虚实结合的MRI实验实训项目开发与实践

磁共振成像(MRI)是一门综合性学科,针对其原理的实验实训教学一直是难点。由于成本高昂、设备巨大、扫描参数固化,教学效率低等原因,直接使用MRI真机和小型磁共振教学实验仪一方面无法完全实现科学化、规范化和批量化的MRI技术实验教学,另一方面降低了操作的难度,局限了MRI的应用潜力,弱化了对学生图像质量的分析和控制能力培养。通过长期的教学实践和调研思考,提出了小型MRI模拟设备与虚拟软件相结合是实验教学的发展趋势,利用小型模拟设备进行结构教学,虚拟MRI实验实训软件进行原理教学,该软件能够模拟MRI的整个过程,正向与逆向学习相结合的方式使学生理解与掌握MRI相关原理。在此基础上,提出了"1+N+1"的虚实结合的实验实训教学模式,提高了教学实效。     

建立MRI技术实验室若干问题的思考

与其他医学成像技术比,医用磁共振成像具有众多的优点,因此,在临床上和科学研究中倍受青睐。随着近年来磁共振成像设备的装机容量逐年提高,市场对专业人才的需求也不断扩大。如何面向市场培养合格的磁共振成像技术专业人才,是医学影像工程专业面临的一个重要课题。通过对目前磁共振成像技术教学中存在问题的分析,该文就建立磁共振成像技术实验室的必要性以及如何在科研和教学中充分发挥实验室的效能等诸多问题进行了探讨。     

精神分裂症的MRI图像分类方法研究

为实现精神分裂症脑疾病的计算机辅助诊断治疗,将机器学习技术和结构磁共振成像(structural magnetic resonance imaging,sMRI)分析方法应用其中。首先,对sMRI图像库中精神分类症患者和正常人两类受试者进行统计学分析,随后对三维形式的sMRI灰质图像进行切片化及加权平均处理;其次,利用机器学习方法对处理后的图像提取灰度共生矩阵纹理特征;最后,使用XGBoost等算法进行分类,获得精神分裂症诊断结果。实验结果表明,XGBoost算法取得了优秀的诊断精度,为精神分裂症患者的临床诊断与治疗提供生物学依据。     

基于ANSYS的便携MRI系统中环对型永磁体仿真

便携移动型磁共振成像(MRI)系统可满足养老院、急诊室、医疗隔离点等特殊应用场景的需求。环对型永磁体可应用到便携MRI系统,其性能直接影响着成像质量和系统的整体造价。运用ANSYS软件,对环对型永磁体进行建模和仿真,对磁体结构以及相关参数进行探讨分析。仿真结果将为便携MRI系统中环对型永磁体的优化设计和实际制造提供一定的指导和参考。     

Propeller成像方式的MRI图像重建算法研究

Propeller成像是一种可以自动减少运动伪影的MRI数据采集方式,是目前国内开发磁共振扫描仪力求具备的一项关键技术。对非均匀间隔采集的图像重建方法进行了研究,对Propeller采集的MRD数据文件的读取,k-空间原始数据及轨迹的显示,以及Propeller图像重建过程进行了分析,为Propeller图像重建算法的工程实现提供了参考。     

Tornwaldt囊肿的低场MRI与临床分析

目的：探讨Tornwaldt囊肿的低场MRI表现特征与临床特点。方法：回顾性分析5840例颅脑低场MRI资料,重点分析Tornwaldt囊肿MRI表现特点、出现率、临床表现。结果：5840例中发现108例Tornwaldt囊肿,出现率为1.85%。病变位于鼻咽后壁正中粘膜下,均呈圆形或椭圆形,直径或长径：2mm～23mm,平均9mm。病灶呈T1W低T2WI高信号（类似脑脊液信号）75例,呈T1WI及T2WI高信号33例。82例无明显相关症状,26例有咽部和（或）颈前不适症状。结论：Tornwaldt具有特征性的发病部位及MRI信号特点。     

钼靶X线摄影与MRI检查对乳腺癌的诊断价值比较

目的:探讨钼靶X线与MRI对乳腺癌的诊断价值,以提高乳腺癌的检出率。方法:回顾性分析36例经手术病理证实的乳腺癌钼靶X线及MRI表现,并与病理结果对比分析。结果:钼靶X线诊断准确率为80.55%(29/36),MRI诊断准确率为88.88%(32/36);综合两者影像检查的诊断准确率为94.44%(34/36),明显优于单一钼靶X线摄影或MRI检查(P<0.05)。结论:钼靶X线摄影操作简单,对微小钙化敏感,为乳腺癌筛查的首选检查方法。MRI检查能显示乳腺内病变的细微结构,两者结合能显著提高乳腺癌的检出率和诊断准确率。     

