骨密度测定仪（精选9篇）
骨密度测定仪 篇1
近年来,对定量CT(quantitative CT,QCT)和双能X线吸收测定仪(dual X-ray absorptiometry,DXA)对正常人群和绝经后妇女骨质疏松的诊断意义已有较多报道。多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者常继发骨质疏松,目前对这类骨质疏松的评价也主要依靠DXA,而QCT对MM患者继发骨质疏松的评估意义少见报道。虽然DXA是目前在临床上应用最广的诊断骨质疏松的骨密度(bone mineral density,BMD)测量方法,但QCT骨密度测量具有CT图像和三维图像的特性,理论上应该更适合MM患者骨质疏松的监测。本文旨在通过比较MM患者DXA和QCT骨密度检测结果,探讨QCT在MM继发性骨质疏松中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取北京积水潭医院2008-01~2011-01收治的确诊为骨髓瘤患者中同期行腰椎QCT与DXA骨密度检测的67例患者,符合国内骨髓瘤诊断标准[1]。其中男性37例,女性30例;年龄40~78岁,平均57.22±10.39岁。临床分期:Ⅱ期1例,Ⅲ期66例。
1.2 检查方法
QCT扫描方案与技术:采用东芝64排CT(Aquilion 64)及Mindways公司的QCT骨密度测量系统,CT扫描参数:电压120kV,电流125mA,床高78cm,扫描时间0.5s,螺距0.938,重建视野(field of view,FOV)40cm。DXA扫描方案与技术:采用GE-Lunar Prodigy扫描系统,扫描参数:电压76kV,电流3.0mA,扫描时间0.46s,计量37μGy。
1.3 测量方法
2种方法均由固定技术人员进行测量,其中QCT测量部位排除了明显骨质破坏区,如果椎体大部骨质破坏则排除破坏椎体。全部病例的腰椎CT图像由有经验的放射科医师读片,观察腰椎骨质增生、腹主动脉钙化、椎体上下终板钙化情况。1.4骨质疏松诊断标准QCT及DXA均采用T值评分诊断,DXA结果采用T值≤-2.5标准差,QCT结果采用T值≤-3.4标准差作为骨质疏松的诊断标准[2]。
1.5 统计学方法
采用SPSS 13.0统计软件进行分析,计数资料比较采用χ2检验分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 DXA及QCT骨密度测量结果
QCT测量骨密度为-19.33~149.73mg/cm3,平均83.24±33.73mg/cm3;DXA测量骨密度为0.435~1.406g/cm2,平均1.02±0.19g/cm2。
2.2 DXA及QCT诊断骨质疏松结果比较
QCT对骨质疏松的检出率为50.75%(34/67),DXA对骨质疏松的检出率为8.96%(6/67),两者比较,差异有统计学意义(χ2=0.668,P<0.001)。见表1、图1。
2.3 腰椎CT图像分析骨赘形成、腹主动脉钙化和椎体上下终板钙化情况
本组67例患者中,腰椎CT图像分析骨赘形成35例(52.24%),腹主动脉钙化21例(31.34%),椎体上下终板钙化21例(31.34%)。
采用DXA测量骨密度值0.967,T值-1.0,评价为骨量减少;QCT骨密度值50.14,T值-4.56,评价为骨质疏松。椎体和附件可见多发溶骨破坏,其中L1、L3、L5压缩骨折。*所示部位为溶骨破坏区
3 讨论
MM骨病是骨髓瘤的一种重要并发症[3],主要表现为广泛骨质疏松、溶骨性破坏、病理性骨折、骨痛及高钙血症。骨病变的数目可作为疾病分期的重要指标[4],本组病例除1例为Ⅱ期外,其余均为Ⅲ期患者,临床表现为多发骨病变,其中继发性骨质疏松是最常见的表现。
在MM继发的骨质疏松评价手段中,黄兆民等[5]认为DXA对MM患者BMD检测是MM继发骨质疏松的早期诊断、分期和疗效评价的一个重要指标。但实际上DXA是在20世纪80年代才逐渐代替放射性核素测定骨密度的方法[单光子吸收法(single photo absorptiometry,SPA)、双光子吸收法(two photo absorptiometry,DPA)[6]]而广泛应用于临床骨密度的评价。早在DXA广泛应用之前,有学者即提出定量CT测量骨密度的方法[6~8],由于对DXA的大量推广和广泛应用,加之当时QCT技术相对不够成熟,QCT没能得到广泛应用。
近年来,随着CT技术和设备的发展以及QCT相关配套硬件和软件的大量开发应用,QCT技术进一步受到关注。QCT在对绝经后骨质疏松的评价方面已有大量报道。与DXA相比,QCT对骨质疏松的评价具有以下优势[2]:(1)QCT能够分别测量松质骨和皮质骨的骨密度;(2)QCT能够提供骨几何和骨小梁结构的信息;(3)QCT测量的BMD是体积BMD,而不是DXA测得的面积BMD,与骨骼大小无关。腰椎QCT的优势还包括非常好的敏感度[9~11],腰椎QCT是QCT的主要组成部分,发展也最成熟。腰椎QCT主要测量松质骨BMD,其代谢转换率是皮质骨的8倍,因此可以更早地反映体内骨矿含量的变化。
然而,对于QCT在MM引起的骨质疏松的诊断价值方面的研究较少,Bagni等[12]对18例MM继发骨质疏松患者同时进行QCT和DXA测量,并认为QCT在MM继发骨质疏松中的诊断价值应受到重视。然而,由于该研究样本量较少,难以从统计学角度说明QCT在MM继发骨质疏松中的诊断意义。
本研究对67例MM患者分别行腰椎DXA及QCT骨密度测量,结果表明,DXA及QCT对骨质疏松的检出率分别为8.96%(6/67)、50.75%(34/67),差异有统计学意义(P<0.001),其原因可能为:(1)本组病例全部为确诊骨髓瘤患者,发病年龄较大,平均57.22±10.39岁,35例患者(52.24%)腰椎骨质增生伴有骨赘形成,21例患者(31.34%)伴有腹主动脉壁钙化,21例患者(31.34%)伴有上下终板钙化。因此,腰椎DXA骨密度测量值误差较大,假阴性率明显增加。(2)骨髓瘤细胞主要侵犯造血的松质骨,QCT骨密度改变更加敏感。(3)骨质疏松并发压缩骨折时,采用DAX骨密度测量时可能会产生DAX测量值的假性升高。从另一个方面也可以说明DXA在诊断MM引起的骨质疏松的局限性。此外,QCT测量BMD平均83.24±33.73mg/cm3,接近2007国际临床骨密度学会QCT诊断共识中建议的骨质疏松诊断标准80mg/cm3[2]。
