能谱探测器CT单能谱成像在脑部平扫CT中应用价值的研究

目的探讨能谱探测器CT单能谱影像改善脑部CT平扫影像质量的能力,并与常规探测器CT的影像质量和辐射剂量进行对比研究。方法回顾性分析2016年10月—2016年12月期间临床表现为头晕、头痛的病人60例,其中男13例,女47例,平均年龄(45.12±13.58)岁。根据能谱CT和常规CT检查将病人分为A、B两组,每组各30例。其中,能谱CT获取的数据重建为单能谱(66 ke V)影像(A1组)和混合能谱影像(A2组);常规CT使用与能谱CT相同辐射剂量的扫描方案获取影像(B组)。测量脑灰质和脑白质的CT值和噪声,计算3组影像的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),并对影像噪声、后颅窝伪影、脑灰质和白质对比显示情况进行主观评分。计量资料的多组间比较采用ANOVA分析,进一步两两比较采用Tukey检验。等级资料的多组间比较采用Kruskal-Wallis秩和检验,进一步两两比较采用Nemenyi检验。采用Bland-Altman分析评价单能谱影像和常规影像之间的CT值的一致性。采用Kappa检验分析阅片者间的一致性。结果 A1组、A2组和B组的影像噪声、SNR、CNR分别为(1.87±0.38)HU、(2.14±0.46)HU和(2.25±0.49)HU,18.42±4.56、15.45±3.12和14.33±3.52,4.46±0.67、3.41±0.44和3.52±0.55。A1组的噪声、SNR和CNR均优于A2组和B组(均P<0.001),A2组与B组差异无统计学意义(均P>0.05)。A2组比A1组后颅窝兴趣区的CT值降低[(25.78±1.39)HU∶(29.47±1.82)HU,P<0.001],A2组受伪影影响大于A1组。A1、A2和B组中主观影像质量评分分别为1(1.0,1.5)、2(2.0,2.8)和3(2.1,3.0),评分者之间的一致性良好(Kappa=0.8)。能谱CT与常规CT的有效剂量分别为1.83 m Sv和1.88 m Sv。结论与常规CT相比,能谱探测器CT单能谱66 ke V成像在脑部CT平扫中,改善了影像质量并减少了后颅窝伪影,且不增加辐射剂量。

能谱探测器CT单能谱技术减除义齿伪影的价值

目的研究能谱探测器CT单能谱技术对固定义齿植入产生伪影的抑制和提高头颈部CT图像质量的能力。方法回顾性分析40例有义齿植入患者头颈部平扫图像,测量并计算常规图像和单能谱110 ke V图像中义齿产生伪影处的CT值、噪声(SD值)、金属伪影指数(AI),比较常规图像和单能谱110 ke V图像质量。结果常规图像CT1(义齿根部伪影暗区)[-336.50(-1024.00,-77.00)]与单能谱110 ke V图像[-195.00(-700.40,44.80)]差异有统计学意义(P=0.00),常规图像CT2(受义齿伪影干扰的口腔中部舌部软组织)[102.80(4.60,210.20)]与单能谱110 ke V[46.10(-0.20,91.60)]差异有统计学意义(P=0.00);而常规图像CT3(后颈部竖脊肌)[51.80(38.10,60.50)]与单能谱110 ke V图像[50.40(42.70,57.20)]差异无统计学意义(P=0.50);单能谱110 ke V图像│CT2-CT3│[14.55(0.00,44.00)]明显小于常规图像[51.30(0.30,168.30)](P=0.00)。单能谱110 ke V图像的SD2值[14.75(7.80,35.00)]显著小于常规图像[23.25(7.60,56.00)](P=0.00)。单能谱110 ke V图像的AI值[12.76(3.53,34.14)]显著小于常规图像[19.00(2.43,54.32)](P=0.00)。结论对于义齿植入术后患者,与常规图像相比较,单能谱110 ke V图像能有效减少伪影,进一步提高头颈部CT图像质量。

