導語：如何才能寫好一篇超聲波醫(yī)學技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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超聲波圖像也會因設定而產生不同的結果，包括：探頭頻率、掃描方向、掃描深度。因此解譯一張超聲波圖像，不只要有對圖像范圍內組織與器官特性的了解，還要配合儀器的操作與設定，才能順利解譯圖像所代表的意義。三維超聲波圖像技術在現代醫(yī)學中具有相當重要的作用。本文在分析二維超聲波成像的基礎上，分析了現有的醫(yī)學超聲波三維成像技術。

1三維超聲的成像技術

可靠的數據提取是得到精確三維超聲圖像的前提。采用二維面陣超聲探頭，使超聲束在三維掃查空間中進行擺動，即可直接得到三維體數據。但二維面陣換能器的制作工藝限制了陣元數，使得三維圖像的分辨率受到了一定的限制。目前已有使用二維陣列的超聲成像系統(tǒng)面世。目前三維超聲數據的提取仍廣泛采用一維陣列探頭。用一維陣列探頭提取三維超聲數據，需要外加定位裝置，如目前臨床廣泛采用的一體化探頭。該探頭是將一個一維超聲探頭和擺動機構封裝在一起，操作者只要將該探頭放在被探查部位，系統(tǒng)就能自動采集三維數據。還有一種新型探頭專門用于解決定位問題。該探頭有三個陣列，中間的主陣列用于超聲成像，與主陣列垂直的兩個側陣列用于提取定位圖像。由于探頭移動的連續(xù)性，所以定位圖像兩兩重疊部分很大，可以通過兩側的定位圖像確定兩次采樣間的位移、旋轉，從而確定圖像的空間位置。此外，還有一些文獻提供了通過相鄰圖像的相關和圖像的斑點噪聲統(tǒng)計規(guī)律來確定探頭側向位移的方法。

2 三維超聲的臨床應用

2.1 三維超聲在空腔臟器中的應用

2.1.1 胃、腸道疾病 囑受檢者適量飲水或灌腸后可建立良好的透聲窗。清楚顯示胃腸道隆起性病變與潰瘍的大小、深度、邊緣形態(tài)，觀察惡性腫瘤的浸潤深度、范圍及與鄰近組織、血管的立置關系，進行術前TNM分期，對協(xié)助臨床制定相應的治療方案，具有重要意義。

2.1.2 膀胱疾病 膀胱充盈后可形成極佳的透聲窗，三維超聲與二維超聲一樣清晰顯示病變的形態(tài)、大小、數目、內部回聲，同時三維超聲還能顯示病變的整體、表面形態(tài)及腫瘤對膀胱壁的浸潤情況，從而提高了其診斷的準確性，并有助于腫瘤術前方案的抉擇。對慢性膀胱炎癥、憩室、結石、凝血塊等膀胱疾病的診斷，也顯示出優(yōu)越性。

2.2 在實質性臟器中的應用

肝臟疾病 肝囊腫與肝膿腫二維超聲診斷準確性較高，而肝癌與肝內其它性質占位性病變相互間的鑒別有時較為困難。三維超聲可從不同方位觀察肝表面和邊緣輪廓，腫三維超聲成像在臨床上有廣泛的應用前景?？捎糜诰_測量和定位在產科臨床上，三維超聲成像可用于鑒別早期胎兒是否存在畸形以及檢查各個孕期胎兒的生長發(fā)育情況；在心血管疾病診斷中，可用于多種心臟疾病以及血管內疾病的檢查。盡管如此，由于價格和技術上的原因，目前三維超聲成像尚未達到臨床廣泛應用的水平，也還有不少值得研究的問題。

2.3 在婦科的應用

三維超聲對子宮實質性腫瘤的斷，有一定輔助作用。對卵巢和輸卵管病變（特別囊性變），可清晰顯示其立體外形輪廓、內部結構、有無分隔與性突起、液體渾濁度等。對盆壁轉移性病灶合并腹水的人，三維較二維超聲的診斷價值更大。文獻報道三維超聲診斷附件區(qū)惡性腫瘤時，其敏感性由二維超聲的80%增87%。此外，三維超聲于術前可清晰顯示惡性腫瘤浸及圍臟器的情況，評價腫瘤與子宮、盆壁及髂血管的關系，為中能否切除腫瘤提供有價值的資料。與此同時，應用3CDE可以顯示腫瘤內血管空間結構，并計算單位體積內的瘤血管密度，為腫瘤的定性診斷增加新的參考指標。

3 三維超聲波成像

近年來，在臨床的應用上，由于三維超聲波成像系統(tǒng)的技術大幅改善，使得許多醫(yī)療研究領域不斷地被開發(fā)，因而對病人的診斷以及管理上造成很大的影響。到目前為止，胎兒、心臟以及婦科方面等領域最受到大家廣泛的關注。

在三維超聲波成像中，首先建立三維結構的人體組織及器官。在臨床上雖然醫(yī)生或專業(yè)人員對人體結構上有了充份的了解，可是人體結構復雜，對超聲波切面圖像所代表的意義不能完全記憶；因此在超聲波設備旁，常常都會附上輔助的？面圖像，對應各主要部位超聲波圖像所代表的組織或器官切面位置，方便醫(yī)生進行對比。近年來，計算機的運算速度不斷提升，現在已經能在計算機上展現出逼真的3D ？體效果與多屏幕輸出功能；在計算機所呈現虛擬現實中，創(chuàng)造出與真實空間相類似的環(huán)境。通過對象物？引擎的開發(fā)，更以可在虛擬環(huán)境中仿真物體的真實物？特性，進而發(fā)展虛擬現實等工具與系統(tǒng)，并廣泛應用于建筑、工業(yè)、娛樂等領域。最典型的取得三維超聲波圖像的方法，是通過移動探頭，以線性掃描（Linear Scan）、扇形掃描（Sector Scan）或是箭形掃描（Sagittal Scan）的方式，連續(xù)取得多張二維圖像后，再給予圖像間應有的相對空間位置，最后利用表面成像法或是體積成像法來實現三維成像。

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[關鍵詞]超聲波 傳感器 疾病診斷 測距系統(tǒng) 液位測量

一、超聲波傳感器概述

1.超聲波

聲波是物體機械振動狀態(tài)的傳播形式。超聲波是指振動頻率大于20000Hz以上的聲波,其每秒的振動次數很高,超出了人耳聽覺的上限,人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲波是一種在彈性介質中的機械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。在工業(yè)中應用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現象,并且在傳播過程中有衰減。超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律,與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質上的區(qū)別。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:傳播特性──超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,這一特性就越顯著。功率特性──當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。在相同強度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的?？栈饔茅ぉぎ敵暡ㄔ谝后w中傳播時,由于液體微粒的劇烈振動,會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用,從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用,會使液體的溫度驟然升高,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發(fā)生乳化,并且加速溶質的溶解,加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。

超聲波的特點:(1)超聲波在傳播時,方向性強,能量易于集中;(2)超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離;(3)超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易于攜帶有關傳聲媒質狀態(tài)的信息(診斷或對傳聲媒質產生效應)。

2.超聲波傳感器

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。

超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?它可以將電能轉變成機械振蕩而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成發(fā)送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送,也能作接收。 超聲波傳感器由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器)、接收傳感器(或稱波接收器)、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成,換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉換成超能量并向空中幅射;而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產生機械振動,將其變換成電能量,作為傳感器接收器的輸出,從而對發(fā)送的超進行檢測。控制部分主要對發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調制和計數及探測距離等進行控制。

