仪器分析之凝胶成像系统的概述

新疆

农业大学

仪器分析课程论文

题目：凝胶成像分析系统的概述

姓名：王彦钦

学院：动物科学学院

专业：动物遗传育种与繁殖

年级：2013 级研一

学号：1335020292

2013年12月22日

凝胶成像分析系统的概述

王彦钦

摘要：本文主要介绍了凝胶成像分析系统的应用领域、主要和功能特点及一般成像的步骤，为实践提供参考。

关键词：凝胶成像分析系统；功能；特点；结果的处理

前言

在生物学迅速发展的今天，凝胶电泳作为主要的科研实验手段早已被广泛应用于核酸和蛋白的分离，而电泳图像的获取和相关分析主要依靠凝胶成像系统。凝胶成像系统适用于核酸、蛋白电泳和杂交图像的获取、存储和分析。

1 概述

计算机凝胶成像系统和图象处理软件BioImage2.0结合, 应用在分子生物学和生物工程研究中的结果保存和分子量计算,密度定量, 密度扫描,PCR定量等数据处理中,并能取代某些专用仪器。在分子学实验室中主要的仪器就是凝胶成像分析系统，主要用于DNA的分析，比较方便、快捷，为试验提供了快捷之路。

2 应用领域

凝胶成像分析系统(成像系统和图像分析软件)主要应用于现代生物医学、医药领域，为科研人员提供了分析凝胶图像及其它生物学条带的途径，可用于拍摄核酸和蛋白电泳、层析、菌落等生物医学图像并进行分析。凝胶成像系统图像分析法是进行DNA定量的一种重要手段。该方法主要根据荧光染料与DNA结合,经过激发后得到荧光信号的强弱与DNA含量有关,含量越高,荧光信号越强,并具有一定的比例关系。荧光信号强弱可以通过凝胶成像系统得到的凝胶图片上的DNA电泳条带的灰度值来表示。

3 凝胶成像分析系统的一般步骤

3.1 电泳（以基因组DNA检测为例）

3.1.1 制胶

将凝胶电泳槽洗干净晾干，放入制胶板，在距离底板0.5～1.0mm处放置梳子，以形成加样孔。称取1g琼脂糖，放入锥形瓶中，加入100mL 0.5×TBE缓冲

液，置微波炉中加热至完全溶解，取出摇匀，得到1%琼脂糖凝胶液。待琼脂糖凝胶液冷却至约（50℃）时立即将琼脂糖溶液倒入槽内。制成厚度在3～5mm之间的凝胶，注意不要形成气泡。如出现气泡，立即用移液器或纸片移出。室温下放置30～45min。待凝胶完全凝固后，小心移去梳子，将凝胶放入电泳槽中。3.1.2 加样

向电泳槽中加入0.5×TBE缓冲液，使液面高出凝胶表面2～4 mm。取DNA 样品2.5 μL与1.5 μL上样缓冲液混合均匀，将混合样品加入凝胶样孔进行检测。记录点样顺序和点样量。

3.1.3 电泳

接通电泳槽与电泳仪的电源(注意正负极，DNA片断从负极向正极移动)。因为DNA的迁移速率与电压成正比，所以采用电压100 V，电流50 mA，如果接线正确，可观察到阳极和阴极处有气泡产生。电泳20 min，停止电泳。小心取出胶块，将凝胶放入含有EB染色液中，染色30 min，用作照像分析。

4 照像及分析

4.1 载入样品

将电泳处理过的凝胶放在暗箱内的透照台上，关好暗箱门。如胶样品比较大,可以先将透照台拉出,然后放置样品。将Transilluminations Control透射光源控制区的旋钮转至UV safety紫外安全模式，打开紫外光源。

4.2 拍照

打开软件，按照以下路径操作：View→Plugins→CohuCamera Plug-in。点击preview，出现样品实时图像的传输框，此时可观察到样品的基本轮廓，按照自上而下的顺序调节镜头对焦—光圈(进光量的多少)至样品最清晰，点击capture拍照。基因组DNA成像如图1，PCR扩增成像如图2。

图1

图2

4.3 保存文件

关闭光源，保存需存档的图像。点击：File→Save，可选择图片的保存格式。

5 凝胶成像分析系统测试结果的计算机处理

5.1 Word 文档中凝胶电泳板图像的插入

在凝胶成像分析系统中, 存储到Images 中的图像及经过旋转后的图像, 都可以通过Word “的插入图片”命令完成: 插入→图片→来自文件→选择所要插入的图像所在的路径→按“插入”, 即可把凝胶板图像插入到Word 文档中( 如图3和图4) 。在Word文档中就可以由插入的图片格式再根据需要进行缩放、调整亮度、灰度等编辑。

5.2 Word 文档中凝胶电泳板图像识别泳道和斑带后的插入

由泳道和斑带已识别后的图像在UV Winlabs软件中存储到Images 后, 识别标记消失, 因此不能用“插入图片”法把它插入到Word 文档中。但可利用UV Winlabs 软件的报告生成器, 首先在U VWinlabs 软件中创建一个报告, 在此报告中插入被识别后的图像, 利用报告生成器的编辑功能, 选中图像后按复制命令回到Word 文档中。再把光标移到需要插入图像的地方, 执行编辑下拉菜单中的粘贴命令即可插入该图像(见图5)。其它象增加漂移线、分子量斑带标记等的图像都可照此插入。

图1 蛋白质凝胶图像的插入

图2 图像旋转后的插入

图3 泳道和斑带识别后的图像的插入

6 凝胶成像系统具备的功能和特点

6.1 操作自动化

仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。

6.2 仪器自动化

自动切换量程，以提高分辨率，能自动切换输入信号，以对多参数进行测量。

6.3 具有数据处理功能

智能仪器由于采用了单片机或微控制器，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可以用软件非常灵活地加以解决。例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来，也有效地提高了仪器的测量精度。

6.4 具有友好的人机对话能力

智能仪器使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员只需通过键盘输入命令，就能实现某种测量功能。与此同时，智能仪器还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员，使仪器的操作更加方便直观。

6.5 对测量数据进行误差修正

测量精度无论对测试系统，还是对测试仪器仪表都是最重要的技术指标之一。而测量误差是任何仪器仪表均需考虑的一个重要环节，测量误差的主要来源是传感器、模拟电路所造成的误差，如非线性误差、温度漂移、零位漂移等。