目前BMD测量方法较多,所反映的骨内组织也不尽相同,尽管各种检测方法存在相关性[13,14],但目前仍不能互相取代,有必要选择适当的方法和部位测量[15],MM患者骨病变以松质骨改变为主,故腰椎QCT测量可能是更好的选择。但本研究也存在一定的缺陷。MM患者常常伴有局灶性腰椎骨质破坏,本研究未对这些患者作腰椎QCT和DXA对比研究。
QCT在诊断MM引起的骨质疏松中的作用及DXA的局限性均应得到足够的重视。
骨密度测定仪 篇2
关键词：达氏鲟；精子；密度；分光光度法
中图分类号： S965.215.12+2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）01-0184-03
收稿日期：2013-05-23
基金项目：四川省财政基因工程青年基金（编号：2012QNJJ-016）。
作者简介：陈春娜（1981—），女，四川自贡人，硕士，助理研究员，从事水产名特优繁育和鱼类生理生化研究。E-mail：hc_1981_2001@sina.com。精子密度是评价精子质量的一个重要指标，不仅可以用来判断精液品质的优劣，还直接关系到人工授精中精子用量的有效精子数。在受精过程中，精子浓度过低会降低受精率，过高会造成受精卵后期发育脱膜畸变。通过测定精子密度，可以在人工授精中建立最佳精卵比例，避免多精入卵[1-2]。同时，精子密度也是反应鱼类繁殖潜力的重要指标，是优化个体遗传潜力的主要考虑因素。此外，精子密度能显著影响精子冷冻保存效果，正确测定精子密度有助于将精子稀释至冷冻保存所需浓度范围[3]，有利于精子冷冻保存。
测定精子密度最常见的方法有目测法、血球计数法和库尔特颗粒计数法[4]。目测法虽然简单，但十分不精确，计数法虽然精确，但费时、费力，在处理大量样品时很难做到快速及时。用分光光度計测定精子密度，具有操作方法简便、快速及结果准确等特点，在很多领域上都有应用，尤其是在家畜精子密度研究中应用较多[5-8]。有关测定水产动物精子密度的研究较少。国外应用分光光度法已建立了虹鳟（Oncorhynchus mykiss）、白鰕虎鱼（Leucopsarion petersi）、金鲈（Perca flavescens）、银大麻哈鱼（Oncorhynchus kisutch）、硬头鳟（Salmo gairdneri、Oncorhynchus mykiss）、塞巴各湖鳟（Salmo salar m. sebago Girard）、花鲈（Lateolabrax japonicus）、大菱鲆（Scophthalmus maximus）、西伯利亚鲟（Acipenser baerii）、小体鲟（Acipenser ruthenus）、牡蛎（Crassostorea gigas、Crassostrea virginica）和紫贻贝（Mytilus edulis）等水产动物精液密度和光密度的相关关系[9-17]，国内利用该方法建立了俄罗斯鲟（Acipenser gueldenstaedtii）、三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）和中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）精子密度的标准曲线[4，18]。
达氏鲟（Acipenser dabryanus Dumeril）英文名Dabrys turgeon、Yangtze sturgeon，别称长江鲟和沙腊子，是我国特有的淡水定居性鲟科鲟属鱼类[19]，分布于长江上游和金沙江下游，为国家一级重点保护动物、国际自然保护联盟（IUCN）极危级（CR）物种、国际濒危动植物种贸易公约（CITES）附录Ⅱ保护物种、长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区的主要保护对象之一，具有很高的学术价值和生态价值。目前，国内外尚未见利用分光光度法测定达氏鲟精子密度的相关报道。本研究探讨了不同波长和密度下吸光度与精子密度之间的关系，旨在建立分光光度法测定达氏鲟精子密度的标准化方法，以便于快速检测精子密度。
1材料与方法
1.1材料
性成熟雄性达氏鲟亲鱼为四川省农业科学院水产研究所养殖，2012年4月经注射催产，采取腹部挤压法收集精液，确保精液不含尿液等杂质。收集得到的精液保存在干燥的离心管中，于4 ℃下保存。
1.2方法
以0.65% NaCl为稀释液，将鲜精液分别稀释成10份浓度梯度不同的样品，利用紫外可见分光光度计（岛津 UVmini-1240 ）分别在波长380、530、780 nm处测吸光度，每一样品在同一波长下测定3次，取平均值作为该样品的吸光度（D），以0.65% NaCl溶液做空白，用血球计数板分别计数每个浓度梯度的样品浓度（C）。
1.3数据分析
试验数据采用Excel及SPSS统计软件进行分析处理，并进行回归差异检验和比较。
2结果与分析
由图1可见，在3种不同波长下，随着精子密度增加，精子的吸光度也不断增大；当精子密度小于1×106个/mL时，吸光度变化不大，因此确定1×106个/mL为检测下限。通过对精子密度与吸光度关系的回归分析发现，精子密度与吸光度呈良好的对数关系，其回归方程为D=a+blnC，将对数函数进行线性变换：Y=a+bX，其中Y=D，X=lnC。3种波长下精子密度与吸光度的相关系数都较高，其回归方程分别为D380 nm=-7.212+0513lnC（r2=0.975）；D530 nm=-6.969+0.492lnC（r2=0968）；D780 nm=-6.504+0.454lnC（r2=0953）。
波长为380 nm时，达氏鲟精子密度与吸光度回归方程的判定系数r2=0. 975，高于波长530 nm和780 nm时回归方程的判定系数，这表明380 nm为最适检测波长。对回归方程回归系数和常数项的显著性检验结果表明，精子密度对数与吸光度间存在着显著的正线性关系。
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3小结与讨论
3.1不同回归模型及不同波长下精子密度与吸光度的回归关系
