基于CT扫描技术的煤样三维重构及气体表观渗透率研究

基于CT扫描技术对煤样扫描成像,并进行滤波和二值化处理,获取孔裂隙尺寸、孔隙率等特征参数。通过盒维法计算煤样的分形维数,推导煤样孔裂隙的平均迂曲度及迂曲度维数。结合分形理论和克努森数,推导煤体中经滑移修正的气体表观渗透率模型并进行验证。通过ANASY有限元软件研究煤体中的瓦斯渗流规律。结果表明,瓦斯在孔裂隙弯折处压力变化剧烈,渗流速度在孔裂隙弯折处达到最大,瓦斯在个别孔隙发生凝滞、不流通。采用经过滑移修正的气体表观渗透率模型计算瓦斯表观渗透率,并与通过Forchheimer公式拟合得到的瓦斯表观渗透率及通过FT模型计算得到的瓦斯表观渗透率相比较,发现经过滑移修正后的气体表观渗透率模型适用于微尺度介质中气体表观渗透率研究。

基于CT扫描数据的黄鳍金枪鱼鱼体三维重构

为研究鱼类分类与其内部结构,实验利用X射线计算机断层(CT)扫描技术对黄鳍金枪鱼鱼体进行扫描,通过医学影像软件Mimics (MIS_Research_21.0)对CT扫描数据进行处理,对黄鳍金枪鱼的骨骼、鳔和肌肉进行三维重构并测定了相应部分的体积和表面积。结果显示:(1) CT扫描可获得清晰的黄鳍金枪鱼骨骼、肌肉和鳔的影像;(2)医学影像软件Mimics可计算出黄鳍金枪鱼的骨骼、鳔和肌肉的体积和表面积,其体积分别占鱼体体积的7.76%、0.88%和91.36%,表面积分别占鱼体表面积的29.52%、0.74%和69.74%。研究表明:(1)使用X射线CT扫描技术是目前对鱼类损伤较小、鱼体骨骼、鳔和肌肉成像最便捷、最直观的方法;(2)医学影像软件Mimics可用于鱼体三维重构、计算鱼类骨骼、鳔和肌肉的体积和表面积;(3) CT扫描可用于鱼类学、鱼病学和鱼类声学回波强度的深入研究。实验可为鱼类学、鱼病学和鱼类声学回波强度等的深入研究提供参考。

基于CT扫描的三维重构煤体加载损伤演化特征及尺寸效应

煤体是一种包含孔隙结构和矿物成分的多孔材料,具有明显的各向异性和尺寸效应。为研究煤体各向异性及尺寸效应对破坏特征的影响,本文提出了一种基于CT扫描、核磁共振和X衍射等技术手段的煤样内部孔隙、矿物成分表征和三维重构模拟方法。在此基础上,反演实验室单轴压缩获得了三维重构模型煤基质和矿物成分的模拟参数,进一步模拟分析了不同宽高比煤体的强度损伤特征。模拟结果表明:①在加载过程中,塑性区首先在孔隙和矿物成分周边逐渐向外扩展连通。在空间分布上,塑性区前期由加载端垂直向内部扩展,后期转变为由四周水平向内部扩展,最终模型破坏的非塑性区形成“双圆台结构体”。②随着宽高比的增加,煤样的抗压强度(p)、达到屈服强度时的应变(ζ)以及弹性模量(K)均会增加,其中ζ和K呈线性增加,而p增幅逐渐减小。③在煤样单轴加载过程中总能量和弹性能呈指数增加,耗散能呈线性增加。随着宽高比增加,煤体内积聚的弹性能增加,破坏时释放的能量增大,更容易诱发动力冲击相关灾害。研究结果为冲击矿压地区区段煤柱尺寸的合理选择提供参考。

