一种有效的低场磁共振系统的水脂分离成像方法

提出了一种基于Dixon算法的磁共振水脂分离成像改进方法.该方法分别采集人体组织中的水和脂肪同相位和反相位的磁共振图像,利用化学位移效应所产生的相位差分离出水和脂肪的图像.采用了改进的区域增长算法进行相位校正,为了在低场、较高噪声时获得更好的稳定性,为感兴趣区域和背景噪声分别开辟两类不同的多个堆栈,并设定感兴趣区域的增长优先级总是高于背景噪声,使得由背景噪声引起的误差传播被有效抑制.实验结果证明,改进算法在低场高噪声条件下比原算法更稳定,并在0.3 T低场永磁型磁共振系统上对水模、膝关节与人脑等部位获得了满意的水脂分离图像.     

玉兰花蕾骈双四氢呋喃型木脂素成分研究

为研究辛夷(Magnolia denudata)木脂素类的化学成分.采用硅胶、反相硅胶柱色谱和制备高效液相色谱技术进行分离纯化.从辛夷氯仿提取部位中分离得到8个骈双四氢呋喃型木脂素,分别为丁香脂素syringaresinol (1),kobusin (2),medioresinol (3),松脂醇二甲醚pinoresinol dimethy ether (4),木兰脂素magnolin (5),里立脂素B二甲醚 lirioresinol B dimethyl ether (6),辛夷脂素fargesin (7), epimagnolin B (8),各化合物结构分别通过化学方法和1H NMR、13C NMR、MS等波谱学方法鉴定.     

辛夷芳香性双四氢呋喃成分研究

为阐明辛夷药材中芳香性双四氢呋喃化学成分,采用溶剂萃取、高速逆流分段、大孔树脂和半制备高效液相色谱分离和纯化,得到了4个高纯度芳香性双四氢呋喃木脂素单体化合物.通过1H NMR、13C NMR、MS等现代波谱学方法分别鉴定为:松脂醇二甲醚(1),木兰脂素(2),里立脂素B二甲醚(3),epimagnolin B(4).辛夷芳香性成分的鉴定为其在医药、食品工业中的应用提供了更好的理论依据.     

用于空间科学研究的基于磁阻传感器的矢量磁强计

提出一种用于空间科学研究的基于低资源消耗各项异性磁阻传感器的矢量磁强计。该矢量磁强计的探测范围为±65000nT,–3dB带宽为DC～10Hz的磁场波,噪声功率谱密度≤0.2nT/Hz^1/2@1 Hz,非线性误差■,非正交性误差■。该磁强计搭载运行于太阳同步轨道的风云三号气象卫星(FY-3E),在轨初步探测结果表明,该磁强计具备探测空间磁场扰动(例如极光椭圆区的场向电流(20～60 nT))的能力。     

利用改进的超像素分割和噪声估计的图像拼接篡改定位方法

通过检测图像局部噪声水平的不一致性,提出一种图像拼接篡改区域的定位方法.首先,用改进的简单线性迭代聚类(SLIC)超像素分割算法将待检测图像分割成具有相似特征的像素块;然后,采用基于主成分分析的噪声水平估计方法计算每个图像块的局部噪声水平;最后,利用3种聚类算法对估算的噪声水平进行聚类,根据聚类结果定位出被篡改的区域.实验结果表明:文中方法不仅能有效定位被篡改的区域,而且能保留检测区域更多的边缘信息.     

基于方向权值扩散的指纹方向场计算

为有效解决噪声区域指纹质量块重建方向场(orientation filed,OF)可靠性低的问题,提出一种基于方向权值扩散求方向场的方法.首先,利用平方梯度法对指纹方向场进行粗提取,利用基于权值的梯度一致性对指纹质量进行评估,把质量块分为四个等级;然后,利用邻域判别法对误判的指纹块进行修正,统计邻域块中已评估块的个数,把质量分数相同的指纹块分为三个优先级;最后,利用质量和优先级对指纹方向场进行扩散迭代,在迭代过程中根据待评估块邻域块的方向梯度一致性赋予不同的权值,待评估块迭代完全后得到最终的方向场.实验结果表明:该方法能够通过质量扩散来提高低质量区域的可靠性,从而提高低质量区域方向场的准确度.     