二、超聲波傳感器的應用

1.超聲波距離傳感器技術的應用

超聲波傳感器包括三個部分:超聲換能器、處理單元和輸出級。首先處理單元對超聲換能器加以電壓激勵,其受激后以脈沖形式發(fā)出超聲波,接著超聲換能器轉入接受狀態(tài),處理單元對接收到的超聲波脈沖進行分析,判斷收到的信號是不是所發(fā)出的超聲波的回聲。如果是,就測量超聲波的行程時間,根據測量的時間換算為行程,除以2,即為反射超聲波的物體距離。把超聲波傳感器安裝在合適的位置,對準被測物變化方向發(fā)射超聲波,就可測量物體表面與傳感器的距離。超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器,但一個超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。超聲波傳感器是利用壓電效應的原理將電能和超聲波相互轉化,即在發(fā)射超聲波的時候,將電能轉換,發(fā)射超聲波;而在收到回波的時候,則將超聲振動轉換成電信號。

2.超聲波傳感器在醫(yī)學上的應用

超聲波在醫(yī)學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫(yī)學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優(yōu)點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的準確率高等。

3.超聲波傳感器在測量液位的應用

超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,遇到空氣與液體的界面后被反射,接收到回波信號后計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度。超聲波測量方法有很多其它方法不可比擬的優(yōu)點:(1)無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬于非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸堿等強腐蝕性液體等,因此性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長;(2)其響應時間短可以方便的實現無滯后的實時測量。

4.超聲波傳感器在測距系統(tǒng)中的應用

超聲測距大致有以下方法:①取輸出脈沖的平均值電壓,該電壓 (其幅值基本固定)與距離成正比,測量電壓即可測得距離;②測量輸出脈沖的寬度,即發(fā)射超聲波與接收超聲波的時間間隔 t,故被測距離為 S=1/2vt。如果測距精度要求很高,則應通過溫度補償的方法加以校正。超聲波測距適用于高精度的中長距離測量。

三、小結

文章主要從超聲波與可聽聲波相比所具有的特性出發(fā),討論了超聲波傳感器的原理與特點,并由此總結了超聲波傳感器在生產生活各個方面的廣泛應用。但是,超聲波傳感器也存在自身的不足,比如反射問題,噪聲問題的等等。因此對超聲波傳感器的更深一步的研究與學習,仍具有很大的價值。

參考文獻:

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【關鍵詞】B超診斷技術；發(fā)展狀況；非侵人性特征；應用；

【中圖分類號】R44 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）02-0497-01

自從我國各大醫(yī)院廣泛的采用B超診斷技術以來，B超診斷技術已經廣泛地應用于各大醫(yī)院的臨床醫(yī)學檢驗之中。例如，B超診斷技術之中的B型超聲檢查已經廣泛的應用于各大醫(yī)院的心血管內科、消化系統(tǒng)內科、泌尿系統(tǒng)內科、婦產科等各大科室的疾病診斷當中。針對B超診斷技術在各個醫(yī)院中的廣泛應用和B超診斷技術在治療患者疾病的過程中發(fā)揮的重要作用，在本文中，筆者將結合自己在醫(yī)院的多年工作經驗，具體的談一談目前我國的B超診斷技術發(fā)展應用情況。一方面希望能夠起到拋磚引玉的作用，另一方面希望能夠給相關人員起到一定的指導作用。

一B超診斷技術的基本原理

1、超聲波在人體中應用的基本原理

在通常的情況之下，人們所能聽到的聲音的聲波頻率一般是在20赫茲到20千赫茲之間，如果超出這個范圍，人體就不能正常的聽到聲音。其中，如果聲音的聲波頻率低于20赫茲，那么就將這樣的聲波稱之為次聲波；如果聲音的聲波頻率高于20千赫茲，那么就將這樣的聲波稱之為超聲波。目前，超聲波已經在社會的各個領域得到了廣泛的應用，尤其是在醫(yī)學領域里面，超聲波具有非常多的符合醫(yī)學需要的特點。其中，由于超聲波具有聲波頻率高的特點，這就意味著超聲波的波長很短，因此，超聲波可以像光線一樣沿著直線進行傳播，這就使得在醫(yī)學工作中可以把超聲波沿著一個確定的方位進行超聲波發(fā)射，這樣，超聲波就可以沿著一條直線在人體的各個組織里面?zhèn)鞑?，在超聲波傳播的過程之中，超聲波與人體的各個器官進行接觸的時候就會產生各種各樣的反射波段，這就是超聲波在人體醫(yī)學當中的應用。

2、B超診斷技術的基本原理

B超診斷技術的核心就是B超成像，B超成像，顧名思義指的就是利用相關的醫(yī)學B超儀器向人體之中發(fā)射超聲波，然后根據超聲波的直線傳播原理對人體的器官進行掃描。并對掃描過后超聲波回聲的延遲時間和超聲波的回聲強弱等狀況來判斷人體器官的具體情況，然后，再把收集得來的信息通過計算機進行相應的處理，最后，就能夠得到B超診斷的診斷圖像。

二B超診斷技術已經應用于各種疾病的診斷之中

在治療疾病時，采用B超診斷技術可以為醫(yī)生提供圖像清晰、準確的患者內臟的病變圖像，針對B超診斷技術的這種優(yōu)良特性，目前，B超診斷技術已經廣泛的應用于各種內科疾病的檢查之中，尤其是在對腹部疾病的診斷當中。截至目前為止，在各大醫(yī)院中采用最多的B超診斷技術是應用于對患者肝膽疾病的診斷過程之中。

1、B超診斷技術應用于肝臟疾病的診斷過程

肝臟是人體的重要器官之一，在人體之中主要發(fā)揮著消化、排解毒素的重要作用，這就導致人體的肝臟器官很容易出現各種各樣的慢性疾病或者是病理性傷害，在B超診斷技術應用于醫(yī)學之前，人們很難確切的知道肝臟器官到底是哪里出現了問題，這就導致肝臟疾病很難在發(fā)病的初期得到及時、有效的控制，以至于延誤了患者的治療。目前，隨著B超診斷技術應用于肝臟疾病的診斷，醫(yī)生可以通過B超診斷技術提供的清晰病理圖像準確的識別出肝臟中的各種病理性特征。與此同時，醫(yī)生還可以根據B超診斷中得到的圖像，展示出肝臟部位腫脹物的大小以及其位置和范圍做出準確的判斷，并且能夠迅速的得出正確、有效的治療方案。這里要特別指出的是，隨著B超診斷技術的不斷發(fā)展，目前，醫(yī)院已經可以通過B超診斷技術發(fā)現了小于2毫米的肝部小腫瘤，這就有力地克服了以前肝臟部位病變難以發(fā)現的問題。

2、B超診斷技術應用于膽道疾病的診斷過程

B超診斷技術還可以應用于膽道疾病的診斷過程當中，在對膽道疾病進行診斷的過程中， B超診斷技術可以清晰的反映出人體的膽管部位有沒有產生擴張的現象，此外， B超診斷技術還可以清晰的反映出膽道的膽囊部位的大小狀況。最終，醫(yī)院里的醫(yī)生可以通過B超診斷技術，向患者提供膽道疾病的清晰病理影像，并通過獲得的病理影像來正確的判斷出膽道疾病的梗阻性黃疽的病發(fā)部位以及梗阻性黃疽的發(fā)病程度，我們可以知道，通過 B超診斷技術可以做到比傳統(tǒng)的診斷技術的準確程度提升一倍以上。此外，對于膽道疾病的膽囊結石現象，醫(yī)院醫(yī)生也可以通過B超診斷技術提供的膽囊部位的清晰圖像，來確定膽囊部位炎癥的嚴重程度、膽道部位膽管的擴張情況，以及膽道部位膽囊結石的大小和數量，這就使得 B超診斷技術成為了膽道疾病的診斷過程當中一道必不可少的關鍵性程序。

三總結

綜上所述，自從B超診斷技術誕生以來，B超診斷技術的優(yōu)勢已經在廣大人民群眾面前呈現出來了。由于B超診斷技術可以向醫(yī)療工作人員提供清晰、有效的人體內臟器官的圖像，因此，就使得B超診斷技術可以在各大醫(yī)院當中得到了廣泛的應用。在本文當中，筆者結合自己在醫(yī)院的多年工作經驗，大致的講述了B超診斷技術的基本原理，并根據其原理的特征講述其目前在各類疾病診斷和治療當中的應用，為的是讓冠達人民群眾對這一技術能有個大致的了解。但是，由于本人的知識水平有限，因此，本文如有不到之處，還望不吝賜教。

