基于工业计算机断层成像技术的三维CAD模型重构方法

为解决复杂形状产品的三维计算机辅助设计模型的重构难题,提出了一种基于工业计算机断层成像技术的三维计算机辅助设计模型的重构方法。首先用工业计算机断层成像技术对产品进行扫描,得到产品切片图像,然后通过切片图像获取体数据;在采用高斯滤波对体数据进行预处理后,使用移动立方体算法重建三维表面,并用顶点删除法和二次误差测度算法简化三维表面;在采用Laplacian算法平滑三维表面后,将三维表面模型保存为STL格式的文件;最后,将STL格式的文件导入到UG中,重构出产品的三维计算机辅助设计模型。实际应用验证了该方法的有效性和正确性。

单光子发射计算机断层成像术心肌灌注显像联合冠状动脉CT血管成像诊断冠心病的临床应用

目的 探讨单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computer tomography,SPECT)心肌灌注显像和冠状动脉计算机断层扫描(computed tomography,CT)血管成像技术(coronary CT angiography,CCTA)在冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)患者临床诊断中的有效性。方法 选取开滦总医院心血管内科2019年1月至2020年12月收治的经冠状动脉血管造影(coronary arteriongraphy,CAG)确诊的冠心病患者107例作为研究对象,均予以SPECT和CCTA检查,分析两者影像特征及诊断有效性。结果 以CAG为“金标准”,CCTA患者例数的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为93.62%、80.00%、97.78%和35.29%,冠状动脉支数为97.68%、84.26%、97.15%和80.90%。SPECT患者例数的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为92.86%、81.82%、97.85%和50.00%,冠状动脉支数分别为98.23%、84.26%、97.70%和85.06%。结论 在冠心病的临床诊断中,SPECT结合CCTA有效解决了CCTA特异度、阳性预测值低及伪影所致的漏诊现象,SPECT对CCTA诊断有较好的辅助作用,可互补以提高该病的诊断准确性。

消化道穿孔的计算机断层成像技术诊断

收集2002年4月-2005年10月本院32例消化道穿孔病例,对其临床及影像学资料加以分析,探讨计算机断层成像技术（CT）在消化道穿孔中的诊断价值.

X射线源透射式工业计算机断层扫描成像技术在复合材料工件检测中的散射修正

在X射线源透射式工业计算机断层扫描成像技术(X-TICT)中,X射线透射物质时,发生了Compton光子散射现象,有用信息连同散射光子一起进入探头形成伪影。因此,必须进行散射修正。利用X射线透射物质时X光子散射遵循的Compton散射强度方程,结合X射线与物质相互作用的特性,建立了有效去除X-TICT在复合材料工件检测中光子散射问题造成的图像伪影的散射修正模型。探头的总计数减去散射光子数,即可有效去除X-TICT在复合材料工件检测中散射光子造成的伪影。

颈动脉斑块成分和体积的多排螺旋计算机断层扫描血管成像技术评价

目的:通过多排螺旋计算机断层扫描血管成像技术(multi-detector computed tomography angiography,MDCTA)评价无症状性与症状性颈动脉狭窄患者斑块的成分和体积的差异。方法:回顾性分析2011年7月至2015年12月在北京大学中日友好临床医学院连续行血管造影确诊的颈内动脉狭窄≥70%患者的临床资料。症状性患者定义为6个月内出现一过性黑朦、短暂性脑缺血发作及非致残性脑卒中者,否则定义为无症状性患者。共有78例患者符合条件,其中无症状性患者35例(44.9%),症状性患者43例(55.1%)。所有患者造影前一个月内行MDCTA检查。通过MDCTA利用后处理工作站斑块分析软件并根据不同的HU值将颈动脉斑块分为脂质斑块(富含脂质坏死核心,≤60 HU)、纤维斑块(60~130 HU)和钙化斑块(≥130 HU),计算斑块的总体积,各种斑块的体积及所占的比例,并比较两组之间的差异。结果:无症状性患者的钙化斑块比例明显高于症状性患者(t=2.760,P=0.007),而脂质斑块比例低于症状性患者(Z=-2.009,P=0.044),差异有统计学意义。多因素分析表明钙化斑块比例与无症状性颈动脉狭窄呈正相关(OR=0.949,95%CI:0.915~0.985,P=0.005),脂质斑块比例与无症状性颈动脉狭窄呈负相关(OR=1.068,95%CI:1.021~1.117,P=0.004)。对于症状性患者,当脂质斑块比例大于30.3%时,其特异度为94.3%,而敏感度仅为37.2%。两组斑块体积及纤维斑块比例差异无统计学意义。结论:与症状性颈动脉狭窄斑块相比,无症状斑块钙化比例增加、脂质比例减少,脂质斑块比例大于30.3%在临床上可以作为预测症状性斑块一个有用的截点,对于颈动脉狭窄患者,可以应用MDCTA斑块分析进行风险评估。

