基于改进ResNet50的钨矿石双能X射线图像分选方法

文中提出一种基于深度扩张可分离卷积和注意力机制的残差网络模型(DWAtt-ResNet),通过实验对比表明,该模型在钨矿石双能X射线图像数据集上准确率、F1分数、AUC值和AP值均优于ConvNeXt、DenseNet121和EfficientNet_b4等主流的图像分类模型。通过消融实验表明,该模型准确率达到87.4%,计算量为2.7GFLOPs,参数量为16.95M,相比ResNet50准确率提高3%,计算量降低1.42 GFLOPs,参数量降低6.56M,准确率提升的同时,效率大幅提升,更适合工业生产的矿石快速分拣需求。

放射性核素对双能X射线骨密度仪检测骨密度的影响研究

目的:研究核医学检查和治疗中常用放射性核素对双能X射线骨密度仪(DXA)检测骨密度(BMD)的影响。方法:对DXA设备专用质量保证(QA)模块和脊椎模体均进行常规扫描,在QA模块旁及脊椎模体的水槽中分别加入常用放射性核素锝99m(^(99)Tc^(m))-亚甲基二膦酸盐(^(99)Tc^(m)-MDP)、氟18(^(18)F)-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)和碘[^(131)I]化钠(Na^(131)I)后扫描,对检测所得高、中、低BMD值、身体成分百分含量值、第1、2、3、4节腰椎(L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4))及4节腰椎平均(L_(1)~L_(4))BMD值、T值进行对比分析。结果:在QA模块旁分别放置^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描与QA模块的常规扫描所得高、中、低BMD值及身体成分百分含量值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=1.621、0.259、0.099,F_(身体成分百分含量值)=0.367、0.151、0.635;P>0.05);向脊椎模体的水槽中分别注入放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描和脊椎模体的常规扫描所得L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4)及L_(1)~L_(4)的BMD值及T值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=0.435、0.529、0.507、0.489、0.516,F_(T值)=0.634、1.585、0.961、0.777、0.801;P>0.05)。结论:核医学检查和治疗中常用放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I对DXA检测BMD无影响。

基于T值映射的双能X射线透射识别矿石算法与分选技术研究

将与矿石原子序数相关的R值图像映射方法运用在矿物识别中能够较准确的识别矿石,但是由于R值的推导直接忽略了矿石厚度的影响,这必然会导致R值识别结果受厚度的影响较大,所以由R值算法为基础的图像映射方法必然存在一定的缺陷。而与矿石厚度及密度相关的T值算法保留了厚度和密度两个重要参数,因此使用T值识别算法得到的图像信息量将会更多。使用T值图像映射方法对采集到的双能X射线透射矿石的图像进行验证。首先,对铝和铜试件进行T值与R值曲线拟合识别算法的优劣对比,经过试验可知,R值曲线拟合的相关系数分别为0.900 24和0.880 31,而T值曲线拟合的相关系数则分别达到了0.998 4和0.991 16,因此可得出T值识别算法相对减小了厚度对物质识别的影响且T值算法相比R值算法更优。本文在此研究的基础上提出一种基于T值的图像映射方法。该方法首先利用灰度值来代替信号强度值计算出T值,得到由T值作为等大小的灰度图像,然后再先后使用数学形态学图像处理以及中值滤波技术对图像进行清晰化处理,最后使用RGB伪彩色处理得到最终的图像。经过试验对比可知,T值图像映射方法相较于R值图像映射方法不仅在运行速度上得到了提高,而且在图像清晰度以及矿石识别的准确率上都得到了较好的提升。

