压缩感知联合并行采集技术的屏气3D LAVA FLEX序列在肝脏磁共振快速成像中的应用

目的探讨压缩感知(compressed sensing,CS)不同加速因子(acceleration factor,AF)联合并行采集技术(parallel acquisition technique,PAT)基于区域增长和相位校正水脂分离技术的三维肝脏容积加速采集(three-dimensional liver acqusition with volume acceleration flexible,3D LAVA FLEX)屏气序列在肝脏MR快速成像中的应用。材料与方法招募28名健康受试者,采用GE Architect 3.0 T MR仪行结合PAT AF 2以及不同CS AF的屏气3D LAVA FLEX序列的肝脏扫描。扫描序列分为五组,分别为PAT 2组和基于PAT 2的CS 1.2、CS 1.5、CS 2、CS 2.4组。由两位观察者分别对肝脏的水相、同相位(in-phase,IP)、反相位(opposed-phase,OP)图像质量进行5分制主观评分。取肝门水平的同一层面,放置感兴趣区域(region of interest,ROI)于肝右叶前、后段和肝左叶内、外段及其同一相位方向的右侧竖脊肌。记录各个ROI的平均信号强度(signal intensity,SI)及竖脊肌的噪声强度(standarddeviationg,SD)值,分别计算图像信噪比(signal-to-noiseratio,SNR)以及对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR)。用组内相关系数(intra-class correlation cofficient,ICC)分析两位观察者主观评分和测量数据一致性;用Kruskal-Wallis H检验分析主观评分间差异;使用单因素方差分析(analysis of variance,ANOVA)对比不同组间SNR、CNR的差异。结果两位观察者对图像质量的主观评分及测量数据均为一致性良好(ICC>0.75)。五组水相、IP和OP图的主观评分组间差异有统计学意义(P<0.001,P<0.001,P<0.001)。五组图像肝右叶前、后段和肝左叶内、外段SNR的组间差异有统计学意义(P<0.001,P=0.004,P=0.002,P<0.001),CNR的组间差异无统计学意义(P=0.802,P=0.979,P=0.772,P=0.910)。当CS AF=2.4时,水相、IP、OP图像的主观评分与常规PAT 2组差异有统计学意义(P=0.009,P<0.001,P<0.001),肝右叶前、后段和肝左叶内、外段SNR与常规PAT 2组差异有统计学意义(P=0.010,P=0.002,P<0.001,P<0.001)。结论随着CS AF的增加,扫描时间逐渐缩短,在保证图像质量的前提下,基于PAT AF 2的屏气3D LAVA FLEX序列临床推荐CS AF 2作为肝脏动态增强和IP、OP成像的扫描参数,并且比常规PAT AF 2的方案扫描时间下降44%,成像效率大幅提高。

医学图像三维可视化技术及其应用

目的:医学图像三维可视化技术是医学图像领域新的研究热点,其应用领域广泛。为了更直观的掌握人体内部信息,医学图像三维可视化技术仍需继续发展。方法:本文对国内外近年来医学图像三维可视化技术及其应用进行了较为全面的综述。结果:主要介绍了三维可视化技术、体绘制加速技术、结合医学图像三维可视化的思路及在临床诊断和临床治疗上的最新应用,并对不同方法的特点及存在的问题进行了讨论。结论:研究表明,医学图像三维可视化技术在临床医学上已经取得了大量的应用成果。随着计算机技术的不断成熟和新技术不断涌现,医学图像三维可视化技术及其应用也将继续发展和完善。

压缩感知不同加速因子对肝脏3D-mDixon序列成像质量的影响

目的:探讨压缩感知技术(CS)的不同加速因子(AF)对肝脏3D-mDixon序列图像质量的影响。方法:招募10例健康志愿者采用3.0T MR仪行肝脏3D-mDixon序列扫描,设计6组扫描方案:SENSE2及AF为2~6的CS技术(CS2~CS6组),扫描时间分别为20.5、18.7、12.9、10.0、8.5和7.1s,6组的其它扫描参数保持一致。由两位观察者分别在第一肝门水平的肝左外叶、左内叶、右前叶、右后叶及右侧竖脊肌处放置勾画ROI,分别测量各ROI的信号强度及其标准差,并计算相应的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。两位观察者分别对6组的图像质量进行5分制主观评分。对6组图像质量的主观评分和客观评价指标进行统计学分析。结果:两位观察者对图像质量的客观评价指标的测量结果及主观评分的一致性均达到了良好(ICC>0.75)。6组间SNR和CNR的差异有统计学意义(P<0.05)。SENSE2组及CS2~CS4组:4组的SNR分别为44.1±3.6、47.9±6.8、47.6±6.2和48.0±6.7,CNR分别为16.0±1.8、16.9±4.0、17.0±4.4和17.4±4.4,4组间SNR和CNR的差异均无统计学意义(P>0.05)。CS5和CS6组图像的SNR分别为40.5±3.9和40.7±4.6,CNR分别为12.3±3.2和13.4±2.4,均显著低于CS2~CS4组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。SENSE2组和CS2~CS4组的图像质量评分均高于CS5和CS6组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:基于压缩感知技术的3D-mDixon序列肝脏扫描,随着加速因子的增加,扫描时间缩短,但肝脏的SNR及图像质量下降,加速因子为4时能在确保图像质量的前提下使扫描时间降低约50%,可作为肝脏检查的最佳扫描方案。

IBRAC技术在分布式虚拟仿真系统中的应用研究

基于图像的方法和基于模型的方法是生成虚拟场景的两种方法,但这两种方法在分布式虚拟场景的生成过程中各有优缺点。将两种方法的优点相结合,在分布式虚拟仿真系统中引进IBRAC技术,有三个优点:绘制速度快、网络带宽限制低、能够进行交互控制。该文结合分布式门式起重机虚拟仿真培训系统对IBRAC技术进行了研究。首先给出了该系统的总体结构,然后分析系统中用到的IBRAC技术重要算法,最后对IBRAC技术在系统中的应用前景进行了展望。

基于线性八叉树的快速直接体绘制算法

提出了基于线性八叉树的加速体绘制算法。利用线性八叉树对物体进行空间剖分,光线投射法跨越体数据集中的空体素,以提高绘制的速度。针对光线穿越体数据时的特殊情况,改进线性八叉树邻域查找的方法,特别是不同尺寸的邻域查找方法,克服了层次八叉树邻域查找的低效率,同时提出了光线离开平面的简洁判定方法,方便光线下一个采样点的计算。实验结果表明,该算法能够有效地提高绘制的速度。