血管铸型结合CT三维模型评估先兆子痫胎盘血管结构

目的通过子痫前期胎盘血管铸型及CT数字化三维结构模型分析子痫前期胎盘血管的解剖学特征,为子痫前期的临床预判提供数据支持。方法随机收集2018年11月至2020年6月的134例孕周≥34周胎盘,其中正常组68例,子痫前期66例(轻度组36例、重度组30例)。以自凝型牙托粉添加造影剂硫酸钡构建胎盘的血管铸型模型,对胎盘血管铸型模型进行CT扫描得到数字化的三维结构模型,测量铸型模型胎盘动静脉分级数、各级分支血管的直径及胎盘动静脉血管容积并比较3组差异。结果晚发型重度子痫前期胎盘与同期正常组、轻度子痫前期组相比,胎盘血管总容积及胎盘静脉容积变小(P<0.05),胎盘静脉分级数减少、静脉各级分支直径变细(P<0.05),动脉分级数减少及动脉第3、4级分支直径变细(P<0.05)。结论血管铸型结合CT三维模型有助于直观、全面地认识先兆子痫胎盘血管结构特点。

基于岩石CT扫描的冻融作用对花岗岩细观结构及力学强度影响研究

近年来随着西部地区的基础工程建设数量及规模不断增加,西部高原地区的季节性冻融循环效应的影响也随之增强,开展冻融循环作用下岩石细观特性及强度劣化性质研究对指导西部寒区基础工程建设至关重要。首先在偏光显微镜下对岩石薄片进行观察,获取岩石的矿物成分和微结构;接着利用CT扫描技术,对冻融后的花岗岩进行扫描,对扫描图层利用阈值分割进行二值化处理,堆叠得到样品内外结构的高分辨3D数据及影像;结合分形理论计算图像计盒维数并由此对图像复杂度做出量化判断,由此对冻融循环对花岗岩内部结构演化分布特点进行分析;进而揭示其强度演化规律,探究结构演化与强度之间的关系。偏光显微镜下,岩石呈块状构造,具有似斑状粗粒不等粒花岗结构,局部见交代蠕虫结构。似斑晶矿物主要为碱性长石;其他矿物粒径0.25~4.0 mm为主,矿物成分主要为石英、斜长石、碱性长石,次要矿物为黑云母、绿帘石,副矿物有磷灰石、锆石、黄铁矿等,镜下鉴定为似斑状粗粒不等粒黑云二长花岗岩。CT扫描显示,冻融循环效应在影响花岗岩细观结构时,会导致花岗岩内部孔隙率的整体上升,但岩石渗透性变化不大,岩石渗透率仅上升0.003×10^(-3)μm^(2);内部孔隙发育不均匀,试样整体结构改变以萌生较多新的微孔隙为主。冻融循环后岩石内部结构复杂度有所下降,但岩石整体完整性仍然较好,分形维数仍保持在较高水平。分形研究显示,20次冻融循环并未导致花岗岩的结构复杂度发生较大变化,同时试样整体力学特性出现下降,黏性增加以及长期强度出现较大幅度的衰减,进入蠕变试验阶段的应变阈值提高。在评价此类原生结构较致密的岩石的安全性时,仅从结构上进行考量与实际情况往往会出现偏差,应结合必要的强度指标综合评估。岩石在经历冻融循环后,在强度更低的同时会发生更大的变形。该研究可为分形理论在岩石细观结构演化方面的应用及岩石细观结构与强度演化相关研究提供借鉴,并对高寒地区工程施工有指导意义。

基于空间自注意力机制的CT传播模型的感知定位算法研究

近年来,神经网络优秀的计算能力和兼容性使其在医疗行业的应用中得到了广泛的认可。利用深度学习技术辅助对各种疾病的诊断与治疗成为当前的研究热点之一。而CT作为临床上的一种先进的医学影像检查技术,能为医务人员提供清晰的人体内部结构,但对疾病的诊断识别一直是一件非常耗时费力的工作。基于此,本文提出了一种基于空间注意力机制的卷积神经网络检测模型,用以对CT异常区域定位。通过特征金字塔FPN与空间注意力机制的双重加持提取原始CT图的注意力特征图,使网络模型能够更加专注于病灶区域的识别和定位,进而达到提升神经网络对病灶分类准确度以及定位的精确度。