双能X射线吸收法诊断青海地区女性绝经后类风湿性关节炎患者骨质疏松症及其危险因素分析

目的:探讨双能X射线吸收法(DXA)诊断青海地区女性绝经后类风湿性关节炎(RA)患者发生骨质疏松症(OP)的危险因素。方法:选取2022年5月至2023年4月青海省中医院收治的200例绝经后女性RA患者,所有患者入院后均进行骨密度(BMD)检测,采用DXA测量腰椎L1~L4、腰整体、大转子、Ward's三角区、整体、前臂整体等部位。根据BMD检测结果,将患者各部位BMD的T值≤-2.5 SD纳入OP组(121例),BMD的T值>-2.5 SD纳入非OP组(79例)。对比分析两组RA患者不同部位的BMD的T值;采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)分析BMD的T值诊断OP效能;采用logistic回归法分析青海地区绝经后RA患者发生OP的危险因素。结果:OP组L1、L2、L3、L4、腰整体、大转子、Ward's三角区、整体及前臂整体BMD的T值均明显低于非OP组。ROC曲线分析中,L1、L2、L3、L4、腰整体、大转子、Ward's三角区、整体及前臂整体BMD的T值诊断OP的灵敏度分别为96.20%、95.22%、90.16%、96.03%、92.01%、89.36%、99.26%、90.02%和96.03%,特异度分别为81.00%、82.19%、85.22%、83.06%、83.06%、90.22%、80.06%、86.23%和83.09%,AUC分别为0.908、0.905、0.896、0.906、0.903、0.879、0.918、0.901和0.906。logistic回归分析中,高龄、病程长、28个关节的风湿活动度评分(DAS28)、血沉及补充钙剂等均为青海地区绝经后女性RA患者发生OP的危险因素。结论:DXA检测RA发生OP患者BMD可作为OP评估的“金标准”,且影响青海地区绝经后女性RA患者发生OP的危险因素较多,临床应结合相关因素制定合理的措施,以降低OP的发生率。

双能X射线测定肉类肥瘦比例研究进展

近年来,我国肉类加工行业发展迅猛,自动化和智能化水平逐渐提高,多种肥瘦比例检测技术被应用到肉制品加工和屠宰行业。双能X射线吸收法(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)是解决肉制品在线肥瘦比例检测的最佳方法之一,具有精准度高、耗时短、可以对胴体全身进行检测的优势。本文比较当前各种肥瘦比例检测技术的特点,介绍DXA的概念、测量方式,重点探讨DXA在肥瘦比例测定中的应用和研究进展,通过对研究现状、设备类型和存在问题的分析,讨论未来该技术应用的发展方向。

双能X射线安检机图像动态范围重映射算法

针对双能X射线安检机生成的图像无法在普通显示器上呈现所有细节的问题,提出一种基于多尺度局部边缘保持滤波(LEP)的色调映射算法。首先,将从X射线安检机获取的高能和低能图像,按照各自穿透特点匹配权重因子进行融合;其次,对融合图像进行自然对数变换,使用LEP滤波获得基础层图像,再通过作差方式获取细节层图像和tanh函数增强,对增强后的细节层图像进行相加融合;最后,进行负指数变换和灰度线性拉伸后得到尽显细节的低动态范围图像。实验结果表明,文章所提算法在行李包裹图像主观评价及国标测试体上表现良好,能够有效提高X射线图像的质量。

双能X射线骨密度仪的质量控制检测与质量管理

目的对双能X射线骨密度仪(Dual-Energy X-Ray Absorptiometry,DXA)进行质量控制检测,探讨DXA设备的质量控制检测与质量管理方法。方法使用美国GE-Lunar公司生产的DXA设备质量保证(Quality Assurance,QA)模块和脊椎模型,对DXA设备进行准确度误差和精确度误差的质量控制检测,并使用Minitab质量管理统计软件进行质量管理。结果DXA设备检测QA模块高、中、低骨密度(Bone Mineral Density,BMD)的准确度误差绝对值分别为0.10%、0.10%、0.40%,精确度误差分别为0.70%、0.70%、0.80%;DXA设备检测QA模块高、中、低BMD的休哈特(Shewhart)质量控制图上各检测点均在基线附近随机波动,均未偏离Shewhart法则;DXA设备检测脊椎模体L1~L4:BMD、骨矿物质含量、面积的累积和质量控制图上各标绘点均在中心线附近随机波动,且所有累积和线均在上下控制界限内。结论通过对DXA设备进行定期质量控制检测和质量管理,可实时掌握设备的工作状态,为临床及科研工作提供准确、可靠的检测结果。

