超声衰减参数联合血清PAI-1和ALT水平评估代谢相关脂肪性肝病患者肝脂肪变性程度的价值分析

目的分析超声衰减参数(UAP)联合血清纤溶酶原激活物抑制物1(PAI-1)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平评估代谢相关性脂肪性肝病(MAFLD)患者肝脂肪变性程度的效能。方法2019年3月~2022年12月我院诊治的112例MAFLD患者均接受肝穿刺活检,所有受试者接受iLivTouch瞬时弹性成像检测UAP,采用ELISA法检测血清PAI-1水平,应用受试者工作特征(ROC)曲线分析UAP联合血清PAI-1和ALT水平评估MAFLD患者肝脂肪变性程度的效能。结果在112例MAFLD患者中,经肝组织病理学检查发现肝脂肪变1级(轻度)45例,2级(中度)42例和3级(重度)25例;重度肝脂肪变患者BMI、血清TC、TG和LDL-C水平分别为(32.6±2.4)kg/m^(2)、(6.6±0.9)mmol/L、(4.6±1.4)mmol/L和(4.0±0.9)mmol/L,显著高于中度患者【分别为(27.6±1.9)kg/m^(2)、(5.8±0.8)mmol/L、(3.5±0.9)mmol/L和(3.5±0.7)mmol/L,P<0.05】或轻度患者【分别为(24.1±0.9)kg/m^(2)、(5.1±0.7)mmol/L、(2.2±0.7)mmol/L和(3.0±0.5)mmol/L,P<0.05】,而血清HDL-C水平为(1.2±0.2)mmol/L,显著低于中度【(1.4±0.2)mmol/L,P<0.05】或轻度患者【(1.4±0.2)mmol/L,P<0.05】;重度组UAP、血清PAI-1和ALT水平分别为(312.7±32.6)dB/m、(36.5±4.2)mg/mL和(72.1±7.4)U/L,显著高于中度组【分别为(284.2±30.1)dB/m、(28.1±3.4)mg/mL和(36.3±4.1)U/L,P<0.05】或轻度组【分别为(257.4±26.4)dB/m、(20.4±2.4)mg/mL和(23.7±2.5)U/L,P<0.05】;ROC曲线分析显示,UAP联合血清PAI-1和ALT水平评估重度肝脂肪变性的曲线下面积(AUC)、特异度和敏感度分别为0.914(95%CI:0.883~0.990)、89.6%和93.3%,其特异度显著优于单一指标预测(P<0.05)。结论应用UAP联合血清PAI-1和ALT水平预测MAFLD患者严重肝脂肪变性有良好的评估价值,可为临床诊治提供参考依据。

油水环状流截面相含率超声衰减法测量

为研究超声衰减法测量油水环状流截面相含率问题,采用COMSOL仿真软件建立油水环状流模型,选择超声传感器结构尺寸6mm和超声发射频率1MHz进行研究,通过分析油水环状流超声衰减特性,确定油水环状流的超声衰减系数与截面含油率关系,并获得线性关系的测量范围。在此基础上进一步研究非理想环状流相关参数对超声衰减特性的影响,并提出将非理想环状流差别阈限用于定量评价非理想环状流因素对于理想环状流超声衰减法的影响,获得非理想环状流差别阈限±10%以内同心度和椭圆度的变化范围。最后开展了油水环状流静态验证实验。研究结果表明:油水环状流截面相含率在5%~30%范围内,与超声衰减系数呈线性关系,同时在此范围内,非理想环状流差别阈限在±10%以内的同心度和椭圆度变化范围分别为0.75~1和0~5%,实验结果和仿真模拟结果具有近似的上升趋势。

