一种计算机层析成像用X光高分辨探测器技术

探测器技术是计算机层析成像系统的关键技术之一。提出了一种基于面阵CCD器件,采用 光纤和光纤面板进行光耦合及传输的扇形束线阵扫描X射线新型探测器技术。实验结果表明,该新型探测器具有结构紧凑、性能可靠且分辨力高(约50μm)等特点,可以实际应用于工业X-CT系统之中。

基于遗传算法的快速X射线计算机层析成像多相流测试技术(Ⅰ)测试原理和数值仿真

针对局部浓度场具有二值分布特征的特定多相流体系，提出引入多相流物理特征的快速X射线计算机层析成像（XCT）技术，基于围绕被测物有限角度的X射线投影数据，建立了改进的遗传算法（GA）求解不完整投影数据集的二值图像重构算法。通过有限角度的同时投影，实现对两相流浓度场的瞬间图像冻结和快速图像采集，既拥有XCT的高空间分辨率特征，同时满足高时间分辨率的动态测量要求，并由于投影角度数要求的大幅度缩减而降低了XCT的硬件成本。以气液两相流的多泡体系为研究对象，通过详细的数值仿真实验获得了较理想的图像重构效果，验证了GA—XCT的理论可行性。在3～24个有限角度投影数据的情况下，GA—XCT表现出明显优于传统CT图像重构算法（即滤波反投影算法）的二值图像重构能力。同时，GA—XCT具有很好的抗噪声能力，而且不依赖于气泡形状。

超声计算机层析成像技术

超声CT与X射线CT的一个重要区别是在通常所用的超声频率范围内 ,超声通过不均匀介质时将受到介质的散射 (衍射和折射 )。因此 ,由超声散射数据反演介质内部声学特性参数的计算方法较X射线CT要复杂。本文对当前超声CT成像的原理及方法进行评述。主要包括 :(1)超声波在介质中传播的基本原理 ;(2 )频域内的插值方法 ;(3)滤波反向传播方法 ;(4)矩量法 ;(5 )射线跟踪方法 ;(6 )

大坝检查监测中的计算机层析成像技术

计算机层析成像技术是现代科技的一项重大成果,已广泛应用于医学、工业和地球物理领域的无损检验,并开始应用于大坝内部检查监测.本文综述了CT技术在各有关领域的发展简况,阐释了层析成像的基本概念,援引了国内大坝CT实例.在此基础上笔者对大坝工程中应用CT技术的必要性和可行性进行了分析,提出了近期和远景应用项目的展望.笔者认为,CT技术是掌握大坝内部材质分布和变化的有力手段,大坝工程采用这一先进工具将可更全面地监控建筑物及地基、边坡的安全.

基于遗传算法的快速X射线计算机层析成像多相流测试技术(Ⅱ)静态实验验证

采用静态实验模型和一套X射线测试系统模拟了二值多相体系多角度同时投影的S射线CT测量过程。静态实验模型模拟空气一水两相体系，截面相浓度分布满足O-1特征。X射线测试系统由一台工作电压为150kV的闪光X射线机、一台X射线平板检测器和一套数据采集单元组成。通过旋转静态实验模型，分步实现不同角度的投影数据采集。基于模拟的多角度“同时”采集的投影数据，使用本系列研究所构建的基于遗传算法的快速X射线CT多相流测试技术（GA—XCT）对截面图像进行重建，测试结果表明：在3～24个有限角度实测投影数据的情况下，GA—XCT表现出了明显优于传统CT图像重构算法（滤波反投影算法）的图像重构能力，且具有良好的抗噪声能力。