參考文獻

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關鍵詞：超聲提?。幌扇苏贫嗵?；正交設計試驗

中圖分類號：Q538文獻標識碼：A文章編號：1672-979X(2007)03-0022-03

Study on Technology of Ultrasonic Extraction of Cactus Polysaccharides

HAN Shu-qin1，YANG Yang2，HUANG Tao1，NIE Jing-ran1

(1. College of Light Industry and Food Engineering; 2. College of life Science and Technology, Guangxi University, Nanning 530004, China)

Abstract：Objective To study the optimized extraction process of cactus polysaccharides by ultrasonic method. Methods By L9（34）orthogonal design tset, the effects of ultrasonic frequency, ultrasonic duration, ratio of solid to liquid, and alcohol multiple on the extraction efficiency of cactus polysaccharides were investigated. Results The optimal condition for the extraction of cactus polysaccharides was as follows: ultrasonic frequency of 60kHz, ultrasonic duration of 15 min, ratio of solid to liquid 1:25, alcohol multiple of 2.5. Conclusion The extraction efficiency of cactus polysaccharides by ultrasonic method is high, and the technology is feasible.

Key words：ultrasonic extraction; cactus polysaccharide; orthogonal design

仙人掌性寒味苦，具有解毒鎮(zhèn)痛、消腫排膿、行氣活血之功效[1]。黏液質細胞和黏液質是仙人掌植物的特征之一，仙人掌中的糖類主要存在于莖的黏液質中[2]，仙人掌多糖藥理作用廣泛，含有的活性成分多糖具有顯著的抑制腫瘤[3]、抗炎、抗疲勞、抗應激、降血糖、增強機體免疫力的作用[4]。仙人掌莖中所含的多糖主要是由鼠李糖、果糖、半乳糖、木糖、蔗糖及糖醛酸等聚合而成。國外學者用水提法從仙人掌屬植物的葉狀莖和種子胚乳中提取了多糖成分，得到的多聚糖主要部分由半乳糖和樹膠醛糖組成，組成比例為6.3∶3.3，并含有少量的鼠李糖，戊醛糖和葡萄糖，但是無糖醛酸[5-7]。

超聲技術用于提取植物的有效成分，是利用超聲波產生的強烈振動，高加速度，強烈的空化效應，攪拌作用等，加速有效成分進入溶劑，從而提高浸出率，縮短提取時間，并避免了高溫對提出成分的影響[8]。植物多糖的提取方法常規(guī)為水（或堿水）提醇沉法，現已證明，用超聲提取可獲得比常規(guī)方法更佳的提取效果和取率[9，10]。本實驗在單因素試驗的基礎上運用正交設計L9（34）方案，優(yōu)化超聲提取仙人掌多糖的方案，為進一步研究仙人掌各類多糖的生物活性和開發(fā)功能性食品提供依據。

1材料與儀器

1.1材料和試劑

米邦塔仙人掌，購自南寧市植物園。

乙醇（95％）、苯酚、濃硫酸等，均為分析純。

1.2主要儀器設備

VC-130型超聲波細胞破碎儀（美國SONICS公司）；VL-1臺式高速離心機（上海船廠設備分廠）；RE52-98旋轉蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）；藥物粉碎機（青島鼎龍科學儀器設備有限責任公司）；FreeZone 2.5L真空冷凍干燥機（美國Labconcog公司）；MiniUV1240型紫外分光光度計（島津公司）；PL2002電子天平（特勒-托利多儀器有限公司）。

2實驗方法

2.1仙人掌多糖的超聲提取工藝

新鮮仙人掌洗凈、切條烘干粉碎、浸泡預處理超聲處理過濾濾液醇沉離心（4 500 r/min）沉淀物有機溶劑洗滌冷凍干燥粗多糖

2.2仙人掌多糖的鑒定

棕色環(huán)實驗：稱取少量樣品，溶解后加入3滴5%苯酚溶液，搖勻，再沿壁加入幾滴濃硫酸，若有棕色環(huán)出現，此樣品為糖化合物。

2.3仙人掌多糖提取率的計算

仙人掌多糖取率（％）＝（仙人掌粗多糖質量/仙人掌原料質量）×100％

3結果與分析

3.1棕色環(huán)實驗結果

實驗有棕色環(huán)出現，提取物為多糖物質。

3.2超聲波提取條件的確定

選取超聲波頻率、作用時間、固液比、醇沉倍數等4個因素研究對仙人掌多糖提取的影響。

3.2.1超聲波頻率對仙人掌多糖取率的影響取仙人掌干粉5 g，用1:25的固液比蒸餾水浸泡6 h后在30～100 kHz的超聲波下處理10 min，過濾后取濾液用2倍的95%的乙醇沉淀，靜置12 h，然后離心（4 500 r/min）15 min，取沉淀物經冷凍干燥得仙人掌粗多糖，旋轉蒸發(fā)儀回收濾液中的乙醇，結果見圖1。

圖 1超聲波頻率與仙人掌多糖取率的關系

由圖1可見，超聲波頻率在30～60 kHz之間，仙人掌多糖提取率明顯提高，頻率>60 kHz后，多糖取率隨著超聲波頻率的增大而降低。可能是因過高頻率的超聲波處理導致仙人掌多糖被破壞，降低了取率。因此，超聲波頻率以60 kHz左右為宜。

3.2.2超聲波作用時間對取率的影響取仙人掌干粉5 g，超聲波頻率為60 kHz，作用時間5～25 min，其他條件同3.2.1，結果見圖2。

圖 2超聲波作用時間與仙人掌多糖取率的關系

由圖2可見，超聲波處理時間在5～15 min內，仙人掌多糖的取率顯著提高，作用時間>15 min后取率有所降低， >20 min后取率降低更為明顯。可能是因長時間的超聲波處理促使仙人掌多糖分解，降低了取率，因此，超聲波處理15 min提取為宜。

3.2.3固液比對取率的影響取仙人掌干粉5 g， 超聲波頻率為60 kHz，處理15 min，固液比為1:15～1:35，其他條件同3.2.1，結果見圖3。

圖 3固液比與仙人掌多糖取率的關系

由圖3可見，固液比越大仙人掌多糖的取率越高，但是大于1∶25后增幅不大，考慮固液比越高沉淀多糖所需的乙醇越多，結合成本計算綜合考慮固液比以1∶25為宜。

3.2.4醇沉倍數對取率的影響取仙人掌干粉5 g，超聲波頻率為60 kHz，固液比為1:30的條件下處理15 min，用1.5～3.5倍95％的乙醇沉淀，其他操作同3.2.1，結果見圖4。

圖 4 醇沉倍數與仙人掌多糖取率的關系

由圖4可見，隨著沉淀所用乙醇的體積增加，多糖得率提高，大于2.5倍后增幅不大，考慮成本，以2.5倍為最佳醇沉比例。

3.3超聲提取仙人掌多糖工藝的優(yōu)化

在單因素試驗的基礎上，對影響取率的主要因素（作用時間、超聲波頻率、固液比、醇沉倍數）進行L9(34)正交試驗，設計見表1，結果分析見表2。

表 1超聲提取仙人掌多糖正交試驗表

表 2超聲提取仙人掌多糖正交試驗分析表

4討論

4.1應用超聲技術，用L9（34）正交優(yōu)化試驗方案研究結果表明，影響仙人掌多糖超聲波提取的主要因素是超聲波頻率和作用時間，其次是固液比和醇沉倍數，主次順序為B>A>C>D。