空间非均匀噪声下应用Bootstrap技术的信源数检测

针对阵列系统接收数据有限且存在空间非均匀噪声的信源数估计问题,提出一种基于Bootstrap技术和空间正交性的新方法.该方法首先估计任意信号的入射角度,然后对阵列协方差矩阵进行特征分解,提出了以特征向量和阵列流型矢量内积为基础的一系列假设检验,数据分布未知,并且应用Bootstrap方法估计零假设下提出的检测统计量分布.通过仿真证明了所提方法,在低信噪比(SNR)和小快拍数的情况下有较好的性能.     

双源CT低管电压联合迭代重建算法在冠状动脉成像中的应用研究

目的探讨80 k V低管电压联合迭代重建算法在CT冠状动脉成像中的应用价值.方法收集60例行冠状动脉检查的患者,所有患者心率均小于65次/min,体质量指数25 kg/m2,均采用Flash扫描模式,随机分为A组(120 k V)和B组(80 k V),B组根据原始数据重建方法不同分为B1组(传统滤波反投影,FBP)和B2组(正弦确认迭代重建技术,SAFIRE).主观对各组的图像质量进行评分,分析比较各组噪声(SD)、平均CT值(SI)、信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR)和有效辐射剂量(ED)的差异.结果 A组和B2组主观图像评分差异无统计学意义(P0.05);B2组的图像噪声显著高于A组(P0.01),SNR和CNR相比无明显变化,差异无统计学意义(P0.05);B2组的图像噪声显著低于B1组(P0.01),SNR和CNR显著高于B1组(P0.01);A组平均有效辐射剂量为(7.30±0.68)m Sv,B组平均有效辐射剂量为(0.79±0.10)m Sv,B组辐射剂量明显小于A组,平均减少89%,两组比较差异具有统计学意义(P0.05).结论采用相同管电压时,与FBP算法比较,SAFIRE算法能显著改善冠脉的图像质量;对于BMI小于25 kg/m2的患者,采用80 k V管电压联合迭代重建算法可在不影响图像诊断的同时显著降低辐射剂量.     

认知导航路径整合中方位及尺度参数求解方法

无人作战飞机(UCAV)认知导航路径整合时需获取环境信息相对参考信息的方位和尺度值,提出了一种基于迭代最小二乘法的高精度相似变换参数求解方法.利用SURF(Speeded Up Robust Features,SURF)算法提取高鲁棒性特征点,采用比值法提纯匹配对,得到一一对应点集,并将点集中元素转换为矢量形式,以最小二乘算法求解矢量间相似变换参数,并根据结果对感知图进行方向旋转及尺度调整,通过循环迭代得到方位和尺度值.仿真结果表明,文中方法得到的角度平均绝对误差低于0.04°,尺度变化下得到的尺度绝对误差在此10-3数量级,抗噪声性能优于最小二乘法.     

红皮木姜子的化学成分研究

对红皮木姜子(Litsea pedunculata)的化学成分进行研究.采用硅胶柱层析、重结晶等分离手段从中分离纯化得到8个化合物,并运用现代波谱技术和标准品对照的方法鉴定了其结构.这8个化合物包括1个木脂素类化合物:cagayanoneA(1);3个二氢黄酮类化合物:松属素(pinocembrin,2),山姜素(alpinetin,3),5,7-dimethoxy-2-phenylchroman-4-one(4);1个三萜类化合物:白桦脂醇(betulin5);1个内酯类化合物:4-me-thoxy-6-styryl-2H-pyran-2-one(6);2个甾体类化合物:β-谷甾醇(7),胡萝卜苷(8).以上化合物均为首次从该植物中分离得到.     

永磁磁共振成像系统磁体的梯度匀场方法研究

利用梯度线圈进行永磁磁共振成像系统中主动匀场,采用改变梯度线圈电流的方法改善系统中主磁场的均匀性,提出了简单实用的共振峰半高宽测试法作为匀场判断标准. 实验结果表明:半高宽法是判断匀场效果的基本方法,梯度匀场方法在不改变系统硬件的基础上进行主动匀场,匀场效果可以满足一般成像精确度的要求. 该方法已在研制的0.4T永磁磁共振成像系统主动匀场中取得了较好的效果.     