孤立性肺结节定性诊断中多层CT容积扫描结合三维重建技术的作用

目的探讨多层CT容积扫描+三维重建定性诊断孤立性肺结节(SPN)效果及作用。方法选取2020年7月—2022年12月本院收治的50例SPN患者为研究对象,患者均接受多层CT容积扫描、三维重建检查。根据良恶性分为良性组和恶性组,分析良恶性参数、病理结果等。结果恶性组增强峰值、血容量、表面通透性高于良性组,恶性组增强峰值时间短于良性组,差异有统计学意义(P<0.05)。50例患者病理检查明确SPN良性15例,恶性35例。多层CT容积扫描诊断敏感度62.86%、特异度66.67%、准确度64.00%;三维重建诊断敏感度71.43%、特异度73.33%、准确度72.00%;多层CT容积扫描+三维重建诊断敏感度94.29%、特异度93.33%、准确度94.00%。结论SPN定性诊断采用多层CT容积扫描+三维重建,作用明显,诊断效能较好。

胸部CT低剂量扫描技术联合肋骨三维重建诊断胸部创伤的研究

目的:探讨胸部CT低剂量扫描技术联合肋骨三维重建在胸部创伤中的诊断价值。方法:选取2020-2022年解放军联勤保障部队第九〇四医院收治的118例高度怀疑肋骨骨折患者,所有病例均采用胸部CT低剂量扫描技术联合肋骨三维重建,分析不同低剂量胸部CT扫描及肋骨三维重建的图像质量,对比胸部CT低剂量扫描技术与肋骨三维重建及两者联合检查对胸部创伤的诊断准确率。结果:CT扫描管电流为50 mA时,支气管、血管边缘、肺实质、小叶间隔、纵膈、肋骨边缘锐利度清晰度均较差,软组织伪影较多,噪声较多,影响诊断;管电流70 mA时,支气管、血管边缘、肺实质、小叶间隔、纵膈、肋骨边缘锐利度清晰度均一般,有部分软组织伪影,噪声少量,不影响诊断。管电流50 mA时的辐射剂量明显低于70 mA,差异有统计学意义(t=10.969,P<0.05);118例胸部创伤患者中,经胸部CT低剂量扫描技术联合肋骨三维重建检测显示:肋骨骨折112例,肋软骨骨折7例,检测到388处肋骨及肋软骨骨折,其中355处(占91.49%)肋骨骨折和33处(占8.51%)肋软骨骨折。118例胸部创伤患者中,76例(占64.41%)合并肺挫伤和撕裂伤,41例(占35.75%)合并胸腔积液,10例(占8.47%)合并胸椎骨折,6例(占5.08%)合并脾挫伤和裂伤,5例(占4.24%)合并纵隔和皮下气肿,肋骨骨折最直接的影像征象为可见透亮低密度影。胸部CT扫描一般能较好显示断端错位,如只有一侧肋骨断裂,另一侧完整,三维重建图像则显示一侧肋骨可见线样影;三维重建共检出肋骨及肋软骨骨折395处,其中肋骨骨折363处(占91.90%),肋软骨骨折32处(占8.10%);胸部CT低剂量扫描技术联合肋骨三维重建共检出肋骨及肋软骨骨折410处,其中肋骨骨折375处(占91.46%),肋软骨骨折35处(占8.54%)。与术中检查到的418处肋骨损伤比较,胸部CT低剂量扫描技术诊断肋骨及软肋骨骨折的准确率为92.82%(388/418),肋骨三维重建诊断肋骨及软肋骨骨折的准确率为94.50%(395/418),胸部CT低剂量扫描技术联合肋骨三维重建诊断肋骨及软肋骨骨折的准确率为95.69%(410/418),两种检查准确率比较差异有统计学意义(x^(2)=13.062,P<0.05)。结论:胸部CT低剂量扫描技术联合肋骨三维重建可用于胸部创伤的诊断,其准确率较高,可为临床诊疗提供可靠的影像学信息。