研究发现，精子密度与吸光度随着种类的不同而呈现不同的函数关系：猪呈三次函数回归关系、牛呈二项式回归关系、羊呈线形回归关系、太平洋牡蛎呈对数回归关系、紫贻贝呈线形回归关系、俄罗斯鲟呈对数回归关系[4，6-8，15，17]。本研究中达氏鲟精子密度与吸光度的分布趋势以对数函数曲线拟合时相关性最为显著，通过变换能将对数函数转换为线性函数，利用该曲线方程能通过吸光度快速准确地推算精子密度。
测定时选择合适的波长尤为重要。精液由多种成分组成，在任一波长下的吸光度是全部组分之和，通常吸光度在最适波长时有1个比较宽的波峰，得到的回归方程相关系数也比较高[20]，已报道测定精子浓度的波长范围大多选用375～630 nm[21]，如太平洋牡蛎最适波长为581 nm、紫贻贝为 320 nm、大菱鲆为420 nm、俄罗斯鲟为530 nm、三疣梭子蟹和中华绒螯蟹为520 nm[4，13，15，17-18，21]。本研究采用了3种可见光波长380、530、780 nm，发现在380 nm波长下得到的回归方程相关系数较高，380 nm为最佳检测波长。
3.2影响分光光度计测定精子密度精确度的因素
分光光度法测定精子密度可以广泛应用于水产动物精子质量评估、人工繁殖、精子冷冻保存和遗传育种等方面，但是在使用分光光度计检测精子密度的过程中，会受到一些因素的影响。
在测定时，需要将精液稀释成不同浓度的精子悬液，研究发现，当加入不同浓度的稀释液时，精子会呈现出不同的运动水平，运动水平的快慢会直接影响精子悬液形成的时间，从而会影响到吸光度的读数[22]，因此在选择稀释液浓度时，应尽可能选择抑制精子运动的最低浓度。精液稀释的比例是影响光度计测定精子密度精确度的另一因素[21]，由于受光度计示值范围因素的影响，精液浓度过高会超出检测仪器的最大量程，浓度过低会使吸光度变化不大，浓度过高或过低均会造成较大的测定误差，因此应根据光度计的示值范围确定稀释倍数。由于受稀释方式、量器精度等因素的影响，用于稀释的精液量也会造成不同程度的测量误差，从而影响分析结果的准确性，因此，用于稀释的精液体积一定要精确[9]。另外，在测量开始时，精子由于重力作用，可能在样品中分布不均，因此，在测定浓度和吸光度之前，精子悬液是否充分摇匀也会影响读数。在收集精液的过程中还要注意防止尿液等物质污染精液，这些污染物也会影响到精确度。
因此，为使分光光度计测定精子密度更精确，在精液样本的准备阶段和测量过程中都应严格按标准程序进行。
3.3测定精子密度在达氏鲟研究中的重要性
达氏鲟是一类较大型的鱼类，性成熟年龄长，种群中存在着“生殖间期”的现象，即当年产卵的亲鱼第2年可能不会产卵。如何利用好当年性成熟的个体，在人工繁殖中提高卵的受精率与孵化率，精子用量及精卵比例在人工授精过程中就显得十分重要。精子浓度过低受精率会偏低，过高则部分受精卵会出现脱膜畸变[2]。因为同一尾鲟鱼不同时间段采集到的精液浓度不一致[4]，在自然产卵季节，在实际生产中不能以精液体积作为精液用量的依据，对于采集到的精液，可以运用分光光度计法对其质量进行评估，快速、准确测定达氏鲟精子密度，确定最适精卵比例，为人工授精精子用量提供参考。
目前，达氏鲟的人工繁殖亲本仍取自自然繁殖种群。因环境因子等破坏，达氏鲟自然繁殖群体数量已处于濒危状态，且雌雄性比严重失调，雄性比例显著下降。为保护好达氏鲟的种质资源，开展精液的冷冻保存技术在达氏鲟研究中显得十分必要，而精子密度则是影响精子冷冻保存的关键因素之一。在水生动物精子的短期保存中，有研究发现，精子密度越高，活力保持越长，这是因为精子存活期间消耗的氧是固定的，浓度高的精液会降低体系溶解氧，有利于保存精子的能量物质[23-25]。在水生动物精子超低温冷冻保存研究中发现，由于缺乏统一的精子浓度标准，即使是在相同的试验条件下，同一物种中成功冷冻保存的方案也很难重复[3]。因此，可以利用分光光度计快速、精确测定精液浓度，为今后达氏鲟精子超低温冷冻保存中精液用量提供统一的量化范围，为该种群资源保护起到指导性作用。
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《江苏农业科学》编辑部魏福伦，朱里鹏，王庆容. 3株鲈鱼体表可疑性致病真菌的分离鉴定与生物学特性[J]. 江苏农业科学，2014，42（1）：187-190.
地铁工作人员骨密度测定分析 篇3
关键词：骨密度,骨质疏松症,广州地铁
骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是严重影响中老年生活质量的原因,对其早期诊断早期预防越来越受到人们的重视。目前对OP的诊断主要是骨密度(Bone Mineral Density,BMD)的测定,特定人群的BMD测定,对了解该人群BMD的情况是非常必要的,本研究通过广州地铁工作人员骨密度测定情况的分析,探讨影响该群体骨密度的危险因素,为预防该群体OP提供依据。研究时间2008年6月～2009年6月。
1 资料与方法
1.1 研究对象
地铁组:选取广州市地铁工作人员637例,均在地铁工作5年以上,其中男372例,年龄≥40岁,女265例,年龄≥35岁。对照组:选取同期来我科健康体检与地铁组年龄匹配的非地铁人员共640例,其中男368例,女272例。按年龄及性别分组。通过询问病史及其他相关检查排除患有影响骨代谢的慢性疾病,如慢性肾病、肝病、甲状腺功能亢进等或有恶性肿瘤病史者;排除长期服用影响骨代谢的药物,如糖皮质激素、抗惊厥药、氟化物、雌激素替代疗法等。记录性别、年龄、身高、体重、职业等。
1.2 测定方法
采用美国GE Lunar公司生产的Prodigy双能X线骨密度仪,测定部位包括腰椎L1～4、双股骨颈、大转子及Wards区骨密度(BMD)。要求每个工作日均对仪器进行人体椎体模型检测,模型由厂家提供。同时计算体重指数(Body Mass Index,BMI),BMI=体重(kg)/身高(m2)。测量由经过专门培训的技术人员进行。
1.3 诊断标准
参考中国老年学学会骨质疏松委员会1999年昆明会议推荐的“中国人原发性OP诊断标准”,以T<-2SD为OP。
1.4 统计学处理
用SPSS13.0进行统计学处理,计量资料以()表示,组间比较采用student t检验,两组间率的比较采用χ2检验,P<0.05认为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组间基本资料的比较
由表1可见,地铁组与对照组相同性别之间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。