等效源法求分层导电媒质中水平直流电偶极子的磁场

为获得水平直流电偶极子在平行分层导电媒质中产生的磁场分布的解析表达式,在镜像法求解其电场分布的基础上,提出等效源产生修正磁位的观点,进而提出磁场求解的等效源法,即场点的矢量磁位等于无限大导电媒质中源的矢量磁位加上等效源的修正磁位.采用该方法求解了3层导电媒质模型下,位于中间层的水平直流电偶极子在全空间的磁场分布,所得表达式被证明是满足场方程及边界条件的,由此说明磁场分布表达式的正确性及推导方法的有效性.该方法有效解决了场域分层且含导电媒质时电偶极子磁场分布不易求解的困难.研究结果为以水平直流电偶极子为基本模拟体的磁场分布的数学模拟、特征分析等应用奠定了理论基础.     

磁场背景下有限温度NJL模型的手征性质

研究有限温度时均匀磁场背景下NJL模型的手征性质,计算不同磁场强度时有限温度和化学势下的手征凝聚和相图.利用玻色子化方法,得到具有辅助玻色子场的NJL模型拉格朗日密度,以此研究超出平均场近似的情形.通过使用最优化微扰论(OPT)方法,在微扰展开到一阶时,计入了部分高阶效应.计算结果表明,相变的性质与该模型在平均场近似下定性一致.相变线上存在两种不同类型的相变:在高温低化学势下是平滑的过渡,在低温高化学势下是一阶相变,相变存在临界终点(CEP).磁场增强会加剧手征对称性破缺,具有磁催化作用.随着磁场增强,CEP向相图的左上方移动,即对应的临界温度升高而临界化学势降低.     

DLIR在肝门静脉血管成像中降低辐射、对比剂剂量和注射速度的性能评估

目的:对比三低方案结合深度学习图像重建(DLIR)算法肝门静脉血管成像(SCTP)与常规协议结合自适应统计迭代重建Veo(ASiR-V)算法SCTP图像质量。方法:将210例上腹部SCTP检查患者分为4组：标准方案A组(n=90)、低体脂标准方案A1组(n=30)、三低方案B组(n=90)、低体脂超三低方案C组(n=30);其中A组、A1组采用60%权重ASiR-V(A-AV60,A1-AV60),80%权重ASiR-V(A-AV80,A1-AV80)重建；B组、C组：采用60%权重ASiR-V(B-AV60,C-AV60),80%权重ASiR-V(B-AV80,C-AV80),DLIR算法中等级别(B-DM,C-DM),DLIR算法高等级别(B-DH,C-DH)重建。结果:与A组相比，B组的有效剂量、对比剂剂量和注射速度分别减少41.3%(P<0.001)、32.6%(P<0.001)和30.0%(P<0.001),B-DH的标准差(SD)最低，信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR)最高，与A-AV80比较，差异无统计学意义。B-DH综合主观评分最高医生1为4.30...     

两种积分方程法求解均匀介质体散射问题的比较

针对均匀介质体散射问题,对比研究了基于2种积分方程的5种矩量法实施方案的求解精度和效率.分析了单积分方程和Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu (PMCHW)方程各种矩量法实施方案的特点和效率,通过数值计算进行验证,并对相应的数值现象作出解释.结果表明:基于单积分方程的矩量法与PMCHW方程矩量法一样精确,迭代收敛速度更快;基于单积分方程的磁场积分方程,矩量法生成矩阵和迭代求解的效率最高,但存在谐振点.     

金属材料复介电常数在电磁波时域有限差分方法中的实现方法

由于金属材料的介电常数为复数,直接利用时域有限差分方法(FDTD)处理金属材料电磁波问题时,会导致计算结果的发散及不稳定问题.本文采用各向同性有损耗金属材料介电常数的Drude色散模型,利用电位移矢量作为辅助中间变量,推导出了各向同性色散金属材料的辅助差分FDTD迭代公式.利用该辅助迭代公式计算了金属Au光栅与平面电磁波的相互作用,结果表明该方法解决了数值计算中的不稳定问题,模拟效果较好.     

