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射频毁损灶体积与近红外光学参数的相关性研究
射频热凝毁损术治疗帕金森病有效率达90%以上,但手术过程中毁损体积的量化问题研究得不多,通过控制毁损温度和时间来确定毁损灶的范围是有效的,但其量化关系还未见报道.本研究建立了体外蛋清射频毁损灶和活体内大鼠脑射频毁损灶模型,探讨毁损体积随毁损温度及时间两个参数变化的规律,利用1stOpt数学拟合工具拟合了相关度较高的数学模型,通过这一关系就能够根据预毁损体积选择相应的温度和时间,提高毁损术效果;使用特制的内置四光纤探头测量了大鼠脑靶点处的生物组织光学参数优化散射系数μs'.实验数据表明,μs'的变化规律与相应毁损温度时间下的毁损体积变化规律相似,证明了其与射频毁损灶体积有很好的相关性.建立了毁损体积与优化散射系数之间的关系模型,为探索近红外光谱技术在射频毁损手术实时监控中的应用提供了实验依据.病理学检测证明了实验的有效性.研究结果为探索近红外光谱技术在帕金森病射频毁损手术实时监控中的可行性提供了实验依据.
关键词： 射频毁损 帕金森病(PD) 近红外光谱 优化散射系数(μs') -
近红外光密度仪诊断脑外伤颅内出血的临床分析
在我国,创伤已成为继肿瘤、心脑血管病之后占第三位导致死亡的病因,创伤中的15%为颅脑损伤,而在终死亡的创伤患者中,颅脑损伤占85%[1].救治颅脑损伤的关键在于快速进行诊断和处理,尤其是在伤后1小时的黄金时间段.然而,由于缺乏能在现场进行的可靠检查手段,不能有针对性地对伤员进行后运,使部分患者丧失了佳的救治时机.国外的一些研究表明,近红外光可以穿透颅骨,并对脑组织中的血红蛋白浓度变化敏感,能够用于对颅内出血和缺血病灶进行诊断和监测[2].本研究目的是利用近红外光谱密度仪对脑外伤患者进行探查,并与CT结果比较,以评价其定性诊断颅内出血的可靠性.
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中风后非流畅型失语症患者语言激活时左前额皮层血氧反应及血流动力学变化:NIRS的研究
目的:探讨NIRS检测认知激活状态大脑功能性变化的临床应用价值.方法:运用近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)技术监测脑血管病(CVD)失语症组、CVD非失语症组及正常人组共36名被试语言活动时大脑左前额氧代谢和血流动力学的相应变化,并将CVD合并非流畅性失语症患者的参数变化与正常的成年人及脑血管病未合并失语症患者的变化进行了比较.结果:①NIRS参数的变化在CVD非失语症组及正常人组中均各有50%被试呈现氧合血红蛋白和总血红蛋白同时上升,而还原血红蛋白无明显改变或稍有下降.②CVD失语症组中50%的被试、CVD非失语症组与正常人组各有16.7%被试显示随着氧合血红蛋白和总血红蛋白的增加,还原血红蛋白亦有所增加.结论:语言激活在各组被试的左前额皮层的脑血氧反应和血流动力学变化呈现多样性,失语症患者的还原血红蛋白随着氧合血红蛋白和总血红蛋白的增加亦有所增加,提示失语病人的左前额皮层在语言任务期间比非失语病人利用更多的氧.
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近红外光谱在诊断硬膜外及硬膜下血肿的应用
目的 探讨近红外光谱(NIRS)检测对硬膜外及硬膜下血肿的临床应用价值.方法 选取34例经CT或MRI证实的硬膜外或硬膜下血肿患者(试验组)及14名健康志愿者(对照组),采用中国科学院自动化研究所研发的NIRS设备进行头部检测,评判是否存在颅内出血.以CT或MRI诊断结果为“金标准”,评价NIRS对硬膜外及硬膜下血肿的诊断效能.结果 NIRS诊断硬膜外及硬膜下血肿的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值分别91.18％(31/34)、71.43％(10/14)、85.42％(41/48)、88.57％(31/35)及76.92％(10/13).结论 NIRS在检测硬膜外及硬膜下血肿方面具有较高的敏感度和阳性预测值,有助于临床早期诊断和治疗.
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应用Braden量表联合近红外光谱仪评估ICU患者压疮发生的研究
目的 探讨局部持续受压对组织血供的影响,评估患者压疮风险,为压疮早期监测提供依据.方法 随机选取ICU住院患者117例,应用近红外光谱仪监测患者骶尾部组织氧饱和度,Braden量表进行压疮危险因素评估,采用灵敏度、特异度、阳性及阴性预测值和受试者工具特性曲线(ROC)评价近红外光谱仪对压疮的预测效果.结果 有压疮者Braden评分为(12.23±1.67)分,未发生者为(13.14±1.48)分,差异有统计学意义(P＜0.05).随ICU住院时间的延长,骶尾部组织氧饱和度(rSO2)持续下降.Braden评分评为中、高度压疮危险组,患者局部rSO2测量显著低于轻度压疮危险组;ROC曲线下面积显示,局部组织rSO2参数对压疮判断优于Braden量表评分,两者结合可提高压疮早期判断的有效性和可靠性.结论 应用近红外光谱法结合Braden量表评估有利于临床早期压疮的监测.
