【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹波段的远红外光谱的，特别涉及一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型。
技术介绍
1、艾草，属菊科蒿属多年生草本植物。其主要含有挥发油、黄酮类、萜类等成分，具有抗菌、止血、镇痛、抗炎和抗氧化等多种药理作用。艾绒是以艾草为原料经过反复晒杵、捶打和粉碎，并筛除杂质和粉尘，所得软细如棉的物质。这一加工过程有助于提高单位体积中的有效药物成分含量，使其更易于在艾灸等治疗中发挥作用，尤其是炎症性疼痛方面。药理研究表明，艾绒中含量较高的药物成分包括艾绒挥发油中的松油醇和非挥发性成分的黄酮类化合物。然而，由于艾绒受到制作比例、加工方式和储存年限等因素的影响，有效药物成分的含量也发生变化，造成治疗效果不稳定，甚至下降。
2、太赫兹波在电磁波频谱中介于微波和红外波之间，同时具有微波和红外波的特性，通常是指频率区间为0.1-10thz的电磁波，对应的波长范围为30μm-3mm，可穿透许多常用材料并与之相互作用，为非电离辐射，其低光子能量通常不会破坏样品组织结构。其优势主要包括：1)穿透特性，太赫兹波能够穿透许多非导电材料，实现对样品内部结构的检测；2)瞬态特性，太赫兹波能够探测到分子间的快速动态变化；3)相干特性，太赫兹波提供高分辨率和高灵敏度的测量能力，可用于精确测定分子结构和相互作用力的细微变化；4)安全特性，太赫兹波可实现对生物组织的无损检测。此外在太赫兹光谱中，即使是非常微小的分子构型变化也会有显著的光谱差异，因此太赫兹可用于异构体的鉴定。松油醇是单萜醇的异构体，黄酮类化合物是一类关键的多酚类次生代谢产物，
3、目前对艾绒品质的研究仍仅限于理论上的质量检测，缺乏与临床实际疗效结合的综合评估。艾绒的制作比例会直接影响其中的松油醇和黄酮化合物含量，进而在艾灸治疗的效果表现出差异。因此，提供一个有效快速将艾绒品质评估从单一药物成分检测扩展到实际治疗效果领域的方法是很有意义的。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，节约了样品成本、提高了检测效率，并与临床实际疗效实现了较好结合。为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，提供了一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，包括以下步骤：
2、s1、通过太赫兹光谱技术检测不同比例制作艾绒的太赫兹全波段吸收光谱信号；
3、s2、根据大鼠按体重分层原则将大鼠分为三个艾灸组与模型组；
4、s3、对艾灸组的大鼠采用高品质艾绒对类风湿性关节炎大鼠实施艾灸治疗，记录六项医学指标评估治疗效果，对行为评估的三项数值进行组间比较，通过比较观察值之间的变异性来确定对结果变量的影响是否显著；此时在干预前和第2、第4、第7次干预后(第3、第5、第9、第15天)记录六项医学指标信息,并对指标信息使用ibm spss statistics 26.0进行数据分析；对指标信息使用ibm spss statistics 26.0进行数据分析，以平均值±标准误差的形式呈现结果，当p<0.05时，认为差异具有统计学意义；
5、s4、使用单因素方差分析四组大鼠第3、第5、第9、第15天测量的tnf-α、il-1β和il-6数值是否存在显著差异；对指标信息使用ibm spss statistics 26.0进行数据分析，以平均值±标准误差的形式呈现结果，当p<0.05时，认为差异具有统计学意义；
6、s5、选取10:1、20:1和30:1的艾绒全波段太赫兹光谱与艾灸治疗后大鼠六组医学指标建立pls预测模型，按照建模集与预测集2:1的比例构建pls模型矩阵，通过比较建模集及预测集的r2和rmse可以确定预测模型的准确性。
7、优选的，步骤s1中不同比例制作艾绒制备包括以下步骤：
8、对于艾绒样品，需先将其研磨成粉末状；镊子取出艾绒样品，用玛瑙器皿初步研磨后放入试管中，为确保充分研磨，试管中的样品小于该体积的1/3；将直径为2mm的氧化锆球放入试管中，设置研磨机用70hz的频率研磨180秒；按照5mg艾绒与40mg coc的比例混合均匀装入模具，用5t压力挤压2分钟，形成1mm的薄片，实验质量损失控制在1％以内。
9、优选的，步骤s1中采用ftir作为太赫兹光谱检测设备，在室温为22℃的条件下测量艾绒样品的吸收光谱；具体为采用水冷式汞灯作为光源，ftir的信噪比超过10000:1，分辨率为4cm-1进行128次扫描、扫描速度为5khz采集到波段为0.9-20thz的光谱数据；ftir具有良好的扫描精度，在测量过程中抖动率小于3％；频谱测量前，使用频谱软件opus对压制好的coc背景进行扫描，消除背景并记录扫描结果；在光谱采集过程中，每个样品采集30条光谱。
10、优选的，对获得的光谱数据还包括使用10.1和origin 2018对光谱进行基线校正、平滑及归一化处理，并进行建模分析；gaussian-09用于计算分子振动；ibm spss statistics 26.0用于医学指标数据分析。
11、优选的，步骤s2中采用完全弗氏佐剂注射法类风湿性关节炎大鼠模型，使大鼠左后爪出现不同程度的发红、结节及活动受限。
12、优选的，步骤s3中具体为用高精度热成像仪测量穴位体表温度，使其维持在40℃到45℃之间，以减少温度变量带来的结果差异，同时防止局部温度过高对大鼠造成烫伤；模型组与艾灸组进行相同抓取固定等处理，但不进行艾灸治疗。