正电子发射型计算机断层成像在甲状腺肿瘤原发灶的诊断有效性研究

目的:研究甲状腺肿瘤原发灶诊断中采用正电子发射型计算机断层成像(positron emission tomography/computer tomography,PET/CT)技术后的诊断效果。方法:选择2018年1月—2020年12月期间于云南省肿瘤医院接受甲状腺肿瘤原发灶PET/CT诊断的100例患者,以病理结果作为金标准,观察诊断结果、数据分析结果、诊断时间及费用,分析其有效性。结果:PET/CT检出率与金标准一致,达到100.00%,PET/CT诊断恶性33例(33.00%)、良性67例(67.00%);金标准诊断恶性34例(34.00%)、良性66例(66.00%),PET/CT诊断甲状腺肿瘤良恶性与金标准诊断结果差异不显著(P>0.05);PET/CT诊断真阳性33例(33.00%)、假阳性0例(0.00%)、真阴性66例(66.00%)、假阴性1例(1.00%),诊断灵敏度为97.05%,特异度100.00%,准确性99.00%,误诊率0.00%,漏诊率2.94%,阳性预测值100.00%,阴性预测值98.50%,假阳性率0.00%,假阴性率2.94%,正确指数97.05%。PET/CT诊断时间显著短于金标准,诊断费用显著低于金标准(P<0.05)。结论:甲状腺肿瘤原发灶诊断中可以通过PET/CT技术进行初步筛查,利用甲状腺肿瘤原发灶功能代谢图与解剖图对病灶性质进行判断,精准度高,漏诊率、误诊率低。

双即插即用能谱计算机断层重建算法

为降低X射线辐射剂量和提高成像效率,开发准确和高效的多能谱成像方法,提出一种具有双即插即用(PnP)框架的图像重建方法。该方法引入两个PnP正则化能量函数,分别对多通道图像内蕴低秩性与通道内图像稀疏性进行度量。首先以多通道图像间的相似块构造高维张量,然后引入张量加权核范数对张量低秩性进行刻画,并结合图像梯度域L0(伪)范数对通道内图像稀疏性进行刻画,最后设计基于交替方向乘子法的高效求解算法。为验证算法的可行性,开展模拟多通道光子计数采样图像重建实验。实验结果表明:与现有代表性方法相比,所提方法的峰值信噪比提升0.067 dB~1.89 dB,时间消耗约为代表性方法的25%;所提方法具有抑制伪影干扰和改善图像质量的优势,并且计算效率得到显著提升。