2.2 OP患病率的比较
由表2和表3可见,两组各部位OP患病率均随年龄增加而增加;女性同年龄组OP患病率两组间无明显差别,但女性50～59岁年龄段患病率明显高于40～49岁年龄段,差别有统计学意义(P<0.01);男性于40～49岁和50～59岁年龄段的地铁组OP患病率高于对照组,差别有统计学意义(P<0.05),60岁～年龄段两组间差别无统计学意义(P>0.05)。
注:与同年龄段对照组比较,*P<0.05
注:与40～49岁年龄段比较,#P<0.01
3 讨论
BMD测定是公认的诊断OP的金标准,其能早期发现OP及其高危人群,并探寻导致OP的危险因素。而OP的影响因素十分复杂,与年龄、营养、体重、生活方式、遗传等均有关系[1],其中钙质的摄入及日光照射是其中重要的因素,而地铁工作人员基本上在无光照的地方工作,本研究选取的地铁工作人员与同期健康体检人员在年龄、性别、身高、体重及体重指数相比均无统计学差异,表明两者间比较具有可比性。
本研究发现,两组OP患病率均随年龄增加而增加,由此可见,OP的发生是一个渐进的过程,尽管许多文献[2,3]报道了在一定的年龄段BMD下降的速度不同,但由于个体差异很大,任何统计结果都不适合人群中的个体,因此,就OP的预防而然,对于中年及以上人群应高度重视年龄因素所致的BMD下降而加强预防措施是非常必要的。
本研究结果显示,男性于40～49岁和50～59岁年龄段的地铁组OP患病率高于对照组,差别均有统计学意义(P<0.05)。正常骨代谢的维持有赖于成骨细胞介导的骨形成和破骨细胞介导的骨吸收的偶联平衡,任何因素导致成骨细胞-破骨细胞失偶联,骨吸收超过骨形成,均可引起OP。而VitD水平在骨代谢中起着不可取代的重要作用,尽管食物摄取VitD可以弥补部分缺失,但研究[4]表明,日光照射是使1,25(OH)合成VitD3最重要的确定因子。本研究地铁工作人员由于长期生活在无日光照射的环境中,上下班也主要是以地铁作为交通工具,户外活动少,日照时间短,造成皮肤1,25(OH)合成VitD3不足,大部分人群尤其是男性没有及时补充足量的钙和VitD,造成摄入不足;另外,此组人群工作强度大,经常轮班,造成生物钟紊乱,睡眠质量不好及不足,也会加快钙质的流失,影响骨骼生长,致使骨密度偏低;加上很少进行有规律的运动锻炼,导致该部分群体的OP患病率高于对照组。
本研究结果显示,女性在50～59岁年龄段与40～49岁年龄段相比,OP患病率明显增高,差别有统计学意义(P<0.01),与大多数文献[5,6,7]报道一致,考虑原因为50～59岁年龄段为女性的围绝经期,雌激素在绝经期快速下降,造成破骨细胞活性明显增强,骨转换增加,骨矿物质快速流失所致,因此应加强绝经前期女性防治OP的宣传工作,以减少该部分群体的OP的发生率。
本研究结果虽未显示女性地铁工作人员与对照组有统计学差异的OP患病率,但通过男性40～59岁年龄段的差别可以提示我们,长期地铁工作的性质对BMD值和OP患病率是有影响的,因此加强该部分群体的预防工作是非常重要的,应建议该群体以增加体育锻炼,补充蛋白摄入量如乳制品、豆制品的摄入,进行适当的体力活动,来弥补工作性质所造成的BMD减低所致OP危险性。
参考文献
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[2] Unnur Styrkarsdottir,Bjarni V.Halldorsson,Daniel F.Gudbjartsson,et al.EurOPean Bone Mineral Density Loci Are Also Associated with BMD in East-Asian POPulations[J].PLoS One,2010;5(10):3217
[3] Anne C Looker,L.Joseph Melton,Tamara Harris.Age,gender.and race/ethnic differences in total body and subregional bone density[J].Osteoporos Int,2009;20(7):1141-1149
[4] Diane Feskanich,SusanE.Hankinson,Eva S.Ssherahammer.Night shift work and fracture riskithe nurses' health study[J].Osteoporos Int,2009;20(4):537-542
[5]程晓光,杨定焯,周琦,等.中国女性的年龄相关骨密度、骨丢失率、骨质疏松发生率及参考数据库-多中心合作项目[J].中国骨质疏松杂志,2008;1 4(4):221-228
[6]刘杰,黄河浪.中老年妇女骨密度相关因素及骨质疏松检出率分析[J].井冈山医专学报,2008;15(3):1-3
骨密度测定仪 篇4
（作者：曹广键）
教学目的
1．知道量杯和量筒的用途．会用量筒测液体的体积和固体的体积．
2．会用托盘天平和量筒测定固体和液体的体积．
3．注意培养学生认真、求实的科学态度． 教学重点
用托盘天平和量筒测固体和液体的密度． 教学难点
读量筒的刻度值． 教具
教师用：投影仪、量筒、量杯．
学生用：量筒、盛有盐水的烧杯、盛有清水的烧杯、细长石块、细线一根、托盘天平、法码． 教学过程
（一）引入新课
密度是物质的一种重要特性．书中84页给出了20多种常见的不同状态物质的密度值，它是前人用实验的方法测定出来的．在学习了密度知识的基础上，我们来学习测定固体和液体密度的方法．
板书课题：
四、实验：用天平和量筒测定固体和液体的密度
提问：1．什么叫物质的密度？计算密度的公式是什么？
2．要测出某一种物质的密度，需要测出物质的哪些量？（结合测定石块密度和盐水的密度加以说明）
设疑：用什么仪器来测定盐水的体积和形状不规则的石块的体积呢？
解疑：教师出示量筒和量杯，指出它们都是测液体体积的仪器．
板书：1．量筒和量杯
用途：测液体的体积．
教师利用投影片，介绍量筒和量杯刻度线的区别．量筒的内径粗细均匀，简身上刻度线间的距离是均匀的．量杯的内径粗细不均匀，且上粗下细，所以，杯身上刻度线越靠近杯口间距越小．
学生分组利用实验桌上的量筒进行观察：
(l)量筒上刻度的单位；量筒的最大刻度是多少？它的每一小格代表多少？（学生汇报观察结果．教师说明ml是毫升，1毫升=1厘米3）
