双源CT电子密度/有效原子序数(Rho/Z)在孤立性肺结节中的诊断价值

目的:探讨双源CT(DSCT)双能量技术电子密度/有效原子序数(Rho/Z)在孤立性肺结节中良恶性的诊断价值。方法:回顾性收集130例双能量平扫及增强的孤立性肺结节患者,其中恶性组68例,良性组62例,利用Rho/Z应用程序对平扫及增强静脉期图像进行评估,记录参数Rho、Z和双能量指数(DEI)值,比较两组间的差异,对于有统计学差异的参数,将绘制受试者工作特性(ROC)曲线,以评估其诊断效能。结果:平扫时,恶性组Rho (31.1±22.33)HU明显高于良性组(24.69±20.91)HU,两组之间存在显著统计学差异(P=0.003<0.05),Z与DEI在两组间差异无统计学意义(P>0.05);增强静脉期,恶性组Rho (35.3±20.85)HU明显高于良性组(24.73±17.93)HU,两组之间可见显著统计学差异(P=0.001<0.05),Z与DEI在两组间差异均无统计学意义(P>0.05)。在两组的鉴别诊断中,平扫及增强静脉期Rho的ROC曲线下面积分别为0.652、0.696。结论:DSCT双能量技术Rho/Z有一定特征,有助于孤立性肺结节的诊断。

双能CT螺距和迭代重建权重对单能衰减和有效原子序数的影响:体模研究

目的采用双能CT不同螺距宝石能谱成像(GSI)模式观察能量、螺距和迭代重建(IR)算法对CT值和有效原子序数(Z_(eff))测值的影响。方法采用双能CT GSI模式扫描由聚四氟乙烯(Teflon)、空气(Air)、低密度聚乙烯(LDPE)及丙烯酸(Acrylic)构成的Catphan500标准体模,设定螺距为1.375、0.984及0.516,分别以混合权重为20%、60%和100%的IR重建图像;记录体模各种材料在3个能量水平下(60、73和80 keV)的CT值及Z_(eff),计算并比较其在不同单能量、螺距及IR权重下的平均相对误差(MRE-CT值和MRE-Z_(eff))。结果所有能量、螺距和IR权重下,MRE-CT值均为Air0.05)。所有螺距和IR权重下,MRE-Z_(eff)均为Acrylic0.05)。结论GSI扫描参数对不同材料的影响程度不同;CT值和Z_(eff)测量精度受螺距影响而与IR强度无明显相关;能量水平仅影响测量CT值精度。

双能量CT电子云密度/有效原子序数在成骨型转移瘤与骨岛中的鉴别诊断价值

目的:旨在探讨双能量计算机体层成像(computed tomography,CT)电子云密度(electron density,Rho)/有效原子序数(effective atomic number,Z)在成骨型转移瘤与骨岛中的鉴别诊断价值。方法:前瞻性纳入2020年3月—2021年6月江苏大学附属澳洋医院104例经病理学检查确诊的恶性肿瘤患者,行双能量CT检查。结合临床及影像随访最终确诊34例成骨型转移瘤患者224个病灶,70例骨岛患者108个病灶。测量所有病灶的Z、Rho、双能量指数(dual energy index,DEI)及常规CT(regular CT value,rCT)定量值。各参数采用独立样本t检验分析进行比较。使用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线比较各参数对成骨型转移瘤与骨岛的鉴别诊断效能。结果:成骨型转移瘤和骨岛在双能量CT图像上Z、Rho、DEI、rCT值分别为11.2±0.7、(359.9±132.1)HU、0.062±0.012、(607.6±211.5)HU和12.2±0.4、(582.3±118.0)HU、0.082±0.009、(1036.9±189.1)HU。成骨型转移瘤平均值均明显低于骨岛而标准差(standard deviation,SD)高于骨岛(P<0.001)。ROC曲线显示,rCT=770.8 HU时曲线下面积为0.886,灵敏度、特异度为76.3%和82.4%;当Z、Rho、DEI阈值分别为11.9、556.1 HU和0.907时,曲线下面积分别为0.917、0.889和0.907,灵敏度分别为90.2%、94.2%和87.9%,特异度分别为84.3%、68.5%和84.3%。结论:相较于常规CT,双能量CT Rho/Z能提供多参数定量分析,对骨岛与成骨型转移瘤两者的鉴别诊断效能更优。