4.2方差分析表明，超聲波頻率和作用時間對仙人掌多糖取率有顯著影響，固液比和醇沉倍數對提取率影響不顯著。

4.3優(yōu)選方案為A2B2C3D1，即超聲波頻率為60 kHz，作用時間15 min，固液比1:30、醇沉倍數2.5倍，在此條件下仙人掌粗多糖取率為29.6％。A1B2C2D2方案粗多糖收率為28.6％，收率也較高，且成本較低。綜合考慮，超聲波頻率60 kHz，作用時間15 min，固液比1:25，醇沉倍數2.5倍的工藝條件可行。

參考文獻

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篇5

【關鍵詞】單片機；超聲波；測距儀；硬件設計

一、概述

超聲波測距儀由于其非接觸式測量的特點，受被測對象顏色等因素的影響較小，并且能適應被測物體處于黑暗、灰塵、煙霧、電磁干擾等惡劣環(huán)境。由此超聲波的測距儀在工業(yè)生產、醫(yī)學檢查以及日常生活中得到了廣泛的使用。通過對基于單片機的脈沖反射式超聲波測距系統(tǒng)的設計，實現了以空氣超聲波的傳播速度為確定的條件，并應用單片機技術對超聲波在空氣中的傳播時間以及傳播速度進行測量，再將相應的時間和速度的值相乘得到距離。

基于單片機的超聲波系統(tǒng)主要包括單片機的控制系統(tǒng)、超聲波的發(fā)射電路以及接收電路、溫度補償電路以及顯示電路等。超聲波的波速受到了溫度的影響，由此在相應的電路之間產生了一定的干擾。傳統(tǒng)超聲波的測量精度不高，為有效提高超聲波測距儀的精度，在測距系統(tǒng)中，通過CX20

106A和DS18B20集成芯片在檢波接收電路和溫度補償電路的的使用，減少了電路之間的干擾，從而減少了測距儀的電噪聲。經過相應改造和完善后的超聲波測距儀具有較高的精度，其測距的范圍在0.24～6m，最大測量誤差不大于3cm。經過設計的超聲波設計系統(tǒng)具有簡單的硬件結構，工作穩(wěn)定可靠，流程相對清晰以及具有較高的精度的優(yōu)勢，并實現了距離的實時顯示。

檢測技術的不斷深入發(fā)展對超生檢測儀器設備功能要求越發(fā)提高，單數碼顯示的超聲波測量儀將帶來較大的檢測誤差。從而對超聲波測量儀的功能提出了要求，相應的超聲波測距儀應具有雙顯以及微處理功能。傳統(tǒng)的測距方式在較為特殊的測量場合存在難以克服的缺陷，例如在液面、井下測量等特殊的測量場合下，相應的超聲波的測量將受到較大的限制。由此，基于單片機的超聲波測距儀的研究具有十分重要的現實意義和實踐價值。

二、超聲波測距系統(tǒng)設計原理

超聲波測距是通過不斷檢測超聲波在發(fā)射后遇到障礙物所反射回波，并且測量出從回波發(fā)射到接收的時間差，從而得到距離。超聲波幅度、反射物的質地、反射和入射超聲波之間形成的夾角以及接收器的靈敏程度都將對超聲波系統(tǒng)的最大測距產生影響。而最小可測距離則受到接收換能器對聲波脈沖的接收的直接影響。為擴大相應系統(tǒng)和設備所能測量的范圍，減少系統(tǒng)測量誤差，在具體的測量中，可采用多個超聲波換能器作為發(fā)射或接收超聲波的方式提高測量精度。當測距系統(tǒng)所發(fā)射的超聲波從空氣中直接射入汽油、木材以及鋼材時，能產生全反射。由此，相應的反射回波將具有足夠的能量被探頭接收，為超聲波的測距奠定了良好的基礎。

相應的試驗表明，超聲波的測距是通過超聲波發(fā)射傳感器向某一方發(fā)射超聲波，在超聲波的發(fā)射同時計時開始，超聲波在空氣中傳播，當遇到障礙物則返回，系統(tǒng)的超聲波接收器在收到回波則計時停止。常溫狀況下超聲波在空氣中的傳播速度為C=340m/s，根據系統(tǒng)所記錄的時間，則可計算出發(fā)射點障礙物的距離，也就是：s=c*t/2=c*t0(t0就是渡越時間)。

三、超聲波測距系統(tǒng)硬件設計總體方案

基于上述超聲波測距系統(tǒng)設計原理，可實現對超聲波測距系統(tǒng)的硬件設計?；趩纹瑱C的超聲波測距系統(tǒng)，實際上是利用40kHz的方波，在經過了發(fā)射驅動電路的擴大后，使超聲波的傳感器發(fā)生震蕩，并發(fā)射超聲波。在超聲波發(fā)射回來后，在由傳感器接收，經過電路放大、整形以及單片機的響應，計算出相應的距離。由此，該超聲波測距系統(tǒng)選用40KHz的超聲傳感器，包括超聲波的接收傳感器SZW-R40-10P和發(fā)射傳感器SZW-S40-12M。

單片機在設計中的任務在于以單片機為核心，構建硬件以及軟件部分構成，以一定的電路為配置，實現了具體的功能，并完成一定的任務。硬件是超聲波測距系統(tǒng)的基礎，而軟件則在于以硬件為基礎，實現對相應資源的合理配置和使用，從而實現系統(tǒng)所應完成的功能的基礎。系統(tǒng)的任務不同，其配置的軟件也將不同。

MC68HC908GP32單片機是Motorola公司的第2代8位微控制器，具有較高的性價比，由此適用于中小型的MCU開發(fā)商以及生產商。這類MCU的指令集精簡，使用戶易于掌握。相應的內部硬件資源包括：片內307字節(jié)的監(jiān)控ROM，32KB的片內FLASH存儲器和512B RAM，33根通用的I/O引腳，2個16位的雙通道定時器接口模塊，外部中斷，同時具有看門狗監(jiān)視復位，低電壓極限檢測復位，非法指令檢測復位等，保證系統(tǒng)的順利運行，使系統(tǒng)避免進入死循環(huán)。

首先應設計發(fā)射電路，相應的頻率發(fā)生器的40kHZ方波應進行放大后才能驅動超聲波傳感器發(fā)射超聲波，那么實際而言，發(fā)射驅動器實際上是信號放大電路。通過集成芯片實現電路放大的結果。

其次，應設計系統(tǒng)的接收電路。在超聲波接收頭接收到了超聲波后，應將接收到的超聲波轉換為電信號，而轉換而來的電信號相對較弱，應將信號放大，產生了正弦信號，其頻率為傳感器的中心頻率，也就是40kHZ。轉換后的信號通過高通濾波后經過放大，最終經過二極管整形后輸出到單片機的中斷口。

最后，應通過單片機最小系統(tǒng)和接口電路的完善，實現系統(tǒng)的測距功能體系。在工程設計中，信號的輸入往往難以完全適應設計的要求，從而應對原有的系統(tǒng)設計進行調整，從而保護電弧，并根據實際系統(tǒng)狀況完成電路的設計。由此在超聲波的信號接入單片機前，應對信號進行預處理，從而實現幅值的調整。此外超聲預處理電路還能協(xié)助單片機實現部分的信號處理算法。用硬件實現平方濾波，從而減少單片機負擔。

參考文獻

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篇6

【關鍵詞】牙髓??；慢性根尖周?。豢谇桓苤委?；超聲波技術

牙髓病和慢性根尖周病是臨床較常見的口腔科疾病，發(fā)病機制可能與病菌感染、創(chuàng)傷等因素有關，根管治療是主要的治療手段。根管預備決定了根管治療是否成功，而沖洗在根管預備環(huán)節(jié)中必不可少，探尋經濟、有效及可行的沖洗方法，逐漸成為醫(yī)學界研究熱點。本文探討牙髓病和慢性根尖周病患者行口腔根管治療時利用超聲波沖洗技術的效果。

