微米级X射线断层成像技术对四川元坝地区页岩微裂缝的定量表征

页岩中微裂缝的定量研究有利于认识储层类型与页岩气勘探潜力评价。微米级X射线断层成像(微米CT)技术是观测微裂缝最为直观的方法。本文以四川盆地元坝地区大安寨段页岩为研究对象,通过微米CT二维图像上微裂缝的识别与统计,定量计算了页岩样品的微裂缝孔隙度,并结合氦气法获得的页岩样品的总孔隙度,定量评价了微裂缝在页岩总孔隙空间的比例。结果表明:页岩中微裂缝主要为构造微裂缝,缝宽主要在0~12μm,三维空间内呈层状展布;页岩的氦气孔隙度为2.24%~4.60%(平均3.48%),其中微裂缝孔隙度为0.25%~1.06%(平均0.82%),在总孔隙空间中占比平均23.28%。与四川盆地焦石坝地区海相龙马溪组页岩(微裂缝孔隙度平均0.3%~1.3%,占总孔隙空间的6.1%~22.4%)中微裂缝的发育程度相当。元坝地区大安寨段页岩为孔隙型储层,发育丰富的纳米级基质孔隙,有利于页岩气的富集;同时微裂缝发育,可以沟通众多孤立的基质孔隙,有利于页岩气的高产。元坝地区大安寨段页岩为孔隙型储层同时微裂缝发育,表明具有页岩气高产稳产的孔隙条件和良好勘探潜力。

电子计算机X射线断层成像薄层扫描及动态增强检查在周围型小肺癌诊断中的应用

目的评估电子计算机X射线断层成像(CT)薄层扫描及动态增强检查在周围型小肺癌诊断中的应用价值,以期为临床早期诊疗提供依据。方法选取焦作市疾病预防控制中心2020年3月至2022年12月期间收治的疑似周围型小肺癌患者204例作为研究对象,依据病理结果分成肺癌组(135例)与肺炎组(69例),统计对比两组CT影像特征,分析CT薄层扫描以及动态增强的诊断价值。结果肺癌组不规则形病灶、边界模糊、毛刺状边界、空泡、强化、血管侵犯占比均高于肺炎组(P<0.05);CT薄层平扫、动态增强联合诊断的敏感度、准确度均高于单一CT薄层平扫、动态增强(P<0.05);CT薄层扫描平扫、动态增强联合诊断分期结果和病理结果kappa值为0.916,高于单一检查方式(P<0.05)。结论CT薄层扫描联合动态增强检查应用于周围型小肺癌临床诊断中,具有较高诊断效能,并能为临床分期鉴别提供可参考依据,便于临床早期制定针对性治疗措施。

正电子发射/X射线计算机断层成像系统的电磁兼容及测试技术

正电子发射/X射线计算机断层成像系统为很多患者提供了帮助,在癌症筛查和诊断方面为医生的判断提供了重要依据,作为大型永久性安装医用电气设备,正电子发射/X射线计算机断层成像系统的电磁兼容问题不容忽视,在审评注册前应确保其通过电磁兼容检测,符合电磁兼容标准要求。本文针对正电子发射/X射线计算机断层成像系统与电磁兼容国家标准进行论述。

磁共振成像弥散加权成像与X射线计算机断层扫描在软骨肉瘤级别诊断中的价值

目的:探究磁共振成像(MRI)弥散加权成像(DWI)与X射线计算机断层扫描(CT)在软骨肉瘤级别诊断中的价值。方法:选择在医院接受治疗的75例软骨肉瘤患者,均给予DWI与CT检查,分析DWI、CT与DWI联合CT检测对低级别和高级别软骨肉瘤的诊断效能。结果:DWI、CT及DWI联合CT的3种方法检测低级别软骨肉瘤的准确率、特异度、灵敏度、阳性预测值以及阴性预测值比较,差异均有统计学意义(χ^(2)=35.815,χ^(2)=45.577,χ^(2)=7.086,χ^(2)=16.559,χ^(2)=24.565;P<0.05),DWI联合CT检查的准确率、灵敏度、阳性预测值及阴性预测值显著高于DWI,差异具有统计学意义(χ^(2)=23.825,χ^(2)=6.972,χ^(2)=14.733,χ^(2)=23.587;P<0.05),DWI联合CT检查的准确率、特异度、灵敏度、阳性预测值以及阴性预测值显著高于CT检查,差异具有统计学意义(χ^(2)=34.571,χ^(2)=35.821,χ^(2)=4.600,χ^(2)=14.075,χ^(2)=13.775;P<0.05)。DWI、CT、DWI联合CT检测高级别软骨肉瘤的准确率、特异度、灵敏度、阳性预测值以及阴性预测值比较,差异具有统计学意义(χ^(2)=57.344,χ^(2)=43.357,χ^(2)=11.811,χ^(2)=29.98,χ^(2)=9.192;P<0.05),DWI联合CT检查的准确率、特异度、灵敏度、阳性预测值以及阴性预测值显著高于DWI,差异具有统计学意义(χ^(2)=48.497,χ^(2)=40.444,χ^(2)=11.799,χ^(2)=24.358,χ^(2)=8.347;P<0.05),DWI联合CT检查的准确率、特异度、阴性预测值以及阴性预测值显著高于CT检查,差异具有统计学意义(χ^(2)=40.592,χ^(2)=23.371,χ^(2)=21.773,χ^(2)=5.492;P<0.05)。结论:DWI联合CT检测可为临床提供更多的诊断信息,可有效鉴别低、高级别的软骨肉瘤,在临床诊断、区分软骨肉瘤的分级诊断中具有一定的临床指导价值。