用超声衰减谱测量层状双金属氢氧化物粒度分布的方法

层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种性能优良的非贵金属电催化剂,在提高析氧反应速率、降低制氢成本等方面具备巨大优势,其粒度大小直接影响催化活性位点的有效暴露面积和本征结构,很大程度上决定了LDHs电催化析氧反应的活性时间和催化效率.因此,实现对LDHs粒度分布的在线检测对LDHs的合成控制与活性提升具有重要意义.根据LDHs粒度小、形貌特殊的特点,本文建立了一种基于超声衰减谱在线测量其在悬浮体系中粒度分布(PSD)的方法,该方法在LDHs粒度表征领域的应用尚属首次.利用超声衰减谱法对LDHs悬浮体系粒度分布进行测量的最大难点是传统ECAH模型需要首先已知难以获得的体系分散相和连续相的物性参数.本文采用主成分分析(PCA)结合误差反向传播(BP)神经网络建立了预测模型,并引入遗传算法(GA)对模型进行优化,解决了超声衰减谱法的难点,通过CoFeAl-LDH悬浮体系进行了验证.结果表明,PCA-GA-BP神经网络能有效对LDHs在悬浮体系中的粒度分布进行在线预测,预测值与真实值的峰形重合度高,峰高偏差小,两者的均方误差MSE为0.1497,模型拟合优度R2=0.9768,说明该方法可作为在线测量LDHs粒度分布的有效方式.

超声衰减系数成像评估单纯代谢相关脂肪性肝病脂肪变性程度的价值分析

目的 探讨超声衰减系数成像(ATI)在评估单纯代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)脂肪变性程度中的应用价值。方法 选取2021年11月~2022年6月于华北理工大学附属医院就诊的单纯性MAFLD患者161例(MAFLD组)及健康体检者54例(S0组),所有研究对象均行核磁共振肝脏质子密度脂肪分数成像(MRI-PDFF)检查及超声ATI检查。以MRI-PDFF检查结果为标准将MAFLD组分为S1组(74例)、S2组(40例)、S3组(47例)三个亚组。采用受试者工作特征曲线(ROC)、线性加权Cohen’s Kappa系数评价ATI诊断肝脏不同程度脂肪变性的效能,并利用组内相关系数(ICC)评价操作者间的一致性。结果 (1)S0、S1、S2、S3组比较ATI值差异均有统计学意义(P<0.05),且ATI值随脂肪变性程度增高而增加;(2)以最大约登指数确定的ATI值诊断肝脏不同程度脂肪变性阳性界值分别为:0.635dB/(cm·MHz)(≥S1级)、0.725dB/(cm·MHz)(≥S2级)、0.849dB/(cm·MHz)(≥S3级)。(3)ATI与MRI-PDFF检查诊断肝脏不同程度脂肪变性具有较强一致性,加权Kappa值为0.866。(4)不同操作者的ATI值测量一致性较好,ICC为0.976。结论 ATI检查方便、快捷,对划分MAFLD肝脏脂肪变性程度具有较高应用价值。

超声衰减参数诊断体检人群脂肪肝临床应用价值分析

目的分析超声衰减参数(UAP)诊断体检人群脂肪肝临床应用价值。方法2020年11月~2020年12月河北医科大学第三医院体检中心体检人群,除常规血生化检测和腹部超声检查外,还接受iLivTouch检查超声衰减参数(UAP)和肝脏硬度测量(LSM)。应用多因素Logistic回归分析和受试者工作特征(ROC)曲线分析UAP或UAP联合其他指标诊断脂肪肝的效能。结果在308例体检人群中,发现健康人56例,脂肪肝患者252例。男性脂肪肝患者远多于女性(P<0.001),而两组年龄无统计学差异(P>0.05);脂肪肝组血清HDL水平显著低于健康人组,而BMI、血清TG、TC、LDL、VLDL、ALT、AST、Cr、UA、GLU和UAP水平均显著高于健康人组(P<0.05);BMI、ALT和UA为影响UAP的独立因素;UAP诊断脂肪肝的截断点为251.35dB/m,其AUC为0.856,敏感度为0.710,特异度为0.839;UAP联合BMI和ALT诊断脂肪肝的AUC为0.920,显著优于各指标单独检测。结论使用iLivTouch检查可诊断脂肪肝,结合BMI和血生化指标可能更有助于诊断。