1資料與方法

1.1對象與分組

選取2017年1月至2019年5月我院收治的口腔疾病患者200例，均經臨床癥狀及X線片檢查確診，年齡≥18歲，體征平穩(wěn)，意識清楚。排除標準：既往患牙有根管治療史、凝血功能障礙等。本研究經我院醫(yī)學倫理委員會審核通過。患者均簽署知情同意書。按就診順序分為對照組與觀察組，各100例。對照組：男53例，女47例；年齡19～55歲，平均（36.6±9.3）歲；文化程度：初中及以下31例（31.0%），高中35例（35.0%），大專及以上34例（34.0%）；牙髓病58例（58.0%），慢性根尖周病42例（42.0%）。觀察組：男54例，女46例；年齡18～54歲，平均（36.6±9.4）歲；文化程度：初中及以下32例（32.0%），高中38例（38.0%），大專及以上30例（30.0%）；牙髓病55例（55.0%），慢性根尖周病45例（45.0%）。兩組患者基本情況接近。

1.2治療方法

兩組術前均拍攝根管X線片，分2次完成根管治療。常規(guī)開髓，將洞壁修整光滑、根管口充分暴露，徹底去除感染壞死組織，必要時利用倒鉤髓針拔除牙髓組織，對根管長度進行測量、擴大根管。對照組：借助逐步后退法預備根管，預備過程中退出器械1次，采用0.5%次氯酸鈉沖洗根管。觀察組：借助逐步后退法預備根管，預備過程中采用超聲波牙科治療儀沖洗，將30μL無菌蒸餾水注入根管內，并用相應超聲銼插入距離根尖2mm處，預防直接接觸根管壁，調整輸出功率為中檔位，按20mL/min的速度進行沖洗。兩組均采用熱壓膠充填法進行充填。

1.3觀察指標

①兩組預備根管時間（器械進入第一根管到離開最后一個根管的時間）和疼痛程度。治療前及治療后7天參照VAS評估疼痛程度，得分越低表示疼痛感越輕。②兩組填充效果及隨訪1年的結果。

1.4填充效果判定標準

待結束填充后，立即根據填充材料、根管長度的關系評估填充效果。恰填：填充材料距離根尖≤1mm；欠填：填充材料距離根尖＞1mm；超填：填充材料超過根尖。填充優(yōu)良率為恰填率+欠填率。

1.5統(tǒng)計學方法

應用spss22.0統(tǒng)計軟件處理數據，計量資料以（x-±s）表示，采用u檢驗，計數資料采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2結果

2.1兩組預備根管時間及VAS評分比較

（表1）觀察組預備根管時間短于對照組，治療后VAS評分低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義。

2.2兩組填充效果比較（表2）

觀察組填充優(yōu)良率（98.0%）高于對照組（91.0%），差異有統(tǒng)計學意義（χ2=4.71，P＜0.05）。

2.3兩組隨訪結果比較

觀察組發(fā)生并發(fā)癥2例（2.0%），其中疼痛、形成暗影各1例；對照組發(fā)生并發(fā)癥9例（9.0%），其中疼痛5例，形成暗影4例。兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較，差異有統(tǒng)計學意義（χ2=4.71，P＜0.05）。

3討論

口腔根管治療通過根管準備、根管消毒等步驟，徹底清除感染灶，緩解患者不適。傳統(tǒng)根管沖洗方式以注射器沖洗為主，沖洗效果不理想[1]?；氐っ穂2]認為，早期實行針對性沖洗方式尤為重要。陳帆等[3]報道，超聲波技術能提高患者填充效果，加強根管成功沖洗效果，直接開啟根管沖洗流程、簡化手續(xù)且縮短治療時間，安全性較高，配合沖洗液能達到清理根管、殺菌作用，沖洗出碎屑，避免刺激根管周圍組織。此外，超聲產熱能會增強沖洗液消毒滅菌、溶解有機質的作用，通過預備超聲根管有效去除大部分根管內刺激源，提高治療成功率，療效確切，安全可靠，臨床應用較廣泛[4]。本文結果顯示，觀察組預備根管時間、治療后VAS評分、填充優(yōu)良率及并發(fā)癥發(fā)生率優(yōu)于對照組。這與曾敏等[5]報道結果接近。綜上所述，口腔根管治療中實行超聲波技術能有效縮短預備根管時間，緩解疼痛，提高填充效果。

參考文獻

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篇7

[關鍵詞]微創(chuàng)；超聲波；吸脂術

[中圖分類號]R622 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-6455（2013）03-0329-02

18歲以后人的脂肪細胞數處于恒定狀態(tài)，肥胖主要取決于脂肪細胞充盈度的大小[1]，采用吸脂減肥，物理性的去掉了多數脂肪細胞，即便剩下的少數脂肪細胞再次充盈，也會顯得瘦很多。目前的吸脂減肥術有負壓吸引抽脂、電子高頻吸脂、高頻共振吸脂、超聲波吸脂減肥等多種減肥方法[2]。經過國內外的實踐證明超聲波吸脂減肥術是減肥效果最好、安全、創(chuàng)傷小的方法，經過不斷完善，其高效、安全、微創(chuàng)的技術特點已經得到了普遍認同。本文介紹了我院采用微創(chuàng)超聲波吸脂術治療86例肥胖患者，取得了良好的效果。

1 資料和方法

1.1 臨床資料：2008年6月～2012年5月我院收治不同部位脂肪堆積患者86例。均為女性，年齡22～50歲，中位年齡36歲。吸脂部位：下腹18例，上下腹29例，上下腹及腰部32例，35例，外側22例，臀部8例，雙上臂9例。吸脂2部位22例，3部位33例，4部位以上31例，均一次手術完成。

1.2 手術設計：根據每個人脂肪堆積的部位、程度和患者個人的意愿，用等高線標記去脂范圍。

1.3 腫脹麻醉方法：腫脹麻醉液由生理鹽水1000ml+2%利多卡因20ml+5%碳酸氫鈉10ml+腎上腺素0.5～1mg配置而成。由術區(qū)周邊向中間均勻注射，當皮膚緊繃或略有“橘皮”樣改變時停止注射。

1.4 手術方法：腫脹麻醉后，在減肥區(qū)選擇隱蔽并利于負壓抽吸的部位，切開約5mm的切口，將超聲波探頭套上一硅膠管，經切口插入皮下脂肪層，設定頻率為30～40Hz，將減肥區(qū)域皮下脂肪超聲乳化3～6min后，放射狀從不同隧道負壓吸引乳化的脂肪液，切口用6-0線縫合1針，彈性繃帶超手術范圍包扎加壓固定。

1.5 術后處理：預防性應用抗生素3天，7天拆線，術后穿彈力加壓塑身衣至少1月。

2 結果

本組病例手術過程順利，患者對抽脂部位塑形效果均滿意，其中78例滿意，8例較滿意，吸脂量為500～3 200ml。術中及術后無休克、脂肪栓塞的發(fā)生。術后皮膚回縮良好，局部無麻木、感染、硬結及感覺、運動障礙等現象發(fā)生。僅有輕微的并發(fā)癥：輕度局部不平整2例，局部瘀斑12例，無一例發(fā)生嚴重并發(fā)癥。

3 討論

肥胖是一個較為常見的公眾健康問題，而肥胖尤其是腹部肥胖者，2型糖尿病、心腦血管病的發(fā)生率明顯高于普通人群[3-4]，另外越來越多的女性為了達到體態(tài)勻稱美麗的目的，要求行吸脂整形，自1992年意大利醫(yī)師Michele Zocchi[5]首創(chuàng)超聲吸脂術以來，吸脂術有了很大的發(fā)展，減肥手術安全性大大提高。超聲波吸脂術通過超聲波震蕩會有效地破壞脂肪細胞，使脂肪較輕易地抽出，從而減少脂肪細胞在體內的數量，達到了減肥塑形的效果。超聲波吸脂術結合高級的腫脹麻醉技術，讓患者無痛安全地進行手術，不但手術時間較短，恢復得也很快，通常局部吸脂都是無需住院的，并且不影響正常的工作生活，我們在臨床工作中采用微創(chuàng)超聲波吸脂術，取得了滿意的效果。