计算机层析成像技术及其在化工多相流测量中的应用

介绍了射线、电容、电阻和超声波四种计算机层析成像技术的测量原理和在化工多相流测量中的应用,并讨论了它们的发展现状及存在的一些问题。

利用计算机断层扫描技术反演沉积物粒级组成--以黄河水下三角洲现代沉积为例

计算机断层扫描技术(computed tomography,CT)可对沉积物岩芯进行高分辨率、无损分析,探索CT数据(即CT值)与沉积物粒度的关系可以实现岩芯沉积物属性的快速、连续获取,有助于对岩芯沉积特征和沉积过程的全面了解。基于采自黄河水下三角洲的多根岩芯,利用CT技术对岩芯进行扫描获取CT值,同时对岩芯进行高分辨沉积物粒度分析,探讨CT值与沉积物粒级组成的联系。研究表明,黄河水下三角洲沉积物以粉砂为主,CT值主要分布于700~1000 HU之间;沉积物粒度与CT值间存在显著的非线性正相关,即当沉积物粒度变大时CT值随之升高,并据此构建了沉积物粒度与CT值之间的关系式;沉积物粒级中的砂、粉砂、黏土粒级与CT值区间1200~1500 HU、800~1200 HU、600~800 HU亦存在良好的对应关系,并可以通过CT值区间估算粒级含量。经过实际应用验证,通过CT扫描反演沉积物岩芯的粒级组成是有效的,该方法也可以用于其他海域沉积物粒级组成的反演。

双期计算机断层扫描增强联合三维重建技术在甲状腺肿瘤定性诊断中的应用价值

目的:探讨双期CT增强联合三维重建技术在甲状腺肿瘤定性诊断中的应用价值。方法:选取2020年2月~2022年12月在本院就诊的甲状腺肿瘤患者75例,均采用64排CT扫描仪,以手术病理结果为金标准,统计双期CT增强联合三维重建技术对甲状腺肿瘤、病理特征的诊断价值。结果:双期CT增强联合三维重建技术诊断甲状腺腺瘤占比44.00%、甲状腺癌占比56.00%;甲状腺腺瘤分型中,滤泡型、乳头型占比较高,分别为51.52%、42.42%,不典型占比较低,甲状腺癌分型中,乳头状癌占比最高,为73.81%,滤泡状癌、髓样癌占比均较低,分别为14.29%、11.90%。双期CT增强联合三维重建技术敏感度95.35%显著高于双期CT增强敏感度81.40%(P<0.05),两种检查方法在特异度、准确度方面比较无显著差异(P>0.05)。双期CT增强联合三维重建技术对单侧或双侧淋巴结肿大、粗钙化、微钙化及病灶化的诊断准确度分别为94.23%、72.73%、89.74%、87.12%。结论:双期CT增强联合三维重建技术用于甲状腺肿瘤定性诊断的价值高,对颈部淋巴结肿大、钙化具有较高的辅助诊断价值。

多层螺旋计算机断层扫描技术与磁共振胰胆管造影技术诊断胆总管结石的临床价值

目的:探讨多层螺旋计算机断层扫描技术(CT)与磁共振胰胆管造影技术(Magnetic Resonance Cholangiopancreatography,MRCP)诊断胆总管结石的临床价值。方法:选取2017年1月~2022年1月在本院就诊的疑似胆总管结石患者86例,进行多层螺旋CT、磁共振胰胆管造影技术检查,比较两种检查方式的影像学表现、诊断效能以及两种检查方法对不同直径大小结石的准确率,并分析多层螺旋CT、MRCP技术与金标准的一致性。结果:经MRCP检查后,胆总管内存在明显可见的圆形、类圆形或者不规则形态的低信号影、结节;经多层螺旋CT检查,胆总管存在明显可见的椭圆形、圆形的高密度、低密度以及等密度结节。将手术结果作为诊断金标准,结果显示阳性74例,阴性12例。MRCP敏感度93.24%、阴性预测值68.75%、准确度93.02%均显著高于多层螺旋CT检查,差异具有统计学意义(P<0.05)。两种检查结果在特异度、阳性预测值方面比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。MRCP对结石直径大小0.5~1.0 cm的准确率(95.45%)明显高于多层螺旋CT的准确率(77.27%),差异具有统计学意义(P<0.05)。两种检查方法对直径小于0.5 cm的结石以及直径大于1.0 cm的结石,差异均无统计学意义(P>0.05)。MRCP与金标准诊断的Kappa数值为0.741,大于多层螺旋CT与金标准诊断的Kappa数值0.705。结论:MRCP较多层螺旋CT检查方法诊断效能更高,尤其敏感度和准确率与病理金标准诊断结果具有较高一致性,两种方法均对结石直径大于1.0 cm诊断效能更高。

