A new solid-conversion gas detector for high energy X-ray industrial computed tomography

A new type of solid-conversion gas detector is investigated for high energy X-ray industrial computed tomography (HECT). The conversion efficiency is calculated by using the EGSnrc Monte Carlo code on the Linux platform to simulate the transport process of photons and electrons in the detector. The simulation results show that the conversion efficiency could be more than 65%, if the X-ray beam width is less than about 0.2 mm, and a tungsten slab with 0.2 mm thickness and 30 mm length is employed as a radiation conversion medium. Meanwhile the results indicate that this new detector has higher conversion efficiency as well as less volume. Theoretically this new kind of detector could take place of the traditional scintillation detector for HECT.

多层螺旋CT与X线对肺癌的诊断价值分析

目的分析多层螺旋CT与X线对肺癌的诊断价值。方法选取2018年6月至2020年12月于本院呼吸科就诊的82例疑诊肺癌患者作为研究对象,分别进行多层螺旋CT与X线检查。比较两种检查方法的检查费用及检查时间,以病理诊断结果为金标准,分析多层螺旋CT检查、X线检查结果及诊断符合率;比较两种检查方法对肺癌的诊断价值。结果多层螺旋CT检查的检查时间长于X线检查,检查费用高于X线检查,差异有统计学意义(P<0.05)。多层螺旋CT检查检出肺癌阳性59例,阴性23例,X线检查检出肺癌阳性54例,阴性28例。多层螺旋CT检查的灵敏度、特异度、准确度及诊断符合率分别为89.83%、86.96%、89.02%、89.02%,均高于X线检查的72.22%、39.29%、69.64%、60.98%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论与X线检查比较,多层螺旋CT检查的灵敏度、特异度、准确度均较高,对肺癌的诊断价值更高,但X线检查价格低廉、迅速,可作为早期筛查手段。

Construction of a database of average cross-sections in Chinese proximal femurs

The process of constructing a database of average cross-sections in Chinese proximal femurs is described. The main goal of creating the database is for designing hip stems for Chinese patients. Methods for constructing the database are introduced. According to some existing software and programs developed by the authors, a database of average cross-sections in Chinese proximal femurs was built based on CT images of eighty femur-specimens. 3-D shape of a patient's proximal femurs can be reconstructed according to the database and X-ray radiographs. Theoretical analyses and results of clinical application indicate that the database can be used to design hip stems for Chinese patients.

高能工业CT用新型X射线源焦斑测量

为了获得较高的空间分辩率,设计了一种新型小束斑驻波电子直线加速器,该加速器取消了加速腔中的鼻锥结构,而在耦合腔中设置鼻锥结构。用狭缝法代替小孔法测得X射线源的焦斑尺寸为1.4mm。讨论了射线源焦点对成像质量的影响,分析了在高能条件下小孔法不适合用于焦点测量的物理原因,用4种测量方法测量了该高能X射线源的参数,测得该系统的成像极限分辩率为2.5lp/mm,最后对实验结果进行了分析。

基于X射线CT的岩石内部裂纹宽度测量

岩石内部裂纹变形、扩展和扩张是试样在裂纹演化阶段的主要过程。研究基于X射线CT的岩石内部裂纹宽度测量问题,根据岩石变形破坏的细观机制,分析了岩石密度损伤与体应变的关系。对脆性岩石来说,岩石的体积变形与其密度损伤有一一对应关系。基于X射线密度损伤增量公式,推导出岩石体应变公式,得到岩石内部裂纹宽度的普适性计算公式。据此测得岩石中两条CT尺度裂纹在不同应力阶段的宽度,并与有关公式进行了比较,相互得到验证。说明在动态条件下岩石内部裂纹宽度测量问题在理论上可以得到解决。

基于FPGA的工业X-CT2代扫描运动控制卡设计

分析比较了工业X-CT扫描运动控制的特点,提出了在优先满足工业X-CT 2代扫描运动控制的基础上,实现对工业X-CT扫描运动通用控制的设计方案,使其能同时支持1,2,3代扫描的运动控制。通过将FPGA芯片EP1C3T100C8及单片机AT89LV52应用于2代扫描运动控制的设计,研究开发了控制卡,即采用步进电机作为控制系统的执行机构,以提高系统的经济性和稳定性,数据的同步采用了FIFO技术,功能模块的选择采用了译码电路的方法,并通过状态机以实现对时序的匹配。研究结果表明,所设计的2代扫描运动控制卡不仅快速、稳定,而且可以利用基于Windows操作系统的控制软件进行各种控制参数的灵活选择,达到了使其能同时支持1,2,3代运动扫描的目的。

低应变率下岩石内部裂纹演化的X射线CT方法

X射线CT方法研究发现单轴压缩条件下岩石经历压密、扩容、CT尺度裂纹演化和破坏过程4个阶段。这表明低应变率条件下岩石的变形破坏过程的细观机制主要表现为裂纹成核、萌生、扩展、贯通过程。CT图像分析和密度损伤增量分析是X射线CT方法的两种手段。CT图像分析可以获得裂纹宽度、长度、方位等定量化参数。密度损伤增量分析可以获得密度损伤增量图像和岩石试件内部任意应力状态、任意部位的密度损伤值。在CT尺度裂纹演化和破坏阶段,由于岩石损伤高度局部化,声发射率参数不能精确反映岩石破坏的细观机制。

