利用肩部CT图像和后处理技术优化的肩胛骨受限侧位X线摄影体位

目的借助肩部CT图像和图像后处理技术优化肩胛骨骨折等体位受限患者肩胛骨侧位X线摄影体位。方法回顾性分析580例肩部CT平扫病例影像,借助肩胛骨的容积重组(volume reformation,VR)与最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)图像找出肩胛骨侧位显示最佳的位置、测出其相较于标准后前位时绕躯体的旋转角度值,并对性别和年龄段与该角度测量值的关系进行分析,设计出针对体位受限患者的肩胛骨侧位X线成像体位,并以临床实践进行验证。结果体位受限患者最佳的肩胛骨侧位体位设计为患者面向探测器,患侧贴近探测器并使身体正中冠状面与探测器成约(59.70±6.26)°夹角;年龄段和性别对该角度的测量值均无影响,各组间差异均无统计学意义(P>0.05);临床实践显示该体位具有较好的应用效果,肩胛骨侧位均能得到较好的显示。结论肩部CT图像和图像后处理技术可用于肩胛骨骨折等体位受限患者的肩胛骨侧位X线检查体位的优化,使摄取的肩胛骨侧位平片影像质量得到保证。

借助CT三维重建测量值开展茎突数字断层融合检查体位的优化设计及评估

目的:以头颈部仿真体模为实验对象,借助CT三维重建测量值开展茎突数字断层融合(DTS)检查体位的优化设计研究及评估工作。方法:使用128层螺旋CT对头颈体模行螺旋扫描,借助CT后处理工作站测出茎突的前倾角、内倾角和长度,进而设计出DTS茎突正、侧位检查的优化体位,对同一体模行DTS茎突传统正、侧位和优化正、侧位扫描,在DTS后处理工作站上分别重建各体位的左右两侧茎突并测出其长度,以CT测得值作为参考值,对比分析DTS不同检查体位和重建方式下茎突长度测量值的准确情况。结果:CT三维重建技术测得茎突前倾角和内倾角分别为左侧21°和24°,右侧22°和28°;茎突长度为左侧21.0 mm,右侧21.4 mm。DTS茎突优化正、侧位重建图像中,正位和近侧位茎突长度测量值近乎一致(左侧21.5 mm,右侧22.1 mm),与参考值的偏差均在1 mm以内,偏差度小于5%,符合临床需求,且比传统体位测得值(传统正位左侧19.0 mm,右侧19.3 mm;传统侧位近侧左侧19.2 mm,右侧22.6 mm;远侧左侧18.5 mm,右侧18.0 mm)更为准确,而优化侧位的远侧茎突长度测量值的偏差值(左侧8.8 mm,右侧4.4 mm)和偏差度(左侧41.9%,右侧20.6%)均较大,不符合临床要求。结论:借助CT三维重建测量值设计的茎突DTS检查的优化体位具有极佳的应用价值,明确DTS检查中茎突长度的测量应在优化后的正位和近侧位图像上进行,远侧位图像不可用于茎突长度的测量。

DTS和DR技术在寰枢椎关节检查中的应用对比研究

目的:对比分析数字断层融合(DTS)和数字X线摄影(DR)技术在寰枢椎关节检查中的应用价值。方法:从既往的寰枢椎检查病例中,分别选取50例已行寰枢椎DTS检查和50例行DR寰枢椎张口位检查的患者,调取其影像信息,由两名高年资医师对其进行诊断,并分别对其影像质量进行评分,诊断结果与已明确的临床结果进行对比。结果:DTS组的诊断准确率(96%)明显高于DR组(78%),差异有统计学意义(P<0.05);DTS组的影像质量评分(4.140±1.080)也明显高于DR组(2.800±1.294)。结论:相较于DR技术,DTS技术在寰枢椎的鉴别诊断中具有获取的影像质量高、诊断准确率高、检查过程中对患者的配合度要求低等优势,加之辐射剂量不高、检查费用也未明显增多,因此DTS技术可作为寰枢椎检查的常规技术手段。