双能X射线吸收法测量双侧股骨颈骨密度的差异及影响因素

背景:应对骨质疏松症是中国应对人口老龄化的重要组成部分,骨质疏松的早期预防、早期发现及早期干预被认为在改善预后中起到非常重要的作用。目的:分析影响双侧股骨近端骨密度差异的相关因素,探讨提升双能X射线吸收法诊断效能的方法。方法:回顾性分析2021年1-7月在中山大学孙逸仙纪念医院核医学科进行双能X射线吸收法骨密度检查共207例受检者的临床资料,分组后分析组间差异性及导致差异性的相关因素,多元logistic回归方程校正,受试者工作特征曲线预测效能。结果与结论:①入组受检者个体双侧股骨颈骨密度的差异[高于最小有意义变化(LSC)]与左右利手、睡眠朝向偏好等无显著相关关系(P均>0.05);②对于绝经后女性及50岁以上男性,当左侧股骨颈T值为-0.9或-1.0时(且此时骨密度值与T值为-1.1时的骨密度值差值大于LSC)加做右侧检查则可明显提高骨量减少的诊断率(P<0.001),且经多元logistic回归分析校正传统因素后提示其为独立影响因素,OR=0.001,95%CI(0.000-0.326),P=0.03,受试者工作特征曲线预测其改变诊断的效能:曲线下面积=0.765,95%CI(0.536-0.993),P=0.018;③提示对于绝经后女性及50岁以上男性,当其左侧股骨颈T值为-0.9或-1.0时(且此时骨密度值与T值为-1.1时的骨密度值差值大于LSC),行腰椎+双侧股骨近端双能X射线吸收法骨密度检查较单侧检查可显著提高骨量减少的诊断率。

双能X射线骨密度仪对骨质疏松症的临床诊断效果分析

探究双能X射线骨密度仪(DXA)对骨质疏松症临床诊断效果的影响。方法 收集2020年1月至2023年3月我院门诊和住院患者中,经临床初步诊断为骨质疏松症的30例患者,所有患者均进行了双能X射线骨密度检查,同时采集了患者基本资料及详细病史。结果 30例患者中,9例(30%)为轻度骨质疏松、14例(46.7%)为中度骨质疏松、6例(20%)为重度骨质疏松、1例(3.3%)未明确分级。与临床初步诊断相比,DXA检测结果明确了患者的骨密度情况,同时对骨质疏松症的发现率、分类和严重程度的评估具有更高的准确性。结论 双能X射线骨密度仪在骨质疏松症的临床诊断中具有重要作用,可以提高诊断准确性和临床治疗效果。

评价骨质疏松症临床诊断中双能X射线骨密度仪的诊断效果研究

对双能X射线骨密度仪用于骨质疏松症临床诊断中的临床价值。方法 以组间均衡分配法选取我于上海市普陀区甘泉街道社区卫生服务中心在2020年6月到2021年6月期间收治的患者50例,将其分为2组。对照组应用腰椎定量CT,评估组应用双能X线骨密度仪,对比诊断价值。结果 对比实验结果,相较于对照组,评估组的诊断价值较高(P<0.05)。结论 与腰椎定量CT相比,双能X线骨密度仪的临床应用价值更高,建议推广。

不同性别Singh指数与双能X射线骨密度仪测量骨密度的相关性

背景:Singh指数和骨密度测量是临床常用来了解骨强度及骨质疏松情况的方法,而二者之间的相关性及其性别差异性未见报道。目的:了解Singh指数与双能X射线骨密度仪测量骨密度在不同性别的相关性。方法:取股骨颈骨折行假体置换患者股骨颈标本42份,将42份标本按性别分组采用双能X射线骨密度仪测量体外股骨颈骨密度值;对术前X射线片进行Singh指数分级,了解Singh指数与骨密度的双变骨量相关性。结果与结论:男性Singh指数与骨密度的双变骨量相关性分析结果显示,Spearman相关指数r=0.646,P=0.002,二者有非常显著的相关性,并且男性骨密度值与Singh指数有正相关性,根据二者的检查结果可初步判断患者骨质疏松情况;女性Singh指数与骨密度的双变骨量相关性分析结果显示,Spearman相关指数r=0.304,P<0.181,二者无统计学上的相关性,说明女性患者因绝经后骨质疏松加剧,骨密度值与Singh指数相关性不明确,临床治疗时需根据个体情况采用不同治疗方法。

双能X射线骨密度仪的临床应用现状及进展

随着我国社会人口老龄化现象的加剧,骨质疏松已成为威胁我国老年人的主要疾病之一,而早期发现并给予干预将有助于改善骨质疏松人群的预后。医学诊断技术的发展,使越来越多的临床诊断方法应用于骨质疏松的诊断和监测。双能X射线是世界卫生组织推荐的用于诊断骨质疏松的金标准,且其临床应用领域进一步拓展。通过对骨质疏松症的分类、危险因素、流行病学等特征以及双能X射线临床应用现状及进展的关注,使双能X射线技术更好地服务于临床。