采用CT域HMT模型的变电设备红外和可见光图像融合

将变电设备的红外图像和可见光图像融合可大大提高热故障定位的准确度。鉴于小波变换缺乏方向信息,且不能为2维图像提供理想的稀疏表达,同时考虑到边缘特征在图像融合中的重要性,提出了一种基于轮廓波变换(contourlet transform,CT)域隐马尔可夫树(hidden Markov tree,HMT)模型的红外和可见光图像融合算法。利用所提出的算法,完成了某500kV变电站设备的红外和可见光图像融合。融合结果表明,该算法由于采用期望最大(expectation maximization,EM)算法对CT分解得到的高频系数进行HMT建模且设计了一种利用Canny算子进行边缘检测的融合规则,所以可在保留更多细节信息的同时,能得到更加光滑细腻的融合图像;融合结果的均值、标准差、平均梯度和信息熵等统计指标均有明显改善。该算法为变电设备的智能检测与识别提供了量化依据和指导。

锥束CT数字化模型与石膏模型在牙颌测量中的对比研究

目的:确定利用锥束CT(CBCT)数字化牙颌模型测量得到的数据与石膏模型测量数据是否具有一致性。方法:对23例患者的锥束CT数字化模型和石膏模型进行配对研究。使用NNTViewer软件分析由NewTom VGi锥束CT扫描仪所形成的三维牙颌模型,同时制取超硬石膏模型。由测量人员分别对2种模型进行Little指数、前牙覆覆盖、Bolton指数、HOWES指数等线性数据重复测量,对比分析测量结果。结果:所有的测量数据呈正态分布。配对t检验表明用于测量上颌骨和下颌骨的牙性指标差异均无显著性。在上下颌骨骨性结构的测量中2种模型之间的差异具有统计学意义。结论:CBCT的数字模型和石膏模型在牙性线性测量具有一致性,在骨性结构测量数据相对石膏模型具有更好的可重复性与精确性。

基于形变模型分割方法的CT图像肝脏肿瘤分割

在肝脏肿瘤疾病计算机辅助检测及诊断过程中,CT图像肝脏肿瘤分割属于是重要环节,因此在临床中CT图像肝脏肿瘤分割具有重要研究意义。传统几何形变模型在对比度较高的图像中应用更为适合,但是CT图像肝脏肿瘤通常情况下灰度不均匀、对比度偏低,没有良好的分割效果。基于这一问题,在对传统几何形变模型研究技术上,探讨CT图像肝脏肿瘤的新型形变模型分割方法。

CT信任模型在传感器网络中的应用

传感器网络中,节点中的噪声将会导致数据的不确定性。人们总希望在不确定情况下和有限带宽内使系统获得最大利益。而节点代理却是自私的、理性的,并且要使自己利益最大化。这时信任问题变得非常重要。把Certain Trust(CT)信任模型用于多传感器网络的信息交易中,使代理在交易过程中选择诚信可靠和信息质量好的代理进行合作,从而使自己收益最大,系统收益最大。用程序模拟实验,结果表明了该方案的优越性。