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近红外光谱快速鉴别不同产地药用植物重楼的方法研究
重楼是一种中药名字.大多种植在南方地区的云南、贵州、广东、广西等地.重楼的味道带有苦味,其属性略微偏寒性.也是因为其带有寒性,常常用于清热排毒,有镇定和止痛的效果.也常常用于感冒引起的咽喉肿痛、摔伤导致的淤青、咬伤和抽搐等症状.不同产地产出的重楼其药效也是不同的,近红外光谱是一种可以对药效进行分析的方法,并且在1930年开始就已经广泛使用,获得了各个医疗机构的认可.近红外光谱是在1800年的时候后对太阳光谱可看见的红外部分测试中发现的,故被称之为近红外光谱.
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浅谈近红外光谱在中药鉴别和质量控制中的应用
目的:总结中药鉴别以及质量控制中近红外光谱的应用价值.方法:利用常用的模型建立化学计量学法,对近红色外光谱应用在中药的鉴别、质量控制领域中实际效果及意义.结果:研究结果发现,采用近红外光谱对中药进行鉴别能够发挥对药材产地进行区分、对假药进行识别、进行在线检测的具体作用,而且近红外光谱鉴别方法还具有高效、准确、不会对样品造成损伤、绿色环保、快速等特点,可以使中药的鉴别质量得到有效控制.结论:目前,近红光谱在中药的鉴别、质量控制等工作中应用越来越广泛,而且该方法的应用可以使中药鉴别的准确性得到提升,给中药研究、从事光谱的工作人员提供一些有利条件.
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联合应用脑血流多普勒和近红外光谱测定技术监测深低温停循环选择性脑灌注中大脑功能的意义
目的 联合应用脑血流多普勒(TCD)和近红外光谱(NIRS)测定技术监测全主动脉弓置换术中的大脑中动脉(MCA)血流流速和脑血氧饱和度的变化,为采取佳的神经系统保护措施提供临床依据.方法 选取12例拟应用深低温停循环(DHCA)选择性脑灌注行全弓置换术的患者.于麻醉诱导后将TCD探头置于颞窗,将NIRS的探头置于患者的额头,并分别采集围术期、术中以及术后的血流动力学指标、脑血流流速和脑血氧饱和度的指标.结果 全组患者无死亡和术后神经系统并发症.术中平均动脉压与脑血氧饱和度(rO2)没有明显的相关性;而MCA的平均血流速(mVmca)与rO2明显相关;主泵流量与rO2明显相关.开始顺行性脑灌注(ASCP)后,mVmca、rO2和混合静脉血氧饱和度(SVO2)都明显低于ASCP开始前和恢复流量后,且ASCP的流量和mVmca和rO2明显正相关.当DHCA过程中ASCP的流量低于10 ml/kg体重时,TCD则探测不到MCA的血流信号,维持ASCP流量大于10 ml/kg体重可以维持一定的MCA脑血流流速和维持rO2>45%.在体外循环结束后,mVmca和rO2则恢复到体外循环前水平.结论 联合应用TCD和NIRS能有效的反应大脑在DHCA选择性脑灌注期间的血流和氧代谢的状态,对于DHCA选择性脑灌注过程中的大脑灌注流量的调整有重要的指导意义.
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用近红外功能成像技术研究语义和知觉编码过程中左前额叶的活动
目的用近红外光学功能成像技术研究语义与知觉编码过程中的左前额叶活动.方法实时记录22名青年被试者(男女各半)在语义和知觉加工过程中760 nm和850 nm两个波长近红外连续光透过额骨和左前额皮层后的漫射光强变化,并以此表征该皮层区血容(CBV)和血氧的变化.语义加工要求被试者用两个非相关的汉字词对组成一个有意义的句子;知觉加工则要求被试者判断两个词是否具有相同的结构组合以及两个词对中左右结构的差别. 结果结果显示,与知觉加工相比,语义加工时左下前额叶活动增多.该区域大致对应布德曼45、47区的一部分. 结论成功地利用近红外功能成像技术观测了语义与知觉编码过程中的左前额叶活动,获得了与fMRI和断层成象技术(PET)研究相近的结果,进一步证实了左前额叶在语义加工中的作用.