能谱CT有效原子序数对泌尿系结石成分的诊断价值

目的:探讨分析能谱CT有效原子序数对泌尿系结石成分的诊断价值。方法:选取2018年7月~2020年5月间我院收治的85例泌尿系统结石患者手术取石后经体外光谱分析证实的较纯成分结石92颗,其中草酸钙结石30颗,磷酸镁胺结石17颗,尿酸结石28颗,胱氨酸结石17颗。患者手术前采用能谱CT扫描,将扫描结果进行处理并测量结石有效原子序数,有效原子序数使用Kruskal-Wallis H法检验,与手术后红外光谱分析结果进行比对。结果:4种结石Kruskal-Wallis H法得到的有效原子序数两两间对比均存在明显差异(P<0.05);4类结石有效原子序数能谱CT扫描结果与取石后红外扫描结果差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:能谱CT有效原子序数能准确区分4类相对纯的泌尿系结石,值得临床推广应用。

化合物或混合物的有效原子序数研究

采用美国国家标准与技术研究所(NIST)提供的150～1 000 keV入射X、γ射线与1-92号元素相互作用的线性衰减系数值作为研究对象,对X、γ射线与物质相互作用的计算公式(7)进行分析和研究,对公式中涉及的光电效应相关参数进行修正,基本实现了150～1 000 keV能量范围内,1-92号元素的各能量值的线性衰减系数的近似计算,误差在2%以内。对化合物或混合物的有效原子序数计算公式(2)相关参数进行修正,计算结果误差在1%以内。

基于切伦科夫探测器的高能双能X射线物质有效原子序数检测

介绍了采用切伦科夫探测器在高能双能X射线物质有效原子序数检测中的应用优势。采用电子加速器产生的X射线源的双能物质有效原子序数检测中,由于能量较低的X射线(低于0.5 M eV)占有重要的份额,其光电效应的存在干扰物质有效原子序数的检测,故一般需要加滤波材料降低其数量从而改善检测效果。切伦科夫探测器由于对X射线有探测阈值要求,可以不用加滤波材料即可实现物质检测功能;另外,对高能X射线有更好的相对能量响应是其在此方面应用的另一个优势。通过在一个双能检查系统(采用6 M eV和3 M eV电子加速器)的实验证明了这种设想,实验结果和预期的设想以及模拟计算结果相吻合。

基于双能X射线的有效原子序数提取算法研究

研究X射线透视安检系统设计问题,实现有机物细分对于违禁物识别具有非常重要的意义。由于传统物质识别方法中存在的无法细分有机物的问题,利用双能X射线的衰减特性,提出一种新的有效原子序数提取算法,进而能够有效识别出多种有机物。改进方法首先将待检物质等效为两种不同厚度的基底材料的叠加,然后利用改进的基底材料分解技术提取出有效原子序数,最后针对液体材料的包装,去除容器外壁的影响,更准确计算出有效原子序数,为违禁物品的识别提供更准确的判别标准。实验结果表明,改进算法能够克服厚度的影响,快速准确地提取出物质的有效原子序数,相对误差在8%以内,能够实现对有机物的细分,满足安检设备的实际需求。

双能量X射线材料分辨特性与有效原子序数关系分析

本文分析了四种典型的物质有效原子序数计算方法,并基于双能量X射线实验,结合双能量X射线物质判别理论,确定了最适合描述双能量X射线材料分辨特性的有效原子序数计算方法,该方法对双能量X射线液体炸药探测具有较好的实际应用价值。