筆者體會，應用微創(chuàng)超聲波吸脂術有許多優(yōu)點：①減肥安全有效：超聲波可選擇性地只破壞低密度的脂肪組織，這樣便更容易保護血管及神經等密度較高的組織，從而使血管、神經等不受損傷[6]，避免了傳統(tǒng)吸脂術所造成的出血、休克、脂肪栓塞，以及術后出現皮膚瘀斑、感覺喪失、皮膚循環(huán)障礙或壞死，增加了手術的安全性；②平整性：因超聲波去脂減肥是通過超聲波將低密度的脂肪酸溶解[7-8]，而高密度的固體部分如細胞膜、細胞間結構以及細胞殘片則留在原來位置，術后局部皮膚顯得比較規(guī)則。液化的脂肪呈乳糜狀，也容易負壓吸出，可有效避免術后皮膚凹凸不平整；③改善皮膚的松緊度，避免皮膚松弛成多發(fā)皺紋的老化狀況：在超聲波溶解脂肪的過程中，超聲探頭釋放的熱效應使皮下網狀纖維組織隔變性、攣縮，使皮膚回縮[9-10]，改善松弛的皮膚，在去除脂肪的同時具有理想的除皺效果；④減肥輕松、恢復快：超聲波吸脂減肥手術時間短，組織損傷小，恢復較快，術后短期就可正常工作及生活。

總之，微創(chuàng)超聲波吸脂術風險低，術后皮膚表面光滑，外形美觀自然，效果持久，易被患者接受，值得臨床推廣。

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篇8

人耳能聽到的聲音頻率為20Hz-20KHz,低于20Hz的聲波為次聲波,人耳是聽不到的,高于20KHz的聲波為超聲波,人耳也是聽不見的。超聲波之所以被廣泛用于醫(yī)療領域是因為他有許多奇妙的特點: 1.由于超聲波頻率高、波長短,他可以像光那樣沿直線傳播,使得我們有可能向某已確定方向上發(fā)射超聲波,2.聲波是縱波,可以順利地在人體組織里傳播。3. 超聲波遇到不同的介質交接面時會產生反射波,這些特點構成了今天超聲儀器在醫(yī)學領域廣泛應用的基礎。

B超成像的基本原理是:向人體發(fā)射一組超聲波,按一定的方向進行掃描。根據監(jiān)測其回聲的延遲時間,強弱就可以判斷臟器的距離及性質。經過電子電路和計算機的處理, 形成了我們今天的B超圖像。B超的關鍵部件就是我們所說的超聲探頭 (probe),其內部有一組超聲換能器,是由一組具有壓電效應的特殊晶體制成。這種壓電晶體具有特殊的性質,就是在晶體特定方向上加上電壓,晶體會發(fā)生形變,反過來當晶體發(fā)生形變時,對應方向上就會產生電壓,實現了電信號與超聲波的轉換。

B超工作過程為: 當探頭獲得激勵脈沖后發(fā)射超聲波, (同時探頭受聚焦延遲電路控制,實現聲波的聲學聚焦。) 然后經過一段時間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號,探頭接收回來的回聲信號經過濾波,對數放大等信號處理。然后由DSC電路進行數字變換形成數字信號,在CPU控制下進一步進行圖像處理, 再同圖表形成電路和測量電路一起合成視頻信號送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像,也稱二維黑白超聲圖像。

彩超在黑白B超圖像基礎上加上以多普勒效應原理為基礎的偽彩而形成的。那么何謂多普勒效應呢,當我們站在火車站臺上聽有遠處開來的火車笛叫聲會比遠離我們的火車笛叫聲音調要高,也就是說對于靜止的觀測者來說,向著觀測者運動物體發(fā)出的聲波頻率會升高,相反頻率會降低,這就是著名的多普勒效應?，F代醫(yī)用超聲就是利用了這一效應,當超聲波碰到流向遠離探頭液體時回聲頻率會降低,流向探頭的液體會使探頭接收的回聲信號頻率升高。利用計算機偽彩技術加以描述,使我們能判定超聲圖像中流動液體的方向及流速的大小和性質,并將此疊加在二維黑白超聲圖像上,形成了我們今天見到的彩超圖像。

二、 適用對象及范圍

JJG639-1998《醫(yī)用超聲診斷儀超生源》檢定規(guī)程的適用對象除單純的B超外還包括彩超及彩超中的黑白超。

現今通用B超多為多探頭的,高檔的可配十幾種,但規(guī)程所明確檢定范圍僅涉及腹部、心臟、小器官檢查診斷所用的機械扇掃、平面線陣、凸陣而不包括腔內探頭和活檢穿刺探頭。

三、 操作要點

(一)聲輸出檢測

為確保臨床安全,與之密切相關的聲輸出參數即輸出聲強,應小于10mW/cm2檢定中應注意兩個問題,因為毫瓦功率計是一種靈敏、準確度高的超聲微功率測量儀器,水中的測量靶應處于完全靜止狀態(tài),確保周圍無任何干擾(如:有人員走動或有氣流)盡量避免其震動。對儀器探頭為凸陣、相控陣探頭,必須在現有功率計上加裝掩膜,測量1cm長度內的有界功率計,以保證全部聲能都射在輻射力天平的靶位上面無遺漏。

(二)盲區(qū)檢測

近場聚焦、中等增益、高對比度、中等亮度、線陣探頭在一幅內完成判讀,其他探頭沿聲窗平移,依次讀出靶線。

(三)探測深度檢測

功率輸出最大,遠場聚焦,高增益,高對比度,高亮度,線陣耦合于縱向靶群上方,其他探頭的縱向軸線必須對準縱向靶群。讀取縱向靶群中能夠明確成像靶線到聲窗的距離(總增益調滿時TGC失去作用)。

(四)軸向、側向分辨率的檢測

低增益,高對比度,將探頭耦合于所測靶群正上方聲窗表面,從體膜的最淺處開始分別聚焦所對應的靶群,依次讀出所能分辨的最小軸向、側向靶線間隔,軸向分辨率取決于超聲波脈寬。側向分辨率取決于聲束寬度,但靶線圖像的橫向鋪展表現與儀器的焦點位置、與增益及亮度條件關系極大,在操作中應尤為注意。另外,在讀取側向靶線間隔時,若探頭置于靶群的斜上方,在靶線圖像為“斜線”的情況下讀分辨力是嚴重的操作錯誤。正確的操作是:探頭置于靶群的正上方,在其圖像為“橫線”的情況下進行判讀,相鄰靶線圖像必須完全斷開,不能“是斷非斷”。

(五)幾何誤差的檢測

篇9

關鍵詞：呂梁白蒿;總黃酮;纖維素酶;超聲波;響應曲面法

中圖分類號：R284.2 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.11.014

Ultrasonic Extraction of Flavonoids from Herb of Sievers Wormwood and its Optimization by Response Surface Method

LIU Yong-qing1， REN Lin1， ZHANG Zi-feng1， REN Rui2， YU Hong-xia1

（1.Luliang University， Luliang ， Shanxi 033000， China;2.Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Taigu， Shanxi 030031， China）

Abstract： In this study， the response surface method on the base of single factor test was used to optimize the extract process of ultrasonic-assisted cellulase extraction of flavonoids from Luliang herb of sievers wormwood. After optimizing cellulase factors by the orthogonal experiment， the ultrasonic factors were studied with Box-Behnken design and polynomial quadratic equation predicting by Expert 7.0 analysis. The best solution was as follows： ultrasonic power 396 W， ultrasonic time 14 min， extracting 3times， 2.5% adding amount of enzyme， enzymolysis time of 120 min at 50 ℃ and pH 5.5. Under the optimized condition， the predicted and actual extraction rate of flavonoids were respectively 2.43% and 2.47%. Thereby the fitted multiple regression equation was credible.