小麦分蘖形态学特征X射线-CT无损检测

针对传统小麦分蘖形态学特征需采用人工接触或有损方法获取,不仅过程繁琐、主观性强而且会影响小麦后续生长。为实现小麦分蘖性状快速、准确、无损测量,该文提出一种基于X射线断层成像的小麦分蘖形态学特征提取方法。首先构建了小麦分蘖X-ray CT断层扫描成像系统,采用滤波反投影(filtered back projection,FBP)断层重建算法和图形处理单元(graphics processing unit,GPU)加速算法快速获取小麦分蘖茎秆断层图像,设计了专门的分蘖图像分析算法实现对小麦分蘖形态学特征参数(分蘖数、分蘖角度、分蘖茎粗和分蘖壁厚)的无损检测。该研究对107株小麦植株测量结果表明:分蘖数测量准确率可达100%,分蘖角度、茎粗和壁厚的平均测量误差分别为3.65%,4.84%和7.86%。该技术相较于人工测量方法和石蜡切片方法,能够对小麦分蘖形态学特征进行较为精准无损检测,实现单株测量效率约200 s,对于小麦功能基因组和抗倒伏能力品种的筛选具有重要的研究意义。

X射线计算机断层扫描在天然气水合物研究中的应用

X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography,X-CT)是一项无损分析物质空间结构的技术。随着对天然气水合物研究的深入,X-CT被广泛用于观察沉积物内部空间分布和测量孔隙率、饱和度、渗透率等物性参数。在反映多孔介质中天然气水合物的生成和分解方面,X-CT成像也具有实时、直观、准确等优点。重点从含水合物沉积物内部空间结构分析和水合物在多孔介质中生成与分解动力学过程两方面,对国内外研究现状进行了综述。同时简要介绍了X-CT在水合物测量上的原理及使用的仪器类型,并针对目前X-CT法研究水合物存在的不足,对未来的研究重点和发展方向提出了建议。

9Me V电子直线加速器X射线测量

高能工业CT采用 9MeV电子加速器产生轫致辐射 ,利用高能X射线能够有效地穿透物质以及不同物质对射线吸收和散射不同这一原理来检查物体内部缺陷或内部结构。加速器电子束的焦点、X射线的最高能量、X射线剂量及均匀性与工业CT成像的质量和速度密切相关 ;对探测器的电子线路部分进行的X射线屏蔽关系到探测器的使用寿命。X射线测量结果表明 ,所用

工业CT在工件检测中X射线硬化校正

X射线工业CT中,由于X射线能谱具有多色性,X射线在透射物质时,能量较低的射线优先被吸收,X射线能量越高,衰减系数越低。也即较高能量的X射线的衰减系数比较低能量的X射线的衰减系数小。射线随透射厚度增大,变得更易穿透,也就是发生了能谱硬化现象。由于射线硬化现象使图像重建时出现伪影,因此必须修正。文中对X射线硬化现象进行了分析,探讨了在均匀物质中,X射线射束和与透射厚度的关系。并根据Beer定律和X射线与物质作用的特点,通过获取X射线射束和数据,拟合出射束和与透射厚度的关系式。然后得出在同一透射厚度时,X射线射束和校正为单色等效射束和的关系及其等效方法。最终得出X射线等效单色射线的衰减系数的拟合值。再对此衰减系数拟合值进行卷积反投影重构,即可有效消除X射线射束硬化的影响。

高能X射线工业CT数据传输系统的设计

针对高能X射线工业CT的特点,开发了基于USB2.0的数据传输系统。该传输系统主要包括USB2.0接口部分和传输控制部分。USB2.0接口部分使用Cypress公司的EZ-USB FX2系列CY7C68013A芯片,配置为从属FIFO接口模式,通过块传输方式将数据传送给上位机。传输控制部分使用Altera公司Cy-clone系列EP1C6Q240C8N芯片,定义缓冲区接收来自探测部分的数据,产生逻辑控制信号和时序信号,发送数据到USB的端点缓冲区。测试表明该传输系统易于扩展,占用系统资源少,传输速率高,满足高能X射线工业CT数据传输的要求。

军训胫骨应力性骨折X线与CT诊断研究

目的总结军训胫骨应力性骨折的X线与CT特征,并进行对照研究。方法分析军训所致的230例胫骨应力性骨折的临床X线资料及60例CT资料,总结其X线与CT特征,进行前瞻性对照研究。结果骨膜反应和(或)骨痂形成是应力性骨折的特征性X线表现,结合临床表现及病史,X线检查可作出明确诊断;CT检查可见清晰骨折线,是诊断应力性骨折的可靠、直征征象;部分早期应力性骨折X线检查无异常,CT表现呈阳性。结论在胫骨应力性骨折的早期诊断及鉴别诊断方面,CT优越于普通X线。