基于改进谱投影梯度算法的X射线发光断层成像

X射线发光断层成像(XLCT)是一种可同时获得解剖结构和功能信息的新型分子影像技术,在早期肿瘤检测与放疗方面具有重要应用潜力,但由于测量信息少,成像模型复杂等原因,其断层重建一直是挑战性难题。本文采用非单调Barzilai-Borwein梯度(NBBG)算法来求解重建问题目标函数。每次迭代中,谱投影梯度方法近似为L1范数约束的最小二乘问题。Barzilai-Borwein梯度法获得相应的更新方向,提高算法的收敛速度。采用非单调性线性搜索策略构建最优步长,保证全局收敛性。通过将Barzilai-Borwein梯度法和非单调性搜索结合,在保证全局收敛的同时,克服了选取精确步长带来较大计算量的缺点。数值仿真实验和物理实验得到的基于NBBG算法的单光原重建位置误差分别为0.68和0.94mm,与分裂增广拉格朗日收缩算法(SALSA)相比,本文方法在重建精度、鲁棒性和重建效率等方面都获得了较优的结果。

X射线发光断层成像中笔束与锥束激发性能的对比

研究了X射线发光断层成像(XLCT)的激发性能,对笔束XLCT和锥束XLCT等两种主要的成像系统在不同激发方式下的扫描时间、重建精度、分辨率及重建时间等性能指标进行了对比研究。设计的对比实验中,笔束XLCT系统的扫描时间为436s,锥束XLCT系统的扫描时间仅为10s。目标实验中,笔束XLCT系统的重建时间为82.57s,重建误差为0.47mm;锥束XLCT系统的重建时间为172.63s,重建误差为1.59mm。在边距分别为1mm和0.5mm的两组双目标实验中,笔束XLCT系统均能准确分辨,重建误差均在0.8mm以内,而锥束XLCT系统对边距为1mm的双目标重建误差均达到了1.7mm左右;当目标边距缩小到0.5mm时,其已无法进行全域分辨。实验结果表明:相比于锥束XLCT,笔束XLCT利用自身的"激发先验"优势具有较短的重建时间、较高的定位能力和分辨率,但是其系统扫描时间要明显大于锥束XLCT。本文的工作为选择合适的XLCT成像系统提供了参考。

基于X射线成像原理的电缆缓冲层缺陷的可视化检测技术对比研究

近年来,高压电缆缓冲层烧蚀缺陷导致电缆故障问题频发,如何有效地对缓冲层缺陷进行检测引起了行业内的广泛关注。基于缓冲层缺陷与其相邻层间的密度差异,分别对X射线数字成像技术和计算机断层成像技术开展了检测参数研究,对比分析了两种方法对不同类型缺陷的检出有效性及在不同干扰下的检测效果。结果表明,计算机断层成像技术在检测准确度和抗干扰性优于X射线数字成像技术,但在检测的现场适用性方面有局限。研究给出两种检测技术的最佳检测参数及各自的优缺点,为后续高压电缆的缓冲层缺陷可视化检测提供了有益的参考。

采用快速贝叶斯匹配追踪的单视图X射线发光断层成像

为了缓解单视图X射线发光断层成像中出现的不适定性问题,提出了一种结合区域迭代收缩策略的快速贝叶斯匹配追踪方法。该方法将贝叶斯模型和贪婪算法相结合,可以从较少的观测值中高效快速地恢复稀疏信号。为了进一步提高重建精度,将快速贝叶斯追踪与区域迭代收缩策略结合,简化了自适应有限元方法在网格划分和系统矩阵构建方面的复杂性,在缩减因子迭代缩小可行区域的同时,缓解了X射线发光断层成像逆向题求解中的病态性。为评估该方法的有效性,设计了仿真实验与真实物理仿体实验。仿真结果表明,本文方法在加快重建速度的同时,显著提高了纳米发光目标的定位精度和发光产额的定量结果,它们分别为0.73mm和0.79μg。真实物理仿体实验进一步验证了该方法在实际单视图X射线发光断层成像中的可行性。