能谱探测器CT在上腔静脉CT成像中的应用

目的评估新一代能谱探测器CT在上腔静脉(SVC)CT成像中的应用价值。方法连续纳入30例患者,均接受胸部增强CT扫描,所有扫描图像重建为8个序列,包括120 k Vp常规扫描成像及40、50、60、70、80、90、100 ke V能级的能谱图像。在各组SVC管腔近、中、远段勾画感兴趣区,测量各个感兴趣区及前胸壁均匀脂肪组织的CT值和标准差值,计算图像信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和每例患者所接受的有效剂量(ED)。由2名医师采用双盲法共同对图像质量进行主观评分。组间图像质量比较采用独立样本t检验,2名医师对图像质量的主观评分采用非参数检验,并计算Kappa(κ)值评价2名医师对图像质量分析的一致性。结果各个能级水平SVC管腔近、中、远段CT值差异均无统计学意义(P均>0.05)。单能谱40 ke V时SVC管腔平均CT值为(223.51±40.35)HU,SNR为13.56±4.18,CNR为24.15±6.58,明显高于其他各能级组和常规扫描组[CT值:(97.70±13.85)HU;SNR:4.59±1.41;CNR:9.69±2.81](P<0.005)。所有患者所接受的平均ED为(2.04±0.63)m Sv。两位医师对图像质量的评分分别为1(1,2)、1(1,2),差异无统计学意义(Z=-0.358,P=0.720)。两位医师对图像质量的主观评价具有非常好的一致性(κ=0.863,P=0.000)。结论应用能谱探测器CT可以良好地显示SVC,且显影最佳的单能谱能级是40 ke V。

核测井伽马能谱探测器的测量不确定度评定

对核测井伽马能谱探测器的测量不确定度进行评定,建立了数学模型,找出构成测量不确定度的要素和分量组成,分析得出探测器的能量分辨率为8.958%,相对合成标准不确定度为1.065%,k=1。按照评定结果判断,探测器可以保证伽马能谱测井仪的正常使用。

基于碲锌镉探测器的能谱放大器

本文简要介绍了能谱放大器的工作原理,特别是新研制的放大器根据CdZnTe探测器的特点在原有能谱仪的基础上进行的改进和完善,及仪器性能、实际测量结果等。它具有高计数率时比原有放大器分辨率和稳定性都好。本放大器还适用于Si(Li)探测器、正比计数管和闪烁探测器。

单源双探测器能谱CT合成的单能级图像对下腔静脉成像质量的影响

目的探讨双层探测器能谱CT合成的单能级图像对下腔静脉成像质量的影响。方法对39例临床怀疑有腹部疾病的患者进行前瞻性研究,采用单源双探测器能谱CT进行腹部CT检查。以3 ml/s的速度注射60 ml碘帕醇对比剂(320 mg/ml),3 min后进行延迟期扫描。原始图像被重建成常规混合能量图像和基于能谱的图像(SBI),获得40、50、60、70 keV的单能级图像。分别测量常规混合能量图像及40、50、60、70 keV单能级图像下腔静脉的CT值、噪声、信噪比(SNR)和相对于腰大肌的对比噪声比(CNR)。单能级40~70 keV图像与常规混合能量(120 kVp)图像进行比较,采用方差分析的方法比较5组间CT值、噪声、SNR和CNR,选择显示下腔静脉的最佳单能级图像。结果5组间下腔静脉CT值、噪声、SNR和CNR差异均有统计学意义(P均<0.05)。40和50 keV单能量组的SNR和CNR均明显高于其他组(P均<0.05),40 keV单能量组的SNR明显高于50 keV组(P=0.002),40和50 keV单能量组的CNR差异无统计学意义(P=0.630)。结论40 keV是单源双探测器能谱CT下腔静脉成像的最佳单能级,有助于下腔静脉疾病的诊断。

双层探测器能谱CT虚拟单能量成像在兔VX2肝癌模型微小病灶检测中的价值

目的评估双层探测器能谱CT虚拟单能量成像(monoE)在兔VX2肝癌模型微小病灶检测中的应用价值。方法 CT引导下穿刺建立兔VX2肝癌双瘤模型24只,建模后第5日采用双层探测器能谱CT进行扫描,分别获取常规混合能量图像和不同能级monoE图像(40、45、50、55、60、65、70、80、100 keV)。两名诊断医师盲法独立阅片,诊断是否存在病灶、病灶数量及长径测量,并与病理检查结果对比,对存在病灶的图像质量进行客观评价[信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)]和主观评分。结果病理证实共30个病灶建立成功,平均大小(3. 99±0. 91) mm。常规混合能量CT共检出18个病灶(47. 40%); 40、45、50、55、60、65 keV能级monoE CT均检出30个病灶(100%)。其中40 (r=0. 948,P=0. 000)、45 (r=0. 958,P=0. 000)、50 (r=0. 972,P=0. 000)、55 (r=0. 952,P=0. 000)、60 (r=0. 921,P=0. 000)、65 keV (r=0. 917,P=0. 000)能级monoE图像病灶长径测量值与新鲜病理标本长径测量值相关性优于常规混合能量图像(r=0. 206,P=0. 270)。40、45、50、55 keV能级monoE图像质量主观评分分别为4. 50 (4. 00,4. 50)(P=0. 000)、5. 00 (5. 00,5. 00)(P=0. 000)、5. 00 (4. 50,5. 00)(P=0. 000)、4. 00 (4. 00,4. 50)(P=0. 002),均明显高于常规混合能量的3. 00 (2. 50,3. 00)。图像质量客观评价结果显示,在虚拟单能量图像状态下随能级水平的升高,病灶SNR和CNR呈递减趋势;其中,40 (P=0. 000)、45 (P=0. 002)、50 keV (P=0. 011)状态下SNR明显高于混合能量图像,40 (P=0. 000)、45 (P=0. 000)、50 (P=0. 000)、55 keV (P=0. 002)状态下CNR明显高于混合能量图像。结论双层探测器能谱CT monoE图像在45～50 keV能级状态下能显著提高兔VX2肝癌模型微小病灶的检出率,同时具有较好的噪声控制和图像质量。

