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。

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。

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。

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。

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。

X射线成像探测器发展进展

X射线摄像探测器随着相关科技的发展,各方面的性能及综合水平都取得了巨大的进展。简单介绍了早期X射线成像探测器,对现阶段的主要应用放射成像探测器—直接数字X摄影探测器做了详细介绍,并对国内外研究作了概述。最后对X射线摄影系统发展趋势进行了展望。

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。

计算机射线成像(CR)系统及工业应用

利用国外先进的CR设备在施工现场进行了试验,试验结果满足国标相关规定,能准确反映缺陷信息,并且与采用传统试验方法所得结果相吻合,进一步证明了CR系统在工业应用中的可行性。

基于X-CT的泡沫混凝土孔隙结构与导热性能

为了研究不同密度泡沫混凝土的孔隙结构特征及其导热性能差异,使用X射线计算机断层成像技术(X-CT)对4种密度的泡沫混凝土试样进行扫描,实现了泡沫混凝土孔隙结构的三维重建.基于试样的孔隙特征及分布,利用Matlab软件随机生成代码建立了4种密度的泡沫混凝土模型,并在Comsol有限元软件中对其稳态传热进行了仿真模拟.结果表明:泡沫混凝土内部的孔径分布近似服从对数正态分布,随着密度的增大,试样的孔隙率和孔径随之减小,孔隙形状逐渐趋于球状;泡沫混凝土内部传热主要在水泥基体中进行,少部分热流会穿过小尺寸孔隙,而大尺寸孔隙增大了热流的传导路径,对泡沫混凝土的导热性能影响较大.

磁共振成像和CT对短暂性脑缺血发作患者的急性脑梗死诊断价值研究

目的:探讨磁共振成像(MRI)和X射线计算机断层扫描成像(CT)对短暂性脑缺血发作(TIA)患者发展至急性脑梗死的诊断价值研究。方法:选取在医院就诊的164例TIA患者,采用随机数表法将其分为对照组和观察组,每组82例。对照组进行CT检查,观察组进行MRI检查,随访26周,比较两组病灶检出阳性率以及治疗后2周病灶情况;观察两组TIA发展至急性脑梗死情况,分析影响TIA发展至急性脑梗死的相关危险因素。结果:观察组缓解期、发作期阳性病灶检出率显著高于对照组,差异有统计学意义(x~2=6.152,x~2=9.426;P<0.05);观察组患者检出的病灶直径及病灶数量均高于对照组,差异有统计学意义(t=5.482,t=3.267;P<0.05);随访期间在35例TIA患者发展至急性脑梗死中,对照组19例,观察组16例,差异无统计学意义。单因素分析年龄、吸烟、饮酒、高血压、高血糖、冠心病、高血脂和胆固醇是TIA发展至急性脑梗死的相关危险因素(x~2=4.364,x~2=5.845,x~2=9.813,x~2=15.915,x~2=12.846,x~2=10.652,x~2=7.567,x~2=9.846;P<0.05);患者年龄、高血压、高血糖均是影响TIA发展至急性脑梗死的独立危险因素(OR=1.132,OR=2.230,OR=1.154,OR=1.324;P<0.05)。结论:MRI、CT均可反映TIA病情进展情况,但MRI检查准确率高于CT检查,可明确病灶位置及数量。

CBCT提高Leksell ICON伽玛刀治疗精度的作用

立体定向放射外科的治疗精度包含两个内容:靶区的辨析精度与放射外科治疗计划实施精度。现代影像学发展已经大大提高靶区的辨析精度,然而MRI图像畸变、CT图像软组织辨析度不足仍是立体定向放射外科目前存在的问题。治疗计划实施过程中设备的机械精度、刚性框架的移位、热塑性面罩特有的不确定性因素等变量也影响最终的治疗精度。本文对锥形束X射线计算机体层成像设备(cone beam computed tomography,CBCT)在ICON伽玛刀定位精度和治疗计划精度的提高作用进行综述。