(2)向量筒中倒入一定量的清水（不超过最大刻度），观察水面是凹形的还是凸形的．（学生汇报观察结果．教师明确指出：量筒中液面呈凹形时，读数时要以凹形的底部为准．且视线要与液面相平．
板书：使用：(1)液面呈凹形时，读数时以凹形底部为准．
(2)读数时，视线应与液面相平．
教师利用投影片，让学生进行读数练习．（读三四个值即可）
板书：形状不规则的固体体积可以用量筒来测量．
学生看书P83的图7—7．要让学生说出图中Vl，V2，V各是谁的体积．
板书：2．学生实验，测石块的密度和盐水的密度．
实验前，教师应强调三点：
(1)实验要按书中设计的步骤进行．
(2)使用天平前应先对天平进行调节．
(3)将测得的数据记录在表1和表2中．
学生分组实验．
教师巡视、检查并指导学生实验、重点检查以下几方面；
(1)能否正确地，规范地使用托盘天平．
(2)能否正确地使用量筒．注意纠正读值时的错误．
(3)能否正确地选择数据表中的数值，计算出石块的密度和盐水的密度．
学生实验完毕，请实验做得较好的两个组汇报实验数据．教师将数据填入黑板上事先画好的表播内．然后组织学生进行讨论：
(1)两个实验小组，在实验时测出的石块的质量、体积虽然不同，但算出的密度值基本相同，这恰好能说明什么问题？
讨论中，教师要引导学生进一步体会到，密度是属于物质本身的一种特性，其大小与物质的质量、体积无关，它与物质种类有关．同一种物质密度是相同的．
(2)某位同学想出了测盐水密度的另一种方法：先用量筒测出一定体积的盐水、再将盐水倒入烧杯中称出其质量，最后就可以算出盐水的密度．请你从实验时所用器材的多少及实验误差大小这两个方面，将这位同学的做法与我们实验的做法进行对比，看看我们的做法有何优点？（可少用一个烧杯，误差小）
(3)讨论书中P83想想议议中的问题． 课学小结：
（二）布置作业
自制一个量筒，制作方法见书P88．
【评析】
在这个实验中要提醒学生注意不要把水弄到桌面上，这个习惯的养成对今后做有关液体方面的实验和化学实验是有益的．
骨密度测定仪 篇5
关键词：骨密度检测,PFN,DHS,股骨粗隆间骨折
骨质疏松的严重程度可能对粗隆间骨折的发生率起非常重要的影响[1]。骨密度检测 (BMD) 能够很好地反映全身各部分骨质密度情况[2]。我院在开展股骨粗隆间骨折治疗时, 通过在患者术前常规行BMD检测, 选择使用PFN和DHS的方式进行手术。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2011年7月~2012年7月我院收治的股骨粗隆间骨折患者74例为研究对象。其中, 男29例, 女45例;年龄70.57±7.92岁, 体重61.33±5.64kg, 身高163.46±8.37cm;左侧35例, 右侧39例。排除全身多处骨折或者严重外伤需长期卧床或同时患有心血管等严重基础疾病的患者。患者入院常规股骨粗隆间骨折处X线摄像, 术前行髋部周围BMD检测及Harris髋关节评分。根据BMD T值指数分组: (1) 正常:骨密度在年轻人平均值的1SD内 (+1~-1SD) ; (2) 低骨密度:骨密度低于年轻人平均值1~2.5SD (-1~-2.5SD) ; (3) 骨质疏松症:骨密度低于年轻人平均值2.5SD (低于-2.5SD) ; (4) 严重骨质疏松症:骨密度低于年轻人平均值2.5SD, 伴有一处或多处骨质疏松性骨折。将各组病人随机分为PNF小组 (使用PNF手术固定) 及DHS小组 (使用DHS手术固定) 。两组患者在性别、年龄、身高等方面差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 方法
根据患者情况采取适当的麻醉措施, 行PNF手术固定和DHS手术固定。术后病人行X线摄像观察骨折对位对线固定情况, 确保手术成功完成。术后于1、3、6个月、1年随访病人, 检测术后髋部周围骨的BMD指数、复查X线片及使用Harris评分评估关节功能恢复情况。
1.3 统计学方法
采用SPSS17.0数据分析软件进行统计学处理, 计量资料用±s表示, 采用t检验, 计数资料比较用χ2检验, P<0.05为差异有显著性。
2 结果
PNF组在手术时间、术中出血量、引流量方面均优于DHS组, 两组比较, 差异具有统计学意义 (P<0.05) 。对患者进行术后随访, 患者均获得骨性愈合。DHS组发生术后感染1例, 髋内翻1例, 经治疗后愈合。对两组进行观察评分, DHS组的优良率为75.68% (28/37) , PNF组的优良率为89.19% (33/37) , 两组比较, 差异具有统计学意义 (P<0.05) 。见附表。
注:同PFNA组比较, *:P<0.05
3 讨论
BMD可以很好地反映全身各部分骨质密度情况[3]。很多学者研究发现, 利用股骨近端髓内钉 (PFN) 治疗股骨粗隆间骨折效果好于DHS及Gamma钉[4]。股骨粗隆间骨折在老年患者中发病率较高, 在治疗时需要兼顾多个方面。老年患者由于其自身的生理特点, 在治疗骨折方面难度较大[5]。现阶段, 治疗该病症的主要方法是DHS和PNF。本文研究结果显示, PNF组在手术时间、术中出血量、引流量方面均优于DHS组 (P<0.05) , 在优良率方面, PNF组优于DHS组 (P<0.05) 。相比较, PNF组手术出血少, 需要手术时间短, 引流量少, 可以在临床推广应用。然而, 其也有一定的不足, 需要进一步完善。
参考文献
[1]沈宇辉, 袁高翔, 郁健, 等.骨质疏松性股骨粗隆间骨折类型与骨密度关系及临床意义[J].国际骨科学杂志, 2011, 32 (6) :389-391.
[2]Geusens, P., T.van Geel, J.van den Bergh.Can Hip Fracture Prediction in Women be Estimated beyond Bone Mineral Density Measurement Alone[J].Ther Adv Musculoskelet Dis, 2010, 2 (2) :63-77.
[3]陶仕坤.不同方式治疗股骨粗隆间骨折的疗效对比分析[J].当代医学, 2011, 18 (4) :87-88.
[4]陈欣, 陈洵其.解剖锁定钢板与DHC治疗股骨转子间骨折疗效比较[J].中国现代医生, 2010, 48 (34) :168-169.