三维CT支气管血管成像联合3D打印技术在早期肺癌患者胸腔镜肺段切除术中的应用价值

目的:探讨三维CT支气管血管成像(3D-CTBA)联合3D打印技术在早期非小细胞肺癌(NSCLC)患者胸腔镜肺段切除术中的应用效果。方法:回顾分析2022年1月至2023年9月于本院行胸腔镜肺段切除术的87例早期NSCLC患者临床和影像学资料,其中术前采取常规CT检查患者44例(常规组)、3D-CTBA联合3D打印技术检查患者43例(联合组),以手术结果为标准,比较2组各指标的差异。结果:常规组和联合组的病变定位准确率分别为95.45%(42/44)、100%(43/43),差异无统计学意义(χ^(2)值=2.001,P值=0.157)。与常规组相比,联合组的术中出血量、胸管引流量降低(P<0.05),切缘宽度增加(P<0.05),手术时间、胸管留置时间、住院时间缩短(P<0.05)。联合组术后并发症发生率为13.95%,低于常规组的31.82%(P<0.05)。结论:使用3D-CTBA联合3D打印技术有助于提高早期NSCLC患者胸腔镜肺段切除术效果,包括准确定位病灶、缩短手术和住院时间、降低术中出血量和术后并发症发生率等。

计算机纹理分析技术在鉴别孤立性肺结节多层螺旋CT图像中的临床应用价值

目的探讨计算机纹理分析技术在鉴别孤立性肺结节多层螺旋CT图像中的应用价值,以期为临床早期诊断、制定干预方案提供依据。方法选取2019年8月至2021年8月在南阳南石医院就诊的48例恶性孤立性肺结节患者作为恶性组,另选取50例同期就诊的良性孤立性肺结节患者作为良性组,入院后均行CT检查,并采用计算机纹理技术分析CT图像,比较两组患者CT图像特征,以及平扫期、增强扫描动脉期、增强扫描静脉期CT值及纹理参数,采用Logistic回归方程分析平扫期纹理参数与孤立性肺结节良恶性相关性,采用受试者工作特征曲线(ROC)及曲线下面积(AUC)分析各纹理参数对孤立性肺结节良恶的诊断价值。结果与良性组比较,恶性组患者的平扫期、动脉期及门静脉期错判率较低,差异均有统计学意义(P<0.05);与良性组平扫期熵(1.51±0.06)、相关度(0.23±0.08)、对比度(12.28±2.85)比较,恶性组熵(1.62±0.08)较大,相关度(0.07±0.02)、对比度(8.54±1.36)较低,差异均有统计学意义(P<0.05);经Logistic回归方程分析结果显示,平扫期CT纹理参数熵、相关度、对比度与孤立性肺结节良恶性具有相关性(OR=7.731、0.532、0.463,P>0.05);平扫期纹理参数熵、相关度、对比度对孤立性肺结节良恶性诊断的AUC分别为0.795、0.832、0.856,各参数联合诊断AUC为0.927,优于单一参数诊断。结论螺旋CT图像纹理分析技术用于孤立性肺结节的定性诊断,可为临床早期诊断、针对性制定干预方案提供可靠依据。

计算机断层扫描技术在混凝土细观力学中的研究进展与热点分析

混凝土作为一种典型非均质多相材料,其宏观性能取决于细观乃至微观结构组成及各组分基本物理力学性能,计算机断层扫描(computed tomography,CT)技术因其无损、高效及高精度等特点,在混凝土细观力学研究中有着得天独厚的优势。综述了光学技术、声波技术及CT技术在混凝土细观力学试验中的研究进展,对比了三者的优势与局限性;从图像获取、图像处理、三维重建与模型建立等3个步骤详细论述了基于CT图像的混凝土细观模型建立;利用CiteSpace软件可视化分析CT技术在混凝土细观力学中的研究热点;对CT技术与数字图像技术在混凝土细观力学的研究进行了总结与展望。

基于计算机断层扫描的浆砌石真实三维孔隙网络模型及其渗流数值模拟

为研究浆砌石渗流规律,以广东省某已运行30余年的浆砌石拱坝典型芯样为例,基于计算机断层扫描(CT)技术构建了浆砌石真实三维孔隙网络模型,并对不同孔隙结构和水压差下浆砌石的渗流特性进行模拟。结果表明,高流速的渗流路径沿着大孔隙所在位置集中,流线更加顺直平滑,而其周围的小孔隙内渗流路径则较为分散;大孔隙中流速和流量更大,大流速会冲蚀浆砌石结构从而促进联通孔隙向着微裂隙转变,小孔隙向着大孔隙转变;随着水头差增大,浆砌石最大流速和最大流量均逐渐增大,且孔隙结构越发育,增大幅度越大。