X射线微断层扫描技术(XDMT)在多孔介质中含砷聚集物的三维成像应用

利用X射线微断层差异扫描技术,扫描富砷河床沉积物及人工含砷样品,对多孔介质中的含砷聚集物进行成像分析.利用Avizo 6和Blob3D等工具对获取的数据进行处理,从而实现了含砷聚集物的三维可视化成像.结果显示,大量的含砷聚集物沉积在多孔介质颗粒表面,且不同尺寸的聚集物呈现出明显的形态多样化特征.小颗粒聚集物趋向于球形,大颗粒聚集物则趋向于扁平状.研究表明,该技术可在不破坏样品的前提下,直接观测多孔介质因沉积作用导致其内部结构的变化.

微米级X-ray断层扫描技术在TiAl铸件无损检测中的应用

研究采用MU2000 X射线仪对Ti6Al4V合金的铸造工艺进行了研究.通过逐级放大倍率法对Ti6Al4V合金铸件的内部进行微观检测,X射线断层成像图片表明:铸件内部大部分区域呈现灰色,该灰色部位代表着铸件致密的结构,证明浇注工艺及型壳结构设计的合理性;同时,还观察到铸件内部存在气孔、缩孔和熔接痕缺陷.经分析认为:浇注温度、型壳预热温度偏低是导致产生气孔、缩孔缺陷的主要原因,而熔接痕缺陷则与浇注系统设计的不合理相关.

X射线源透射式工业计算机断层扫描成像技术在复合材料工件检测中的散射修正

在X射线源透射式工业计算机断层扫描成像技术(X-TICT)中,X射线透射物质时,发生了Compton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。因此,必须进行散射修正。利用X射线透射物质时X光子散射遵循的Compton散射强度方程,结合X射线与物质相互作用的特性,建立了有效去除X-TICT在复合材料工件检测中光子散射问题造成的图像伪影的散射修正模型。探头的总计数减去散射光子数,即可有效去除X-TICT在复合材料工件检测中散射光子造成的伪影。

乳腺数字X射线联合MRI对Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化患者的诊断价值

目的探讨乳腺数字X射线联合磁共振成像(MRI)评估Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化的诊断价值。方法选取2021年6月至2023年7月江苏省昆山市第二人民医院行手术治疗的79例乳腺Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化患者为研究对象,所有患者均进行乳腺数字X射线、MRI检查。以病理结果为“金标准”,分析良性、恶性患者乳腺数字X射线图像特征、MRI特征,分析不同检查方法的诊断效能。结果以病理检查结果为“金标准”,恶性患者34例,良性患者45例,其中乳腺纤维腺瘤21例、乳腺囊性增生12例、乳腺炎12例。良、恶性患者乳腺微钙化、无定型、粗糙不均质分布比较,差异有统计学意义(P<0.05)。良、恶性患者时间-信号强度曲线各型占比比较,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺数字X射线联合MRI检查的特异度、准确度高于单一检测,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺数字X射线、MRI、乳腺数字X射线联合MRI检查与“金标准”一致性一般,Kappa值分别为0.625、0.630、0.726。结论乳腺数字X射线联合MRI检查诊断Bi-RADS 4级可疑恶性微钙化的价值较高,有助于临床医生准确地判断可疑微钙化患者的恶性可能性。

磁共振成像与电子计算机X射线断层扫描对胆系结石患者检出率的对比分析

目的对比分析磁共振成像(MRI)与电子计算机X射线断层扫描(CT)对胆系结石患者检出率。方法选取安阳地区医院2018年1月-2019年7月经手术证实为胆系结石患者48例,以手术结果为金标准,术前均行CT、MRI检查,统计对比CT、MRI检查结果检出率。结果MRI检查结果显示胆系结石检出率95.83%(46/48)高于CT 62.50%(30/48,P<0.05);MRI胆囊结石检出率94.44%(17/18)与CT 72.22%(13/18)对比无显著差异(P>0.05);MRI胆管结石检出率100.00%(13/13)、胆囊结石并胆管结石检出率94.12%(16/17)高于CT 53.85%(7/13)、58.82%(10/17,P<0.05)。结论与CT相比,MRI胆系结石及类型检出率较高,可为临床治疗方案制定与选择提供可靠依据。

放射诊断学史上新的里程碑——电子计算机X射线断层成像(CT)

通过对电子计算机 X射线断层成像 (CT)技术的发明过程的描述 ,展现了科学发明在交叉学科取得重大成就的典型范例 。

一种用于X射线荧光计算机断层成像的改进迭代重建算法

针对X射线荧光计算机断层成像过程中散射噪声带来的影响,提出一种改进的迭代重建方法。该方法通过在似然函数中添加散射光子的统计噪声,建立散射噪声的投影矩阵,迭代过程中同时更新荧光图像和散射图像,达到精确估计散射噪声的目的,实现有效重建。实验结果表明,本文算法相较极大似然-期望最大化算法,重建图像背景噪声低,感兴趣区域灰度分布均匀,视觉效果更佳。