6.6 具有自动联机和自动脱机功能

仪器仪表在进行测量时，有的参数需定时测量，有的需随机测量。为不影响某些被测现场的正常工作或对设备的影响，要求在测试时将仪器仪表联接到测试现场，称为在线测试，即联机。不测试时使仪器仪表脱离测试现场，即脱机。

6.7 具有自检及故障监控功能

在开始测试前或者测试中能发现仪器本身的故障并能及时排除；对被测对象也能及时发现故障，如温度过高、电流过大、超压、过载等，一旦发现故障能及时报警。

6.8 重组能力

在某些测试现场，要求仪器仪表具有系统重构能力，重新组成一个测试系统，继续对测试参数进行测量。

6.9 以多种形式输出测量结果

在和其它系统联机时能以数字通讯方式将测量结果传送出去，同时也能转换成模拟信号输出。

7 总结

科学技术发展的历史证明，科学技术作为生产力，离不开先进的科学仪器装备。而凝胶成像系统在科研、临床检验、法医鉴定等方面已日益成为必不可少的常规仪器。在科技迅速发展的现代社会，凝胶成像系统也日趋完善，功能的覆盖面也越来越广，选择好的仪器设备是实验成功的保障。

参考文献：

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[4] 杜珍武,王茜,张玉成等. 应用凝胶成像分析系统定量测定DNA含量的检测范围[J].中国

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[6] 李越,严明,尹光琳. 计算机凝胶成像系统在生物工程研究中的应用.现代科学仪

器,2000,74(6):29-30.

仪器分析复习题

1、在反相液相色谱分离中，苯、甲苯、乙苯、联苯的流出顺序是？ 乙苯、甲苯、联苯、苯 2、在AES分析中，把一些激发电位低、跃迁几率大的谱线称为？ 灵敏线 3、在石墨炉原子化器中, 常采用哪几种气体作为保护气？ 惰性气体（氩） 4、在原子吸收分析中，如怀疑存在化学干扰，例如采取下列一些补救措施，指出哪种措施不适当？ （1）提高火焰温度（2）加入稀释剂（3）加入保护剂（4）加入基体改进剂5、 pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于？ 这是由于膜内外两个表面情况不一致(如组成不均匀、表面张力不同、水化程度不同等)而引起的。 6. 在光学分析法中,共振线的定义是？ 原子受到外界能量激发时，其外层电子从基态跃迁到激发态所产生的吸收线称为共振吸收线，简称共振线。 7、电磁辐射（电磁波）按其波长可分为紫外、可见、红外等不同区域，各区域的波长范围？p8页 8、原子发射光谱分析中光源的作用是？ （1）使试样蒸发、分解、原子化 （2）使气态原子激发并发射特征光谱 9、在原子发射光谱分析中，直流电弧与交流电弧比较各有什么特性？ 直流电弧的特点：直流电弧放电时，电极温度高，有利于试样蒸发，分析的灵敏度很高，而且电极温度高,破坏了试样原来的结构，消除了试样组织结构的影响，但对试样的损伤大。 交流电弧的特点：交流电弧既具有电弧放电特性，又具有火花放电特性。改变电容C2与电感L2，可以改变放电特性：增大电容，减小电感，电弧放电向火花放电转变；减小电容，增大电感，电弧放电特性增强，火花放电特性减弱。 10、说说空心阴极灯的基本构造？ 它是由一个阳极和一个端封闭、一端敞口的圆筒状的空心阴极组成。 11、什么是谱线的多普勒变宽、罗伦兹变宽、共振变宽、自然变宽？ 多普勒变宽：是由于原子在空间作无规则热运动产生的,又称热变宽。 罗伦兹变宽：由异种原子碰撞引起的变宽。 共振变宽：在共振线上，自吸严重时的谱线变宽。 自然变宽; 没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。 12红樱桃化工网 1~%T2w"{'v O12、原子吸收分光光度计的主要部件有哪几个部分组成？ 由光源、原子化器、单色器和检测器等四部分组成。 13、在原子发射光谱分析中，有哪几种光源？各有什么有点？ （1）直流电弧：绝对灵敏性高、背景小、适合定量分析 （2）交流电弧：a电弧温度高、激发能力强 B电极温度稍低、蒸发能力稍低 C电弧稳定性好，使分析重现性好，适用于定量分析（3）高压火花：（1）放电瞬间能量很大，产生的温度高，激发能力强，某些难激发元素可被激发，且多为离子线；（2）放电间隔长，使得电极温度低，蒸发能力稍低，适于低熔点金属与合金的分析；（3）稳定性好、重现性好，适用于定量分析；（4）ICP:激发能力强、灵敏度高、检测限低、精密度好、干扰小、线性范围宽。

各种仪器分析的基本原理

紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息

医学成像系统精彩试题库A

医学成像系统试题库（A ） 试卷（一） 一．填空 1．磁共振的频率ω= 。 2．在磁共振中，若质子的能级差B 2E μ=?，B 为外加磁场。质子产生共振的条件 ，共振频率 。 3．在磁共振中用部分饱和序列采集MRI 信号，图像的灰度值主要由 决定，对 的变化不敏感。1T 的组织图像要比1T 的组织显得亮。 4．在B 超成像中对组织器官的轮廓显示主要取决于 回波，反映组织特征的图像由 回波决定。 A ．反射 B. 衍射 C. 散射 D. 透射 5．B 超设备中的DSC （数字扫描变换器）在图像后处理的主要功能有：1. 2. 3. 4. 5. 6．在B 超成像中显示图像的数据插补方案有： 。 7 ． 核 医 学 成 像 的 辐 射 检 测 器 有 哪 几 类 。 8．可以完成对正电子探测成像的设备有： 成像设备，双探头 成像设备， 成像设备，与CT 相结合的 成像设备。

9．γ照相机准直器的类型有。 二．简答题 1．画出超声换能器基本结构的示意图，并作简单说明。 2．超声探头晶片D=10mm，频率f=1.25MHz , λ=1.22mm ,定量求出超声场轴线上的声压分布情况并画图，说明远场和近场的特点以及远场扩散角是多少？ 3．在磁共振成像中，用二维付里叶法对16个层面进行检查时，如果脉冲周期的重复时间为1.5S，图象平均次数为2，整个图像数据采集时间为多少（假设图象像素矩阵为128×128）。 4．磁共振信号的采集脉冲有哪几种？并说明激励脉冲信号的组成。 5．画出双探头的SPECT符合检测成像设备中的符合检测电路的基本结构、并说明基本工作原理。 6．画出γ照相机的基本结构图以及简单说明信号流程。 7．画出PACS的基本工作框图，并对其做简要说明。 三．回答下列问题 1．说明X-CT成像、核医学成像、超声成像、磁共振成像的各自特点及共性。2．画出超声彩色血流图（CFM）的原理框图，并说明其工作原理。 3．B超设备中声束的扫描方式有哪几种？请说明各种扫描方式的基本特点。4．在磁共振成像中利用付里叶变换法成像，请说明其成像原理（包括磁梯度场的选取、相位编码、频率编码，和最后的成像）。