肺结节诊断中16排低剂量螺旋CT扫描与三维重建技术的作用

目的:分析16排低剂量螺旋CT扫描(LDCT)与三维重建技术在肺结节诊断中的作用。方法:选取2023年6月—12月大埔县中医医院收治的465例肺结节患者为研究对象,均开展16排LDCT与CT三维重建技术检查,以病理检查作为金标准,比较单独16排LDCT及16排LDCT联合三维重建技术的诊断效果。结果:465例肺结节患者经“金标准”确诊恶性102例,占比21.94%,良性363例,占比78.06%;16排LDCT联合三维重建诊断恶性肺结节的灵敏度、准确率、特异度、阳性预测值、阴性预测值(92.16%、80.72%、83.23%、57.32%、97.34%)与高于单独16排LDCT诊断(81.37%、66.67%、69.89%、40.69%、92.72%),差异有统计学意义(P<0.05);经受试者工作特征(ROC)曲线分析,发现16排LDCT联合三维重建检查的曲线下面积(AUC)为0.864,95%CI为0.825~0.903;16排LDCT检查中AUC值为0.740,95%CI为0.687~0.793。结论:16排LDCT联合CT三维重建技术可获得较高价值,能够有助于鉴别肺结节性质。

多层CT容积扫描联合三维重建技术诊断孤立性肺结节的效能研究

目的:探究多层CT容积扫描与三维重建技术联合在孤立性肺结节的定性鉴别效果。方法:选择2019年7月至2022年8月期间于我院就诊的疑似孤立性肺结节患者150例作为研究对象。所有患者均行多层CT容积扫描及三维重建。以病理结果为“金标准”,分析对比不同性质孤立性肺结节多层CT容积扫描参数、对比单项及联合检查影像学征象检出率、诊断效能及计算一致性。结果:相比于恶性结节,良性结节的灌注峰值时间较长,血容量、增强峰值及表面通透性均显著减少(P<0.05)。多层CT容积扫描联合三维重建技术在孤立性肺结节各征象中检出率均显著高于各单项检查(P<0.05)。多层CT容积扫描联合三维重建技术在孤立性肺结节中的诊断价值均显著高于各单项检查(P<0.05)。kappa检验显示:多层CT容积扫描、三维重建技术一致性均尚可(kappa值=0.484、0.660,P=0.000、0.000);联合检查一致性良好(kappa值=0.946,P=0.000)。结论:在孤立性肺结节诊断中应用多层CT容积扫描与三维重建技术联合诊断临床应用价值较高,能够明确孤立性肺结节性质,同时还可检出不同影像学征象,具有较强的一致性。

基于CT扫描受压注浆体试块三维孔裂隙结构参数表征

目的为研究注浆体试块单轴压缩过程中孔裂隙结构演化特征,方法以级配砂砾注浆体试块为研究对象,对其单轴压缩过程分阶段进行工业CT扫描,并采用AVIZO对CT切片进行分析,重构孔裂隙结构三维模型,定量表征孔裂隙与孔喉特征参数。结果结果表明:单轴压缩下,试块依次经历孔裂隙萌生、发育、扩展与贯通阶段,孔裂隙演化特征比较明显,萌生阶段孔隙数增幅为14.41%,无明显贯通;发育阶段孔隙数增加326.91%,伴有一定数目孔隙贯通;扩展阶段孔隙数减少了57.79%,孔隙等效直径最大值增幅为223.45%,大部分孔隙贯通为裂隙;贯通阶段孔裂隙数目几乎不变,孔隙等效直径最大值增幅为92.83%,裂隙贯通后形成多个破裂面。峰值后试块出现连通孔隙,该阶段注浆体孔隙与喉道发育完全,试块破坏。结论研究结果可为后续破碎岩石注浆工程实践提供参考。