大片薄刨花低温干燥变形影响因素及原因分析

大片薄刨花采用常规滚筒干燥工艺变形显著,影响施胶、铺装及热压等一系列后续工艺,最终降低生产的刨花板力学性能。低温网带式干燥工艺作为一种新型刨花干燥工艺被提出来解决大片薄刨花干燥的变形问题。然而,此方面的研究非常少,阻碍了该工艺的应用和推广。研究了单片辐射松大片刨花在相对较低的140℃恒定干燥温度下,其纹理方向、厚度和长宽比对刨花变形的影响,为后续大片刨花低温网带式干燥工艺的优化奠定理论基础。刨花纹理方向与长边角度具体控制为0°~30°,31°~60°和61°~90°;平均厚度控制为0.37,0.45,0.55和0.65 mm;长宽比控制为3.5,4.5,5.5和6.5。干燥结束后刨花的变形程度通过自定义的变形高度∶刨花长宽比、变形高度∶刨花长度及变形高度∶刨花宽度定量评定。此外,利用X射线计算机断层成像(X-ray computed tomography,X-CT)技术探索了单片刨花干燥过程中含水率分布情况,利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术探索了辐射松早材和晚材试样干燥过程中水分分布的差异,基于此分析了刨花变形的机理。结果表明,140℃干燥温度下辐射松刨花的纹理方向、厚度、长宽比均显著影响刨花干燥后的变形。刨花纹理方向与长边夹角越大、刨花越薄,干燥后刨花变形程度越大。刨花长宽比对干燥变形的影响随变形评价指标的变化而变化。干燥过程中刨花内部与边缘的含水率差异以及早晚材差异是导致刨花变形的主要原因。

数字化PET/CT步进式短采集时间的临床应用可行性分析

目的:分析数字化正电子发射断层显像与计算机断层显像(PET/CT)短采集时间对图像质量、病灶检出和半定量参数的影响,探讨步进式采集方式短采集时间的临床应用可行性。方法:回顾性分析63例受检者数字化PET/CT图像资料,所有图像均采用PET/CT扫描仪以步进式采集模式及按照列表模式(list-mode)扫描协议进行全身PET/CT检查获得,按照每床位的不同采集时间进行重建并将其分为4组:90 s/床位、60 s/床位、45 s/床位和30 s/床位组。以90 s/床位组为对照,比较各组间小病灶(PET图像较小的放射性浓聚灶且CT图像病灶短径<0.5 cm)在PET图像上的检出率,测量原发肿瘤病灶的客观数据,比较标准化摄取值(SUV)的最大值(SUV_(max))、峰值(SUV_(peak))、平均值(SUV_(mean))、噪声标准差(SD)、肿瘤代谢体积(MTV)和病灶总糖酵解量(TLG);计算并比较信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和病灶本底比(TBR)。4组图像数据组间采用统计学单因素方差分析(ANOVA检验),组内半定量参数采用Bland-Altman一致性分析。图像质量按照Likert 5分法进行主观评价,图像一致性评价采用Kappa检验。结果:4组图像质量主观评价均≥3分,4组图像质量比较一致性非常好(Kappa=0.8,P<0.05);与90 s/床位组比较,其余3组小病灶检出率均为100%;组间半定量指标SUV_(max)、SUV_(peak)、SUV_(mean)、噪声SD、TLG、MTV差异均无统计学意义(P>0.05);4组间病灶^(18)F氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)PET图像质量客观指标CNR、SNR及TBR差异均有统计学意义(F=31.741、34.199、12.021,P<0.001),60 s/床位组、45 s/床位组噪声与90 s/床位组无明显差异,30 s/床位组图像噪声有所增加;组内Bland-Altman一致性分析在95%可信任区间。结论:数字化PET/CT步进式采集模式短采集时间具有很好的临床实用性。