双能X射线骨密度仪测量离体羊股骨骨折端及钢板对接骨折端的骨密度

背景:目前,羊已逐渐成为骨质疏松研究中很有前途的动物模型。目的:采用双能X射线骨密度仪测量羊股部骨折断端及全部骨密度,探讨双能X射线骨密度仪测量过程中的准确度和精确度。方法:对双能X射线骨密度仪自带的Lunar腰椎模型扫描10次/d,确定机器准确度,再连续扫描25d,根据所测数据建立Shewhart控制图。选取3只羊中5根股骨进行7次重复扫描,采用骨密度仪自带的小动物分析软件分析羊股部骨折断端的骨密度、全部的骨密度,计算其精密度。另外选取4只羊8根股骨,用2种钢板对骨折断端固定,分析骨密度及骨矿含量的变化。结果与结论:双能X线骨密度仪的准确度为-1.0%,离体羊股部骨折断端及全部的骨密度测量精密度为0.005～0.537g/cm2。股骨全部骨和骨折断端密度的短期精密度分别为0.8%和1.5%,股骨全部和骨折断端骨矿物含量的短期精密度为0.9%和7.5%。不同钢板固定后的羊股骨骨密度、骨矿含量差异无显著性意义。结果证实,双能X射线骨密度仪能准确测量离体羊股骨的骨密度,但在骨折断端骨矿含量精密度分析有一定的误差。

两种双能X射线吸收法骨密度仪数据共享:Challenger与Holigic仪器的交叉校正

背景:为达到数据共享的目的,不同厂家生产的双能X射线吸收骨密度仪需要进行仪器之间的校正。目的:利用峰值骨量的人群尝试确立Challenger与Holigic QDR4500型DXA之间的数据换算关系。设计、时间及地点:数据直线相关及回归分析实验,于2007-10在青岛海慈医院骨密度室完成。对象:25～35岁符合青岛地区峰值骨密度的健康成年女性30人。方法:受试者分别经法国DMS公司产的Challenger型扇形束X射线吸收骨密度仪和美国Hologic公司产的QDR-4500A型扇形束X射线吸收骨密度仪测得骨密度值。主要观察指标:通过直线相关与回归分析分别计算出L2～4正位和左侧股骨颈、大转子、Ward三角区6个骨骼区域的骨密度换算公式,并进行青岛与长沙两地区健康女性多骨骼部位骨密度数据库校正前后的比较以验证公式的可行性。结果:两种骨密度仪测定得到的数据显著相关,存在线性关系。校正之前,青岛地区女性髋骨骨密度高于长沙地区;校正之后两地区骨密度无显著性差别。结论:峰值骨量人群可用于Challenger与Holigic QDR4500型双能X射线吸收骨密度仪之间的校正。

双能X射线材料识别技术在大型集装箱检测系统中的应用

在类似大型集装箱检测系统的实验平台上完成了一系列有关材料识别的实验。实验结果表明,在5-10MeV的能量范围内,大型集装箱检测系统利用双能X射线技术根据有效原子序数识别材料组是可行的。

广州地区双侧股骨近端双能X射线吸收法测量骨密度1055名的临床价值

目的:观察双侧股骨近端相应部位骨矿密度的差异性,探讨双能X射线吸收法测量双侧股骨近端的诊断价值。方法:选择2001-11/2005-12在暨南大学附属第一医院进行骨密度测量的广州地区受试者1055例(女性组789例、男性组266例)。①所有受试者进行了双侧股骨近端(股骨颈、股骨转子区、股骨颈上部和整体髋关节)双能X射线吸收法骨密度测量,比较双侧股骨近端骨密度。②从受试者中筛选出绝经后妇女500例,按照世界卫生组织1994年制定的方案,依据双侧股骨近端各测量部位的最低T值进行诊断,比较双侧股骨近端骨密度测量结果在诊断水平上可造成的差异。③从受试者中随机选取30例(男8例,女22例,年龄21～72岁,平均42.1岁)同时进行了两次骨密度测量,计算各测量部位的精密度和最小显著变化值。结果:①女性组和男性组双侧股骨近端各测量部位骨密度值呈高度正相关(r=0.88～0.97,P<0.001)。男性组各部位骨密度值双侧差异均不显著;女性组中整体髋关节的骨密度值存在较小的但有统计学意义的差异(骨密度差值=0.030g/cm2,t=2.387,P=0.017),右侧高于左侧。②在500例绝经后妇女中,左右侧股骨近端结果一致者83.2%(416/500),84例(16.8%)双侧测量结果可产生不一致的诊断。经精密度校正后7.0%(35/500)双侧测量结果可产生不一致的诊断。③股骨近端不同部位的单侧测量精密度在0.7%～2.2%,而相应部位的双侧测量精密度在0.6%～1.2%。双侧测量精密度比单侧测量提高20%～45%。结论:①广州地区女性股骨近端的骨密度值存在较小的但有统计学意义的差异。②双侧测量精密度比单侧测量提高,有助于监测骨矿物质密度变化。③有部分的个体双侧测量会改变单侧测量的诊断结果,单侧测量存在有漏诊的可能性。

