高丽参中内部结构、孔隙、结晶体检测方案(工业CT)

SSL-CA20-420Excellence in Science Excellence in ScienceSMX-018 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. - Analytical Applications CenterTel：86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn SMX-225CT FPD HR Plus观察高丽参内部结构 SMX-018 摘要：本文介绍运用 inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus 微焦点X射线 CT系统观察高丽参的内部结构。扫描后CT数据通过岛津 HADI-S 软件分析气孔面积比，使用 VG软件观察高丽参孔隙及结晶体的状态分布，并测量孔隙率及结晶体百分比。 关键词：微焦点X射线 CT系统 高丽参 裂纹 孔隙率 高丽参有大补元气、生津安神等作用，适用于惊悸失眠者，体虚者，心力衰竭、心源性休克等。现代医学研究显示，高丽参有多种滋补效能。日本和韩国(南朝鲜)学者经研究发现，高丽参在预防糖尿病，动脉硬化，高血压等方面有明显效果，高丽参还有抗癌，控制疾病，促进血液循环，防止疲劳，增强免疫力等方面的功效。 高丽参是通过新收获的6年新鲜人参经精心挑选，立即被清洗和蒸制而成。经过蒸制的人参，，可以排除一切可能腐烂的可能，有利于长期保存，被蒸过的人 参在天然的阳光下晒干，使得人参中水蒸气的含量始终低于14%。新鲜的人参经过加工，它的颜色将变成深棕色，而其形态将得以保留。高丽参的体积和重量也会减少以方便储存和运输。高丽参的加工方法使得它的药效成分比天然状态更加卓越。利用工业微焦点X射线 CT 可以无损观察高丽参的孔隙及结晶体状态分布，定量分析孔隙和结晶体。本文介绍运用 inspeXioSMX-225CT FPD HR Plus 的微焦点X射线 CT 系统检测高丽参的内部结构，观察结晶体含量及孔隙率。 inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus 微焦点X射线 CT系统 X射线 CT检查分析条件1： 测试电压：100KV 测试电流：100 uA 图像尺寸：1024 pixels*1024 pixels 扫描时间： 10 min SDD：1200mm SRD：380.946 mm X射线 CT检查分析条件2： 测试电压：160KV 测试电流：70 uA 图像尺寸：1024 pixels*1024 pixels 扫描时间：10min SDD： 800 mm SRD： 45.963mm 结果与讨论 2.1微焦点X射线 CT对高丽参的观察 本次检测的是市购的一支长105 mm的高丽参，如图1所示。先对高丽参进行透视局部观察，观察到内部有孔隙，孔隙密度小，显示为白色(图2)。透视不能观察内部细节，需通过 CT 扫描。 图1高高丽参外观图 图 22高丽参透视图 图3显示了整个高丽参的三视图(VG软件处理)。在三视图中，将多个 CT 图像堆叠在一个虚拟空间中，从而排列四张图像：CT图像：(1)；相互正交的纵向图像(2)和(3))；以及虚拟的3D图像(4)。 CT显示图像中，密度大的显示更白，密度小的显示更黑，和透视图像相反。从图3的图像(1)至(3)中，可以观察到孔隙及结晶体。 图4显示了高丽参的 CT 截面及立体效果图，可通过颜色渲染处理，更直观观察。 图33高丽参CT三视图 4高丽参CT图 图5显示了高丽参局部放大后的MPR(多平面重建)图像。在MPR显示图中，将多个CT 图像堆叠叠一个虚拟空间中，从而排列四张图像： CT图像(1)；相互正交的纵向图像(2)和(3)；以及与纵向截面图像(4)正交的任意截面图像。 从图5的图像((1)至(4)中，可以清晰观察高丽参的内部孔隙及结晶体分布状态。 图6显示了高丽参局部放大立体图，通过图像处理，蓝色部分显示的是高丽参中的孔隙。 图5高丽参局部放大MPR图 图6高丽参局部放大3D图 2.2高丽参样品数据分析 高丽参加工工艺复杂，不同的加工工艺制成不同种类的高丽参，在后期的炮制蒸煮过程中，添加了很多名贵的药材。因此，制造后通过 CT 数据分析，优化工艺，有利于制造出更优异的高丽参。 通过岛津 HADI-S软件，对 CT截面进行气孔面积比测量，可得出气孔面积比。图7针对高丽参 CT截面计算出气孔面积比为11.27%。 通过 VG 软件对高丽参内部孔隙率分析，得出高丽参的孔隙率百分比为4.17%，并通过不同颜色定义不同孔隙的状态分布，如图8所示。 同样，通过 VG 软件对高丽参内部结晶体定量分析，得出高丽参的结晶体含量百分比为 0.97%，并通过不同颜色定义不同结晶体的状态分布，如图9所示。 图7气孔面积比测量 图8 孔隙率统计分析 图9结晶体统计分析 结论 采用岛津公司的 inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus 微焦点X射线 CT 系统检测高丽参的内部结构，通过 CT直观观察高丽参内部孔隙及结晶体状态分布。无损定量分析样品内部气孔面积比、孔隙率及结晶体含量，有助于高丽参加工工艺的提升。 岛津应用云  采用岛津公司的inspeXio SMX-225CT FPD HR   Plus微焦点X射线CT系统检测高丽参的内部结构，通过CT直观观察高丽参内部孔隙及结晶体状态分布。无损定量分析样品内部气孔面积比、孔隙率及结晶体含量，有助于高丽参加工工艺的提升。