CT图像和重组技术在骶椎临床影像解剖学研究中的应用

目的观察骶椎的解剖形态及其与耻骨联合的位置关系,为骶椎正位X线摄影体位的优化设计提供解剖学依据。方法回顾性随机收集1000例患者骨盆腔CT影像,借助CT图像重组技术观测骶椎的解剖形态及其与耻骨联合的相对位置关系。结果骶椎均为前面凹陷、底朝上、尖向下后方走行,骶椎上下端中点连线M与人躯体长轴之间的夹角A均为锐角,耻骨联合位于骶椎的前正中偏下位置,其与骶椎下缘的连线N和躯体长轴垂线间夹角B>0°(即耻骨联合上缘低于骶椎下缘的位置)占89.7%(897/1000);青少年组(14~45岁)角A为(35.86±6.88)°,明显低于中年组(46~69岁)(37.82±6.34)°和老年组(>69岁)(37.60±6.65)°(P<0.05),青少年组角B为(10.27±7.02)°,明显高于中年组(8.88±7.23)°和老年组(7.83±6.93)°(P<0.05),而中年组和老年组间差异均无统计学意义;男性角A(36.12±0.27)°和角B(6.27±0.25)°,均明显低于女性(38.03±0.33)°和(12.79±0.33)°(P<0.05)。结论CT图像重组技术可用于观察和分析骶椎的解剖形态及其与耻骨联合的位置关系,不同年龄段和不同性别者骶椎与耻骨联合的相对位置情况差异显著,可为骶椎正位X线摄影检查体位的优化设计提供可靠的解剖学依据。

CT后处理技术引导的豌豆骨X线摄影体位设计

目的:探讨CT图像后处理技术在豌豆骨X线摄影特殊体位设计中的应用。方法:选择30例既往的腕部CT检查病例,对其CT影像进行后处理重建,在腕部MIP影像中,分别测出A、B两名医师和高级放射技师C观察豌豆骨侧位的最佳投影角度,并进行统计学处理。结果:A、B、C 3组数据具有较好的一致性,最佳的豌豆骨侧位X线摄影投射角度为腕关节侧位外旋(24.43±3.44)°,经验证具有较好的临床应用效果。结论:CT图像后处理技术可用于普通X线摄影技术的体位设计中,使其更进一步完善。

一种新型有机磷液晶传感器

提出了一种新型有机磷液晶传感器,其基底表面仅由Cu2+功能化。将液晶5CB滴凃其上,利用正交偏光显微镜对传感器的光学表征进行观察。传感器的光学表征随时间逐渐从亮转为暗,且其转为全暗态所需的时间与Cu2+的浓度呈反比;当通入甲基磷酸二甲脂(DMMP)气体时,传感器呈现出逐渐从暗到亮的光学表征变化,循环通入空气和DMMP气体时交替出现的暗与亮的光学表征转变显示了其对DMMP的光学响应具有可重复性;另外,水、乙醇、甲苯和丙酮等其他干扰气体的通入则不会引起光学表征的任何变化。同时,在实验范围内(0.1~10mmol/L),Cu2+的浓度越低,传感器对DMMP的光学响应灵敏度越高。结果表明了这种新型有机磷液晶传感器造价低廉,制作过程简易,可选择性、可重复性地应用于如DMMP等有机磷的检测中。

重建算法对CT图像空间和密度分辨率的影响

目的:探讨重建算法对CT图像空间分辨率和密度分辨率的影响。方法:以Catphan500为检测载体,行不同(5~50mGy)容积CT剂量指数(CTDIvol)CT扫描,分别采用滤波反投影(FBP)算法、迭代重建(SAFIRE)算法(5个等级)、像素闪烁(PS)算法(9个等级)进行图像重建,观察并记录其空间分辨率和密度分辨率测试结果。结果:CTDIvol为50mGy时,各算法重建图像密度分辨率相同,FBP和各PS等级算法的空间分辨率测试结果为7.5lp/cm,高于各SAFIRE等级算法的7.0lp/cm(P<0.05);随CTDIvol的降低,各算法重建图像密度分辨率均快速降低,FBP算法的空间分辨率轻微降低(从7.5lp/cm降至7.0lp/cm),SAFIRE-3算法的空间分辨率稳定为7.0lp/cm,PS-5算法的空间分辨率先逐渐递减,至30mGy时,稳定在7.0lp/cm。结论:CTDIvol为50mGy时,各算法重建图像密度分辨率相同,FBP和PS系列算法重建图像空间分辨率可达7.5lp/cm,高于SAFIRE系列算法的7.0lp/cm(P<0.05),而CTDIvol的降低会导致图像密度分辨率快速降低,因此应合理使用低剂量扫描。

手控可调四肢X线摄影辅助角度测量仪的设计

本文设计了一种手控可调四肢X线摄影辅助角度测量仪。该仪器设计主要为木质材料,其结构包括底板、两个相同的角度盘、内侧固定板、外侧固定板和测量板,可实现对人体四肢X线摄影过程中被检部位倾斜角度的测量、旋转角度的预置和体位的固定。该手控可调四肢X线摄影辅助角度测量仪不仅能减轻放射技术人员的工作量,也降低了被检者的检查配合难度,避免了多次曝光带来的额外潜在辐射伤害。