鞍区常见肿瘤的MRI诊断

目的:探讨鞍区肿瘤的MRI表现特征,提高对鞍区肿瘤的诊断准确性.方法:回顾性分析经手术病理确诊的26例鞍区肿瘤的MRI表现.结果:垂体瘤17例,颅咽管瘤6例,脑膜瘤3例,MRI具有特征性,术前诊断准确率较高.结论:MRI对鞍区肿瘤的诊断与鉴别诊断具有重要临床价值.     

3.0T磁敏感加权成像与弥散成像对兔颅脑爆震伤的实验研究

目的:建立可靠、稳定的颅脑爆震伤模型,探讨磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)及弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)序列对颅脑爆震伤早期出血灶及非出血灶的诊断价值及预后评估作用,旨在为临床治疗提供合理依据.方法:对30只新西兰大白兔执行兔颅脑爆震,炸后执行常规断层扫描(computed tomography,CT)、核磁共振成像(nuclear magnetic resonance imaging,MRI)、SWI及DWI扫描,SWI、DWI图像及数据处理通过SWI、DWI后处理软件自动得到,对病灶进行量化分析;采用functool 2软件对感兴趣区进行量化分析得到其表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC);解剖兔颅脑,进行病理学检查,与其同一层面SWI及DWI图像对照分析.结果:30只实验兔中,6只兔的CT、T1WI、T2WI序列显示脑内未见任何异常信号影.SWI序列显示点状(315/42.7％)、片状(218/29.5％)及线样(205/27.8％)低信号影,比其他序列检出出血灶多(x2=10.00,P＜0.01).DWI显示非出血灶呈点状(102/54.0％)、片样(33/17.5％)高信号影,边缘清晰.DWI序列检出非出血灶数目多于常规T1WI、T2WI序列(x2=10.01,P＜0.01),ADC值降低程度与生存时间呈线性相关(分别为:r=0.53,P=0.05).结论:SWI能够检出较多隐匿出血灶,DWI明显提高对非出血灶检出率,尤其小片状非出血灶检出率,并且通过测定ADC值降低程度对预后评估具有作用,因此为临床诊治提供指导依据.     

多孔介质内多相多组分渗流磁共振成像检测实验系统研制

针对探头内径较小的磁共振成像仪器,设计了专用的小直径环压式岩心夹持器以及相应的实验配套系统,整套设备可以实现多孔介质内多相多组分渗流的可视化及量化分析实验研究,并以水驱及随后超临界CO2混相驱实验为案例详细介绍了该实验系统的使用步骤和方法,该系统对开展油气藏、煤层气、天然气水合物等地下能源开采,以及温室气体地下埋存、地下水和污染物运移等领域的相关教学和科研工作具有重要意义。     

PLC变频调速恒压供油系统

介绍了某污水处理厂燃油锅炉恒压供油系统。系统采用PLC作为中心控制单元，利用变频器进行压力调节。给出了系统的控制原理图，PLC的软件实现，并介绍了变频器的BiCo（二进制互联连接）参数设置方法。该系统结构简单、压力稳定、工作可靠。     

普通稠油水驱后转CO2吞吐实验研究

由于普通稠油油藏的原油粘度高、流度比大,加之油藏非均质性的影响,其注水开发效果较差,大部分原油到含水高于90％时仍未开采出来。因此,有必要在水驱末期转换开发方式,进一步提高采出程度。针对以上问题,采用室内实验方法研究了普通稠油油藏水驱开发后期转CO2吞吐的可行性,并根据实验结果,分析了影响CO2吞吐效果的各项因素。分析认为,CO2吞吐的周期注气量、注气速度、焖井时间和生产过程中的井底流压及降压方式都是影响CO2吞吐效果的重要因素。因此,合理控制各注气参数可以得到较好的CO2吞吐效果。该研究可为该类型油藏在接替技术方面提供参考。     