正电子发射计算机断层成像/磁共振成像融合技术在提高儿童结构相关难治性癫痫致痫灶检出率的应用

目的 探讨磁共振成像(MRI)、正电子发射计算机断层成像(PET)和PET/MRI融合技术在儿童难治性癫痫致痫区的检出情况.方法 回顾性分析2015年9月至2016年3月于北京大学第一医院儿童癫痫中心行癫痫切除手术的难治性癫痫患儿资料.收集患儿基本临床资料、手术和预后随访资料、发作间期和发作期脑电图、MRI、PET、PET/MRI融合等信息.与癫痫术前评估团队确定的致痫区对比,评估 MRI、PET和PET/MRI融合技术对癫痫定位的准确性.根据随访≥1年无发作患者,分别计算MRI、PET和PET/MRI融合技术对癫痫灶检出的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值.结果 (1)共收集62例,男30例,女32例.平均起病年龄为2.50岁(2 d^11.70岁),平均手术年龄5.10岁(0.75~15.60岁).(2)62例手术方式和预后:局灶/单脑叶切除32例(占51.6%),多脑叶切除16例(占25.8%),半球离断14例(占22.6%).术后随访≥1年,Engel Ⅰ级占91.9%(57/62例),Engel Ⅱ~Ⅳ级分别为1例、3例和1例.(3)与术前评估团队确定的致痫区相比,MRI一致性为64.5%(40/62例),PET一致性为72.5%(45/62例),PET/MRI融合技术一致性为85.5%(53/62例),三者比较差异有统计学意义(χ2=7.25,P=0.03).(4)Engel Ⅰ级患者计算结果显示, MRI的敏感度为66. 7%,特异度为60.0%;PET的敏感度为75.4%,特异度为60.0%;PET/MRI融合技术的敏感度为85. 9%,特异度为80.0%.(5)对11例病理结果为局灶性皮质发育不良的"阴性MRI"进行二次阅读, 9例发现有轻微异常.结论 PET/MRI融合能提高儿童难治性癫痫的病灶检出率.

64层CT冠状动脉成像技术和冠状动脉造影对冠状动脉疾病诊断的对照研究

目的比较64层计算机断层摄影扫描冠状动脉成像技术(64-slice computed tomography coronaryangiography,64-SCTCA)和冠状动脉造影(coronary artery angiography,CAG)在冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)诊断中的价值。方法回顾性分析126例疑似冠心病的患者64-SCTCA和CAG检查资料,并对两组资料进行对比分析。结果 64-SCTCA和CAG检查结果中可用于评价的病变血管段支数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。CAG共发现≥50%狭窄节段242个,64-SCTCA共发现≥50%狭窄节段199个,两种检查方法对病变狭窄的显示情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。全部126例冠心病患者中有91%通过64-SCTCA发现(110/121)。64-SCTCA诊断冠状动脉病变血管的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为81.6%、98.8%、79.5%、99%。结论 64-SCTCA可作为冠心病无创、便捷、可靠的检查方法。

冠脉CTA成像技术与冠状动脉造影对冠心病的诊断价值比较

目的:探讨在冠心病诊断中应用冠状动脉电子计算机断层扫描血管造影(CTA)技术与冠状动脉造影(CAG)的效果。方法:选择我院2018-08~2019-08接收的冠心病患者63例作为观察对象,在入院时均由同一组医师进行冠脉CTA成像与CAG检查。记录两种检查方式对冠心病患者对右冠状动脉、左回旋支、左前降支、左冠主支病变的检查结果,并分析冠脉CTA成像检查的准确性、灵敏度和特异性。结果:63例冠心病患者的4个主要冠脉共272支,其中冠脉CTA成像检查阳性91支,阴性161支;CAG检查阳性94支,阴性158支;冠脉CTA成像与CAG结果均为阳性88支,阴性155支;冠脉CTA成像检查的准确性、灵敏度和特异性分别为96.43%、93.62%、98.10%;两种检查方法的一致性极好(K=0.923)。结论:在冠心病诊断中应用冠脉CTA成像技术具有较高的价值,诊断效能高,为病情诊断、预后评估提供可靠依据。