宽体探测器能谱CT最佳单能量成像在胰腺癌血管侵犯成像中的应用研究

目的研究能谱CT胰腺增强扫描的最佳单能量图像在胰腺癌血管侵犯评估中的应用价值。方法将31例胰腺癌血管侵犯患者的受侵血管进行后处理,比较最佳单能量图像及120 k Vp-like图像的CT值、CNR值,并使用主观评分法评估受侵血管的图像质量。结果最佳单能量图像上动脉晚期受侵动脉与肿瘤实质的CNR高于120k Vp-like图像(P<0.01),最佳单能量图像上门脉期受侵静脉主干与肿瘤实质的CNR高于120 k Vp-like图像(P<0.01),最佳单能量图像动脉晚期动脉CT值、肿瘤实质CT值高于120 kVp-like图像的动脉及肿瘤实质(P<0.01),最佳单能量图像门脉期静脉CT值、肿瘤实质CT值高于120 k Vp-like图像的门脉期静脉及肿瘤实质CT值(P<0.01)。在动脉晚期及门脉期两组图像中,最佳单能量图像主观评分均高于120 k Vp-like图像(P<0.01),且两组图像均满足诊断需求,对最佳单能量及120 k Vp-like图像的主观评分一致性一般或较高。结论宽体探测器最佳单能量图像与120 k Vp-like图像相比能更好显示胰腺受侵犯血管,提高诊断价值。

二期载人航天空间粒子方向探测器

针对空间带电粒子各向异性分布,不同的入射方向,粒子的通量有数个量级的差异,提出安装在二期载人航天目标飞行器上的新一代空间粒子探测器——空间粒子方向探测器。该仪器为我国最新研制的多功能、小型化空间带电粒子探测器,首次实现了高能电子、质子能谱探测及180°方向的粒子通量测量。通过监测轨道空间各种带电粒子的区域分布、方向分布和能谱分布,以及时空变化,从而获得完整的空间高能带电粒子的辐射图像,建立载人航天轨道静态和初步动态粒子辐射模型。

嫦娥一号卫星X射线谱仪的性能模拟

本文主要讲述了嫦娥一号卫星(CE-1)X射线谱仪(LOXIA)的性能模拟。包括,探测效率的模拟;探测器能谱响应的模拟;角度响应的模拟三个方面,并对模拟结果进行分析,为谱仪的研制提供了参考。

无人机航空放射性资源勘查环境监测系统及应用

针对目前航空放射性测量行业飞行作业安全风险高,飞行人员易受到安全威胁等问题,综合考虑无人机平台、任务传感器、数据采集处理软件的集成关系,实现包含结构设计、电气设计、控制流设计等多载荷一体化集成设计,研发出一套全新轻便应用型无人机航空放射性资源勘查环境监测系统,使之能应用于大比例尺(大于1∶5万)放射性矿产勘查,环境监测,放射性评价等生产工作。试验表明,数据稳定可靠,具有较大的应用价值。

A New kHz Velocity Map Ion/Electron Imaging Spectrometer for Femtosecond Time-Resolved M olecular Reaction Dynamics Studies

A new velocity map imaging spectrometer is constructed for molecular reaction dynamics studies using time-resolved photoelectron/ion spectroscopy method. By combining a kHz pulsed valve and an ICCD camera, this velocity map imaging spectrometer can be run at a repetition rate of 1 kHz, totally compatible with the fs Ti：Sapphire laser system, facilitating time-resolved studies in gas phase which are usually time-consuming. Time-resolved velocity map imaging study of NH3 photodissociation at 200 nm was performed and the time-resolved total kinetic energy release spectrum of H＋NH~ products provides rich information about the dissociation dynamics of NH3. These results show that this new apparatus is a powerful tool for investigating the molecular reaction dynamics using time-resolved methods.