稠油高压吞吐模拟实验装置开发与应用

自主研制了一种稠油高压吞吐室内模拟实验装置,并将其应用于实验教学。该装置采用流体暂存储能器和加热恒温层及保温管线,解决了稠油吞吐模拟实验中填砂模型的"吞"与"吐"的能力和热量保持问题。利用该装置开展了稠油冷采、加热激励和蒸汽吞吐实验。结果表明,温度和压力对稠油的采油指数影响明显,56℃时,为28.0 mL/(min·MPa)(10 MPa)和26.9 mL/(min·MPa)(6 MPa);80℃,平均采油指数增至80.4 mL/(min·MPa)(10 MPa)和56.0 mL/(min·MPa)(6 MPa)。蒸汽吞吐激励后稠油的采油指数较冷采有明显提高,且随着蒸汽温度提高而增大。蒸汽温度从120℃提高至240℃时,平均采油指数增加了0.85倍。注蒸汽吞吐激励后采油指数可达冷采的1.3～2.5倍。     

液压系统中液压油的作用及污染原因分析

一个液压系统能否正常工作,除系统设计、元件制造和维护外,液压油的污染问题是十分关键的,油液的污染将会影响系统的正常工作和使元件过度的磨损,甚至会造成设备的故障。液压工程机械的各种故障中,70%以上都与液压油的污染有关。因此,应对液压油的污染问题给予高度重视。     

Pb-NH_4SCN-罗丹明B体系荧光法测定痕量铅

在聚乙烯醇存在下,铅与硫氰酸盐形成[Pb(SCN)4]2-和罗丹明B在水相中形成离子缔合物使罗丹明B荧光猝灭,猝灭程度与铅含量形成线性关系,据此建立了荧光猝灭测定痕量铅的新方法.方法的检出限为0.0478μg/m L,线性范围为0.04μg/m L-0.28μg/m L,该法灵敏度高,选择性好,操作简便,可直接在水相中测定微量铅.     

三维电极/Fenton试剂/中和法处理油漆废水的实验研究

采用三维电极/Fenton试剂/中和法对广东某包装厂高浓度油漆废水进行处理,实验结果表明：油漆废水通过铁板三维电极在电压18V、极板间距4cm、pH自然和电解3h条件下,COD去除率达67.1%;电解水在H2O2投加量为13mL/L（30%）、Fe^2＋投加量为40mL/L（10%）、反应时间为3h时,COD为109mg/L;将处理水pH调至6-9,出水COD可降至100mg/L以下,达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级排放标准。     

大气压值测法再议

1问题提出 学校实验室的弹簧测力计的量程一般都是0-5N。在没有大量程测力计的情况下如何利用注射器粗略测大气压的值？     

热带法测量导热系数时材料最小厚度的确定

在介绍了热带法测量导热系数原理的基础上,通过fluent软件建立了数理模型,对热带法测量导热系数过程中材料厚度对测试结果的影响进行分析计算。在保证合理温升与可接受误差范围前提下,得到不同导热系数材料对应的最小可测厚度,并结合自行搭建的导热系数测试设备选取不同材料进行实验验证。结果表明:根据预估材料导热系数的大小从而确定其最小可测量厚度的方法有效,既解决了以往测试中所有材料要求同一测量厚度而带来的制样困难,将材料可测厚度从原来25 mm减小到了5 mm,甚至更薄,扩大了可测材料范围,又减小了以往叠加测量带来的接触热阻误差,提高了测试精度。对提升热带法测试技术水平及灵活应用有一定的借鉴意义。     

用二维方法模拟虚拟现实系统中的船行波

讨论了虚拟现实系统中用三角面元构造船行波来模拟船行波的方法的不合理性,说明了在复杂的虚拟现实系统中,模拟船行波或其他水波过程中可以忽略的问题,提出了一种用二维的图像处理的方法来模拟船行波,可以得到较为逼真的效果。最后给出了实验结果。     

CAD/CAM系统引入口腔修复实验教学中的方法和效果评价

随着CAD/CAM技术不断发展,其功能已深入机械、航空航天、医疗卫生等各个领域,基于CAD/CAM系统的修复体设计和制作也已经成为各口腔医院创新和增强科技竞争力的重要手段之一。为适应当前口腔修复技术发展的需要,使同学们所吸收的知识与新兴技术信息接轨,我校在实验教学中增设有关CAD/CAM系统的修复技术课程。以口腔本科五年制学生为对象,利用医院现有CEREC 3DCAD/CAM系统,精心编写相应的教学和实验教案,采用PBL教学法,使学生掌握CAD/CAM系统相关知识。CAD/CAM系统的学习顺应了修复专业的发展需要,是口腔修复实验教学应增设的内容。