能谱CT有效平均原子序数对离体尿路结石成分分析的前瞻性研究

目的:探讨分析能谱CT瞬时双能成像技术在判断离体尿路结石化学物质成分,以及测定相关化合物物质平均原子序数的应用价值。方法:择取我院经由开放手术治疗方法、腔内碎石治疗方法,以及体外震波碎石治疗获取的结石样本,在经由气相色谱技术展开分析处理背景之下,将其包埋到成年猪的肾脏器官之中,通过对美国GE公司生产提供的能谱CT设备的运用,针对获取的所有结石进行影像学扫描和能谱分析。在获取结石组成物质的平均原子序数数据基础上,确认结石化学物质成分分析结果的科学性和准确性。结果:在气相色谱技术和CT能谱检测技术的联合应用背景之下,可知尿路结石的常见物质组成类型包含一水草酸钙、二水草酸钙,磷酸钙、磷酸氢钙、尿酸、磷酸铵镁,以及胱氨酸。结论:尿路结石患者结石病理组织在化学物质组成方面具备复杂性和多样性特点。切实选取合理方法针对尿路结石的化学物质成分展开检验分析工作,对于临床医生实现对尿路结石患者病理组织物质构成和表现类型的充分认识,具备重要意义。

64排光谱CT定量参数对胃癌分化程度的评估价值

目的探讨64排光谱CT定量参数对胃癌分化程度的评估价值。方法回顾性分析2021年2月至2023年2月河南省肿瘤医院收治的80例经病理证实的胃癌患者的临床和影像资料,按术后病理分化程度将患者分为中高分化组29例和低分化组51例,比较两组患者病灶动脉期、静脉期及延迟期的有效原子序数(Eff-Z)和碘浓度(IC),并计算三期标准化碘浓度(NIC),绘制受试者工作特征曲线(ROC)并计算曲线下面积(AUC)以评估64排光谱CT定量参数对胃癌分化程度的诊断效能。结果低分化组患者静脉期的Eff-Z、IC、NIC水平分别为8.34±0.26、(1.62±0.57)mg/mL、0.43±0.08,明显高于中高分化组的8.05±0.15、(0.97±0.39)mg/mL、0.29±0.06,差异均有统计学意义(P<0.05);而两组患者动脉期、延迟期的Eff-Z、IC、NIC比较差异均无统计学意义(P>0.05);经ROC分析结果显示,静脉期Eff-Z、IC、NIC的AUC分别为0.829、0.867、0.765,以8.21为静脉期Eff-Z临界值,敏感度、特异度为68.63%、82.76%;以1.34 mg/mL为静脉期IC临界值,敏感度、特异度为72.55%、93.10%;以0.36为静脉期NIC临界值,敏感度、特异度为58.82%、89.66%。结论64排光谱CT中Eff-Z、IC、NIC定量参数对评估胃癌的分化程度有一定价值,其中静脉期IC具有更高的诊断价值。

IQon光谱CT对泌尿系结石成分分析的应用价值

目的:分析IQon光谱CT有效原子序数对泌尿系结石成分分析的应用价值。方法:回顾性分析入院时间均在2021.04月至2022.02月的泌尿系结石患者共计80例,所有患者均开展IQon光谱CT检查,并通过手术或碎石术后对取出的结石样本进行红外光谱仪检查,以红外光谱仪鉴定结果为金标准,分析IQon光谱CT的有效原子序数(Zeff)和CT值(CTHu)的差异并统计光谱CT鉴定结石成分的准确性。结果:一水草酸钙结石、二水草酸钙结石、磷酸铵镁结石、胱氨酸结石、无水尿酸结石的CTHu无统计学差异(P>0.05),各类结石的Zeff有统计学差异(P<0.05), IQon光谱CT的结石检出率与红外光谱仪比较差异不大(P>0.05)。结论:对泌尿系结石患者实施IQon光谱CT检查后,有利于快速分析结石成分,为临床制订治疗方案提供依据,临床可进一步推广应用。