CT数字化三维重建模型在肾上腺切除术中的应用研究

目的:探讨CT数字化三维重建模型在腹腔镜下肾上腺切除术中的应用效果。方法:选取30例肾上腺肿瘤患者作为研究对象,采用回顾性分析法分析所有患者的临床资料信息,根据患者采用的治疗方式不同分为对照组和观察组,每组患者15例,对照组使用CT图像进行术前规划和术中应用,观察组依据CT数据,于术前完成肾上腺肿瘤的三维重建,并使用三维模型进行术前规划和术中应用。统计各组的手术时间及出血量。结果:对照组手术时间76.34±14.17min,观察组手术时间60.63±8.58min。观察组手术需要时间显著低于对照组,差异具有统计学意义(P <0.05);对照组手术中出血量约85.66±61.56ml,观察组出血量约65.78±25.65ml。观察组估计出血量明显少于对照组,差异具有统计学意义(P <0.05)。结论:应用CT数字化三维重建模型能够有效减少腹腔镜下肾上腺切除术手术时间,并降低术中出血量,值得临床推广。

CT容积模型在儿童腺样体大小与鼻咽腔容积分析中的临床应用

目的观察CT容积模型在儿童腺样体大小和鼻咽腔容积分析中的临床效果。方法选取2018年1月至2020年1月期间到河南平顶山市妇幼保健院行鼻咽部CT检查的儿童80例为对象,重建CT图像后,对鼻咽腔容积和A/N(腺样体大小)数值进行测量。结合A/N值将不同类型的儿童分设两组,即肥大组(N=29)与正常组(N=51)。依照患儿是否伴有阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)分设成非OSAHS组(N=65)与OSAHS组(N=15)。根据儿童年龄差异情况对肥大组儿童进行划分,即1~5岁儿童(N=13),6~9岁儿童(N=16)。观察分析腺样体正常、肥大患儿鼻咽腔最狭窄处面积、鼻后间隙及鼻咽腔容积,及鼻咽腔容积和儿童不同年龄段A/N值关系、A/N值和鼻咽腔容积关系因OSAHS的影响情况。结果正常组的鼻咽腔最狭窄处面积、右鼻后间隙、左鼻后间隙、鼻咽腔容积高于肥大组;正常组A/N值(0.54±0.17)低于肥大组(0.78±0.12),差异有统计学意义(P<0.05)。1~5岁患儿和6~9岁患儿的A/N值均和鼻咽腔容积呈负相关(P<0.05);OSAHS组、非OSAHS组患儿的A/N值均和鼻咽腔容积呈负相关,差异有统计学意义(P<0.05)。结论CT容积模型在儿童腺样体大小、鼻咽腔容积相关性分析中应用,可对不同年龄段患儿和OSAHS患儿起到较高的指导作用。

利用蒙特卡罗建模及估算儿童X-CT检查受照剂量

在儿科X射线-CT检查迅速增加的当下,尤其对电离辐射敏感的儿童,其所致医疗照射剂量的评估是十分重要和迫切的课题。本文结合已建立的1岁儿童体素体模,利用蒙特卡罗技术建立扫描模型,进行CT检查所致儿童受检者的医疗照射剂量估算。建立了CT单层轴向扫描时对1岁儿童36个器官或组织所产生医疗照射剂量的数据库,利用该数据库,可快速估算1岁儿童受检者接受CT扫描时的医疗照射剂量。并与同样扫描条件下的实验测量值进行了比较,结果显示二者相对偏差在25%以内。

卷取温度控制模型的优化

本文对CT控制模型进行了介绍 ,然后指出其存在的问题 ,并根据存在的问题对模型进行了优化 ,取得了较好的效果。

电气设备高速旋转物体的CT图像重建方法

高速旋转物体的CT成像是难点问题,相关研究论文较少。由于CT检测系统的单幅投影的数据采集时间不够短,因此导致无法采集高速旋转物体准静止的CT扫描数据,从而使基于逐条射线的经典CT成像模型不再适用于高速旋转物体CT成像。该文给出了针对高速旋转物体CT的数据采集准则,建立了射线混叠CT成像模型,并提出了相应迭代重建算法。仿真数据和实际数据的试验结果表明,该文提出的方法可以较好地对高速旋转物体进行CT成像。