新型三维微计算机层析扫描技术——在给定的微CT系统中,利用大锥角下螺旋扫描轨迹和Katswvich滤波投影算法可以提高岩心成像吞吐量

孔隙是储层研究的基础，关系着油气驱替的效果。因此，在过去的15年里，孔隙级成像和模拟技术得到了较快的发展，已经从用于研究流体驱替和运移属性的单一技术逐渐发展成为一种用于数字岩心分析的预测工具。但是受制于地层非均质性的影响，就成像及模拟技术研究而言，对接触角、孔隙形态及空间结构、界面张力等关键属性分析的准确度不高，因此需要推出新型技术以更好地克服地层非均质性带来的影响。

CT/磁共振成像融合成像技术在原发性肝癌精准射频治疗中的应用效果

目的 分析CT/磁共振成像(MRI)融合成像技术在原发性肝癌精准射频治疗中的应用效果。方法 选择本院在2018年1月至2020年1月的64例原发性肝癌精准射频治疗患者作为研究对象,以随机数字表法对患者进行分组,每组32例,给予对照组患者CT成像,给予观察组患者CT/MRI融合成像,对比诊断结果和相关参数。结果 观察组完成射频消融(100%)、术后完全消融发生率(100%)与对照组94%、94%对比差异无统计学意义(P>0.05);观察组术中补充消融发生率19%高于对照组3%,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组术后6个月、术后1年存活率分别为94%、94%与对照组88%、84%对比差异无统计学意义(P>0.05);观察组术后2年存活率94%高于对照组75%,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后患者PVP指标与治疗前差异无统计学意义(P>0.05);治疗后患者肝动脉灌注量、总肝血流量、肝动脉灌注指数指标低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 原发性肝癌精准射频治疗中使用CT/MRI融合成像技术不仅可以有效显示病灶,特别是常规超声现象诊断较为困难的病灶,同时可随时对疾病的治疗情况、肿瘤发展进行监控,具有较高的临床推广价值。

CT血管成像及淋巴示踪技术在结肠癌手术中的应用进展

结肠癌最常见的转移途径是淋巴转移,出现淋巴结转移则提示肿瘤分期较晚,病情较重,手术中淋巴结清除的彻底性影响着结肠癌患者的预后;吻合口瘘是结肠癌最严重的术后并发症之一。如何在保障淋巴结清除彻底性的同时保障吻合口血运、最大化保留肠道功能,一直是结肠癌根治手术的难点与热点。CT血管成像(CTA)技术可以辅助施术者术前了解患者肿瘤区域血管的解剖分型及走行,淋巴示踪技术可以指引肿瘤周围淋巴结引流情况。笔者整理了CTA及淋巴示踪技术在结肠癌手术中的应用进展,就其优势及局限性进行阐述。