工业X-CT二代扫描运动控制系统及其仿真

研制了一套工业X -CT二代 (Ⅱ代 )扫描运动控制实验装置 ,即“平移 +旋转”的扫描运动系统。针对Ⅱ代扫描运动控制系统中的旋转运动 ,根据其运动特点 ,获得旋转运动的传递函数。利用Matlab开发软件 ,在时域和频域对系统的响应特性进行仿真 ,并对其进行一定程度的校正 ,改善其响应性能 。

CBCT三维重建及X线片用于诊断口腔正畸患者埋伏牙的效果比较

目的 分析锥形束电子计算机断层扫描(CBCT)三维重建及X线片分别用于诊断口腔正畸患者埋伏牙的价值。方法 选取2018年10月至2020年10月在宝鸡市口腔医院接受影像学诊断的80例口腔正畸埋伏牙患者(共计122颗牙齿)作为研究对象,分别于治疗前后采用CBCT三维重建及X线片检查,以手术证实结果为金标准对埋伏牙分布情况进行分析,并采用Kappa检验分析CBCT及X线片在埋伏牙牙弓唇腭侧位置判断的灵敏度、特异度、准确率。结果 经手术结果证实,122颗埋伏牙主要分布于上颌前牙区、下颌前牙区,分别占其总数的48.36%、16.39%;多生牙主要分布于上颌,占埋伏牙总数的15.57%;经Kappa检验一致性分析显示,CBCT和X线对埋伏牙均具有较好的诊断效能,且CBCT评估埋伏牙在唇颊侧、舌腭侧、冠腭根唇侧、冠唇根腭侧的Kappa值均高于X线。结论 CBCT三维重建及X线片对口腔正畸患者埋伏牙的诊断有较高价值,但CBCT拥有较高的准确性,值得临床推广。

连续谱X射线在ICT中的散射修正

在X射线工业计算机断层扫描成像技术(ICT)中,连续谱X射线透射物质时,发生了光子散射现象,有用信息连同散射光子一起进入探头形成伪影。如未修正,必引起赝像。利用X射线透射物质时的X光子散射遵循的Compton散射强度方程,建立了连续谱X射线完整精确的散射修正模型及其修正方法。为有效去除连续谱X光子的散射造成的图像伪影提供比较完善精确的修正模型和修正方法。

CT机X射线管用旋转阳极靶材市场研究与预测

阐述了CT机X射线管用旋转阳极靶材的工作原理及其常见失效形式。随着CT机市场的日渐壮大,其对旋转阳极靶材的需求将越来越大。文中从3个方面全面阐明了国内CT机X射线管用旋转阳极靶材的市场需求及其产业现状。最后,提出了整合国内旋转阳极靶材行业现有的技术力量,引进专业技术人才,自主研发的建议,以期尽快实现高质量CT机X射线管旋转阳极靶材的国产化。

CT扫描和X线检查诊断脊椎胸腰段爆裂骨折的比较

目的比较CT和X线检查诊断脊椎胸腰段爆裂骨折的作用。方法 53例脊椎爆裂骨折患者进行X线检查和CT扫描检查。结果脊椎X线正侧位片和CT证实53例患者共有65个椎节爆裂骨折。CT与X线诊断诊断胸腰椎骨折与手术诊断符合率分别为54.7%和86.6%,在统计学上有非常显著的差异(P<0.01)。结论 CT诊断的准确率高于X线诊断。

高能X射线工业CT扫描运动控制系统设计

分析了高能X射线工业CT扫描运动控制系统的作用,提出了扫描运动控制系统的组成方案。控制系统由工业控制计算机、计数卡、控制卡、伺服驱动器、伺服电机、工作平台、光栅和控制软件组成。研究了在Windows驱动程序模式(WDM)下,控制系统设备驱动程序的组成。以运动控制卡为例,研究了开发控制系统设备驱动程序的方法,并分析了设备驱动程序和用户程序交互的过程。通过编写WDM驱动程序,实现了对高能X射线工业CT扫描运动系统的实时控制。实验结果表明,开发的扫描运动控制系统,可靠性和实时性满足要求。

创伤性湿肺的X线-CT诊断(附40例报道)

目的总结分析创伤性湿肺的X线和CT表现,探讨X线-CT影像学对创伤性湿肺的诊断作用。方法对40例创伤性湿肺患者的影像学表现进行了回顾性分析。全组病例均有胸部X线摄片检查,其中30例作了CT扫描检查。结果40例创伤性湿肺的影像学表现分为三型:即渗出型13例、实变型9例(其中1例肺出血实变患者后期形成血肿)、间质型18例。结论胸部X线摄片因其简单方便成为创伤性湿肺的影像学诊断的首选检查方法。对于病变的探测和显示,CT扫描优于X线摄片,因此,CT扫描是X线摄片诊断创伤性湿肺的重要补充;对已经确诊的创伤性湿肺患者,可行胸部X线摄片监测。