医学成像原理

Principles of Medical Imaging (医学成像原理) 生物医学工程研究所邓振生Zhensheng Deng from Institute of Biomedical Engineering

Principles of Medical Imaging (医学成像原理)

?Personal Data： ?Email Address: dzs@https://www.sodocs.net/doc/bd16927735.html,，or ?bmedzs@https://www.sodocs.net/doc/bd16927735.html, ?Tel. No. : 8836362 (Work) ?Office Location: #226, Di Xue Lou ?Text Book: Physical Principles of Medical Imaging, Second Edition, By Perry Sprawls & Ye-cho Huang ?Reference-book： Medical Imaging Physics, Fourth Edition, By William R. Hendee, & E. Russell Ritenour

Chapter 1. Preface (前言)

1.1 对医学成像过程理解的意义 任何医学成像模式的有效利用和图像的解释都要求对图像形成过程的物理原理的理解。这是因为显化特定解剖结构或病理状态的能力取决于由使用者选定的特定模式的固有特征和成像因素组。能见度和成像因素之间的关系相当复杂，并通常涉及到图像质量的各方面的折衷和平衡。

Some Words Important In This Paragraph ?1. anatomical structures, ?2. pathologic conditions, ? 3. medical imaging modality, ?4. compromise, ?5. trade off, ?6. visibility, ?7. visualize.

仪器分析法概论

仪器分析法概论 一、近代仪器分析的发展过程 50年代仪器化；60年代电子化；70年代计算机化；80年代智能化；90年代信息化；21世纪是仿生化和进一步智能化。 二、化学分析法与仪器分析法的关系 重量分析法 化学分析法酸碱滴定法 滴定分析法沉淀滴定法 配位滴定法 氧化还原滴定法 天平的出现化学分析法的优点：准确、仪器简单、快速、适用于常量化学。 比色计、分光光度计出现 光谱分析法－根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用建仪器分析法立起来的一类仪器分析方法。 （精密仪器）色谱分析法－是一种物理或物理化学分离分析方法。 仪器分析法的优点：灵敏、快速、准确、适用于微量和痕量分析。 第十一章光谱分析法概论

1．定义：光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用建立起来的一类仪器分析方法。 2．光学分析法包含的三个主要过程： （1）由仪器设置的能源提供能量照射至被测物质。 （2）能量与被测物质之间相互发生作用。 （3）产生可被检测的讯号。 第一节 电磁辐射及其与物质的相互作用 （一）电磁辐射和电磁波谱 1．光的波粒二象性：光是一种电磁辐射（电磁波），是一种以巨大速度通过空间而不需要任何物质作为传播媒介的光子流，它具有波粒二象性。 （1）光的波动性：光的波动性用波长λ（nm ）、波数σ（cm － 1）和频率υ（Hz ）表述。 在真空中，波长、波数和频率的关系为： ，C υλ= （11－1） 光速＝光的频率×波长 （11－2） 波数＝1/波长 （2）光的微粒性：用以解释光与物质相互作用产生的光电效应、光的吸收和发射等现象。 光的微粒性用每个光子具有的能量E 作为表征，光子的能量是与频率成正比，与波长成反比。它与频率、波长和波数的关系为： 从γ射线一直到无线电波都是电磁辐射，光是电磁辐射的一种形式，每个波段之间，由于波长或频率不同，光子具有的能量也不相同。电磁辐射按照波长顺序的排列称为电磁波谱，电磁波谱的波长或能量是没有边际的，表11－1所示的电磁波谱只是排列出了已被人们认识了的几个主要波段。下册主要讨论近紫外区、可见区和近红外区、远红外区的电磁波谱与物质的定性和定量关系。从表可见，光的波长越短、频率越高，能量越大；反之亦然。 表11－1 电磁波谱及其在仪器分析中的应用 C υλ =1σλ =C E h h υλ ==

考研分析化学仪器分析概述

仪器分析概述 1物理分析：根据被测物质的某种物理性质与组分的关系，不经化学反应直接进行定性或定量分析的方法Eg：光谱分析法 2 物理化学分析：根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分之间的关系，进行定性或定量分析的方法 Eg：电位分析法、比色法 3仪器分析：由于进行物理和物理化学分析时，大都需要精密仪器，故这类分析方法又称为~ 仪器分析的特点：灵敏、快速、微量、准确 仪器分析法包括：光学分析、光谱分析、质谱分析、色谱分析、放射化学分析、流动注射分析 电化学分析 1）分类：电导分析、电位分析、电解分析、伏安法 2）电位分析和电解分析是利用被测物质在溶液中进行电化学反应，检测所产生的电位或电量变化，进行定量、定性分析。属于物理化学分析方法 3）电导分析法：是测量溶液的导电性能进行定量分析的，并未发生电化学反应。属于物理分析方法 （2）光学分析：分为非光谱法和光谱法两大类 1）非光谱法（一般光学分析法）：检测被测物质的某种物理光学性质，进行定量、定性分析的方法Eg：折射法、旋光法、元二色散法及浊度法 2）光谱法：利用物质的光谱特征，进行定性、定量及结构分析的方法称为~ 1)按物质能级跃迁的方向：吸收光谱法、发射光谱法 吸收光谱法：紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法、核磁共振波谱法 发射光谱法：原子发射光谱、荧光分光光度法 2）按能级跃迁类型：电子光谱、振动光谱、转动光谱 ）按发射或吸收辐射线的波长顺序：γ射线、X射线、紫外、可见、红外光谱法、微波法、电子自旋共振波谱 法、核磁共振波谱法 4）按被测物质对辐射吸收的检测方法的差别：吸收光谱、共振波谱法 （在明背景下检测吸收暗线或是在暗背景下检测共振明线） 5）按被测物质粒子的类型：原子光谱、分子光谱、核磁共振波谱 （3）色谱分析 色谱分析法：按物质在固定相与流动相间分配系数的差别而进行分离、分析的方法 1）按流动相的分子聚集状态：液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱 ）按分离原理：吸附、分配、空间排斥、离子交换、亲合色谱法、手性色谱法 ）按操作形式：柱色谱法、平板色谱法、毛细管电泳法、逆流分配法 4）液相色谱法按固定相的性能、流动相输送压力及是否具有在线监测装置等分为：经典、高效液相色谱法（4）质谱分析 质谱分析法：利用物质的质谱（相对强度-质核比）进行成分与结构分析的方法