肝脏实性病变虚拟单能级最佳成像参数

目的探讨肝脏实性病变虚拟单能级成像的最佳成像参数。方法回顾性分析60例行腹部光谱CT增强检查的病例,对其肝动脉期图像行碘浓度值测量及对不同单能级图像进行CT值测量,采用相关系数及变异系数进行分析。结果相关系数分析显示动脉晚期肝脏实性病变在40、45、50、55、60、65、70 keV能级CT值与碘浓度值间的平均相关系数分别为0.996、0.995、0.993、0.989、0.978、0.970、0.961。相关性比较证实40(P=0.007)、45(P=0.022)、50 keV(P=0.035)能级的相关系数均显著高于55 keV能级的相关系数,40(P=0.134)、45 keV(P=0.368)能级的相关系数与50 keV能级的相关系数比较,差异均无统计学意义。病灶CT值在40、45、50 keV能级条件下的变异系数分别为0.146、0.154、0.163。结论40 keV是虚拟单能级CT成像肝脏实性病变动脉晚期的最佳单能级,有助于肝脏疾病的检出。

Ultrafast Dynamics of Water Molecules Excited to Electronic ■ States:A Time-Resolved Photoelectron Spectroscopy Study

The ultrafast dynamics of water molecules excited to the two F states is studied by combining two-photon excitation and time-resolved photoelectron imaging techniques. The lifetimes of the F1A1 and F1B1 states of H2O (D2O) were derived to be 1.0±0.3 (1.9±0.4) and 10±3 (30±10) ps, respectively. We propose that the F1A1 state mainly decays through the D state, due to the nonadiabatic coupling between them, while the F1B1 state decays through the F1A1 state via Coriolis interaction.

Ultrafast Decay Dynamics of 2-Hydroxypyridine Excited to S_(1) Electronic State

The S_(1) state decay dynamics of 2-hydroxypyridine following UV excitation at a wavelength range of 276.9-250.0 nm is investigated using femtosecond time-resolved photoelectron imaging technique.Based on pump wavelength dependence of the decay dynamics,a refined decay picture is proposed.At pump wavelength of 276.9 nm,the S_(1) state is depopulated through intersystem crossing to lower triplet state(s).At 264.0 nm,both intersystem crossing to lower triplet state(s)and internal conversion to the ground state are in operation.At 250.0 nm,internal conversion to the ground state becomes dominated.

Study of the Opuntia ficus indica and Its Radioactive Potassium Content using the Gamma Spectrometry

Mexico is one of the largest producers of nopal （Opuntiaficus indica）. This ＂vegetable＂ is consumed on a daily basis by the Mexican population, being a source of food nutrients. Among its benefits, it is considered the content of potassium, which is essential for human life and health. In this study, it analyzes the content of potassium of the Mexican cactus （Opuntiaficus indica） grown in 5 different regions in the Mexican Basin, where 67% of the nopal is produced for human consumption. The used methodology is gamma spectrometry with Hyperpure Germanium detector （HPGe） and Multichannel Analyzer （MCA） with Maestro~ software. The results show interesting aspects on the concentration of potassium in the nopal. This concentration will primarily depend on： （a） the geological characteristics of the location where the nopal was grows; （b） that potassium concentrations may vary substantially from a region to another, with the same species of nopal as a reference and （c） that this concentration may also vary from one growing season to another.

Measurement of the Energy Spectrum of the Neutrons inside the Neutron Flux Trap Assembled in the Center of the Reactor Core IPEN/MB-01

This paper presents the neutron energy spectrum in the central position of a neutron flux trap assembled in the core center of the research nuclear reactor IPEN/MB-01, obtained by an unfolding method. To this end, we have used several different types of activation foils （Au, Sc, Ti, Ni, and plates） which have been irradiated in the central position of the reactor core （setting number 203） at a reactor power level （64.57±2.91 watts）. The activation foils were counted by solid-state detector HPGe （high pure germanium detector） （gamma spectrometry）. The experimental data of nuclear reaction rates （saturated activity per target nucleus） and a neutron spectrum estimated by a reactor physics computer code are the main input data to get the most suitable neutron spectrum in the irradiation position obtained through SANDBP （spectrum analysis neutron detection code-version Budapest University） code： a neutron spectra unfolding code that uses an iterative adjustment method. the integral neutron flux, （2.41 ± 0.01） × 10^9 n·cm^-2·s^-1 for the thermal The adjustment resulted in （3.85 ± 0.14） × 10^9 n·cm^-2·s^-1 for neutron flux, （1.09 ±0.02） × 10^9n·cm^-2·s^-1 for intermediate neutron flux and （3.41 ± 0.02） × 10^8 n·cm^-2·s^-1 for the fast neutrons flux. These results can be used to verify and validate the nuclear reactor codes and its associated nuclear data libraries, besides, show how much effective it can be that the use of a neutron flux trap in the nuclear reactor core to increase the thermal neutron flux without increase the operation reactor power level. The thermal neutral flux increased 4.04 ± 0.21 times compared with the standard configuration of the reactor core.