Key words： Luliang herb of sievers wormwood; flavonoids; cellulase; ultrasonic; response surface methodology

白蒿（Herb of sievers wormwood）為菊科植物大籽蒿的幼嫩葉，又名茵陳。主要化學成分包括揮發(fā)油、多烯炔衍生物類、黃酮類、萜類化合物、微量香豆精和內酯類等[1]，其中黃酮類化合物具有抑菌、消炎、抗氧化等活性，可用作食品、化妝品行業(yè)的天然添加劑[2-3]。目前，從白蒿中提取黃酮類物質的工藝研究較少[4-6]，且常規(guī)方法提取總黃酮時間長，提取率低。纖維素酶可以高效酶解纖維素，加快黃酮類物質的溶出;超聲波通過強烈振動產生空化效應，加速活性成分提取。本研究采用超聲波輔助酶法技術提取呂梁白蒿中總黃酮，不僅能免去高溫對提取成分的影響，縮短提取時間，還能充分利用呂梁本土資源，為進一步開發(fā)呂梁白蒿提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

白蒿采自呂梁學院，烘干粉碎干燥后備用;纖維素酶購自南寧龐博生物工程有限公司，酶活力為10萬U?g-1;蘆丁標準品購自上海金穗生物科技有限公司;其他化學試劑均為國產分析純。

超聲波清洗機（SB-3200DTDN），寧波新芝生物科技股份有限公司;紫外可見分光光度計（UV-1601） 北京瑞利分析儀器有限公司;微型高速萬能試樣粉碎機（FW80），北京中興偉業(yè)儀器有限公司;電熱鼓風干燥箱（GZX-9146MBE），上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠;數顯恒溫水浴鍋（HH-6），國華電器有限公司。

1.2 蘆丁標準曲線繪制

稱取蘆丁10.00 mg，用60%乙醇配制得0.1 mg?mL-1蘆丁標準溶液。分別量取0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00，6.00 mL上述蘆丁標準溶液，定容至15 mL，加入1 mL 5%亞硝酸鈉、1 mL 10%的硝酸鋁、8 mL 4%的氫氧化鈉，搖勻放置10 min，510 nm波長處測定其吸光值[7]，繪制標準曲線。

1.3 酶法提取總黃酮條件優(yōu)化及含量測定

稱取0.5 g白蒿粉末，溶于60%乙醇，加入纖維素酶搖勻酶解[8-9]，運用正交方法設計優(yōu)化酶解條件，共選4個酶解因素，每個單因素選3個水平。單因素正交試驗水平設計見表1。

試驗結果按1.2方法測定吸光度值，按下列公式計算白蒿總黃酮得率[10]：

y=×100（1）

式中，y為白蒿的總黃酮得率（%）;m1為黃酮含量（mg）;m2為白蒿粉末質量（g）。

1.4 超聲波輔助酶法提取的單因素試驗

根據酶法優(yōu)化結果，結合超聲波提取進行試驗。本試驗以白蒿中黃酮得率為指標，選擇超聲波功率、超聲波時間、超聲波次數作為試驗因素，進行單因素試驗，確定最佳超聲條件。

1.5 響應面分析試驗設計

以單因素試驗結果為依據，選擇對總黃酮得率有顯著影響的因素，運用Desigh Expert7.0軟件設計試驗[11-12]，并對試驗數據回歸分析。

2 結果與分析

2.1 繪制蘆丁標準曲線

蘆丁標準曲線見圖1。標準曲線回歸方程：Y=17.043X-0.018 6，相關系數R2 = 0.999 8，蘆丁濃度在0～0.024 mg?mL-1線性較好。

2.2 酶法提取白蒿總黃酮條件優(yōu)化

對加酶量、酶解時間、酶解溫度和酶解pH值進行正交試驗，方差分析見表2。結果表明，C與B高度顯著，其次為D、A，由此可確定各因素的最佳水平為A2、B2、C3、D1，最佳組合為A2B2C3D1。當酶解時間120 min，加酶量為2.5%，酶解溫度50 ℃，pH值為5.5時，該白蒿中總黃酮得率可達0.789%。

2.3 超聲波輔助法優(yōu)化提取白蒿總黃酮單因素試驗

圖2為不同超聲波條件對黃酮得率的影響。當超聲波功率小于400 W時，黃酮得率隨超聲波功率的增加而提高，超聲波功率大于400 W時，黃酮得率逐漸下降，可能是過高功率破壞黃酮活性;黃酮得率隨超聲波時間延長而增加，當超過15 min時，黃銅得率開始降低，可能是提取出的黃酮隨時間延長部分分解所致;黃酮得率隨超聲波次數增加逐步提高，當超過3次時提高不大，從經濟和保護黃酮生物活性角度考慮，選擇超聲3次。通過單因素試驗，初步確定了各因素的最優(yōu)提取條件：超聲波功率400 W，超聲波時間15 min，超聲波次數3次。

2.4 響應面分析設計方案與試驗結果

在單因素試驗的基礎上，采用Box-Behnken設計方案，分別以超聲波功率、超聲波時間和超聲波次數作為獨立變量，-1、0、1分別表示變量水平。試驗因素水平及編碼表見表3，表中A、B、C為變量的編碼值，白蒿黃酮的提取率為響應值見表4，利用Design Expert 7.0軟件對數據進行多元回歸擬合，得到二次多項回歸方程：

Y=2.40-0.07A-0.15B-0.12C+0.014AB-0.055AC-0.14 BC-0.35 A2-0.25 B2-0.16 C2 （2）

該方程的顯著性檢驗結果見表5。

根據表5可知，整體數學模型P<0.01，失擬項為P>0.05，表明該方程對試驗擬合性好，可以用該模型來分析和預測白蒿總黃酮提取工藝。方差分析結果顯示模型中一次項B、C、交互項BC、二次項A2、B2、C2差異極顯著; 一次項A差異顯著;交互項AB、AC不顯著，表明各因素對黃酮提取率的影響不是簡單的線性關系。

根據回歸分析結果做響應曲面圖。當超聲波次數為3次時，超聲波功率與時間對黃酮得率的影響見圖3。當超聲波時間為15 min時，超聲波功率與次數對黃酮得率的影響見圖4;當超聲波功率為400 W時，超聲波時間與次數對黃酮得率的影響見圖5，黃酮得率隨超聲波功率和時間的增加先增大后減小，黃酮得率隨超聲波次數的增加而增大。

綜合上述分析結果，3個單因素對黃酮得率的影響大小為超聲波時間>超聲波次數>超聲波功率，且超聲波時間與超聲波次數之間交互性較明顯。軟件Design-Export7.0確定的最佳提取工藝條件為超聲波時間14.32 min，超聲波提取次數為2.72次，超聲波功率395.81 W，該條件下白蒿總黃酮的得率為2.43%。

2.5 驗 證

為了驗證響應面優(yōu)化結果的可靠性，利用最佳優(yōu)化條件進行試驗。為保證試驗可行性，按照超聲波功率396 W，超聲波時間14 min，超聲波提取3次的條件進行，重復3次取平均值，白蒿總黃酮的得率為2.47%，與預測值相差不大，可見該回歸方程的擬合性良好。

3 結論與討論

本試驗利用正交法結合響應面分析法，確定了提取呂梁白蒿中總黃酮的最佳條件為：超聲波時間14 min，超聲波提取3次，超聲波功率396 W，酶解時間120 min，加酶量2.5%，酶解溫度50 ℃，酶解pH值 5.5，其中超聲波時間與超聲波次數之間交互性較明顯。白蒿總黃酮得率理論值為2.43%，實際值為2.47%。說明此方法優(yōu)化呂梁白蒿中總黃酮提取效果良好。

在白蒿粉末的制備過程中，發(fā)現許多絨狀纖維，當加入纖維素酶后發(fā)現總黃酮得率有較大提高。本研究通過4因素3水平正交試驗優(yōu)化酶法提取條件，在此基礎上加入超聲波輔助提取工藝，并運用響應曲面優(yōu)化超聲波條件。在為數不多的蒿類黃酮提取中[13-15]，超聲波提取工藝居多，而超聲波輔助酶法提取、響應曲面優(yōu)化的工藝研究尚屬首例。該工藝提取黃酮類物質簡單、快速、效率高、破壞少，期望能為植物活性成分的進一步開發(fā)提供理論參考。