医学成像系统的危害与相关防护

医学成像系统的危害与相关防护 医学影像技术 0808 李振涛学号：200802150832 指导老师：陈龙北京市积水潭医院放射科 【摘要】：随着医学影像事业的发展，各种新技术的引进，使防护的内涵与外延不仅限于过去的常规Ｘ线机，围绕医学成像系统的危害与相关防护，应提到议事日程上来。 【关键词】：成像系统；危害；防护 1、常规Ｘ线 常规Ｘ线透视采用影像增强器取代普通荧光屏，可提高影像质量，照射量降低系数为０.２；如辅以非检查部位的屏蔽，则降低系数为０.１８；加之实施远距离或隔室操作，则更有利于Ｘ线工作人员的防护。稀土增感屏取代钨酸钙屏，影像质量无明显差别，但可使患者受照剂量降低近１／２【１】。胸部摄影使用稀土屏，并辅以限束装置，其剂量降低系数为０.３４，若再将胸部摄影取代胸部透视，降低系数为０.０８，加之使用高千伏技术，则更利于防护。在Ｘ线摄影中，照射野普遍偏大，据有关资料表明：我国照射野面积与胶片面积比值平均为４.３２，而美国、日本等国平均仅为１.２，一方面可能与部分Ｘ线机无可调式限束装置有关，另一方面在一定程度上也反映出部分Ｘ线工作人员防护意识较差。这就要求技师们加强职业道德修养，增进防护意识，配备可调式限束装置。Ｘ线检查时，有的病人在投照室内候诊，重复受照率高；非适应证检查控制不严格，不符合Ｘ线应用正当化原则。 ２、体层 在体层摄影时【２】眼晶体和甲状腺吸收剂量达１２ｍＧｙ以上，主要原因为用此方法检查时，照射野较大，且曝光时间较长。经铅玻璃眼镜和铅胶颈围防护后，上述两个器官吸收剂量减少为０.５ｍＧｙ，仅为屏蔽前的４％。在【３、４】数字成像体层摄影可最大限度降低１／１０～１／２的照射量。 ３、口腔全景 眼睛的晶体，甲状腺和下颌骨的骨髓都是Ｘ线敏感组织，而在全景Ｘ线拍片中这些组织都受到照射，眼晶体的吸收剂量为０.１１８ｍＧｙ。儿童的头部

仪器分析复习总结

第二章气相色谱分析 §2-1 气相色谱法概述 色谱法(chromatography)定义： 固定相：（stationary phase）管内保持固定、起分离作用的填充物。 流动相：（mobile phase）流经固定相的空隙或表面的冲洗剂。 气相色谱仪的组成： Ⅰ载气系统：气源、气体净化器、供气控制阀门和仪表。 Ⅱ进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ分离系统：色谱柱、控温柱箱。 Ⅳ检测系统：检测器、检测室。 Ⅴ记录系统：放大器、记录仪、色谱工作站。 色谱图（chromatogram）： 色谱峰： 常用术语： 峰高与峰面积：色谱峰顶点与峰底之间的垂直距离称为峰高(peak height)。用h表示。峰与峰底之间的面积，称为峰面积(peak area)，用A表示。 峰的区域宽度： a、峰底宽Y = 4σ b、半峰宽度Y h/2=2.35σ c、标准偏差峰宽Y0.607h=2σ 保留值: 1) 保留时间：从进样至被测组分出现浓度最大值时所需时间t R。 2) 保留体积：从进样至被测组分出现最大浓度时流动相通过的体积，V R。 V R = t R q V ,0 死时间：不被固定相滞留的组分，从进样至出现浓度最大值时所需的时间称为死时间(dead time)，t M。 死体积: 不被固定相滞留的组分，从进样至出现浓度最大值时流动相通过的体积称为死体积(dead volume) ，V M。（q V ,0为柱尾载气体积流量） V M = t M q V ,0

调整保留值: 1) 调整保留时间：扣除死时间后的保留时间。 t R×= t R–t M 2) 调整保留体积：扣除死体积后的保留体积。 V R × = V R–V M或V R × = t R ×q V ,0 相对保留值（relative retention） 在相同的操作条件下，待测组分与参比组分的调整保留值之比，用r21表示。相对保留值应该与柱长、柱径、填充情况、流动相流速等条件无关，而仅与温度、固定相种类有关。当r21 =1时两个组分不能分离。 ※简单地认为：在每一块塔板上，溶质在两相间很快达到分配平衡，然后随着流动相按一个一个塔板的方式向前移动。对于一根长为L的色谱柱，溶质平衡的次数应为：n = L/H ※ n称为理论塔板数,与精馏塔一样，色谱柱的柱效随理论塔板数n的增加而增加，随板高H的增大而减小 理论塔板数和有效塔板数之间的关系 ?塔板理论是一种半经验性的理论，它解释了流出曲线的形状，并提出了计算和评价柱效高低的参数。 ?但是，它只能定性地给出板高的概念，却不能解释板高受哪些因素的影响，因而限制了它的应用。 2、速率理论（J. J. Van Deemter 1956） 范弟姆特方程式及其详细讨论 §2-3 色谱分离条件的选择 一、分离度（resolution） 相邻两色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽度平均值之比，用R表示。分离度可以用来作为衡量色谱峰分离效能的指标。 ★ R 越大，表明两组分分离效果越好 ★保留值之差取决于固定液的热力学性质 ★色谱峰宽窄反映色谱过程动力学因素及柱效能高低 二、色谱分离基本方程 ?R 的定义并未反映影响分离度的各种因素。也就是说，R 未与影响其大小的因素：柱效n、选择因子 和容量因子k 联系起来。