CT解析重建方法进展:从圆轨迹扫描到多源直线扫描成像

从1971年Hounsfield完成世界上首次X射线计算机断层成像(CT)扫描以来,CT技术在扫描方式上经历了5代发展,并在医疗、安检等领域深刻地影响着人们的生活。在扫描方式不断进步的同时,重建方法也在不断发展。与迭代算法相比,解析算法具有重建速度快、误差分析简单以及占用运算资源小等特点,成为CT系统中常用的成像算法。本文以CT扫描方式的发展为脉络介绍解析重建方法的发展,从经典的圆轨迹和螺旋轨迹扫描出发,到非标准轨迹扫描,并介绍当前有关多源直线CT的研究进展。最后,我们展望CT系统的发展在未来所面临的挑战。

有限角度摆动式分层成像方法及其在薄层结构物质检测中的应用研究

在多层结构复合材料获得广泛应用的今天 ,对其分层结构、密度分布等情况的检测和了解显得尤为重要。在用射线对这类材料进行分层成像检测时 ,一直存在重建图像质量与重建效率(耗时 )的矛盾。本文提出了有限角度摆动式分层成像方法 ,并且通过计算机仿真计算证明了其合理性和高效率 ,在此基础上提出了最佳投影角度的选择原则 ,最后给出了应用实例。

基于X射线微焦CT的燃料颗粒空间距离自动测量方法

在某燃料元件产品中燃料颗粒随机弥散分布在非金属材料中,表征燃料颗粒的分布状况进而评估产品工艺质量具有重要意义。针对该问题,对三维空间内相邻燃料颗粒的间距测量进行了研究,使用X射线微焦计算机层析成像(CT)对该类产品进行了三维扫描成像,从而得到了三维CT图像。在三维CT图像的基础上,提出了一种结合改进型空间直觉模糊C均值聚类和三维区域生长的自动算法,用于分割图像中的燃料颗粒以得到每个燃料颗粒的空间结构。然后,通过计算质心获得燃料颗粒的中心坐标,进而自动计算出相邻燃料颗粒的空间距离。通过仿真实验验证了所提算法的可行性,通过标准球实验验证了测量误差,并通过实际燃料元件测试了相邻燃料颗粒间距的自动测量,表明了所提方法对燃料颗粒间距测量的有效性。

基于X射线数字成像的预制剪力墙套筒灌浆连接质量检测技术研究

结合工程实际设计了预制剪力墙试件和预制夹心保温剪力墙试件,开展了基于X射线数字成像法（DR）的检测技术研究,并和X射线胶片成像法、X射线计算机成像法（CR）进行了对比。研究结果表明：DR检测技术用于预制剪力墙或预制夹心保温剪力墙中单排居中套筒或梅花形布置套筒的灌浆质量的检测是可行的,用于双排对称布置套筒的灌浆质量检测,必要时需要结合破损法进行判别;与胶片成像检测技术和CR检测技术相比,DR检测技术成像更为清晰,在预制剪力墙套筒灌浆连接质量的检测中应用前景十分广阔。

基于自适应全变差的低剂量X射线图像重建

针对传统全变差正则化方法对图像方向不敏感的问题,引入方向梯度信息,建立一种自适应方向全变差的低剂量稀疏角度X射线计算机断层成像图像的成像模型,旨在降低辐射剂量的同时提高图像成像质量。为了自适应估计图像梯度的方向信息,基于图像的几何矩,利用椭圆可操纵核来估计图像边缘块的主方向。仿真和实际数据结果表明所提算法在图像细节保留、伪影减少、噪声抑制方面具有很好的效果。

基于图像处理的智能化学品质检测系统设计与实现

陶瓷基复合材料作为一种新型复合材料,在航空航天、能源等领域得到广泛关注。但裂纹、空隙等会影响陶瓷基复合材料的热机械性能。为了解决上述问题,本文首先提出一种基于X射线断层图像的智能化学品质检测系统设计与实现。其次系统使用XCT设备,工作站、服务器和网络设备等搭建,并采用了数字相关和一些专用的图像处理算法,提出一种新的基于DVC方法来检测材料的裂纹。最后,本方法用SiC/SiC陶瓷基复合材料做了测试,结果表明:系统能较好地对缺陷做出分析。