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用近红外光谱术评价缺血性脑梗塞的血流动力学变化
目的在标准的动物脑梗塞模型上,对近红外光大脑地形图技术反映梗塞灶血流动力学变化进行评价. 方法建立大鼠线栓脑中动脉梗塞模型和光敏剂诱导皮层梗塞模型,用近红外光大脑地形图(NCT),功能核磁共振成像(fMRI)和TTC染色成像技术分别对皮层进行定位测量和成像检测,并进行结果比较. 结果光敏剂诱导模型,24 h组,NCT对梗塞灶成像面积和TTC染色样本的相关系数为0.897(P<0.05);对2月组,相关系数为0.906(P<0.01).大脑中动脉梗塞模型,常温组,NCT梗塞面积和染色样本相关系数为0.820(P<0.05),NCT和fMRI对梗塞灶成像面积的相关系数为0.874(P<0.05);亚低温组,NCT梗塞灶成像面积和样本梗塞灶染色面积的相关系数为0.851(P<0.05),NCT、fMRI对梗塞灶成像面积的相关系数为0.782(P<0.05). 结论 NCT技术能较好地反映局部脑血流的变化,该技术可望成为脑卒中趋向病人的实时预测及康复监测.
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近红外光谱技术鉴别麦冬药材产地
目的 利用近红外光谱技术建立一种快速鉴别麦冬药材产地的新方法.方法 收集4个产地126批麦冬样品,采集其近红外光谱图,采用判别分析法通过优化光谱预处理条件和主成分数,建立药材鉴别模型.结果 建立的模型鉴别准确率达到98.4％.结论 利用近红外光谱技术可准确、快速鉴别麦冬产地.
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近红外光谱技术结合粒子群小二乘支持向量机算法在山茱萸药材质量控制中的应用研究
本文结合近红外光谱(NIR)定量分析技术以及粒子群小二乘支持向量机(PSO-LS-SVM)方法,发展了一种方便、快速的用于山茱萸药材的多指标质量控制方法.实验以水分、浸出物、马钱苷、莫诺苷为质控指标,利用粒子群算法对小二乘支持向量机算法进行参数优化,并建立定量校正模型,发现模型中各个指标校正和预测性能都优于偏小二乘回归(PLSR)和神经网络(BP-ANN),其中校正集相关系数均大于0.942.对于未知样本的预测,PSO-LS-SVM模型的RMSEP和RSEP值分别小于1.176和15.5％,较其余两个模型更低.本文建立的PSO-LS-SVM模型具有模型性能好、预测精度高的优点.近红外光谱技术结合化学计量学方法在山茱萸药材质量控制中具有潜在的应用价值.
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口服固体制剂连续生产与过程控制技术研究进展
口服固体制剂的生产模式正从传统分批式向连续生产转变.分批式生产的中间产物和终产品都要经过离线检测来保证质量,而连续生产药品的关键质量属性(critical quality attributes,CQA)则可通过在线实时监测得到控制,其中过程分析技术(process analysis technology,PAT)的应用是关键.作为未来药品生产发展趋势的连续制造技术正在越来越被重视,而PAT的发展将为连续制造技术投入药品工业化生产提供强有力的支撑.
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基于药典的防风、白芷有效成分近红外光谱定量分析
目的 应用近红外光谱技术建立对白芷中欧前胡素,防风中升麻素苷及5-O-甲基维斯阿米醇苷总量的快速检测方法.方法 分别采集自不同产地100批样品,通过高效液相色谱法测定指标成分含量,并测定样品的近红外光谱图.由于光谱图间差异较小,需要对光谱进行处理,通过比较不同回归方法,预处理方法,波段以及主成分数,选择优模型参数,分别建立白芷中欧前胡素,防风中升麻素苷及5-O-甲基维斯阿米醇苷总量的优化定量分析模型.结果 白芷校正模型中R2为0.975 5,校正误差均方根(RMSEC)为0.011 2,预测误差均方根(RMSEP)为0.011 6,主成分数为11;防风校正模型中R2为0.977 3,校正误差均方根(RMSEC)为0.054 5,预测误差均方根(RMSEP)为0.051 4,主成分数为6.结论 本研究所建立的近红外定量分析模型预测结果较准确,可用于对白芷中欧前胡素,防风中升麻素苷及5-O-甲基维斯阿米醇苷总量进行预测,具有良好的应用前景.