时变电场不能产生磁场的实例

设真空中一点电荷q位于0点,q随时间t成正弦变化,q＝q0sinωt,它周围的电场呈球体状向周围扩散,构成一区域Ω,其中各点的电场强度压都随时间变化,从动态标量位函数甲的波动方程出发可算出该区域内磁场为零。但运用麦克斯韦第一方程式计算将得出愿内有磁场存在的错误的结果。其原因在于麦克斯韦第一方程式的积分式中同一时刻L环路所张的曲面S可以有无穷多张,该积分式要求L环路所张的的所有曲面Sn上对DD/Dt的积分值应相同。但是某些特殊情况下,例如本例就不满足这一点。麦克斯韦第一方程式的微分式所算出的“量”矢量在某些特殊情况下,例如本例仅仅是代表一种数学意义上的存在而非物理意义上的磁场强度量矢量存在。在真空中,如时变电场方向呈均匀球状均匀分布,则该电场所在的区域不产生成场,麦克斯韦第一方程式在此区域内不成立。     

采用伪噪声重采样的海事卫星上行信号的检测与定向

在均匀圆形阵列(uniform circular array,UCA)上采用伪噪声重采样(pseudo-noise resampling,PR),利用ROOT-MUSIC算法对海事卫星上行信号进行测向.为了提高低信噪比(signal noise ratio,SNR)下的预测精度,在传统伪噪声重采样的基础上利用统计均值与标准差提出了新的先验条件,并比较了不同的统计数据形成的先验条件对系统性能的影响.仿真结果表明,低信噪比下本方法比常规圆形阵列上的ROOT-MUSIC算法在检测性能上有较大提高.     

不同运动强度对青春期肥胖大鼠脂联素的影响

目的:探讨不同运动强度对青春期肥胖大鼠内脏脂肪组织脂联素mRNA表达、蛋白表达及血浆浓度的影响.方法:选取青春期SD大鼠普食8只为单纯空白对照组(C),高脂诱导青春期肥胖32只随机分为4组,每组8只,分为静止对照组(OC)、低运动强度组(OL)、中运动强度组(OM)和高运动强度组(OH).运动速度为15-18m/min、21-25m/min和28-32m/min,坡度均为0,1h/天,5次/周,在大鼠专用运动跑台持续8周的运动干预.8周后用qRT-PCR测内脏脂肪组织脂联素mRNA表达,免疫组化测内脏脂肪组织脂联素蛋白表达,ELISA测血浆脂联素浓度.结果:8周后OL、OM、OH组体重、内脏脂肪重量及体脂率均显著低于OC组(P<0.01),OM、OH组内脏脂肪重量及体脂率显著低于OL组(P<0.01);OM、OH组内脏脂肪脂联素mRNA高于OC、OL组(P<0.05,P<0.01);OH组脂联素蛋白质的表达均比OC组增加;OL、OM、OH组血浆脂联素浓度较OC组显著提高(P<0.01),OM、OH组显著高于OL组(P<0.05,P<0.01).结论:通过8周不同运动强度干预均显著降低了青春期肥胖大鼠体重、内脏脂肪量和体脂率,上调了内脏脂肪组织脂联素mRNA的基因表达及蛋白表达,升高血浆脂联素浓度,均为中、高运动强度效果较明显.     

低管电压CT扫描技术在眼动脉CTA的应用价值研究

目的评估低管电压CTA在眼动脉成像的应用价值。方法将60例拟行头颈部CTA的患者随机分为2组,低管电压组和对照组各30例。低管电压组采用100k V联合快速迭代重建算法(idose),对照组采用120 k V,比较2组眼动脉CT值、噪声(SD)、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、图像质量评分、CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效剂量(ED),用于图像质量及辐射剂量评价。结果 (1)低管电压组较对照组眼动脉CT值略有增高,差异无统计学意义。(2)2组在眼动脉CTA图像差异,主观评价无统计学意义,2组图像质量均满足临床诊断需要;客观评价,低管电压组由于联合使用idose,噪声较对照组低,差异有统计学意义,低管电压组的SNR、CNR较对照组高,差异有统计学意义。(3)低管电压组辐射剂量较对照组明显减少,CTDIvol、DLP、ED分别降低了52%、55%、55%。结论低管电压(100 k V)联合快速迭代重建算法(idose)进行眼动脉CTA检查具有可行性,不仅可获得满足诊断需要的图像质量,同时可明显降低辐射剂量。