR)技术对20例正常对照组及12例三叉神经痛患者行MR成像,观察MRI图像中神经、血管显示情况和三叉神经痛在低场MRI中的表现形式。结果 12例患者中有10例为原发性三叉神经痛(血管与三叉神经接触或压迫所致),2例为继发性三叉神经痛(桥小脑角区胆脂瘤所致)。原发性三叉神经痛病例组血管与三叉神经接触或压迫的阳性率高于正常对照组,且病变部位多位于根进入区(REZ)并出现血管包绕神经及神经变形。3种序列中,3D-FIESTA序列对血管与三叉神经接触或压迫的显示率高于3D-TOF-SPGR和3D-FSPGR T1WI序列,而3D-FSPGR T1WI序列对于明确继发性三叉神经痛的病因具有较高的敏感性和特异性。结论低场磁共振3D-FIESTA序列联合3D-TOF-SPGR、3D-FSPGR T1WI序列能够清晰显示三叉神经与邻近血管、肿瘤性病变之间的关系,对临床提供术前评估和指导治疗具有重要意义。

多层螺旋CT扫描与低场磁共振MRCP技术在诊断胆道梗阻性疾病中的效果分析

目的研究分析多层螺旋CT扫描与低场磁共振MRCP技术在诊断胆道梗阻性疾病中的效果。方法随机选取2017年1月—2018年4月期间在该院确诊治疗的胆道梗阻性疾病患者68例作为分析对象,将所有患者资料进行回顾分析,所有患者分别采用多层螺旋CT扫描、低场磁共振MRCP技术和两种检查方式联合应用进行检查诊断,将3种诊断方法的临床诊断效果与最终手术结果核实,对比分析3种检查方式的疾病检出符合率及临床诊断准确率。结果与手术结果对比,CT扫描联合MRCP技术检查方式检出的疾病比较符合,其准确率为97.1%,显著优于单独的CT扫描疾病检出准确率的85.3%、MRCP技术疾病检出准确率的82.4%,数据结果对比差异有统计学意义(χ~2=5.849 5、7.962 5,P<0.05)。结论针对胆道梗阻性疾病患者采用CT扫描联合MRCP技术检查方式进行检查诊断,可准确查出患者胆道梗阻性疾病的类型,减少临床漏诊及误诊现象发生,提高临床诊断准确率,该联合检查方式值得临床推广应用。

利用低场核磁共振及成像技术鉴别注水肉糜

利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)及磁共振成像(magnetic resonance mmagmg,MRI)技术快速、无损检测注水肉糜,并且在其弛豫特性基础上,对不同注水比例的肉糜进行定性、定量分析。结果表明,随着注水比例的增加,肉糜的单组分弛豫时间Tw呈线性增加的趋势(R2=0.9535)、多组分弛豫时间(t22、T23)显著增加(P<0.05)。LF-NMR结合主成分分析发现,不同注水比例的肉糜在主成分得分图上得到了很好区分。通过偏最小二乘回归、主成分回归对注水比例进行预测,发现2个模型验证集的决定系数R2均为0.92,且均方根误差分别为1.27%、1.25%。通过肉糜的质子密度加权成像可以看出,随着注水比例的增加其伪彩图色泽逐渐由蓝色向黄色、红色转变,以达到直观区分注水肉糜的目的。结果表明,通过LF-NMR和MRI技术可以对肉糜是否注水进行快速、准确地判断。