能谱CT鉴别颅内高密度病灶的研究进展

能谱CT完美结合了CT领域低剂量与高清晰的优势。能谱CT球管可进行高、低两种不同能量X线瞬时切换的优势,弥补了传统CT成像结果易受伪影干扰、小病灶易被遗漏及密度相近病灶不易鉴别等缺陷。其物质分离、能谱曲线及有效原子序数等技术为颅内密度相近的高密度病变的定性、鉴别方面提供了有力依据,且可对已知物质进行定量分析,亦可对未知物质所含成分进行推测,而对未知物质直接定性方面仍存在一定局限性。

双层探测器光谱CT对直肠腺癌转移淋巴结的诊断价值

目的 探讨双层探测器光谱CT(DLSCT)在评估直肠腺癌淋巴结转移中的价值。方法 前瞻性分析78例术前接受DLSCT平扫及双期增强扫描的直肠腺癌患者资料,根据术后病理结果将108枚淋巴结分为转移组(n=52)及非转移组(n=56)。两名影像医生在不知病理结果的情况下独立测量淋巴结短径(SD),评估其边缘、形状及强化均匀度,测量平扫期有效原子序数(Eff-Z),动脉期(AP)及静脉期(VP)的碘浓度(IC),计算双期增强标准化碘浓度(NIC)值。采用两独立样本Mann-Whitney检验及χ^(2)检验比较两组间形态学指标及光谱CT参数的差异,应用受试者工作特征曲线(ROC)分析各指标的诊断效能。结果 转移组与非转移组间的淋巴结SD、边缘,形状及强化均匀度均差异有统计学意义(P<0.05);转移组的NIC_(AP)及NIC_(VP)均显著高于非转移组(P<0.05),而Eff-Z值在两组间差异无统计学意义(P>0.05)。淋巴结的SD、边缘、形状、强化均匀度,NIC_(AP)及NIC_(VP)在评估转移淋巴结的曲线下面积(AUC)分别为0.810、0.648、0.630、0.637、0.806及0.722;将AUC值相对较高的3个参数(NIC_(AP),NIC_(VP)及SD)联合评估淋巴结转移,AUC值最大,达0.911,敏感度80.77%,特异度85.71%。结论 DLSCT标准化碘浓度值有助于提高直肠腺癌淋巴结转移的诊断准确性,光谱CT多参数联合SD可提高诊断效能。

双层探测器光谱CT在肺孤立性良恶性结节中的诊断价值

目的 探讨双层探测器光谱CT参数在肺孤立性良恶性结节中的诊断价值。方法 2019年9月至2021年6月回顾性连续纳入孤立性肺结节58例,于手术或治疗前行双期双能CT扫描,58例肺结节均有病理结果。基于双能CT碘图和有效原子序数图,对病灶及周围肺组织进行碘浓度(IC)及有效原子序数(E-ff Z)的定量测量,IC采用标准化碘浓度(NIC)。将以上定量数据采用独立样本t检验和秩和检验,在肺良恶性两组之间进行组间比较。受试者曲线特征(ROC)评价诊断实验准确性。结果 58例肺结节中,43例恶性结节,15例良性结节。对于结节内部,动脉期NIC在两组之间差别具有统计学意义,恶性组高于良性组,静脉期NIC与平扫E-ff Z在两组间差别无统计学意义。对于良恶性结节邻近肺组织灌注的影响,动、静脉期病灶侧IC、E-ff Z及对应差值在两组间差别均有统计学意义。病灶周围肺组织灌注动脉期两侧差值曲线下面积最大。结论 光谱CT参数在肺良恶性结节鉴别诊断中有一定价值。