仪器分析课程考试填空题题库

1.原子吸收光谱是线状光谱 2.热导池检测器是一种浓度型检测器 3.在气固色谱中各组份在吸附剂上分离的原理是各组份的吸附能力不一样 4.用原子吸收光度法分析时，灯电流太高会导致谱线变窄下降。 5.用气相色谱法定量分析样品组分时，分离度至少为： 6.液相色谱中通用型检测器是示差折光检测器 7.在原子吸收光谱法中，要求标准溶液和试液的组成尽可能相似，且在整个分析过程中操作条件应保不变的分 析方法是标准曲线法 8.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是柱温 9.柱效率用理论塔板数n或理论塔板高度h表示，柱效率越高，则n越大，h越小 10.下列化合物中，同时有 n→*，→*，→*跃迁的化合物是丙酮 11.红外吸收光谱的产生是由于分子振动-转动能级的跃迁 12.可以消除原子吸收法中的物理干扰的方法是采用标准加入法 13.热导池检测器的工作原理是基于各组分的热导系数不同 14.荧光分析法的灵敏度通常比吸收光度法的灵敏度高 15.紫外-可见吸收光谱主要决定于分子的电子能级跃迁 16.在原子吸收分光光度法中，从玻兹曼分布定律可以看出温度越高，激发态原子数越多 17.用电位法测定溶液的pH值时，电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成，其中玻璃电极是作为测量溶液中 氢离子活度的指示电极 18.原子吸收光谱法是基于气态原子对光的吸收, 其吸光度与待测元素的含量成正比，即符合朗伯-比尔定律 19.原子发射光谱分析法可进行定性、半定量和定量分析。 20.质谱分析有很广泛的应用，除能测定物质的相对分子量外，还用于结构与定量分析 21.可做红外分光光度计光源的为硅碳棒 22.振动转动能级跃迁的能量相当于红外光 23.在符合朗伯－比尔定律的范围内，有色物的浓度、最大吸收波长、吸光度，三者的关系是 减小、不变、减小

医学影像技术专业介绍

医学影像技术 专业简介 医学影像技术专业为我院的重点专业之一，该专业具有一支成熟稳重且富有创新精神的教学和管理团队。经过近几年不断地探索和努力，已经成为办学特色鲜明，培养目标定位准确，培养模式和教学手段先进，师资力量雄厚，办学条件优良，教学质量高，社会声誉好的特色专业。 该专业共招收届学生，累计两千余人，近三年来，毕业生平均就业率在%以上，专升本及从医从教人数均超过年级毕业人数的%，用人单位对毕业生的反馈信息良好。 随着医疗科技的进步和行业的进一步规范化，社会对医学影像技术人才的需求将不断加大，我院医学影像技术专业也将面临良好的发展前景。 培养目标 培养具有一定创新精神和良好职业道德，体魄健全、心理健康，在掌握本专业所必需的基础医学和临床医学知识基础上，系统地掌握医学影像的基本理论、基本知识和基本技能，具有独立的实践操作能力及一定发展潜力的“一专多能”高端技能型医学影像技术及相关岗位群需要的专门人才。 师资队伍 该专业具有一支师德高尚、素质优良、高效精干、专兼结合的教师队伍。教师队伍年龄结构、职称结构及学历结构逐步优化。现有专兼职教师人。其中双师型教师人，高级职称教师人，专业带头人人，骨干教师人，院级教学名师人。完成卫生部科学研究基金立项课题项，省级科研基金立项课题项，院级精品课程门，参编教材部，校内自编教材部，发表论文余篇，正在申报省级科学研究课题项。 实训基地 拥有校内实训室个，校外三甲以上实训基地余家，具备优秀的实训、实习带教老师和先进的MRI机、CT机、X线机和超声诊断仪器等，能够满足学生见习、毕业实习要求，从而保证了实践教学质量。 课程设置 职业基础学习领域：医学影像解剖学、生理学、病理学、医学影像成像原理、医学影像电子学基础、放射物理与防护

仪器分析总结

1仪器分析概述 1、1分析化学 1、1、1定义 分析化学就是指发展与应用各种方法、仪器与策略,获得有关物质在空间与时间方面组成与性质信息的一门科学,就是化学的一个重要分支。 1、1、2任务 分析化学的主要任务就是鉴定物质的化学组成(元素、离子、官能团、或化合物)、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构(化学结构、晶体结构、空间分布)与存在形态(价态、配位态、结晶态)及其与物质性质之间的关系等,属于定性分析、定量分析与结构分析研究的范畴。 ①确定物质的化学组成——定性分析 ②测量试样中各组份的相对含量——定量分析 ③表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、形态分析、能态分析 ④表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析 1、1、3 分类 根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方法与具体要求的不同,分析方法可分为许多种类。 ①定性分析、定量分析与结构分析 ②无机分析与有机分析

③化学分析与仪器分析 ④常量分析、半微量分析与微量分析 ⑤例行分析与仲裁分析 1、1、4 特点 分析化学就是一门信息的科学,现代分析化学学科的发展趋势与特点可归纳为如下几个方面: ①提高分析方法的灵敏度; ②提高分析方法的选择性及解决复杂体系的分离问题; ③扩展物质的时间空间多维信息; ④对微型化及微环境的表征与测定; ⑤对物质形态、状态分析及表征; ⑥对生物活性及生物大分子物质的表征与测定; ⑦对物质非破坏性检测及遥测;

⑧分析自动化及智能化。 1、2 仪器分析 仪器分析就是化学学科得到一个重要分支,以物质的物理与物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。 1、2、1分类 仪器分析分为电化学分析、光化学分析、色谱分析、质谱分析、热分析法与放射化学分析法,详见下表。 1、2、2特点 ①灵敏度高:大多数仪器分析法适用于微量、痕量分析。如原子吸收分光光度法测定某些元素的绝对灵敏度可达10-14g,电子光谱甚至可达10-18g; ②取样量少:化学分析法需用10-1~10-4g,而仪器分析试样常在10-2~10-8g;