考虑表面粗糙度的接触式超声衰减系数校正方法

材料的表面质量会显著影响超声衰减系数的准确测量。根据表面粗糙度对垂直入射的超声波束传播的影响,提出了考虑表面粗糙度的接触式超声衰减系数校正方法。首先基于未耦合时粗糙界面反射系数校正理论和光滑界面耦合时的反射系数计算公式,推导出耦合时粗糙界面的反射系数表达式。在此基础上结合衰减系数计算公式提出了包含粗糙度信息的接触式超声衰减系数校正方法。最后,制备了不同表面粗糙度的45钢和304不锈钢柱体试件,搭建了衰减系数超声测量平台,通过实验分析了表面粗糙度对信号时域和频域的影响,验证了提出的校正方法的有效性和实用性。实验结果表明,提出的衰减模型能有效补偿粗糙度引起的超声背散射信号衰减,透射法相对测量误差在6%以内。

超声衰减参数评估慢性乙型肝炎合并脂肪肝患者肝纤维化程度的研究

目的:研究超声衰减参数(UAP)评估慢性乙型肝炎(CHB)合并脂肪肝患者肝纤维化程度的临床价值。方法:选取2021年1月—2023年1月萍乡市第二人民医院收治的100例存在肝纤维化的CHB合并脂肪肝患者作为研究对象,全部患者均接受肝脏瞬时弹性成像检查,根据检查诊断的肝纤维化程度,将其分为轻度组、中度组、重度组。收集患者临床资料,计算体重指数(BMI),检测患者低密度脂蛋白、总胆固醇、甘油三酯水平,分析上述指标与CHB合并脂肪肝患者肝纤维化程度的关系,并采用受试者操作特征(ROC)曲线分析UAP与BMI对CHB合并脂肪肝患者肝纤维化的评估价值。结果:根据肝脏瞬时弹性成像检查结果,100例CHB合并脂肪肝患者的肝纤维化程度分期:31例S1期、29例S2期、25例S3期、15例S4期,分为轻度组(n=31)、中度组(n=54)、重度组(n=15)。轻度组BMI、UAP均明显低于中度组和重度组(P<0.05),中度组BMI、UAP均明显低于重度组(P<0.05)。经Spearman相关分析显示,UAP与CHB合并脂肪肝患者肝纤维化程度呈正相关(rs=0.546,P<0.001),经Pearson相关分析显示,UAP与BMI呈正相关(r=0.228,P=0.022)。ROC曲线分析显示,UAP评估中、重度肝纤维化截断值分别为251.19 dB/m、278.56 dB/m,AUC分别为0.747、0.865,敏感度分别为0.889、0.867,特异度分别为0.613、0.548。UAP联合BMI诊断评估中、重度肝纤维化AUC分别为0.756、0.888,敏感度分别为0.907、0.933,特异度分别为0.581、0.613。结论:在CHB合并脂肪肝患者的肝纤维化程度诊断中,UAP具有重要的临床价值,UAP联合BMI评估CHB合并脂肪肝患者肝纤维化程度可能会有更高的诊断效能。

超声衰减与光散射法蒸汽液滴粒径和含量对比测试

搭建蒸汽测试实验系统,结合经典ECAH(Epstein-Carhart-Allegra-Hawley)理论模型,提出三频率超声波声衰减颗粒测量方法,采用中心频率为22,40和200 k Hz的超声波开展蒸汽液滴粒径和含量(体积分数)的超声法测量实验,在相同工况下基于光散射法的原理,同时开展多波长消光法和激光散射法对比测试研究。实验结果表明:超声衰减法测得蒸汽液滴粒径和含量与消光法和激光散射法的测量值接近,超声衰减法有望用于气液两相流中蒸汽液滴粒径以及含量(湿度)参数的在线监测。