骨密度测定仪 篇6
关键词：妊娠糖尿病,骨量,超声骨密度测定
产妇在产褥期骨密度会发生一定的变化, 而合并有糖尿病的孕妇的骨密度变化更加需要注意。妊娠期孕妇骨代谢的异常会造成腰背部疼痛、骨质疏松等症状的发生[1]。骨质疏松诊断金标准为双能X线检测仪, 但孕妇不适合该检测方法。笔者采用超声骨密度测定对妊娠糖尿病孕妇的骨量进行测定, 现总结报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2010年10月-2011年10月在本院妇产科进行分娩的妊娠期糖尿病产妇38例作为观察组, 所有产妇均经OGGT实验 (口服75 g无水葡萄糖实验) 检查符合1999年国际妊娠期糖尿病的诊断标准;年龄22～37岁, 平均 (26.8±4.9) 岁。同时选择同期于本院分娩的健康产妇38例作为对照组, 年龄23～39岁, 平均 (29.7±6.9) 岁。两组产妇的年龄、孕次、产次等比较差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。见表1。
1.2 使用设备
骨密度测定使用UBIS3000型超声骨质测定仪和配套的成像系统进行测定, 由法国DMS公司和CHKSILTP公司合作生产。生化指标采用全自动生化分析仪进行测定, 由美国GE公司生产。
1.3 检查方法
首先测量两组产妇的身高、体重, 并计算体重指数。前日晚空腹, 于次日晨起9时, 抽取孕妇的肘静脉血5 ml, 离心后取血清, 采用全自动生化分析仪测定孕妇的空腹血钙和血磷。骨密度使用超声骨质测定仪对产妇的右足跟骨骨密度进行测定, 测量指标为:骨超声波传导速度 (SOS) 、超声振幅的衰减情况 (BUA) 以及骨硬度指数 (STI) 。
1.4 统计学处理
采用SPSS 17.0软件对全部数据进行统计与分析, 计量资料以表示, 采用t检验, 计数资料采用字2检验, P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 观察组产妇的腰背痛例数和新生儿出生体重与对照组产妇比较差异有统计学意义 (P<0.05) , 但两组产妇出现疼痛的孕周比较差异无统计学意义 (P>0.05) 。见表1。
2.2 两组患者骨密度、血钙、血磷的比较两组产妇的SOS、BUA、STI相比较, 观察组产妇均明显低于对照组产妇 (P<0.05) , 而两组产妇的血钙和血磷相比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) , 见表2。
2.3 两组产妇骨量的比较观察组38例产妇中, 骨量正常24例 (63.16%) , 骨量减少8例 (21.05%) , 骨质疏松6例 (15.79%) ;对照组38例产妇中, 骨量正常32例 (84.21%) , 骨量减少4例 (10.53%) , 骨质疏松2例 (5.26%) 。两组产妇的骨量相比较, 对照组产妇明显优于观察组产妇 (P<0.05) 。
3 讨论
妊娠期孕妇常常会出现不同程度的腰背部疼痛的情况, 主要原因是骨代谢的异常。我国妊娠妇女平均年龄25岁, 恰是骨高峰值时期, 而母体为了满足胎儿的生长发育、自身需要进行生理性地适应及调节, 以维持血清钙质的浓度在正常范围。主要代偿调节是甲状旁腺素分泌增加, 降钙素分泌减少, 破骨细胞数增多, 活性增强, 从而使骨盐溶解, 骨钙进入血中供给胎儿生长所需, 导致负钙平衡, 引起骨峰值下降, 且妇女30岁以后即开始缓慢骨丢失, 此时妊娠更加速骨丢失[2]。而妊娠糖尿病孕妇, 由于全身的代谢异常, 使得钙质的流失更加严重[3]。本组研究中, 观察组产妇的骨量明显低于对照组产妇的骨量。另有国外类似研究表明, 妊娠糖尿病孕妇钙质流失异常与糖尿病本身无关, 而与患者的肥胖程度有关, 具体机制有待进一步探讨[4]。
综上所述, 妊娠糖尿病孕妇的骨质疏松的发生率较高, 通过超声骨密度测定可以确诊。临床中对于妊娠糖尿病患者尽早补钙治疗对预防骨质疏松有重要作用。
参考文献
[1]王树荣.产褥期骨密度的变化及分析[J].天津护理, 2004, 12 (4) :195.
[2]王晓红, 庄依亮, 张玉华.妊娠期骨密度的超声测定[J].中国超声医学杂志, 1998, 14 (5) :25-27.
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非粘性土相对密度测定 篇7
相对密度控制是非粘性土填筑控制重要指标。是非粘性土处于最松状态的孔隙比与天然孔隙比之差和最松状态与最紧状态孔隙比之差的比值。测定出非粘性土的最大和最小孔隙比, 即可计算出相对密度, 用来判断非粘性土的密实度。在施工现场测定非粘性土相对密度, 从而有效地实现实工阶段的全面质量管理。
我们在二十四户水库施工过程中, 过渡、坝壳、反滤料的填筑, 测定相对密度是一项必不可少的重要检测指标。非粘性粗粒土所处的密实状态, 可用它的天然孔隙比e与最大、最小关系比的相对关系 (即相对密度) 指标来表示:
式中:Dr相对密度
rmaxrminrd______分别为最大、最小、天然干容重
emaxemine______分别为最大、最小、天然孔隙比
相对密对试验就是测定出rmax、rmin后, 借助于 (2) 式计算出所要求出的相对密度下不同粗粒含量之间相应填筑密度或实测的相对密度指标。
2 土样制备
2.1 试样的制备
试样的制备主要是为各项试验提供具有同一级配或要求级配的试样, 以保证试验成果的可靠性, 当我们采用料场天然级配时, 首先在料场布点, 挖探坑, 从探坑中取回试样, 酌情按一定的粒径范围进行颗粒分析, 根据整个料场所采取的多组级配, 在同一粒径下可得到最低、最高和平均的三个小于该孔径的百分数, 汇合成整个料场的三条控制级配曲线 (即粗包级配、细包级配、平均级配) 在以后的施工中, 就用三条级配曲线所做的相对密度, 就具备了很大的真实性和代表性。
2.2 超径颗粒的处理
由于影响相对密度试验成果的因素很多, 如:颗粒形状、大小、不均匀系数、粗粒含量、仪器尺寸和试验方法等, 目前处理超径颗粒方法大体有三种:1) 简单剔除法;2) 相似级配法;3) 等重量代替法, 在“635”料场由于超径量较大, 主要采用等量代替法, 这种方法是以仪器允许的粗粒部分等重量替换超径颗粒而保持粗、细含量不变, 这样即保持了料骨料的骨架作用, 又能保持粗料级配的连续性, 将超粒径颗粒等重量分配到大于5mm粗粒组各级配中。
3 相对密度试验
3.1 振动时间及附重的确定
试样筒参照土工规程
振动时及附重的确定, 根据试验资料, 分析为:当时间为8分钟、12分钟、16分钟时, 不同的附重在这三个时间内的干容重变化不大, 特别是在12-16分钟这个时间内, 在Ps (砾石含量) ≈20%时, 附重为95kg, 它的干容重反而减小, 因此我们选用振时为12分钟, 考虑到砾石含量的增加对附重不同干容重变化较大, 选用附重为95kg。
3.2 配样中砾石含量最大粒径的确定
将料场颗粒分析后所得级配中超粒径含量按等重量代替法分配到80-5、60-5、40-5、20-5、10-5m m时, 得到了一个新的原级配, 再将这个新的级配按砾石含量的多少分配到各粒径区间, 根据各粒径区间的百分含量乘以新配的试样重90kg, 即这个区间粒径所需的配样重量。
3.3 试验操作步骤
各粒径区间含量按一定的总样重90kg配出后, 将其充分拌合均匀, 用人工灌注法进行装样, 装样时, 要避免振动及试样滚样, 并要求粗料分布均匀;落距一般为2.5-3cm;要尽量使装好后的试样表面平整, 如试样筒试样装填不满, 可采用尺子测量或灌砂, 测定出剩余体积, 这样就可得到它的最小干容重, 将装好的试样容积桶抬到振动台上, 根据确定好的附重及振动时间进行振动。最后同样可用尺子测量或灌砂, 测定它密实后的体积, 求得它的最大干容重。
4 成果整理
相对密度与干容重、砾石含量的三因关系:
目的是在以后的施工中, 当检验某一坝段的相对密度时可直接根据所做三因关系查验出来, 以下是二十四户水库工地的一组资料, 当 (1) 式中max=80mm时, 由试验所得相对密度、砾石含量和干容重的关系, 当粗粒料越紧密, 随着砾石含量的增加, 干容重也越大, 当砾石含量达到一定程度时, 干容重和相对密度都逐渐减小。
参考文献
[1]范孟华, 邹正伟.改进砂的相对密度试验方法的建议[J].路基工程, 2007.