仪器分析复习总结

1.光谱范围：仪器能测量光谱的波长范围。 2.工作范围:仪器能按规定的准确度和精密度进行测量的吸光度或强度范围。 3.厚度:样品池的两个平行且透光的内表平面之间的距离。 4.光路长度:光通过吸收池内物质的入射面和出射面之间的路程。当垂直入射时，应与厚度相同。 5.仪器的准确度:在不考虑随机误差的情况下，仪器给出的读数与被测量的真值相一致的能力。考察系统误差。 6.仪器的重复性:在不考虑系统误差的情况下，仪器对某一测量值能给出相一致读数的能力 (短时间内) 。 7.仪器的稳定性:在一段时间内，仪器保持其精密度的能力 8.仪器的可靠性:仪器保持其所有性能(准确度、精密度和稳定性)的能力。 1 仪器分析：是指通过测量物质是某些物理或者物理化学性质` 参数及其变化来确定物质的组成成分含量级化学结构的分析方法。 2 定性分析：鉴定式样由哪些元素、离子、基团或化合物组成，即确定物质的组成。 3 定量分析：试样中各种组分(如元素、根或官能团等)含量的操作。 4精密度：指同一分析仪器的同一方法多次测定所得到数据间的一致程度，是表征随机误差大小的指标，亦成为重复测定结果随测定平均值的分散度，即重现性。 5 灵敏度：仪器或分析方法灵敏度是指区别具有微小浓度差异分析物能力的度量，它取决于两个因素：即校准曲线的斜率和仪器设备的重现性或精密度。 6 检出限：又称检测下限或最低检出量，指一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最低浓度。它取决于分析物产生信号与本底空白信号波动或噪声统计平均值之比。 7动态范围：定量测定最低浓度（LOQ)扩展到校准曲线偏离线性响应（LOL）的浓度范围。 8选择性：一种仪器方法的选择性是指避免试样中含有其它组分干扰组分测定的程度。 9 分辨率：指仪器鉴别由两相近组分产生信号的能力。不同类型仪器分辨率指标各不相同，光谱仪器指将波长相近两谱线（或谱峰）分开的能力；质谱仪器指分辨两相邻质量组分质谱峰的分辨能力；色谱指相邻两色谱峰的分离度；核磁共振波谱有它独特的分辨率指标，以临二氯甲苯中特定峰，在最大峰的半宽度为分辨率大小。 10 分析仪器的校正：仪器分析中将分析仪器产生的各种响应信号值转变成被测物质的质量或浓度的过程称为校正。一般包括分析仪器的特征性能指标和定量分析方法校正。 11 电磁辐射：电场和磁场的交互变化产生的电磁波，电磁波向空中发射或汇聚的现象，叫电磁辐射举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。 12 电磁辐射的吸收、发射、散射、折射、干涉、衍射： (4) 折射折射是光在两种介质中的传播速度不同；(7) 衍射光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； 13 分子光谱、原子光谱 分子光谱：分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱（可包括从紫外到远红外直至微波谱）。 原子光谱：是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列光所组成的光谱。

《医学影像成像理论》教学大纲

医学影像成像理论教学大纲（供医学影像学专业用） 山东万杰医学院 2010年12月1日

《医学影像成像理论》课程教学大纲 课程名称：医学影像成像理论 课程类型：专业基础课 总学时：108 讲课学时：86 实验学时：22 其他学时：0 学分：6 适用专业：医学影像学 先修课程：高等数学、医学物理学、模拟电子、数字电子 一、课程性质、目的与任务 本门课程是综合理、工学的理论和技术，并将其应用于医学影像成像领域的一门综合性、边缘性学科，是医学影像学专业的主要专业基础课程之一。 本课程的目的是研究医学影像领域的各种医学成像设备的理论基础、成像过程、影像处理技术和影像的质量评价的理论和方法，要求学生了解和熟悉医学影像成像的手段和方法，并熟练掌握模拟X线成像、数字X线成像、CT成像、MR成像、US成像、核医学成像的原理和理论，熟悉获得质量高的影像照片的成像条件和方法，掌握医学影像质量评价的参数、理论与方法。 二、教学内容及要求 通过本课程的学习，使学生能正确认识和掌握医学影像设备成像的基本理论、成像过程、影像处理和影像质量评价的知识和体系，正确把握医学影像领域的主要设备的应用和临床实践的密切关系，使医学影像学专业的学生能较全面、完整和系统的获得有关医学影像设备的成像知识，为以

后学习其它专业课打下必需的基础。 三、教学方法 在教学中以学生为主体，从学生的实际出发，根据教学内容的特点，采取灵活多样的教学方法，尤其注意将计算机多媒体技术与传统教学手段相结合，充分利用计算机网络教学资源，增加图片与视频，加强学生的感性认识，调动学生学习的积极性和主动性。 在传授知识的同时，还应注重对学生学习方法的指导，努力提高学生的自学能力。 重视实验教学，积极培养学生动手操作能力和理论联系实际，分析问题、解决问题的能力，全面提高学生素质。 四、正文 第一章概论 [目的要求] 1、熟悉医学成像技术的分类； 2、掌握医学影像成像的基本条件和医学成像系统的评价； 3、了解医学影像技术发展的前景。 [教学内容] 第一节医学成像技术的分类 一、X线成像 了解X线成像的历史、物理原理以及成像系统。 二、X线计算机体层成像 了解CT的历史、物理原理以及优势和劣势。 三、磁共振成像 了解MRI的历史、物理原理以及优势和劣势。 四、超声成像 了解超声的物理原理和发展趋势。 五、放射性核素成像 了解放射性核素的物理原理。

医学影像系统PACS

医学影像系统PACS

一、医学影像系统PACS简介 PACS系统就是Picture Archivingand Communication Systems的缩写,意为影像归档与通信系统。它就是应用在医院影像科室的系统,主要的任务就就是把日常产生的各种医学影像(包括核磁,CT,超声,各种X光机,各种红外仪、显微仪等设备产生的图像)通过各种接口(模拟,DICOM,网络)以数字化的方式海量保存起来,当需要的时候在一定的授权下能够很快的调回使用,同时增加一些辅助诊断管理功能。它在各种影像设备间传输数据与组织存储数据具有重要作用。PACS也就是近年来随着数字成像技术、计算机技术与网络技术的进步而迅速发展起来的,旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送与管理的综合系统。它主要分为影像采集系统、数据处理与管理系统(PACS控制器)、影像通讯网络、影像显示系统(显示工作站)、影像存档系统、影像打印与输出系统等6个单元。 二、PACS产生的背景与原因 伦琴发现X射线后的一百多年里,医学成像科学与技术对放射诊断学的主要贡献就是创造了多种成像方式,例如:CT、MRI、SPECT、PET、DSA、NM、US、CR 等,这些新的医学成像技术为临床提供了丰富的影像学资料,极大地方便了医生的诊断,但与此同时所产生的大量的影像资料对医院的管理提出了更高的要求。传统的胶片备份,人工管理的方法不仅要耗费大量的资金、场地与人力,而且存在着丢失资料、查找困难、存储时间短等问题。显然这种方法已经远远不能满足医院迅速增长的业务要求,迫切需要一种自动化的影像管理系统来代替它,这已成为每一家医院面临的急迫需要解决的问题。 伴随着高速计算设备、网络通讯及图像处理技术的飞速发展而产生的“医学影像存取与传输系统”(Picture Archiving and Communication System)为以上问题的彻底解决提供了一种先进的技术手段。据估算,在一家医院中放射成像(radiography,即将医学影像成像到传统的胶片上)的工作,其工作量通常占影像室工作量的60％至70％。PACS系统可以大大降低该工作量的比例,提高影像室的工作效率。PACS系统的使用不但为医院达到无胶片化环境提供了解决的