高分辨CT影像组学模型鉴别亚厘米肺纯磨玻璃结节腺体前驱病变与微浸润腺癌的价值

目的 探讨基于高分辨CT影像组学模型鉴别表现为亚厘米肺纯磨玻璃结节的腺体前驱病变和微浸润腺癌(MIA)的价值。方法 回顾性分析2020年7月~2022年4月经手术病理证实的亚厘米纯磨玻璃结节患者共计68例(75个肺结节),包括6个非典型腺瘤样增生、26个原位癌及43个MIA,根据病理类型分为腺体前驱病变组(非典型腺瘤样增生+原位癌)和微浸润组(MIA),将其分为训练组54例(60个pGGN),验证组14例(15个pGGN)。采集临床资料(年龄、性别)、CT定性参数(边界、毛刺、分叶、支气管异常征、内部血管征、空泡征、胸膜牵拉征)及定量参数(最长径、最短径、平均CT值、最大CT值、最小CT值)。利用ITK-SNAP软件对每个纯磨玻璃结节行手动分割并导入AK软件进行影像特征提取。采取单因素及多因素分析方法筛选出训练组中两亚组之间差异有统计学意义的变量,利用多元Logistic回归的方法构建影像组学模型、临床特征模型及联合模型。通过ROC曲线及计算曲线下面积(AUC)对各模型的预测效能进行比较,使用Delong’s检验比较各模型之间的差异。采用校正曲线及决策曲线分析评估联合模型的校准度及临床应用性,采用Hosmer-Lemeshow检验分析联合模型预测值与观测值之间的拟合程度。结果 联合模型在训练组和验证组中均具有最高的诊断效能(训练组AUC=0.857,95%CI:0.764~0.951,P<0.0001;验证组AUC=0.84,95%CI:0.592~1.000,P=0.0071),高于影像组学模型(训练组AUC=0.835,95%CI:0.735~0.935,P<0.0001;验证组AUC=0.82,95%CI:0.563~1.000,P=0.0145)和临床特征模型(训练组AUC=0.764,95%CI:0.636~0.864,P<0.0001;验证组AUC=0.63,95%CI:0.347~0.913,P=0.3677)。联合模型在训练组和验证组中的预测观察值与实际观察值之间均具有良好的一致性。结论 基于高分辨CT影像组学和临床特征构建的联合模型有助于术前鉴别表现为亚厘米肺纯磨玻璃结节的腺体前驱病变和MIA,提升肺结节诊治及管理水平。

小型猪正常门静脉MSCT规范化血管成像实验研究

目的:以数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)金标准为基础,规范多层螺旋CT门静脉造影(multi-slice computed tomography portal venography,MSCTP)的成像方法。方法:采用健康中国贵州成年小型猪16只为研究对象,以门静脉最佳显示层面为中心,在全麻下采用同层动态扫描方式行16层螺旋CT动态扫描,成像速度1帧/s,循环45次。运用灌注软件包分析,生成时间-密度曲线,获得门静脉强化峰值所对应的最佳显影时间点。待动物体内造影剂代谢完全后,利用最佳显影时间,行门静脉螺旋CT血管造影,并使用最大密度投影及容积重建技术,清晰显示门脉主干、属支,并在MSCTP测量门静脉主干及属支直径。采用DSA行间接门静脉造影电影采集,测量门静脉最佳显影时间及门脉主干、属支管径。对比分析MSCTP及DSA两种技术下测量门静脉系统最佳显影时间及管径。结果:①MSCTP与DSA门静脉最佳显影时间分别为(39.73±8.27)s与(14.40±0.75)s,MSCTP测得的门静脉最佳显影时间明显长于DSA(P<0.05),但二者具有良好的相关性(r=0.749,P<0.05)。②MSCTP测得的门静脉主干、肠系膜静脉及脾静脉管径分别为(8.50±0.80)mm、(7.13±0.71)mm、(5.54±0.89)mm,DSA测得的相应管径分别为(7.65±1.17)mm、(5.74±1.05)mm、(5.03±0.98)mm,MSCTP测定的相应管径值均高于DSA(P<0.05);但两种技术下测得的对应管径值具有良好相关性(r分别为0.700,0.624与0.958,P<0.05)。结论:多层螺旋CT动态扫描可优化门静脉CT成像技术,MSCTP将有助于门静脉系统的形态学分析,为肝硬化门脉高压相关研究提供规范化MSCTP技术。

