基于FCM及快速迭代收缩阈值算法的平面ECT图像重建

为提高平面阵列电容成像系统的成像精度,提出一种基于模糊C均值聚类(FCM)进行数据优化的快速迭代收缩阈值算法(FISTA)。根据平面阵列电容数据的特点,首先利用FCM算法对测量电容值进行分类,保留有效电容值,实现电容向量降维;然后利用离散小波基(DWT)对灰度值进行稀疏表示,并建立L1正则化模型,采用FISTA进行求解,以实现图像重建;最后将FCM处理后的电容值分别用于Landweber算法、Tikhonov算法进行重建对比。仿真与实验结果表明,该算法重建图像的平均相对误差约为0.0527,平均相关系数约为0.9422,均优于其它算法,且重建图像伪影较少,更接近真实情况;因此,所提算法具有更好的重建效果。。

多平面重建及3D打印在前交叉韧带翻修术中的应用

目的:前交叉韧带损伤是膝关节韧带损伤中最常见的类型。韧带重建手术存在较高的失败率,骨道异常被认为是最重要的失败因素。数字骨科技术可以在术前较为精准地制订翻修手术过程中骨道的实施方案,提高翻修手术成功率。本研究术前通过多平面重建(multiplanar reconstruction,MPR)技术测定骨道位置和直径及3D打印模型建立模拟骨道,以制订前交叉韧带翻修术方案。方法:回顾性选取2014至2021年在中南大学湘雅三医院行前交叉韧带翻修术的12名患者,收集患者的基本信息、术前制订的膝关节3D打印模型及术前膝关节CT数据。测量骨道直径及位置,以此为基础指导术中翻修骨道的建立,并对术后的骨道进行再次测量及对膝关节功能进行评分[包括国际膝关节文献委员会膝关节评估表(the International Knee Documentation Committee Knee Evaluation Form,IKDC)评分、Lysholm评分、Tegner运动等级评分]。结果:术前通过测量发现4名患者的股骨骨道位置和2名患者的胫骨骨道位置欠佳,通过MPR与3D打印技术指导术中新骨道的建立,术后测量所有患者的骨道位置满意。术前的股骨与胫骨骨道内口直径测量值的组内相关系数分别为0.843(P<0.05)和0.889(P<0.001),组间相关系数分别为0.811(P<0.05)和0.784(P<0.05);术中建立的股骨与胫骨骨道内口直径与术后复查CT测量的股骨及胫骨骨道内口直径的组内相关系数分别为0.995(P<0.001)和0.987(P<0.001)。12名患者末次随访的各项膝关节功能评分均较术前明显改善(均P<0.001),再次手术率为0。结论:MPR与3D打印技术能较为精准、有效地测量前交叉韧带重建骨道参数,为重建失败患者制订个性化的翻修方案,很大程度上保障了翻修手术的成功率,有利于改善患者预后。

基于自增强注意力机制的室内单图像分段平面三维重建

基于卷积神经网络(CNN)的分段平面三维重建已然成为室内场景建模研究的焦点之一。针对室内场景中,平面和非平面元素常常交织在一起,导致网络提取的平面特征中掺杂了非平面信息,从而影响了最终分割的精度;且室内场景中的平面存在尺度差异巨大的情况,带来了明显的类别不平衡,小尺度平面实例往往会失真的问题。提出了一种自增强注意力的多尺度特征融合三维分段平面重建网络,该网络能够自动学习场景中的平面特征,并有效地将不同尺度的特征信息融合,从而提升了平面实例分割的精度。同时,通过为平面实例中的每个像素分配不同的权重,特别是增加了对小尺度平面边缘像素的权重值,进一步增强了小尺度平面分割对象的通道表达。最终,采用平衡交叉熵损失和骰子损失构建了一种新的损失函数来训练模型,进一步提升了平面分割的精度。实验证明,该算法在平面召回率和分割准确度方面均取得了显著地提升,能够产生更为准确的室内三维分段平面重建模型。

基于CT多平面重建的原发性肠脂垂炎3例报道

1临床资料病例1:男,40岁,无明显诱因出现左下腹疼痛4天,为间断性刺痛,疼痛与进食无关,无畏寒发热,以“腹痛原因待查”入院,患者血常规检查示:白细胞、淋巴细胞计数、中性粒细胞等均为阴性,行CT平扫(多平面重建)示:左下腹结肠降段与乙状结肠交界区腹侧下方可见一椭圆形脂肪密度影,边缘呈环形等密度、与周围脂肪分界清楚,多平面重建示病灶大小约1.5×1.2×1.0cm,见图1A (冠状位);病灶内见细线状等密度影,见图1B (横断位);病灶内见小点状等密度影;图1C示CT增强示病灶边缘轻度强化,其内小点状或条状等密度影未见明显强化。诊断为:左下腹降结肠及乙状结肠交界区脂肪密度影,多考虑结肠脂垂炎。给予对症治疗后好转出院。