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硝酸咪康唑栓剂近红外快速定量方法的建立
目的：利用近红外漫反射光谱分析技术和化学计量学方法对硝酸咪康唑栓剂进行快速定量分析。方法以9个厂家生产的42批硝酸咪康唑栓剂分析对象，首先采集样品的近红外漫反射光谱，并以法定方法测定其含量，后采用偏小二乘法建立定量模型。结果采用内部交叉验证建立模型。含量范围为7.21%～19.92%；建模谱段为9994～4551 cm-1；预处理方法为一阶导结合矢量归一化，13点平滑；维数为7；内部交叉验证相关系数为96.674%；均方根误差分别为0.509%。结论所建立的释放度快速分析定量模型可对硝酸咪康唑栓剂进行准确、快速定量分析，方法快速简便，可用于药品的快速分析和检验。
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近红外漫反射光谱法快速测定莲房原花青素及多酚含量
目的 建立莲房中原花青素和多酚含量快速测定方法.方法 采用近红外漫反射光谱法(NIR),以紫外-可见分光光度法为对照方法,运用偏小二乘法(PLS)建立莲房原花青素及多酚含量与近红外漫反射光谱法光谱之间的多元校正模型,实现对原花青素及多酚含量的快速测定.结果 近红外光谱经过二阶导数和Savitzky-Golay平滑滤波处理,选取7 500～6 900cm1波段建模得到的模型效果佳.原花青素校正集相关系数(r)为0.962 1,校正集标准偏差(SEC)为0.64,预测集标准偏差(SEP)为0.94;多酚校正集相关系数(r)为0.925 4,校正集标准偏差为0.97,预测集标准偏差为1.26.结论 该方法快速简便,可用于莲房中原花青素及多酚含量的快速测定.
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蟾皮提取液浓缩过程中吲哚类生物碱等多指标近红外快速检测研究
目的 采用近红外透射光谱法,进行蟾皮提取液浓缩过程中密度、含水率和吲哚类生物碱的快速检测,实现浓缩过程的状态监测和质量控制.方法 采用偏小二乘回归(PLSR)建立不同光程近红外光谱与各指标实际测定值之间的定量校正模型,并对浓缩过程中的未知样品进行预测来考察模型的适用性.结果 所建立的不同光程下密度、含水率和吲哚类生物碱模型的相关系数(r)均达到0.988 9,预测相对偏差(RSEP)小于10％,相对分析误差(RPD)大于3,说明模型具有较好的稳定性和预测精度.此外,2 mm光程下的密度和含水率模型优于5 mm,而对于吲哚类生物碱模型则是5 mm光程略优,可见光程对近红外光谱的影响并不是光程越长或越短越好,需要通过测试及对比分析确定.结论 研究结果表明,利用近红外透射光谱分析技术可以实现蟾皮提取液浓缩过程中密度、含水率和吲哚类生物碱浓度这3个关键质控指标的同时快速检测.
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红参醇提液浓缩过程近红外光谱在线分析方法
目的应用近红外光谱在线分析中药浓缩除醇过程,实时反映过程的状态.方法以红参醇提液的浓缩过程为例,配制浓缩液标准样品,获得其乙醇浓度和总皂苷浓度的参考值和近红外光谱,用标准正态变量方法(standard normal variate,SNV)和一阶导数预处理光谱,建立近红外光谱与浓度参考值之间的校正模型,并将模型用于在线分析红参醇提液浓缩除醇过程.结果测量总皂苷和乙醇浓度的校正模型所用波数范围分别为5 543～9033 cm-1和6 016～8 658 cm-1,模型测量校正集样本总皂苷浓度的预测误差均方差(RMSEP)和相关系数r2分别是1.81 g·L-1,0.983 9,测量乙醇浓度的RMSEP和r2分别为1.58%,0.997 7.结论近红外光谱技术可作为一种中药浓缩过程的在线分析方法.
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明目上清片质量分析及探索性研究
目的 通过对明目上清片34批次样品进行标准检验及探索性研究,对该品种的质量及标准状况作出总体分析及评价.方法 标准检验依据《中国药典》2010年版一部方法.探索性研究采用显微鉴别法以检查处方中原粉投料药材；GC法整体控制明目上清片中挥发性成分的质量；HPLC测定处方中熟大黄及甘草的特征性成分；HPLC-DAD梯度洗脱法同时分析测定栀子、赤芍、枳壳、陈皮、黄芩等5味药材的活性成分；NIR法分析明目上清片.结果 按现行检验标准检验,33批样品符合规定,合格率97.1％.结论 本实验增加了标准的专属性、可控性及安全性,为进一步修订药品标准、控制药品质量提供参考.
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近红外光谱结合竞争性自适应重加权采样算法用于人工牛黄的质量分析研究
目的 对人工牛黄近红外光谱的特征波长进行分析和研究.方法 使用竞争性自适应重加权采样算法(CARS),分别从定性和各定量指标的角度,优化筛选出近红外光谱的特征波长变量.结果 筛选出的特征波长数目仅为全变量的0.48％ ～4.44％,所构建的模型相比于近红外光谱全波长构建的模型来说,不仅变量数量大幅度减少,而且评价模型的指标参数更佳.结论 该方法适用于人工牛黄的质量评价与控制.
关键词： 人工牛黄 近红外光谱 竞争性自适应重加权采样算法 胆汁酸 偏最小二乘回归