多层螺旋CT血管成像在主动脉夹层诊断中的应用及研究进展

主动脉夹层需要及时有效的临床干预。近年来,由于多层螺旋CT的广泛应用,主动脉夹层的诊断率大幅提高。多层螺旋CT血管成像作为一种快捷、无创的检查方法已经广泛应用于主动脉夹层的诊断及术后的随访过程中。不断改进的主动脉CT扫描方案及强大的后处理功能使得主动脉夹层的诊断更为准确,为临床干预提供了充足的依据。针对多层螺旋CT血管成像技术在主动脉夹层诊断中的应用及研究进展进行综述,并预测其今后的发展方向。

大型工业CT中的三维显示与交互检查技术

介绍了三维显示和交互检查技术在大型工业 CT图像检查中的应用 ,总结了目前工业 CT三维图像显示领域主要应用的面绘制和体绘制方法 ,并分别对这两类主要的绘制算法进行了评价。重点对工业 CT多断层图像数据三维显示的各个技术细节进行了具体的分析 ,并总结了在大型工业 CT图像检查分系统方案设计中存在的技术难点。

位姿参数对光耦CT系统影响的仿真分析

计算机断层成像技术(computedtomography,CT)因具有无损检测特点被广泛应用,光耦CT系统作为CT系统的新分支,具有分辨力高、测量精度高等优点,但是,其成像质量及测量能力受到系统位姿参数影响。针对光耦CT系统,提出一种利用仿真研究位姿参数对其成像质量及测量能力影响的方法。该方法以X射线吸收成像原理为依据,利用Matlab构建仿真光耦CT系统,在不同的位姿参数偏差下,对设定的双球棒模体进行成像并重建,通过分析成像质量及测量的球心距,探讨不同位姿参数对系统成像或测量的影响。结果表明:在光耦CT系统中,需对微焦点射线源沿X、Y、Z轴平移偏差,旋转台端跳、径跳偏差,光耦探测器沿X、Y、Z轴平移偏差以及绕X轴的旋转偏差共9个参数予以校准。

基于数字全息层析的三维测量技术

针对传统测量方法不能同时实现功能性梯度材料外部三维轮廓测量和内部三维结构测量的缺陷,提出了基于数字全息层析的三维测量技术。以单模光纤作为实验样本,采用基于数字全息层析的三维测量技术对其进行分析。实验结果表明,基于数字全息层析技术的三维结构测量方法能很好地实现功能性梯度材料等一些透明物体的三维轮廓测量和内部三维结构测量。

复合材料的射线检测技术

简述了复合材料无损检测方面一些通用的射线检测方法 ,并通过对胶片射线照相技术、射线实时成像技术、计算机断层扫描成像技术、康普顿背散射成像技术等射线检测技术的系统介绍 ,展望了未来复合材料射线检测技术的发展趋势。

TpV成像算法中p值对重建精度影响研究

设计了一种约束的TpV重建模型及其自适应最速下降-投影到凸集求解算法,使用仿真模体和真实CT图像模体进行广泛重建实验,探索在不同的投影稀疏程度下p值的选择对重建精度的影响规律。实验结果表明,p值并非越小越好;p=0.5也不能保证最优;随着投影数据由稀变密,最优p值呈现由1到0逐渐减小的趋势;这些规律可用于对TpV图像重建中p值的选择。

CT技术发展方向

CT技术已经发展到64排多层螺旋CT阶段,后64排CT阶段该如何发展?后64排CT机阶段应该是时间分辨率Z轴覆盖范围都会显著提高,能够有效提高冠状动脉的成像品质和诊断的有效性。双源CT机的出现,有效满足了冠状动脉狭窄患者的诊断需求,不但具有较低放射剂量,而且具有较高成像品质。