双能X射线骨密度仪技术进展综述

骨质疏松的日趋严重使得骨密度的测量越来越受到人们的关注。随着医疗技术的不断进步,双能X射线骨密度仪以其精确的测量结果,较低的辐射剂量以及多种类多型号,被广泛运用于骨质疏松的诊断中。本文介绍骨密度的概念、测量方法和部位,重点介绍双能X射线骨密度测量的基本原理和关键技术。通过不同的分类方法对现有双能X射线骨密度仪进行分析和阐述,并通过硬件和软件对目前双能X射线骨密度仪存在的问题进行分析,对未来该技术的发展趋势进行了讨论和预测。

双能X射线透射系统的噪声分析与滤波方法研究

针对原始双能X射线透射信号包含的噪声复杂且滤波困难的问题,根据双能X射线透射分选技术的工作原理,建立了双能X射线透射信号采集与分析系统,对双能X射线透射信号中所包含的背景噪声、孤立噪声、电路互连串扰噪声和探测随机噪声的来源及其特性进行了研究;对探测随机噪声的高斯分布特性、孤立噪声的无规律性和探测板之间的串扰噪声的固定性进行了归纳,提出了一种改进的邻域相关自适应中值滤波法,进行了6009铝合金块的双能X射线透射分析实验,对比分析了中值滤波法和所提出算法的滤波效果。研究结果表明,所提出的改进的邻域相关自适应中值滤波法能有效地滤除双能X射线透射信号中的噪声。

生物电阻抗分析法和双能X射线吸收法测定住院老年人肌肉质量的对比研究

目的比较生物电阻抗分析法(BIA)和双能X射线吸收法(DXA)测定住院老年人肌肉质量结果的一致性,为住院老年病人肌少症筛查提供方法学基础。方法选择100例老年住院病人,分别采用DXA和BIA方法测定上肢、下肢及全身肌肉质量,应用相关分析、配对t检验、Bland-Altman法检验2种方法测定结果的一致性。结果相关分析显示,BIA与DXA各指标测定值之间r值范围为0.67~0.92(P均<0.001);配对t检验显示,BIA与DXA测定上肢及全身肌肉质量差异无统计学意义(P>0.05),下肢测定值差异有统计学意义(P<0.001),BIA法倾向于高估老年病人下肢肌肉质量;Bland-Altman分析显示,2种方法各指标测定值均具有较高的一致性;2种方法对女性肌肉质量减少检出率差异无统计学意义(P=0.5),对男性检出率差异有统计学意义(P=0.016)。结论 BIA法在住院老年人肌肉质量测定中有较好的应用价值,但应注意BIA与DXA测定下肢肌肉质量之间的差异,差异可能是来源于对人体组织划分方法的不同而不是测量方法误差。

双能X射线骨密度仪不同测量方式检测大鼠骨密度的准确性

背景:双能X射线骨密度仪是诊断骨质疏松症的金标准,但采用其系统默认方式测量小动物骨密度误差很大。目的:观察双能X射线骨密度仪不同测量方式对大鼠骨密度测量准确度的影响。方法:应用双能X射线骨密度仪对六七月龄雌性SD大鼠进行全身扫描,分别采用自定义手动矩形方式、手动椭圆形方式与系统默认标准方式依次测量大鼠的全身、头部及脊柱部位的骨密度。结果与结论:手动椭圆形方式与系统默认方式测得的大鼠全身、头部和脊柱的骨密度差异无显著性意义(P>0.05),而手动矩形方式与系统默认标准方式间差异有显著性意义(P<0.01)。双能X射线骨密度仪应用手动椭圆形方式与系统默认标准方式对测量结果影响不大,但手动矩形测量方式误差较大。提示手动椭圆形方式可作为小动物骨密度测量后的分析方法之一。