CT三维扫描与3D打印技术的矿山岩石力学与工程实验教学中的应用研究

针对矿山岩石力学与工程实验教学中存在的问题,基于CT三维扫描和3D打印机等前沿实验技术在实验教学过程中具有的优势,构建了实验理论与实践的交叉融合教学模式,并将其应用于矿山岩石力学与工程的实验教学。教学实践表明,该教学模式能够有效地促进学生学习实验原理和参与实验的积极性,强化学生对矿山岩石力学实验理论和方法的理解和掌握,提高学生的综合实践能力,并对矿山岩石力学与工程实验教学的设计和开展进行了研究和探索。

液态CO_(2)-高温蒸汽循环冲击煤体三维CT裂隙重构及劣化机理

为解决液态CO_(2)冻结煤层孔隙冰融化时间冗长问题,提出液态CO_(2)-高温蒸汽冷热循环冲击煤层增透技术。本文借助三维CT扫描测试技术,分析冷热循环冲击过程无烟煤三维孔隙结构参数及劣化机理。研究结果表明:(1)液态CO_(2)-高温蒸汽冷热循环冲击煤体三维孔隙不断延伸,逐渐形成贯通裂隙,三维孔隙数量、表面积、体积及切片最大面孔率均与冷热循环冲击次数指数相关;(2)根据霍多特孔隙分类法,结合等效直径计算公式,发现冷热循环冲击前期渗流孔体积比例增加,三维孔隙劣化表现为裂隙贯通,冷热循环冲击后期吸附孔体积比例增加,三维孔隙劣化表现为煤体内部产生大量新生孔隙。进一步分析得:(1)液态CO_(2)-高温蒸汽冷热循环冲击煤体渗流孔半径分形维数增加,孔隙分形特征增强,表面粗糙度提高,热储集性能降低;(2)孔隙半径分型模型中lg r随冷热循环冲击次数增加而增加,表明孔径劣化扩张明显;(3)基于冷热循环冲击煤体孔隙力学损伤特征,归纳液态CO_(2)-高温蒸汽冷热循环冲击煤体三维孔隙损伤模型;(4)利用投影法得到切片损伤率,定义液态CO_(2)-高温蒸汽冷热循环冲击煤体三维孔隙损伤量。当冷热循环冲击12次时,三维孔隙损伤量为48.55。

螺旋CT靶扫描及三维重建技术结合Fisher判别分析对孤立性肺结节的诊断价值

目的探讨螺旋CT靶扫描及三维重建技术结合Fisher判别分析在孤立性肺结节(SPN)中的诊断价值。方法回顾性分析鄱阳县人民医院2021年1-12月收治的60例SPN患者临床资料,所有患者均行CT扫描,包括常规胸部扫描、螺旋CT靶扫描。将获得的图像上传至后台工作站进行三维重建处理,之后依据扫描类型分为传统轴位(常规扫描)、三维重建(靶扫描+三维重建图像)2组,分析2组间CT征象检出情况。以手术病理结果为金标准,比较良恶性组CT征象差异。结果三维重建组分叶征等征象检出率高于传统轴位组,有明显差异(P<0.05)。手术病理结果显示,60例SPN患者中16例为良性结节、44例为恶性结节,良性结节占比依次为炎性假瘤(37.50%)、错构瘤(25.00%)、结核球(18.75%)、霉菌球(12.50%)及腺瘤(6.25%);恶性结节中占比依次为微浸润性腺癌(38.64%)、原位癌(29.55%)、腺癌(15.91%)、腺鳞癌(6.82%)、类癌(4.55%)、小细胞癌(2.27%)、大细胞癌(2.27%)。恶性结节组分叶征等征象检出率高于良性结节组,有统计学差异(P<0.05)。Fisher判别显示,4例结节判别错误,误判率为6.67%,准确率为93.33%。结论螺旋CT靶扫描及三维重建技术结合Fisher判别鉴别诊断SPN良恶性应用价值高,可清晰显示病灶部位具体征象,提高恶性结节诊断准确性。