高频宽带超声衰减谱表征纳米颗粒粒度的方法

为研究纳米颗粒粒度的表征,在'长波长'条件下,通过提高超声波频率、增加频带宽度以及提高纳米颗粒悬浊液中超声波检测的稳定性等技术手段,实现了纳米级颗粒粒度分布的准确测量。实验中,采用中心频率50MHz宽频超声换能器,通过缓冲块内一次回波校验和变声程方法,以体积分数0.5%的纳米银-水悬浊液为验证性测量对象,获得了频率为25～62MHz的宽带声衰减谱。粒度反演过程中,采用McClements&BLBL理论模型结合最优正则化算法,将实测声衰减谱进行反演计算获得了纳米银颗粒的粒度分布,并证实了在50MHz频率下的理论测量下限可以达到5nm。与CPS离心沉降纳米颗粒测量仪、TEM图像等结果相比较,表明超声衰减谱法测量纳米颗粒的结果是可信的。

岩石非均匀性对超声衰减的影响及其修正

在充分考虑了岩石的非均匀性引起的Rayleigh散射对衰减测量值的影响后 ,通过有关理论和计算 ,将岩石的本征衰减和散射加以区分 ,对原先以均匀介质为基本假定的频谱比法进行了修正。改进后的频谱比法可在较宽的频率范围内进行Q值计算 ,避免了传统频谱比法在不同频段上得出不同的Q值的不确定性问题。同时 ,我们还引进并改进了频率移动法。我们将传统和改进的频谱比法、以及频率移动法应用于同一套实验数据 ,计算结果符合较好。

超声衰减法测量颗粒粒度大小

提出一种基于两个频率下超声衰减系数测量,并结合ECAH超声衰减模型得到悬浊液中颗粒平均粒径的方法。并通过对亚微米范围的钛白粉悬浊液在1和2MHz频率下进行测量。测量结果与消光法测量进行对比,表明该方法应用到颗粒粒度大小测量是切实可行的。

变厚度碳纤维复合材料孔隙率超声衰减模型

根据超声波透射法检测原理,在一定的假设基础上,针对层数不同的层板碳纤维复合材料,建立了孔隙率与材料层数、超声衰减量的关系模型,利用5组不同层数样本试块的孔隙率和超声衰减量的试验数据,给出了基于模型的孔隙率拟合公式。分析和试验结果表明,拟合公式具有一定的精度,满足工程检测的要求。该模型可用于检测同批次下不同层数复合材料的孔隙率,且不需要制备大量的试验样本,既方便快捷又节约成本。在此基础上,对模型进行了修正,建立了变厚度层板复合材料孔隙率与材料厚度、超声衰减的关系模型,并对模型进行了讨论,该模型适合于大曲率半径结构件。

超声衰减谱法测量含蜡原油中蜡晶粒度

利用超声衰减法测量了不同频率不同温度下南海原油、丘陵原油和白油中的声衰减系数。同时,结合超声耦合相模型(Harker-Temple模型)和声散射模型(Bouguer-Lambert-Beer-Law模型)进行了数值研究,模拟出油样在两个不同频率下的声衰减系数以及它们的比值随蜡晶粒度的变化关系,较为准确地计算预测含蜡原油中声衰减系数。经过比较理论预测获得的声衰减模型与实验获取的声衰减系数,计算出了原油中所含蜡晶在不同温度下的平均粒度大小。结果表明,随着温度的降低,蜡晶的平均粒度大小呈增大趋势。测量结果与显微镜法测量所得结果进行对比,表明此方法应用到含蜡原油中蜡晶粒度大小的测量是可行的。

碳纤维复合材料孔隙率超声衰减测试研究

探讨和分析了碳纤维复合材料孔隙率检测的各种方法以及理论方面的研究,指出材料内部孔隙形状与孔隙含量存在着相关性,孔隙含量超声衰减测量应考虑孔隙形貌因素,超声波频率因素对超声衰减孔隙含量测量存在着影响,不同频率超声波影响着超声衰减孔隙含量计算公式的具体形式,复合材料孔隙率检测的难点在于破坏性实验及孔隙特性不能与实测中超声信号充分点点对应,不能有效充分考虑孔隙特性,提出了一种基于孔隙特征的多分段拟合孔隙率超声衰减测试方法,并以一简单例子对多分段拟合结果进行了分析.