仪器分析复习内容重点

第二章气相色谱分析 1.简要说明气相色谱分析的基本原 理 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统． 气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统． 进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化， 然后快速定量地转入到色谱柱中． 3.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择. 解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。 （1）选择流动相最佳流速。 （2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。 （3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。 （4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。 （5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大） （6）进样速度要快，进样量要少，一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL. (7)气化温度：气化温度要高于柱温30-70℃。

仪器分析复习题(1)

一. 光分析复习题 1. 原子吸收分光光度法对光源的基本要求是什么为什么要求用锐线光源 原子吸收分光光度法对光源的基本要求是光源发射线的半宽度应小于吸收线的半宽度；发射线中心频率恰好与吸收线中心频率相重合。 V 原子吸收法的定量依据使比尔定律，而比尔定律只适应于单色光，并且只有当光源的带宽比吸收峰的宽度窄时，吸光度和浓度的线性关系才成立。然而即使使用一个质量很好的单色器，其所提供的有效带宽也要明显大于原子吸收线的宽度。若采用连续光源和单色器分光的方法测定原子吸收则不可避免的出现非线性校正曲线，且灵敏度也很低。故原子吸收光谱分析中要用锐线光源。 2. 原子吸收分光光度计主要由哪几部分组成各部分的功能是什么 原子吸收分光光度计由光源、原子化系统、分光系统和检测系统四部分组成. 光源的功能是发射被测元素的特征共振辐射。 原子化系统的功能是提供能量，使试样干燥，蒸发和原子化。 * 分光系统的作用是将所需要的共振吸收线分离出来。 检测系统将光信号转换成电信号后进行显示和记录结果。 3. 可见分光光度计的分光系统放在吸收池的前面，而原子吸收分光光度计的分光系统放在原子化系统(吸收系统)的后面，为什么

可见分光光度计的分光系统的作用是将来自光源的连续光谱按波长顺序色散，并从中分离出一定宽度的谱带与物质相互作用，因此可见分光光度计的分光系统一般放在吸收池的前面。 原子吸收分光光度计的分光系统的作用是将所需要的共振吸收线分离出来，避免临近谱线干扰。为了防止原子化时产生的辐射不加选择地都进入检测器以及避免光电倍增管的疲劳，单色器通常配置在原子化器之后。 4.原子荧光光度计与原子吸收光度计的主要区别是什么 主要区别有两点:⑴AFS需要使用高强度空心阴极灯⑵AFS的检测器和光源之间要有一定的夹角，不在一条光路上。 5. 原子吸收分光光度计和紫外可见分子吸收分光光度计在仪器装置上有哪些异同点为什么 \ 二种分光光度计均由光源、单色器、吸收池（或原子化器）、检测器和记录仪组成。但在设计位置上是不同的。单色器放在原子化器后面是为了避免火焰中非吸收光的干扰。 前者光源→原子化器→单色器→检测→记录 后者光源→单色器→吸收池→检测→记录 6基于吸收原理的分析方法是（4） (1) 原子荧光光谱法 (2) 分子荧光光度法 (3) 光电直读光谱法 (4) 紫外及可见分光光度法

第一章放射治疗中医学影像成像系统

第一章肿瘤放射治疗中的医学影像成像系统 引言 医学影像成像系统是现代精确放疗的基础。在过去三十多年里，医学影像技术的发展促进了3D根治放疗剂量计算、传输和控制革命性进展。医学影像对评估肿瘤的进展程度、修改治疗计划和引导剂量传输方面起到了不可或缺的作用，其中一个最重要的进步就是实现了患者解剖信息在断层层面上的可视化显示。恶性肿瘤可改变正常器官的空间位置关系。现代医学影像系统可以从以下三个方面协助实现精确放疗： ①医学影像系统可提供肿瘤和临近器官的形状、体积和位置的准确信息。 ②CT图像反映出的组织密度（电子密度）是放射剂量准确计算的基础。 ③连续的动态影像成像系统可用于观察和评估生理运动造成的肿瘤和器官形态、位置的变 化。 随着逆向调强放射治疗（intensity modulated radiotherapy，IMRT）、重离子放射治疗等剂量传输技术的应用，放射治疗可实现高适形度的剂量传输，如图1-1所示。这些高精度剂量传输技术的发展与应用，增加了大家对运动靶区成像和治疗的兴趣。治疗机房内成像系统的发展为在线图像引导放疗的实现提供了可能，通过获取患者治疗期间每日的影像信息,可减小由摆位和器官运动造成的误差，并可通过后台图像处理定量监测病灶变化，可更客观、真实的评估靶区及危及器官的真实受量，最终实现自适应放射治疗（Adaptive radiotherapy，ART）。本章节着重讲述医学影像成像系统与调强适形放疗相关的成像手段和图像处理技术。 a:横断面b:冠状面c:矢状面d:三维重建 图1-1 一例鼻咽癌患者IMRT计划的剂量分布图 通过回顾性的检查、统计和分析放射治疗过程中不确定性的来源，可更好的开发用以提高治疗精度的成像系统。放疗过程中的不确定性因素从靶区的勾画就已经存在。在治疗计划中应用电子计算机X射线断层扫描技术（computed tomography，CT）扫描图像的初步研究表明，若未使用CT扫描，约20%的患者肿瘤靶区覆盖是不够的，约27%刚好处于临界状态，只有约53%的患者肿瘤靶区的覆盖度是足够的。因此应用一个准确、有效而又稳定的靶区范围确定方法非常重要，如图1-2所示。对器官因生理运动（如呼吸、膀胱充盈程度等)造成的靶区位置的不确定性，更应该给予动态的靶区足够的剂量覆盖。