磨玻璃病灶影像检查技术应用对比的体模研究

目的:借助嵌有磨玻璃病灶的胸部体模研究X线摄影、计算机断层扫描(CT)和数字断层融合(DTS)3种检查技术在新型冠状病毒肺炎筛查中的应用价值。方法:将19枚与新型冠状病毒肺炎的典型影像表征相似的类椭圆形磨玻璃影磨玻璃病灶置入体模内各肺叶处,分别用低剂量CT扫描、DTS扫描和X线摄影方法检查,更换病灶位置后再次检查,对3种方法的总检出率、磨玻璃病灶所在胸壁位置、肺叶位置、大小等对各方法检出率的影响进行分析。结果:CT技术的总检出率高达100%,DTS技术(52.6%)次之,但与最低的DR技术(31.6%)之间的差异无统计学意义,两者与CT技术之间的差异均具有统计学意义;DTS技术对前后方向上胸侧壁处的病灶的检出率可达100%,而对胸前壁或后壁处的病灶均未能检出,对病灶大小(不小于2.21 cm×1.55 cm)的敏感度为62.5%,不如对前后方向上的位置(胸侧壁处)的敏感度(100%);DR技术在此检出的最小病灶大小为4.86 cm×4.5 cm,其检出和未检出病灶的大小之间存在差异,对病灶大小(大于4 cm×4 cm)的敏感度(85.7%)高于对前后方向上的位置(胸侧壁处)的敏感度(60%);DTS或DR技术对不同肺叶内的病灶的检出率不存在显著性差异;3种技术的平均有效辐射剂量当量值之间的差异均具有统计学意义,DR技术最低,为0.026 mSv/次,CT技术(0.829 m Sv/次)比DTS技术(0.709 m Sv/次)稍高。结论:除病情严重、炎症范围较大、行动不便的新型冠状病毒肺炎患者可考虑采用DR技术进行检查外,其他情况下宜用体检用低剂量CT检查方法为首选方案。

1种视网膜眼底图像增强的新方法

目的:提高视网膜眼底图像中血管和病灶部位的可视性,便于临床诊断。方法:首先,对采集到的视网膜眼底图像进行数学形态学处理,以弱化背景,使图像得到初步增强;然后,运用有限对比度自适应直方图均衡化算法改善光照不均的现象;最后,利用二维匹配滤波算法进一步强化血管和病灶部位信息,提高血管与背景的对比度。结果:该方法能很好地弱化背景,增强对比度,凸显感兴趣区域,也对视盘区域血管的分割和病灶部位的识别有极大地帮助。结论:该方法可有效地增强正常和病变的眼底图像,辅助医师诊断。

检测神经毒气的液晶型化学传感器

向列型液晶分子具有取向序而无位置序,外界物理、化学和生物刺激非常容易引起分子取向变化,进而导致偏光图像的变化。本文利用玻璃基底表面沉积的Cu2+使4-腈基-4'-戊基联苯液晶(5CB)分子获得沿面垂直取向。当有机磷存在时,有机磷与5CB竞争Cu2+结合位点,从而使5CB分子被有机磷置换而呈水平或倾斜取向。这一取向的变化在偏光条件下通过肉眼即可观察到。利用该原理制作的液晶化学传感器能检测10 ppb的二异丙基磷酸甲基酯(DIMP),响应时间仅25 s。传感器对水蒸汽、乙醇以及丙酮均不响应,具有很高的特异性。与传统方法相比,该方法具有快速、灵敏、制作简单以及不需要复杂装置等优点。

数字曲率算法中参数选择对瞳孔孔径测量的影响

瞳孔孔径动态变化情况的测量在医学中具有重要应用。由于视频图像采集过程中,瞳孔不可避免的会被眼睑、睫毛等遮蔽,此时的瞳孔孔径只能采用图像处理的方法进行估计。本文考察了数字曲率算法中几个主要参数的选择对瞳孔孔径估计准确性的影响。结果发现,当瞳孔可见部分大于20%时,选择合适的窗口长度和曲率阈值,获得的瞳孔孔径具有很高的准确性。而当瞳孔可见部分小于20%时,无论参数如何选择,获得的瞳孔孔径都存在较大的误差。

miRNA与疾病关联关系预测算法

microRNAs(miRNAs)在生命进程中发挥着重要作用.近年来,预测miRNAs与疾病的关联关系成为一个研究热点.当前,计算方法整体上可以分为两大类:基于相似度度量的方法和基于机器学习的方法.前者通过度量网络中节点之间的关联强度预测miRNA-疾病关联,但需要构建高质量的生物网络模型;后者将机器学习相关算法应用到这个问题中,但需要构建高可信度的负例集合.基于以上困难和不足,提出了一种计算模型BNPDCMDA,用于预测miRNAs-疾病关联关系.该方法首先构建miRNA-疾病双层网络模型,然后利用miRNA的功能相似度对其进行基于密度的聚类,进而将二分网络投影应用于聚类后的miRNAs及疾病集合构成的miRNA-疾病双层子网中,最终完成对miRNA与疾病关联关系的预测.实验结果表明,采用留一交叉验证法得到的AUC值可达99.08%,明显优于当前其他高效方法.最后,采用BNPDCMDA方法对某些常见疾病所关联的miRNAs进行预测,实验结果获得了文献的支持,进一步表明了该方法的有效性.