骨密度测定仪 篇8
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2014年1月至2015年9月在兰州市中医医院检查骨密度的糖尿病患者173例, 其中男119例, 年龄25~56岁;女54例, 年龄34~56岁, 平均年龄41±5.5岁。选择同期在检查骨密度的性别、年龄相匹配的非糖尿病患者142例作为对照, 其中男性98例, 女性44例, 年龄22~56岁, 平均年龄39±5.5岁, 两组间在年龄、性别方面无显著差异。
2 仪器与方法
2.1 仪器
采用以色列Sunlight公司生产的Omnisense TM7000P型定量超声骨密度仪。
2.2 方法
受检者采取坐位, 选择左侧桡骨近腕部三分之一段为测量部位, 检测桡骨超声波传播速率 (SOS) 及骨密度Z值的评分数, 诊断有三种结果:骨量正常、骨量减少、骨质疏松。
3 结果
糖尿病组与非糖尿病组对照比较:173例糖尿病患者, 正常45例 (占26%) , 骨量减少92例 (占53%) , 骨质疏松36例 (占21%) ;对照组142例中, 正常105例 (占74%) , 骨量减少31例 (22%) , 骨质疏松6例 (4%) ;结果见表1。糖尿病患者中女性骨质疏松24例 (占44%) 男性20例 (占17%) 。
注:与对照组相比△P<0.05.
4 讨论
糖尿病性骨质疏松症属于继发性骨质疏松, 其发病机制较复杂, 最新的研究表明主要有:
1) 胰岛素和胰岛素样生长因子缺乏。胰岛素被认为是一种具有多种生物学效应的激素, 是促进合成代谢, 降低血糖浓度、调节骨形成的重要全身性因子, 对于维持骨量, 防止骨量丢失有重要作用[2.3]。胰岛素样生长因子 (IGF) -1具有调节骨形成作用, 当糖尿病患者胰岛素和IGF缺乏时, 直接导致成骨细胞功能降低, 骨转换下降, 骨基质分解。同时, 胰岛素缺乏, 使环磷酰胺 (c AMP) 生成增多, 骨吸收增强, 也会引起1.25- (OH) 2D3减少, 肠钙及磷吸收减少, 骨钙化受抑, 而且胰岛素抑制糖毒性的作用也明显减弱, 从而使骨量丢失。
2) 高血糖。高浓度葡萄糖时, 成骨细胞MG-63对甲状旁腺激素 (PTH) 和1, 25- (OH) 2D3反应性下降, 1, 25- (OH) 2D3可刺激MG-63细胞分泌骨钙素 (BGP) , 当暴露于高糖7d后, 1.25- (OH) 2D3受体数量明显减少, BGP产生明显受抑。高血糖可导致渗透性利尿, 使钙、镁、磷从尿中排出增加, 导致低血钙、低血磷, 从而反应刺激PTH分泌, 使破骨细胞活动加强, 从而导致骨质疏松。
3) 糖尿病常见并发症。如糖尿病患者肾功能受损时, 1-a羟化酶活性降低, 1.25- (OH) 2D3生成减少, 钙吸收下降, 影响骨矿化过程, 引发骨质疏松症。糖尿病微血管病变影响血管分布, 毛细血管的通透性增加, 周围血管的基底膜增厚, 影响骨的重建, 使微血管并发症患者的骨量进一步丢失。
4) 性激素。美国研究人员一项最新的研究表明, I型糖尿病的女性患者, 其骨密度比正常人要低3%-8%。另有研究发现女性糖尿病患者的骨密度下降与雌激素水平降低及衰老有关。雌激素既可直接作用于成骨细胞和破骨细胞的雌激素受体, 又可通过钙调节激素, 细胞因子和生长因子等影响骨代谢和维持骨量。绝经后的妇女, 雌激素水平下降, 也可造成骨吸收增强, 加速骨量丢失「4」。因此女性更易患骨质疏松。
5) 遗传因素。研究认为糖尿病性骨质疏松的发生于遗传有一定的相关性, 其主要是与调节钙磷代谢的激素, 与其受体基因和细胞因子等有关[5]此外糖尿病继发性骨质疏松症还与性别、年龄、激素水平、生活习惯等因素有关
骨质疏松症在医学界被称为“无声的杀手”, 它不是一种自然的生理老化现象, 而是一种需要治疗的疾病。因此, 糖尿病骨质疏松症作为糖尿病的常见复合型疾病, 以其发病率、致残率高而成为医学研究的热点, 如何提高本病的疗效是当代医学界值得重视的课题。多年来, 糖尿病在心、脑、肾、眼、神经等方面的并发症已受到人们的充分重视, 而由糖尿病引发的骨质疏松症状则因起病隐匿, 早期无明显症状, 直至出现严重的疼痛、畸形、甚至骨折, 才被引起人们的重视, 极大地影响了糖尿病患者的生活质量, 给社会和家庭带来沉重的负担。骨密度测定结果表明:糖尿病患者在中青年期就已经出现骨量减少及骨质疏松, 女性高于男性。男女均随着年龄、病程的增长, 骨质疏松的发病率而增加。目前测定骨密度的方法有好多种, 如单光子吸收法。双能X线吸收法等, 这些方法虽然精确度很高, 但是也有很强的放射性, 对人体有射线损害的的危险。超声骨密度测定无创伤、无电离辐射。安全有效, 操作简便且可重复进行, 能准确地判断出人体钙流失的情况。