化合价在高中化学解题中的有效应用

化合价是指某种元素的一个原子和其他元素的原子共同构成的化学键的数量,是物质中的原子得失的电子数或共用电子对偏移的数目,也是元素在形成化合物时表现出的一种性质。在解题时化合价主要用于氧化还原反应的确定、升降法配平化学方程式、原子序数的确定、化学产物的计算等。本文主要围绕化合价在高中化学解题中的有效应用展开论述,希望具有一定的借鉴意义。

关于原子结构中一些“反常”现象的分析

在绝大多数基态原子中,原子结构都能遵从泡利(W·Pauli)原理、能量最低原理以及洪特(F·Hund)规则的规律排布其原子核外的电子。但有部分原子具有与之相违背的"反常"结构。实际上,这些违规的"反常"结构仍然遵从一定的规律,本质上还是遵从能量最低原理这一根本规律的。本文试图分析、总结一规律,来解释这些"反常"的正常性。我们已知洪特规则的表述之一是:"同一电子亚层的全满、半满、全空是稳定结构"。

能谱CT定量参数鉴别非典型肝细胞癌和肝内胆管细胞癌的价值

目的:探讨能谱CT定量参数鉴别非典型肝细胞癌(AHCC)和肝内胆管细胞癌(ICC)的价值。方法:回顾性收集52例肝癌患者(ICC 18例,AHCC 34例)的双期增强能谱CT扫描资料,分别测量两组病灶40-140keV单能量CT值(HU)、碘浓度值(I_(C))、病灶及腹主动脉的有效原子序数值(EffZ);采用两样本t检验分析两组参数的差异;比较各参数的受试者工作特征曲线下面积(AUC)。结果:AHCC组动脉期HU_(40keV)-HU_(140keV)、EffZ、I_(C)及门静脉期nEffZ高于ICC组(P<0.05)。动脉期HU_(50keV)、动脉期HU_(60keV)的诊断效能最高,AUC均为0.799,联合多个能谱CT参数可提高两者的鉴别诊断效能,将AUC提高到0.825。结论:动脉期及门静脉期能谱CT定量参数鉴别AHCC和ICC具有较高应用价值,多参数联合可提高二者的鉴别诊断效能。

宝石能谱CT在肺结节中的诊断价值分析

目的:探讨与分析宝石能谱CT在肺结节中的诊断价值。方法:选择2019年6月到2021年6月在本院诊治的肺结节患者80例作为研究对象,所有患者都给予常规CT与宝石能谱CT检查,记录影像学特征并判断诊断价值。结果:在80例患者中,判断为恶性结节36例(恶性组),良性结节44例(良性组)。恶性组多表现为CT病灶不规形、边缘毛刺、内部实性成分、边界模糊等,与良性组对比差异有统计学意义(P<0.05)。恶性组的宝石能谱CT病灶曲线斜率、有效原子序数低于良性组(P<0.05)。在80例患者中,宝石能谱CT判断为恶性结节35例,良性结节45例,为此宝石能谱CT在肺结节中的应用诊断敏感性与特异性分别为100.00%(35/35)和97.78%(44/45)。结论:宝石能谱CT在肺结节中的应用能根据病灶形态与病灶曲线斜率、有效原子序数等进行判定,具有很高的诊断敏感性与特异性。

结合全变差最小化的双能CT重建

双能CT能够用来检测物质的有效原子序数和电子密度,可区别密度相近而原子序数不同的物质。物质的有效原子序数和电子密度的精确性是双能CT重建的关键。针对得到的有效原子序数和电子密度图中的噪声,将全变差(TV)最小化应用到双能CT中。衰减系数分解模型选用基材料分解模型,首先对高低能投影进行投影匹配,得到两组基材料分解系数投影,然后用滤波反投影(FBP)重建算法重建得到分解系数,接着得到有效原子序数和电子密度图,最后用基于TV最小化的算法处理以上两组数据。仿真实验结果表明,双能CT可以检测出物质的有效原子序数和电子密度,引入TV的双能CT重建算法能得到质量较好的物质的电子密度和有效原子序数图,更利于物质的检测。