寰枢椎急性创伤常用检查技术的应用价值分析

目的探讨寰枢椎急性创伤患者临床常用的三种检查技术:数字断层融合(DTS)、CT和直线数字化X线摄影(DR)的应用价值。方法从重庆医科大学附属第一医院放射科影像归档和通信系统上存储的既往寰枢椎急性创伤病例影像中,选取2013年3月至2017年12月50例寰枢椎DTS影像(计入DTS组)、50例寰枢椎CT平扫影像(计入CT组)和50例寰枢椎DR张口位影像(计入DR组),由2名高年资放射医师进行诊断,再与临床结果进行对照;比较三组的诊断准确率、急性创伤病变检出率、影像质量评分和有效辐射剂量。结果DR组仅在扭伤、跌伤等轻微病因引起的寰枢椎急性创伤的诊断准确率上与DTS组和CT组比较差异无统计学意义(P>0.05),但对车祸等暴力性病因引起的急性创伤的诊断准确率和总诊断率上均低于DTS组和CT组,差异有统计学意义(P<0.05)。DTS技术对寰椎/枢椎骨折、寰枢关节脱位的检出率均稍弱于CT技术,明显优于DR技术,差异有统计学意义(P<0.05)。CT组和DTS组的影像质量评分[(4.60±0.11)分和(4.16±0.15)分]均高于DR组[(2.80±0.18)分],差异有统计学意义(P<0.05)。CT组的有效辐射剂量[(2.330±0.020)mSv/人次]最高,DTS组[(0.614±0.076)mSv/人次]次之,DR组[(0.025±0.003)mSv/人次]最低,两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论DR技术在扭伤、跌伤等轻微病因引起的急性创伤中应用尚可,但在其他大多数寰枢椎急性创伤的应用价值不高;DTS可作为大多数寰枢椎急性创伤的首选检查方案,CT诊断准确率和有效辐射剂量最高,建议作为复杂病例的进一步检查方法。

X片影像实物演示在医学影像技术本科实验教学中的应用

目的探讨利用X片为载体的影像实物演示教学在医学影像技术本科专业X线摄影检查技术学实验课程教学中的应用价值。方法2015级医学影像技术本科生共63名,随机均分为3组进行胸腹部X线摄影检查技术部分实验课程的教学。实验课程前的准备工作和实验用机器均相同,作为实验组,A组和B组在实验教学过程中添加了以X片为载体的影像实物演示环节。通过模拟上机考核和小测试评估两种方法的教学效果差别,通过问卷调查评估X片为载体的影像实物演示教学在医学影像技术本科生X线摄影检查技术学实验教学中的接受度。结果实验组的模拟上机考核成绩[(7.36±1.39)分]和小测试成绩[(4.24±2.01)分]均高于对照组[(6.05±1.28)和(3.10±1.48)],差异均具有统计学意义(P<0.01,P=0.024)。实验组的问卷结果为,学生100%认可X片为载体的影像实物演示法在X线摄影检查技术学实验教学中的应用。结论将以X片为载体的影像实物演示教学用到医学影像技术本科专业X线摄影检查技术学实验教学中,有助于该专业本科生对新知识的接受,加深其对知识点的印象,提高教学效率,值得开展和推广。

铜离子功能化的基底表面上液晶取向的研究

在液晶型化学与生物传感器的研究中,构建一个能使液晶分子长时间呈稳定、均一的取向排列且制作方法简易的基底表面对于传感器的实用化至关重要。本研究通过将5种不同浓度(0～100mmol/L)的高氯酸铜无水乙醇溶液直接旋转喷涂于载玻片上,制备成具有化学敏感性的铜离子基底表面;随后将5CB液晶滴加在该基底表面,制作成液晶盒(液晶传感器);利用偏光显微镜的直光和锥光模式观察液晶分子的取向排列情况。实验发现在经过较短的时间后,旋涂有高氯酸铜的所有传感器的透射光斑先后逐渐变暗;高氯酸铜的浓度越大,光斑变暗的速度越快,完全变暗所需的时间越短;而未喷涂高氯酸铜的传感器在室温环境(25℃)下静置1d后,其透射光斑亮度没有变化;室温环境下于烘箱中贮存2个月后,喷涂有高氯酸铜的传感器的透射光亮度基本没有变化。结果表明,玻璃表面上直接喷涂高氯酸铜的基底表面能使液晶分子长时间呈稳定、均一的垂直排列;高氯酸铜的浓度对液晶取向排列的响应速度有影响。