基于多像素值提取优化的重映射方法构建肝脾破裂伤三维体绘制模型

背景CT数据的三维可视化是医学图像领域的热点。肝脾受创伤后解剖结构发生变化,构建相关的三维可视化模型难度较高,相关研究较少。目的本研究设计了多像素值提取优化的重映射方法,用于解决原有算法难以准确构建肝、脾破裂伤可视化模型的问题。方法收集解放军总医院第一医学中心2013年1月-2018年11月肝、脾破裂伤患者腹部增强CT数据15例,依据伤型分级和治疗等因素筛选男性9例,女性1例。首先利用多像素值提取的方法对CT全部DICOM数据构建体绘制模型,然后进行空间划分,最后对体绘制模型进行DICOM数据重映射与多层插值并得到最终可视化模型。结果本方法于2020年8-9月在解放军总医院第一医学中心肝胆胰外科学部应用。模型的构建所需时间为4.01~5.83 s,可准确描述CT数据信息,清晰显示肝脾实质裂伤、血肿及肝内血管损伤,辅助外科医生诊断病情并规划手术。结论本研究构建的肝、脾破裂伤可视化模型可应用于术前讨论、术中指导和术后复查;模型数据在手术仿真和临床教学等方面也具有一定的应用价值。

医学图像三维表面模型重建

三维表面模型重建是医学图像处理的重要内容，是将ＣＴ和ＭＲＩ等医疗影像设备获得的二维图像重建成三维立体表面显示图像的过程．本文重点研究了其重建算法的具体实现：（１）在建模上采用了基于体素的三维物体体积重建；（２）在显示上提出了基于Ｒａｙ－Ｃａｓｔｉｎｇ的三维物体二维直接显示技术．所以，和传统采用三角面拟合的方法相比，具有图像重建过程无需生成中间数据、无需进行３Ｄ物体的边界检测等优点，同时该算法并行性好，易于采用硬件方法实现加速．因此，本研究为医学图像三维表面模型重建应用软件的开发打下了理论基础．

人工认知自发市场网络模型

本文以terna人工认知BP—CT神经网络的hayek自发市场仿真模型为基础，在企业智能体之间的交互关系构成的拓扑网络关系中．合理地嵌入无尺度生长网络，构建生产消费市场经济发展模型．研究经济复杂网络中无尺度特性涌现的规律性。由仿真结果可以看出．较为单一的适应性生产和消费者进八市场经济交易圈，市场增加到一定规模以后。市场平均价格将保持均衡。市场的增长速度扣训练周期都将影响整个市场价格达到稳态时的市场规模大小。

基于MC-GPU的能谱K-edge特性CT成像数据仿真

在能谱K-edge特性CT成像模型中,当X射线能量为材料(如钨、钆、金)K-edge时,材料的X射线衰减系数会发生骤变,衰减性急剧增加.针对K-edge特性的CT扫描仿真,本文设计了基于MC-GPU的K-edge材料钨丝的两次单能CT仿真实验,两次实验采用了相同的体素模型,选取的能量为钨的K-edge附近能量值.实验表明MC-GPU能有效地对K-edge材料进行CT仿真,获取扫描数据,体现了钨材料的K-edge特性.本文也与仿真软件Geant4做了对比实验,结果表明MC-GPU在节约时间成本上优势明显.

基于改进UKF的蛇形机动目标跟踪方法

为了提高对具有蛇形机动能力的反舰导弹目标轨迹的准确跟踪能力,提出了结合CT转弯机动模型与非线性滤波的目标跟踪方法。首先利用CT模型成功地模拟了蛇形机动的轨迹,然后比较分析了EKF算法与UKF算法对蛇形机动目标的跟踪效果。尽管UKF算法在精度方面优于EKF算法,但是其运算时间较EKF算法明显增加。为实现UKF算法对目标跟踪的实时性,采用比例最小偏度采样减少采样点数量,通过比例修正方法对采样点的分布进行优化,并结合实际状态方程和测量方程直接进行线性运算。仿真实验表明,改进后的UKF算法对蛇形机动目标的跟踪效果与UKF算法相当、明显优于EKF算法,且运算时间较改进前缩短了50%以上。