定量CT和瞬时弹性成像技术在非酒精性脂肪肝病诊断及病情程度评估中的应用价值

目的:以CT诊断脂肪肝为标准,探究定量CT(QCT)和瞬时弹性成像(Fibro Touch)在非酒精性脂肪肝病(NAFLD)诊断及病情评估中的应用价值。方法:选取2022年3月~2022年11月武汉市第四医院消化内科行Fibro Touch检查且在1 w内行QCT检测的NAFLD患者和非脂肪肝人群,共91例,以CT测量肝脾密度比值诊断脂肪肝为标准,分为NAFLD组(病例组)和正常组(对照组),分别为55例、36例,回顾性分析两组相关资料;并对病例组进行程度评估,分为轻度组(n=21)、中度组(n=20)和重度组(n=14),对三组间有显著差异的指标进行亚组分析;采用Kappa一致性检验分析QCT、Fibro Touch与CT诊断脂肪肝结果一致性,应用Spearman秩相关分析QCT与Fibro Touch相对应的肝脂肪百分比参数(FAT%)和受控衰减参数(CAP)量化肝脏脂肪含量的相关性,构建受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),确定CAP、FAT值诊断效能及阈值。结果:病例组与对照组在体重指数(BMI)、空腹血糖(FPG)、谷丙转氨酶(ALT)、尿酸(UA)水平、CAP、肝脏硬度值(LSM)、内脏脂肪面积(VFA)、FAT、是否伴有高血脂、代谢综合征方面,差异有统计学意义(P<0.05);轻度组、中度组、重度组患者BMI、CAP、FAT、VFA依次增加且差异有统计学意义(P<0.05);Fibro Touch、QCT与CT诊断脂肪肝结果一致性良好,差异有统计学意义(Kappa系数分别为0.77、0.71,P<0.05);QCT与Fibro Touch诊断脂肪肝具有相关性,Fat%和CAP呈正相关,差异有统计学意义(r=0.648,P<0.05);CAP值在肝脏脂肪变性、中度和重度的截断点分别为243 d B/m、266.5 d B/m、294 d B/m;FAT%值在肝脏脂肪变性、中度和重度的截断点分别为7.75%、15.20%、25.5%。结论:QCT和Fibro Touch在NAFLD诊断中均有一定的应用价值,但Fibro Touch对脂肪肝的诊断价值更高,QCT还需进一步完善诊断界值。

高分辨MRI 3D黑血技术及CT血管成像在急性缺血性脑卒中的应用价值

目的 探究高分辨磁共振成像(MRI)3D黑血技术与CT血管成像(CTA)在急性缺血性脑卒中患者中的应用价值。方法 选取2020-01—2022-12江苏省中西医结合医院的急性缺血性脑卒中患者102例为研究对象,所有患者接受颈部高分辨MRI 3D黑血技术及CTA扫描,比较不同检查方法所得管腔面积、管壁面积、管壁外界面积。以数字减影血管造影(DSA)为金标准,分析高分辨MRI 3D黑血技术及CTA对缺血性脑卒中患者血管狭窄、溃疡斑块的诊断价值。结果 高分辨MRI 3D黑血技术与CTA所测管腔面积、管壁面积、管壁外界面积比较差异无统计学意义(P>0.05)。以DSA为金标准,高分辨MRI 3D黑血技术诊断血管狭窄>70%真阳性62例,假阳性2例,真阴性35例,假阴性3例;CTA诊断真阳性62例,假阳性3例,真阴性34例,假阴性3例。两种方式诊断特异度、敏感度、准确度比较无统计学差异(P>0.05)。高分辨MRI 3D黑血技术诊断溃疡斑块真阳性49例,假阳性1例,真阴性50例,假阴性2例;CTA诊断真阳性38例,假阳性17例,真阴性35例,假阴性12例。高分辨MRI 3D黑血技术诊断溃疡斑块特异度、敏感度、准确度高于CTA(P<0.05)。结论 两种检查方式对急性缺血性脑卒中患者颈动脉狭窄的诊断均有较高参考价值,高分辨MRI 3D黑血技术对于溃疡斑块的诊断参考价值更高。

磁共振成像弥散加权成像技术与CT动态增强扫描在结直肠癌术前分期中的应用价值比较

目的分析比较磁共振成像弥散加权成像(MRI-DWI)技术与CT动态增强扫描在结直肠癌术前分期中的应用价值。方法选取2021年1月至2022年2月在抚州市第一人民医院接受治疗的64例结直肠癌患者作为研究对象。所有患者均接受MRI-DWI扫描和GE Revolution128层螺旋CT动态增强扫描。以病理检查作为金标准,比较不同扫描方法的结果、检查时间和费用。结果3种检查方法误诊率比较差异有统计学意义(P<0.05);MRI-DWI扫描和病理检查结果误诊率比较差异无统计学意义;CT动态增强扫描误诊率高于病理检查、MRI-DWI扫描,差异有统计学意义(P<0.05)。MRI-DWI扫描检查时间长于CT动态增强扫描,检查费用高于CT动态增强扫描,差异有统计学意义(P<0.05)。结论MRI-DWI扫描在结直肠癌术前分期诊断中具有非常显著的价值,具有较高的准确率,在临床诊断中更具有优势,值得进一步推广并应用。