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篇10

[關鍵詞] 甲狀腺結節(jié)；超聲波檢查；初步診斷；性質鑒別

[中圖分類號] R445.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2013）01（c）-0100-02

甲狀腺結節(jié)并不少見，各種甲狀腺疾病都可能存在甲狀腺結節(jié)，不但妨礙容貌，并嚴重影響患者的心身健康，如何在眾多結節(jié)中便捷而較為準確地鑒別其良惡性質，超聲波檢查已成為臨床常用而首選的一線方法。因此，對臨床明確或可疑的甲狀腺結節(jié)患者均應行超聲波檢查。近年來筆者通過對42例甲狀腺結節(jié)患者的超聲波檢查，總結分析了不同類型的超聲圖特征，現總結報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

本組42例為本院2009年1月～2010年12月的門診和（或）住院患者，均行超聲波檢查并經手術和（或）病理學檢查明確了診斷的甲狀腺結節(jié)患者，其中12例于超聲波導向下行細針穿刺細胞學檢查。本組男8例，女34例；男女之比為1∶4.25。年齡13～68歲，平均48.5歲。病史3 d～3年，平均6.5個月。

1.2 儀器與方法

儀器為HDI-3000彩色多普勒超聲成像儀，采用7.5～10.0 MHz的高頻探頭掃查?；颊呷⊙雠P位，并在頸后置放小墊枕使頭略后仰，使頸部充分平伸以便于峽部和雙側葉的橫、縱掃查。常規(guī)觀察和測量腺體大小、形態(tài)，重點掃查結節(jié)的位置、大小、形態(tài)、數目、邊緣、回聲類型以及有無鈣化點，然后觀察腺體及結節(jié)的彩色多普勒（CDFI）情況及其特征，最后常規(guī)檢查雙側頸部淋巴結。對可疑惡性者同時在超聲引導下行細針穿刺細胞學檢查。

2 結果

42例甲狀腺結節(jié)中惡性者3例，分別為兒童2例，成年女性1例；良性病變者39例，結節(jié)性甲狀腺腫為32例，其中2例合并甲狀腺功能亢進，4例合并橋本氏甲狀腺炎，7例為甲狀腺腺瘤。本組甲狀腺良性結節(jié)中有5例因咳嗽或負重后突然出現腫塊或腫塊增大，經超聲波檢查并手術和病檢證實為囊內出血。本組42例超聲波檢查對甲狀腺結節(jié)良惡性的診斷符合率為92.9%（39/42），其中3例超聲波診斷與病理學檢查結果不完全符合，1例為橋本病并發(fā)甲狀腺癌而超聲診斷結節(jié)性甲狀腺腫，1例結節(jié)性甲狀腺腫被診斷為甲狀腺腺瘤，1例兒童的狀癌被診斷為腺瘤囊性變出血。本組病例的甲狀腺結節(jié)多位于兩側葉，其次以單側右葉較左葉多見，多個結節(jié)比單個結節(jié)多見，結節(jié)直徑為3～61 mm，數目少則1個多者達8個，其中孤立性結節(jié)4例中癌變者為2例。（1）本組甲狀腺結節(jié)聲像圖特征：32例結節(jié)性甲狀腺腫聲像圖特征為兩側葉呈不對稱性彌漫性腫大，7例腺瘤為腺體的局限性腫大；結節(jié)形態(tài)不規(guī)則或欠規(guī)則9例，尚規(guī)則或規(guī)則33例；邊緣不清晰或清晰6例，尚清晰或清晰36例；結節(jié)內部回聲為混合型19例，高回聲型11例，高回聲伴鈣化者2例，低回聲型12例，低回聲伴沙粒樣或斑片狀鈣化3例。（2）多普勒超聲（CDFI）特征：4例橋本病為低回聲或細線樣強回聲，CDFI顯示內部血流較豐富，幾乎呈“火海征”，血流速度為12～22 cm/s；2例甲狀腺結節(jié)繼發(fā)的甲狀腺功能亢進患者，聲像圖為實質回聲增粗和減低各1例，CDFI顯示內部血流豐富并呈現“火海征”血流速度高達40～60 cm/s；3例癌變者聲像圖顯示結節(jié)邊界不規(guī)則，實質部分內部可見針尖樣或片狀高回聲，CDFI顯示結節(jié)內部血流較為豐富，血流速度為30～70 cm/s。（3）頸部淋巴結：超聲提示頸部淋巴結轉移者3例，分別為腫大淋巴結中發(fā)現針尖樣鈣化2例，鈣化伴有液化者1例；病理結果甲狀腺結節(jié)合并狀癌2例，結節(jié)性甲狀腺腫并發(fā)濾泡狀癌1例。

3 討論

甲狀腺結節(jié)系指甲狀腺內單個或多個經觸診及超聲波檢查證實的組織結構異常的團塊。甲狀腺結節(jié)十分多見，各種甲狀腺疾病都可能引發(fā)甲狀腺結節(jié)，觸診發(fā)現一般人群的甲狀腺結節(jié)僅為3%～7%，當通過高清晰度超聲波檢查其發(fā)病率可達20%～76%[1]。臨床研究證明[2]：甲狀腺結節(jié)多為良性，惡性結節(jié)僅占5%～10%，本組惡性者為7.1%，可能與地區(qū)差異有關。要在眾多的結節(jié)中鑒別良惡性，這是臨床經常面臨的一個關鍵而務必解決的問題。實踐證明，解決這一問題最為簡便和較為可靠的方法是超聲波檢查及其導向下細針穿刺細胞學檢查，此為診斷甲狀腺結節(jié)的金標準，其中超聲波檢查是評估和隨訪甲狀腺結節(jié)的單個最有價值的影像學檢查[3]。它不僅可用于判斷甲狀腺結節(jié)的性質、大小和范圍，也可引導甲狀腺細針穿刺細胞學檢查，從而為患者制訂科學合理的個體化治療方案[4]。作者認為，對所有甲狀腺結節(jié)的初步評估，應常規(guī)進行超聲波檢查，重點檢查結節(jié)的位置、數量、大小、形態(tài)、結節(jié)邊緣、內部結構、回聲特征、血流信號及其特征以及頸部淋巴結等情況，盡可能為診斷提供較多而確切的信息。

由于高頻彩色多普勒成像技術的廣泛應用，超聲波檢查可發(fā)現甲狀腺內3 mm左右的局灶性病變，并可清晰地顯示結節(jié)內部的結構及其邊界、包膜、回聲類型以及有無鈣化等細微結構的變化[5]。與此同時，CDFI檢測可顯示結節(jié)周圍和內部的血流信號及其特征；同步進行頸部淋巴結檢查對甲狀腺結節(jié)性質的鑒別具有不可以低估的作用[6]。隨著超聲儀器日益更新，醫(yī)務人員技術水平不斷提高，超聲檢查已確立為甲狀腺結節(jié)診斷中常用而首選的一線檢查方法。文獻[7]報道超聲檢查對甲狀腺結節(jié)良惡性的診斷符合率可達89.7%，本組為92.9%，差異無顯著性。因此，作為一種經濟、便捷、無創(chuàng)且準確性高的檢查手段，超聲波檢查無疑是甲狀腺結節(jié)明確性質和術前評估中不可取代的方法。一般來說，臨床可觸及的甲狀腺結節(jié)，但未行超聲波檢查等證實，嚴格意義上講對該類結節(jié)并不能將其診斷為甲狀腺結節(jié)[8]。筆者認為，超聲檢查對甲狀腺結節(jié)的診斷和鑒別具有重要意義，凡臨床明確或可疑甲狀腺結節(jié)的患者理應進行超聲波檢查，其中對可疑惡性的甲狀腺結節(jié)行細針穿刺細胞學檢查，或是取活組織作病理學檢查，方能為后續(xù)的規(guī)范處理提供正確決策。

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