仪器分析复习讲解

仪器分析复习 第一章绪论 1．分析化学分为化学分析和仪器分析； 化学分析：常量分析，研究物质组成、结构和状态的科学（定性分析和定量分析）。 仪器分析：定性定量方法，利用物质原子、分子、离子等的特性，如电导，电位等。 2．仪器分析的分类： 电化学分析法建立在溶液电化学性质上的一类分析方法； 色谱法利用混合物各组分物理或化学性质的微小差异，通过物理化学方法来达到分离分析目的的一类分析方法； 光学分析法建立在物质与电离辐射相互作用基础上的一类分析方法。 3．仪器分析优点： a)分析速度快，自动化程度高； b)灵敏度高，试样少； c)用途广泛，能适应各种分析要求； d)选择性高。 4、缺点： a)仪器使用前和使用中需校正； b)最终准确度一般有±5%的误差； c)购买及维护成本高； d)有一定浓度范围限制； e)占据空间； f)人员需培训。 第二章电化学分析法 重点和难点： 能斯特公式，膜电位、离子选择性电极工作原理，离子选择性电极定量测试方法，离子选择性电极测试法的影响因素及其克服方法，滴定终点指示方法，酸度计的使用方法 特点：1、灵敏度和准确度高，选择性好；2、仪器装置较为简单，操作方便；3、应用广泛。

2-1 绪论 能斯特公式——电极电位与被测离子活度的关系 对于电极反应Ox + ne→Red，其电极电位符合公式Nernst公式，即：Ψ = Ψ0Ox/Red + RT/zF*ln(αOx/αRed) RT/F=0.0592 电极的种类 （1）指示电极（2）参比电极（3）工作电极（4）辅助电极 2-2 电位分析法 1．直接电位法（电位测定法）：通过对电动势的测量直接定量被测物浓度（活度）。 2．电位滴定法：利用电极电位的突变来确定滴定反应的终点的测试方法，称电位滴定法。 1 膜电位与离子选择性电极 离子选择性电极：对某种特定离子产生选择性响应的一种化学敏感器。 ①晶体膜电极 Ψ M = k-0.0592/z ·lgαx z- Ψ M = k+0.0592/z ·lgαM z+ 例：F-单晶膜： Ψ M = k-0.0592·lgαF- Ψ F =Ψ Ag-AgCl +Ψ M =Ψ Ag-AgCl +k-0.0592·lgαF- =k’-0.0592·lgαF- = k’+0.0592pF E=Ψ甘汞-ΨF=K+0.0592·lgαF-= K-0.0592pF ②玻璃膜电极 膜电位、离子选择性电极的测定原理 ΔΨM =Ψ外-Ψ内=0.0592 lg(α1/α2) 如果α1=α2，则理论上玻璃电极的点位应=0，但实际上≠0。这是由于玻璃膜内、外表面含钠量、表面张力以及机械和化学损伤的细微差异所引起的。因此将此时仍然存在的电位称为不对称电位。 玻璃膜电位的产生不是由于电子的得失，而是H+在内外表面水化硅胶层与溶液之间迁移的结果（注意不是H+穿透玻璃膜）

医学成像系统及医学图像处理

附录： X-CT 成像及重建原理 成像基本原理 X 射线被准直后成为一条很窄的射线束。当X 射线管沿一个方向平移时，与之相对应的检测器也跟着作平移运动。这样，射线束就对整个感兴趣的平面进行了一次扫描，检测器接收到了与脏器衰减系数直接相关的投影数据。一次扫描过程结束后，整个X 射线源及检测器系统将沿圆弧旋转一个角度（如每次旋转1°）， 然后再重复平移扫描过程，直至在整个180°圆周上扫描一遍。当把全部投影数据送入计算机后，就 可以通过图像重建算法来重构关于探测平面的二 维图像，图像的灰度值与组织的衰减系数相对应。 左图为一幅只含四个像素的图像，每个像素的衰减系数的值是未知的。根据公式，入射X 射线强 度为I o ，透射后的强度为I ，则在水平方向上可以得到以下方程： 同理还可以在垂直方向与对角线方向列出类似的方程。从原理上讲，只要把其中四个相互独立的方程联立起来求解，就能得出μ1~μ4四个未知数的值。所形成的这幅关于衰减系数的图像就是所要的X-CT 图像，它将向人们显示探查平面上脏器的结构。这就是X-CT 能够从投影数据重建图像的基本原理。 第一代CT 的数据采集方法是用一个X 射线源，一个检测器作同步平移运动，并旋转进行扫描来获得投影数据。它的基本问题是扫描时间比较长(约几分钟），因此只能对那些相对稳定的部位（如头部）成像。 图像重建技术 d o e I I )(232μμ+-=d o e I I )(141μμ+-=图2 第一、二代CT 扫描方式 图1 CT 成像原理说明

0 0 根据投影数据计算出原始图像就是图像重建。重建图像的计算方法有迭代法和反投影法。 (1)迭代法 迭代法的目的是寻找二维分布度函数f(x,y)，使它与检测到的投影数据相匹配。具体做法为：先假设一个最初的密度分布(如假设所有各点的值为0)，根据这个假设得出相应的投影数据，然后与实测到的数据进行比较。如果不符，就根据所使用的迭代程序进行修正，得出一个修正后的分布。这就是第一次迭代过程。以后，就可以把前一次迭代的结果作为初始值，进行下一次迭代。在进行了一定次数的迭代后，如果认为所 得结果已足够准确，则图 像重建过程就到此结束。 一种最简单的迭代算法是所谓的代数重建技术，右图 给出了一幅由四个象素组成的图像，若四个象素的值分别为5、7、6、2。则可以分别获得6个投影数据，包括两个 水平方向，两个垂直方向和两个对角线方向，分别是7、11、9、13、12和8。这就是所能得到的所有的已知数据。 迭代开始，先令所有的重建单元的值为0，第一步计 算出垂直方向的投影值，分别都是0，如图4。把这个计算值与实测值11和9相比较后，将其差值除以2以后分别加到相应的单元上去，就可得到垂直方向的迭代结果，如图5所示。 在此基础上可以再做水平方向的迭代，此时有计算值10、10，实测值为12、8，将它们比较后求出差值，分别加到有关的象素上去，结果如图6所示： f 1=5 f 2=7 f 3=6 f 4=2 11 7 8 12 13 图3 CT 重建说明1 图4 CT 重建说明2