基于超声衰减的纸浆浓度测量技术的研究

采用超声衰减技术研究了稀释纸浆悬浮液中纸纤维质量浓度的测量方法，讨论了稀释纸浆悬浮液中超声的衰减机理。设计了超声衰减实验装置和电子测量系统并进行了纸浆质量浓度测量的实验。实验的超声频率范围为0．86～2．75MHz，测量的纸浆质量浓度为0～3％。实验结果表明．稀释纸浆悬浮液中．由于单散射机制的作用，对于一个确定的超声频率，超声衰减值与纸浆质量浓度存在正比关系。

含孔隙形态分布特征的孔隙率超声衰减测试建模

借助显微照相分析系统,对碳纤维复合材料孔隙形态特征进行观察和统计分析。结果表明,复合材料孔隙形态特征与孔隙含量存在着密切关系,孔隙长度特征参数近似呈对数正态分布,并建立了含孔隙形态分布特征的孔隙率超声衰减测试模型。

超声衰减法含沙量测试研究

本文根据超声波在浑水中的衰减规律,提出了一种测量水体中含沙量的新方法.研制出由超声探测传感器、超声仪器和微处理机组合而成的测试系统.在该系统中,提出了“面积比值法”测量声吸收系数,提高了测量的灵敏度和精度.利用保持电路,解决了窄脉冲序列信号的采集和处理问题,保证了测量的稳定性.采用所研制的测试仪器,并配以相应的传感器系列,可望在我国大部分河流中应用.

超声衰减谱法颗粒粒径测量中遗传算法参数优化

在超声衰减谱法测量颗粒粒径分布的反问题求解中,反演算法至关重要,遗传算法作为一种全局最优化算法,其参数优化对于颗粒粒径分布反演效果极其关键.从最大代数、种群尺度、交叉和变异概率等参数优化角度,对于服从3种典型分布函数的颗粒系进行数值模拟.研究发现,当最大代数为300、种群尺度为60、交叉概率范围为0.4~0.85、变异概率为0.045~0.08时,获得的反演结果与设定值较吻合.在此优化参数下的数值算例和对两种玻璃微珠-甘油悬浮液样品的实验超声衰减谱反演,进一步验证了此优化参数下遗传算法具有较好的稳定性和抗噪性.

超声衰减检测法研究大分子构象变化

以壳聚糖(CS)包埋聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶和聚甲基丙烯酸(PMAA)水溶液为模型体系,研究了超声衰减检测法用于探测大分子溶液构象和聚集态变化的可能性.实验表明,超声衰减参量(α)与大分子在溶液或水凝胶中的构象状态密切相关.一般而言,大分子的松散线团构象具有较低的超声衰减能力,而压缩线团构象则具有比较高的超声衰减能力.不过,过度压缩线团构象的超声衰减能力也比较小.据此,可以预期超声衰减检测有可能发展成为一种简单、非破坏性大分子构象研究新方法.

碳纤维复合材料孔隙率的脉冲反射法超声衰减测试模型

根据碳纤维复合材料孔隙率的脉冲反射法超声检测原理,假设复合材料中除孔隙外没有其他缺陷,各衰减影响因素间相互独立,将超声传播系统看作线性系统,建立了超声测试能量衰减模型和孔隙率计算模型.利用脉冲发射式超声测量系统和显微照相分析系统获得超声衰减数据和孔隙率数据,给出了基于模型的孔隙率拟合公式.分析结果表明,基于模型的拟合公式可用于碳纤维复合材料孔隙率的超声衰减测试计算,其结果可达到一般实际工程测试的精度要求.