基于X射线相衬显微断层成像的真皮纤维架构表征

越来越多的研究表明,皮肤中的组织液可以沿纤维轨道长程流动。这种以纤维丝为轨道的液体流动与真皮层和皮下组织层的纤维骨架有关,而其中的三维纤维骨架结构尚未得到表征。利用上海同步辐射光源BL13W1线站的X射线相衬显微断层成像技术,得到了真皮层和皮下组织层内部的三维纤维骨架结构,结合计算机图形处理技术,成功表征了人体皮肤中的三维纤维骨架结构,发现真皮层中的纤维骨架具有长程有序且与真皮深度紧密联系的分布特征。为理解皮肤中组织液的长程流动现象提供了一种高分辨率的表征方法。

时域X射线激发荧光断层层析成像方法研究

目标为了能够在X射线激发荧光断层成像(XLCT)中同时重建荧光产率和荧光寿命参数分布,进行了时域XLCT方法研究。方法笔者提出了一种基于时间相关单光子计数(TCSPC)技术的时域XLCT方法 ,并建立了基于广义脉冲谱技术(GPST)的正向模型,通过数值模拟验证时域XLCT方法的可行性。结果能够同时获得荧光产率和荧光寿命参数分布,重建结果具有极高的重建精度和空间分辨率。结论仿真计算结果表明,对于多组分荧光基团,时域XLCT方法能够同时成功重建荧光产率和寿命参数。

HOLOGIC 3D数字乳腺断层成像——刷新乳腺X射线检查新标准

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,也是妇女癌症死亡最常见的疾病,其发病率逐年上升,给妇女的身心健康带来了严重的影响和危害。我国近年来乳腺癌新发数量和死亡数量分别占全世界的12.2%和9.6%。早期乳腺癌患者治疗效果极佳,但仍有10%左右的患者治疗效果不明显,最终死于乳腺癌多处转移及随之而来的全身性疾病。

X射线诱导声学计算机断层成像技术及其生物医学应用进展

X射线诱导声学计算机断层成像(XACT)作为近几年来发展起来的生物医学成像手段之一,因其具有低X射线辐射剂量、快速三维成像以及多角度可选采集等优点而受到广泛的欢迎,在生物医学成像方面具有很大的发展潜力。本文总结了XACT的发展背景及研究进程,并对成像原理进行了详细阐述,然后分别对基于单元探测器、环形探测器、半球形探测器以及平面矩形探测器的四种成像模式进行了系统的介绍,同时简单介绍了该技术在乳腺、前列腺及骨密度成像等生物医学领域中的应用。最后,我们对该技术在X射线剂量监控、质子治疗过程监控以及与同步辐射光源结合进行多模态成像等方面做出展望。多模态成像提供的多维、多尺度的影像学信息将为相关疾病的早期发现、诊断以及治疗监控、效果评估等提供重要参考。

磁共振成像和X射线计算机断层成像在腔隙性脑梗死中的诊断效果

目的探究腔隙性脑梗死患者诊断中磁共振成像(MRI)及X射线计算机断层成像(X-CT)检查的临床效果。方法回顾性分析2019年11月至2020年11月在医院接受检查的56例腔隙性脑梗死患者的一般资料,所有患者均行MRI及X-CT检查,观察2组不同时间检出率、脑梗死病灶检出情况及梗死灶检出数量和面积。结果脑梗死2 h内、24 h,MRI检出率分别为48.2%(27/56)、39.3%(22/56),高于X-CT 33.9%(19/56)、19.6%(11/56),差异均有统计学意义(P<0.05);MRI总检出率为94.4%(54/56),高于X-CT 59.6%(39/56),差异均有统计学意义(P<0.05);在不同区域病灶检出情况方面,MRI尾状核、内囊、脑桥部位病灶检出率分别为32.1%(18/56)、39.3%(22/56)、53.6%(30/56),高于X-CT 17.9%(10/56)、17.9%(10/56)、30.4%(17/56),差异均有统计学意义(P<0.05);MRI检出时间为(14.86±1.98)min,较X-CT(9.15±1.488)min更长,差异均有统计学意义(P<0.05);MRI检出梗死灶数量为(2.78±0.63)个,多于X-CT(2.01±0.46)个,差异均有统计学意义(P<0.05);MRI检出梗死灶面积为(2.99±0.65)mm2,小于X-CT(3.78±1.12)mm2,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论在腔隙性脑梗死诊断中,相较于X-CT,MRI诊断准确率更高,检出时间更短,可更好地为疾病治疗提供指导。