13、优选的，步骤s3中在干预前和第2、第4、第7次干预后，即第3、第5、第9及第15天，依次记录关节肿胀程度(joint swelling degree，jsd)、机械疼痛阈值(paw withdrawalthreshold，pwt)及爪退缩潜伏期(paw withdrawal latency，pwl)；治疗结束后，检测每组大鼠左后爪关节滑膜组织中的白细胞介素-1β(il-1β)、肿瘤坏死因子(tnf-α)及白细胞介素6(il-6)的浓度；检测过程重复进行三次，取平均值。
14、优选的，步骤s5中具体包括以下步骤：
15、s51、由于rmse的取值范围没有上下限，与实际数据单位相关，因此在比较不同数据集时需要进行单位标准化，根据具体应用来确定其合理取值范围；
16、s52、在行为评估的三组pls模型中，对于jsd的建模集r2为0.929，建模集rmse为0.169；预测集r2为0.907，预测集rmse为0.139，rpd为3.279；对于pwt的建模集r2为0.904，建模集rmse为0.0000578；预测集r2为0.933，预测集rmse为0.0000535，rpd为3.863；对于pwl的建模集r2为0.957，建模集rmse为1.168；预测集r2为0.932，预测集rmse为1.43本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤S1中不同比例制作艾绒制备包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤S1中采用FTIR作为太赫兹光谱检测设备，在室温为22℃的条件下测量艾绒样品的吸收光谱；具体为采用水冷式汞灯作为光源，FTIR的信噪比超过10000:1，分辨率为4cm-1进行128次扫描、扫描速度为5kHz采集到波段为0.9-20THz的光谱数据；FTIR具有良好的扫描精度，在测量过程中抖动率小于3％；频谱测量前，使用频谱软件OPUS对压制好的COC背景进行扫描，消除背景并记录扫描结果；在光谱采集过程中，每个样品采集30条光谱。
4.如权利要求3所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，对获得的光谱数据还包括使用和Origin2018对光谱进行基线校正、平滑及归一化处理，并进行建模分析；Gaussian-09用于计算分子振动；IBM SP
5.如权利要求4所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤S2中采用完全弗氏佐剂注射法类风湿性关节炎大鼠模型，使大鼠左后爪出现不同程度的发红、结节及活动受限。
6.如权利要求1所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤S3中具体为用高精度热成像仪测量穴位体表温度，使其维持在40℃到45℃之间，以减少温度变量带来的结果差异，同时防止局部温度过高对大鼠造成烫伤；模型组与艾灸组进行相同抓取固定等处理，但不进行艾灸治疗。
7.如权利要求1所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤S3中在干预前和第2、第4、第7次干预后，即第3、第5、第9及第15天，依次记录关节肿胀程度(Joint Swelling Degree，JSD)、机械疼痛阈值(Paw Withdrawal Threshold，PWT)及爪退缩潜伏期(Paw Withdrawal Latency，PWL)；治疗结束后，检测每组大鼠左后爪关节滑膜组织中的白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子(TNF-α)及白细胞介素6(IL-6)的浓度；检测过程重复进行三次，取平均值。
8.如权利要求1所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤S5中具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤s1中不同比例制作艾绒制备包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，步骤s1中采用ftir作为太赫兹光谱检测设备，在室温为22℃的条件下测量艾绒样品的吸收光谱；具体为采用水冷式汞灯作为光源，ftir的信噪比超过10000:1，分辨率为4cm-1进行128次扫描、扫描速度为5khz采集到波段为0.9-20thz的光谱数据；ftir具有良好的扫描精度，在测量过程中抖动率小于3％；频谱测量前，使用频谱软件opus对压制好的coc背景进行扫描，消除背景并记录扫描结果；在光谱采集过程中，每个样品采集30条光谱。
4.如权利要求3所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质与疗效的评价模型，其特征在于，对获得的光谱数据还包括使用和origin2018对光谱进行基线校正、平滑及归一化处理，并进行建模分析；gaussian-09用于计算分子振动；ibm spssstatistics 26.0用于医学指标数据分析。
5.如权利要求4所述的一种基于太赫兹技术的艾绒品质...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵咏妮，陈方芳，周雨昕，朱亦鸣，彭滟，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：
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