中青年糖尿病患者骨量减少普遍存在, 情况不容忽视, 但进行性骨量丢失一般没有临床症状, 因此, 早期检测BMD尤为重要, 可以评估骨破坏的程度, 早期进行干扰治疗。运动和饮食对人体骨矿含量的影响是相当大的, 实际观测证明运动员桡骨及脊柱的骨矿含量明显高于对照组, 随着人们生活水平的提高, 现在很多中青年人以车代步、久坐不动等不良习惯也使他们运动量明显减少。特别是职场人士, 长期紧张和焦虑的情绪会促使人体长期处于应激状态, 体内大量分泌“应激激素”, 这些因素都会使体内的血糖升高, 长此以往就容易引发糖尿病, 对这部分人群应当进行科学指导, 积极治疗糖尿病并及时补充钙剂, 同时鼓励患者进行健身运动及户外活动, 多晒太阳, 获取更多的日照, 不仅能减少骨量的丢失, 还可增加肌肉的力量, 从而加强中青年糖尿病患者的体格, 防治骨质疏松;戒除不良的生活习惯, 如大量饮酒, 吸烟。研究发现, 糖尿病常规饮食食谱中的钙镁锌含量明显不足, 因此, 对于糖尿病患者来说, 除了很好地控制糖尿病外, 增加摄入, 尤其多摄入富含钙质的饮食, 补充适量的钙剂是预防骨质疏松的有效途径。对于中青年患者更要注重糖尿病教育以提高这些患者治疗的顺从性, 早发现, 早治疗, 对防治糖尿病骨质疏松症具有重要临床意义。
摘要：探讨中青年糖尿病患者骨密度的状况以及超声骨密度测定在糖尿病性骨质疏松诊断中的价值。采用以色列毕美特有限公司生产的超声骨强度仪, 对173例55岁以下的糖尿病患者和120例健康体检者进行左侧桡骨骨密度 (BMD) 测定, 并将两组测定结果进行比较。糖尿病组骨量减少及骨质疏松的患者显著高于对照组 (p>0.05) , 女性高于男性。中青年糖尿病患者存在不同程度的骨量减少 (居多) 及骨质疏松, 超声骨密度测定对糖尿病患者的骨密度诊断有一定价值。方法简便, 安全有效, 通过早发现, 早诊断, 早治疗, 及早防治糖尿病性骨质疏松的发生。
关键词：糖尿病,骨密度,骨质疏松,骨量减少
参考文献
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探讨玻璃密度快速测定的方法 篇9
传统的测定方法普遍采用配合料化学全分析和测定玻璃密度的方法来监测玻璃的质量。在化学全分析在测定过程中, 耗时较长且各种成分测定比较繁琐, 一般做一个化学全分析要花费五、六天的时间, 而玻璃密度测定既省时又便于操作。但是, 就现有常温下测定玻璃密度的方法, 如:比重瓶法、阿基米德法、重液法等, 它们操作复杂, 条件苛刻, 这就不能起到及时对玻璃质量监控的作用, 要想让玻璃的密度能够成为检测玻璃质量的主要手段, 就要寻找一种快速测定玻璃密度的方法。
经过我们和该企业实验室人员的共同努力, 通过广泛查阅资料并进行了大量的试验, 终于找到了一种快速测定玻璃密度的方法——密度梯度管法, 用此方法测量一个玻璃密度仅需要二十分钟, 这样就可以及时地对玻璃质量进行监控了。
密度梯度管法的原理是:根据玻璃密度选择一种比玻璃密度低的液体, 再选择一种比玻璃密度高的液体配制成一系列等差密度值的混合液, 按低密度液体 (轻液) 居上, 高密度液体 (重液) 居下的层次, 以等体积形成分别注入玻璃管中, 任其液体自由扩散, 最后构成密度自上而下逐渐递增的连续分布状态, 再将已标定好的密度的玻璃投入, 对标定玻璃密度及高度作图可得一图线, 将待测玻璃投入后, 根据悬浮原理, 待测玻璃将于一定高度处悬停, 这样就可以读出密度梯度管的高度, 根据读出的高度数值在标定曲线上就可以快速准确地找到该待测玻璃的密度。
明白了密度梯度管法的原理, 我们选用了四溴乙烷 (d20=2.955～2.970) 和α-溴代苯 (d20=1.480～1.490) , 考虑在钠钙硅玻璃生产中玻璃密度变化允许范围为100个密度单位 (1个密度单位为1×10-4g/cm3) , 允许波动值为18个密度单位, 我们所用的玻璃标准密度为2.428g/cm3, 变化允许范围应在2.3800～2.4800g/cm3, 为了准确配制密度梯度管, 配比计算是非常重要的, 按重量体积比计算后得到重液密度和体积的对应数值, 见表1。
用带有分度的移液管精确量取液体, 配置三份密度不同的混合液, 然后按从密度大到密度小的顺序注入100毫升量筒内静止, 使得密度梯度管内混合液体经扩散达到动平衡状态 (即:重力、浮力、扩散力之和等于零) , 用比重瓶法测得五个玻璃样品, 分别称之为A、B、C、D、E, 其密度值见表2, 并把样品放入密度梯度管中, 经十五分钟后, 样品分别悬停在不停的高度见表2。
由表2可制作密度-高度曲线, 如图1所示。
从图1中可以看出, 玻璃样品密度、样品在密度梯度管中停留的高度位置的变化, 它的变化基本为线性关系, 这也可用数理统计中线性方程及一元线性方程回归分析。
由表2中数据可求得一元线性方程相关系数, 即:
(a、b的公式及计算方法略) 得到如下数据, 见表3。
将表3数据代入原公式, 得到:
一元线性回归方程为:
利用相关系数检验法对一元线性方程进行检验, (计算公式及方法略) 得到:
检验结果说明回归方程是正确的。
由此可以说明:在密度梯度管中, 玻璃悬停高度随密度变化的相关程度很高, 能快速准确地测量出玻璃的密度, 进而对玻璃质量有效地进行控制, 在以后一年多的实际生产应用中得到了验证, 使玻璃生产的产量和质量都达到了较高的水平。