CT增强扫描及三维重建技术评估肺癌的临床分析

目的:探究电子计算机断层扫描(CT)增强扫描及三维重建技术评估在肺癌中的应用效果。方法:选取2019年4月~2022年4月商丘市中心医院收治的高度疑似肺癌患者115例作为研究对象,全部入选者均于入院时接受CT增强扫描及三维重建技术检查,并以组织病理学活检检查结果为金标准,分析CT增强扫描及三维重建技术评估肺癌的应用价值。结果:115例高度疑似肺癌患者经组织病理学活检诊断,81例诊断为肺癌,占比70.43%(81/115);其余34例中14例诊断为肺结核,6例为炎性假瘤,肺囊肿10例,其他不明原因肺占位性病变4例;以组织病理学活检检查结果为金标准,CT增强扫描及三维重建技术评估肺癌的准确度、灵敏度以及阴性预测值均高于CT增强扫描,差异有统计学意义(P<0.05);Kappa一致性检验提示CT增强扫描及三维重建技术评估肺癌具有极好的一致性(Kappa=0.760);CT增强扫描及三维重建技术在血管集束征、胸膜凹陷征检出例数较CT增强扫描高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:CT增强扫描及三维重建技术在评估肺癌的价值较高,可提高在血管集束征、胸膜凹陷征方面检出率。

基于CT扫描研究颗粒形状对砂土力学性质的影响

为了探究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取玻璃珠、石英砂、玻璃渣3种颗粒形状差异较大的砂土作为研究对象。首先通过计算机断层(computed tomography,CT)扫描重构了3种砂土的三维结构,选取了伸长率(EI)、扁度(FI)、球度(S)3个表征颗粒形状参数的均值作为砂土颗粒整体形状参数(overall regularity,OR),并对整体形状参数OR进行统计分析。然后配制7种不同形状参数的砂土进行了常规三轴压缩试验得到了其力学强度参数,研究砂土颗粒形状对其力学强度的影响规律。结果表明:7种砂土的应力-应变曲线均为应变软化型,都呈现出先剪缩后剪胀的特性;整体形状参数OR能较好反映砂土的力学特征,即随着整体形状参数OR的减小,应变软化现象变得不明显,但其峰值偏应力呈增大的趋势;砂土的内摩擦角随整体形状参数OR的减小呈线性增长,表观黏聚力急剧增大,但最大剪胀角随OR的减小而减小。此外,将临界内摩擦角与整体形状参数OR进行线性拟合,得到了两者较好的线性关系。

CT扫描技术在页岩油气储层微观结构表征中的应用进展

重点论述了CT扫描技术在岩石矿物组分、孔隙结构表征和微裂缝识别三个方面的应用进展。利用不同矿物组分的密度差异可以识别出有机质、黄铁矿和基质矿物等组分,由于一些矿物组分灰度值相近难以精确区分,未来可结合X衍射技术对比识别。实现了岩心内部真实孔喉分布的三维表征,并可进行定性定量的连通性分析。不仅可以识别页岩中发育的天然微裂缝,还可研究不同热解条件下的微裂缝扩展规律。CT扫描已然成为表征页岩油气储层微观结构的有力工具。

低剂量扫描技术在三维CT测量DDH股骨颈前倾角中的临床应用研究

目的探讨低剂量扫描技术在三维CT测量DDH股骨颈前倾角中的应用。方法选择不同的扫描参数对DDH患儿进行扫描,120kV保持不变,mAs选择200mAs-25mAs,层厚选择4mm,螺距选择3.0-5.0mm,对于不同扫描参数进行5组匹配,记录CT剂量指数,评价图像质量。结果在选择的五组扫描参数中,CT剂量指数分别为25.7±0.5、16.6±0.6、3.5±0.7、3.2±0.7、2.8±0.8,图像质量为优、良、中、中、差,前四组的图像能够满足股骨颈前倾角的测量。结论在满足临床诊断的情况下,低剂量扫描有效地降低了DDH患儿的辐射剂量,更加符合防护原则。