基于CT数据的颌骨支架材料有限元分析及3D打印模型研究

本研究基于CT数据对颌骨支架材料进行有限元分析及3D打印模型研究,为了进一步确定CT技术与3D打印技术在骨组织构建工程的可行性,同时探讨构建骨组织支架材料工程的技术问题,本研究利用骨缺损区域的CT数据进行三维构建,对武汉市第一医院颌面外科颌骨囊肿患者的颌骨缺损区进行CT扫描,再将DICOM数据导入Mimics中,根据CT数据对颌骨缺损部分进行三维建模。支架材料内部形态基于Pro/E软件设计3种不同的支架-立方体结构、蜂窝结构、仿生骨结构。设置支架材料负载为90 N,泊松比为0.3,弹性模量为11 Gpa,地面为完全约束,对支架结构的形变及应力进行有限元分析。构建的支架结构导入Magics中,输出STL格式,连接3D打印机制备支架的三维模型实体模型。本实验发现：（1）使用3D打印技术制得三种支架实体模型,支架材料模型外部形态和颌骨骨缺损区内部结构高度匹配。（2）分别对三种支架模型结构进行有限元分析,分析符合要求。（3）基于布尔运算对支架模型的外部形态同骨缺损区进行匹配。基于CT数据,计算机辅助设计及Mimics三维软件,重建三维模型,利用3D打印技术制造支架实体模型。有限元分析的表明,在同等条件下,立方体结构的支架具有较好的力学性能。

基于CT影像重建模型的主动脉夹层流固耦合模拟

主动脉夹层是血管内壁撕裂形成真假腔而形成的一种主动脉血管疾病。由于主动脉夹层假腔破裂风险高,发病凶险,致死率较高且难以抢救,故近年来关于该病的研究得到了广泛的重视。通过流固耦合模拟,研究血液与血管壁间的相互作用,为评估病变部位的破裂风险提供了一种可行的方法。该文介绍一种基于CT影像重建的主动脉夹层流固耦合模拟方法。在本文对一例Stanford B型主动脉夹层病例研究中,在血管厚度设定上采用了分区等厚度模型,并使用六面体单元对固体部分进行了网格划分。对于血管壁部分采用了线弹性本构关系。通过对计算得出的第一主应力、壁面切应力、流场等指标的分析,帮助评估主动脉夹层的破裂风险和预测破裂位置。

体视学:一门关于多维几何结构及图像的边缘和交叉科学(英文)

本综述论文首先引入文献中体视学狭义和广义的定义及领域范围，然后举例介绍了（狭义）体视学的用途。狭义地讲，体视学是根据其截面或投影图像获取三维结构定量信息的一门科学；广义地，则可认为体视学覆盖了与多维结构或图像的理解、重建及定量分析有关的原理、方法、软硬件研究、制造及应用等所有内容。不同定义中有一点是共同的，即体视学是一门关于多维几何结构及图像的边缘和交叉科学分支。体视学方法在地球科学中有以下可能的应用：１）辅助监测火山岩浆囊的活动； ２）辅助寻找地质上非常稳定的地区以用于特定目的（如埋藏核废料）；３）辅助探测地下矿产资源和能源，由地下地震波速度和衰减参数的三维分布、电磁波衰减参数的三维分布图以圈定成矿带：４）结合三维地电法探测地下古墓葬和地下水的空间分布以及大型桥梁基础弱带等。由电磁波和电阻率等ＣＴ技术得到桥梁地基、地铁隧道（ｔｕｎｎｅｌ）附近的精细的三维剖面图像，体视学则可望用于根据这些剖面图像进一步定量描述其对应的三维构造，在保证这些建筑物质量时起到重要的作用；５）由地幔温度的三维分布探测地幔热柱和地热区的热容量分布，以决定地热田开发的规模，并能经济合理地决定地热钻井的位置和深度。由此可见。