寰枢椎损伤螺旋CT扫描及CT三维重建技术的临床应用

目的探讨寰枢椎CT平扫及三维重建技术在临床诊断中的作用。方法30例寰枢椎损伤患者均行X线检查、CT平扫及CT三维重建检查 ,评价CT平扫及CT三维重建技术的临床意义。结果X线平片检查对寰枢关节脱位、寰枢椎脱位、枢椎齿状突骨折、寰椎骨折、枢椎椎体及附件骨折的漏诊率分别为 2 3.0 7% (3/13)、2 5 .0 0 % (2 / 8)、5 0 .0 0 % (5 / 10 )、4 4 .4 4 % (4 / 9)和 4 2 .85 % (3/ 7)。CT扫描检查对以上寰枢椎损伤的脱位漏诊率分别为 7.6 9% (1/ 7)、0、2 0 .0 0 % (2 / 10 )、11.11% (1/ 9)和 14 .2 8% (1/ 7) ;而CT三维重建则无一漏诊。结论X线平片对寰枢关节脱位、寰枢椎脱位显示较好 ,对枢椎齿状突骨折、寰枢椎骨折易造成漏诊或诊断不确切。CT平扫对寰枢关节脱位、寰枢椎脱位显示较清楚 ,对枢椎齿状突骨折、寰椎骨折、枢椎椎体及附件骨折 ,可能因阅片医生临床经验不足或局部解剖不熟悉 ,易造成误诊或漏诊。CT三维重建不仅能直观地、精确地显示病变的立体形态 ,还能详细了解各解剖结构的空间关系 ,是目前诊断寰枢椎损伤的理想方法。

颌面部螺旋CT扫描三维重建技术的临床应用

目的探讨螺旋CT三维重建技术在颌面部病变中的临床应用价值。方法选择65例颌面部螺旋CT扫描三维重建图像。扫描层厚2、3mm,重建间隔1.5mm,螺距为1,数据输入工作站,用SSD及MPR重建方法进行处理。结果65例颌面部三维CT重建图像显示良好。颌面部的整体形态及与周围解剖结构的关系得到较好的观察。结论笔者认为SSD及MPR重建方法的结合运用,并参与CT的横断图像进行综合分析将提高螺旋CT骨整形手术等有一定实用价值。

多层螺旋CT扫描技术在结肠三维成像中的应用价值

目的:探讨结肠三维成像扫描技术的最佳方式,优化图像后处理,为结肠疾病诊断提供可靠的依据。方法:42例临床怀疑结肠占位的患者行CT结肠扫描。应用GE lightspeed 16层CT机,电压120kv,200～250mA(依据患者胖瘦而定),螺距1.375∶1;扫描范围从左侧隔下脾曲扫描至盆腔直肠结束。重建方法包括多平面重建、容积重建、仿真内镜及结肠平铺。结果:有41例患者获得了高质量结肠三维图像。其中32例结肠癌,6例结肠息肉,3例结肠正常,与钡剂造影和内镜检查符合,并经临床和手术证实。结论:多层螺旋CT在良好的肠道准备条件下,依靠正确的扫描方案,强大的图像后处理系统,能够获得高质量的结肠三维图像,患者耐受好易接受,已成为一种新的无创的结肠检查方法,具有很大的临床应用价值。

螺旋CT双体位扫描及三维成像技术诊断胃癌的价值

胃癌是一种常见病，以往多通过上消化道气钡双重造影、胃镜及活检病理诊断。多层螺旋CT（mutislice spiral CT，MSCT）三期动态增强扫描不仅可以检出胃癌，而且对胃癌分期的准确性较高，已成为胃癌术前分期首选的检查方法。MSCT能够在短时间内获得大范围的薄层图像，从而大大提高了对病变细节的显示。同时，通过三维成像技术，