80排螺旋CT多平面重建与DR平片对外伤性肋骨骨折的诊断价值研究

目的探讨80排螺旋计算机断层扫描(CT)多平面重建与数字化X线摄影(DR)平片对外伤性肋骨骨折的诊断价值。方法回顾性选取2021年1月-2023年1月收治的68例外伤性肋骨骨折患者作为研究对象,所有患者均行80排螺旋CT检查和DR检查,比较两种检测方法对外伤性肋骨骨折的诊断价值。结果68例外伤性肋骨骨折患者,最终临床诊断显示骨折位置104处,以最终临床检查为依据,螺旋CT多平面重建的确诊率高于DR检查,漏诊率和误诊率低于DR检查,差异具有统计学意义(χ^(2)=16.413;χ^(2)=9.789;χ^(2)=6.178,P<0.05);螺旋CT多平面重建的准确度和敏感度高于DR检查,差异具有统计学意义(准确率:89.71%vs 69.12%,χ^(2)=8.815,P<0.05;特异度:87.80%vs 65.85%,χ^(2)=5.549,P<0.05)。结论相较于DR平片,80排螺旋CT检查可提高对外伤性肋骨骨折诊断的准确度和敏感度。

咬合平面治疗控制在正畸牙合重建中的作用

牙合平面随牙列建牙合完成而形成,其与磨牙位置、颌骨发育、面部美观及错牙合类型等密切相关,且在正畸矫治、颜面美学评估、正颌外科手术中起关键作用,是临床治疗的基础。口腔正畸治疗被认为是广义咬合重建治疗,其目的是将牙齿移动到功能及美学合适的位置,然而无论是局部还是全口牙列咬合的调整,都将改变原有的咬合关系,其中牙合平面的变化是考量要素之一。回顾正畸治疗带来的颜面美学变化,牙合平面生长引导及治疗控制可能是引起软组织侧貌变化的一个重要机制。牙合平面的变化还可能涉及牙弓间隙调整与重新分配,下颌功能运动协调,以及矫治重建和稳定等多个环节。基于此,本文对咬合平面与正畸治疗广义牙合重建的关系作一综述。

螺旋CT联合多平面重建技术诊断卵巢囊肿蒂扭转的效果观察

目的评估卵巢囊肿蒂扭转(TOE)诊疗中螺旋CT(SCT)与多平面重建(MPR)技术联合辅助诊断的价值。方法选取70例疑似TOE患者,均实施SCT+MPR检查,以金标准为病理诊断,比较SCT+MPR囊肿检查结果与病理诊断结果,分析SCT+MPR的诊断效果。结果SCT+MPR与病理诊断符合率较高,准确率为90.00%。病理诊断和SCT+MPR测量囊肿直径分别为(5.32±1.49)cm、(5.23±1.56)cm,囊壁增厚分别为(8.07±2.14)cm、(7.91±2.06)cm,比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论在临床诊断卵巢囊肿蒂扭转中,SCT+MPR诊断可比较准确地测量囊肿直径、囊壁增厚情况,准确率较高,应用价值较高。

多层螺旋CT三维重建技术MPR在胸部创伤隐匿性骨折中的应用

目的:多层螺旋CT三维重建技术——多平面重建(MPR)在胸部创伤隐匿性骨折中的应用。方法:选取2020年9月—2023年9月就诊于普定县中医医院疑似胸部创伤隐匿性骨折患者112例,均给予CT检查后处理技术:容积再现(VR)及MPR,以临床综合诊断或者手术病理结果作为金标准。比较不同处理技术的诊断效能及受试者工作特征(ROC)曲线分析。结果:MPR检测胸部创伤隐匿性骨折的灵敏度76.25%、特异度84.38%、准确率78.57%、阴性预测值为58.70%及阳性预测值为92.42%,均高于VR处理方式,差异有统计学意义(P<0.05);MPR处理技术的曲线下面积(AUC)值为0.803,相较于VR的AUC值0.559更大。结论:多层螺旋CT三维重建技术MPR在胸部创伤隐匿性骨折诊断中准确性较高,在诊断微小及隐匿性骨折中具有推广价值。

多平面重建技术在16层螺旋CT临床诊断周围型肺癌病人中价值分析

评定周围型肺癌病人诊断利用多平面重建技术+16呈螺旋CT诊断的实际效果。方法 本次研究观察人员包括60例周围型肺癌病患,入院就诊时间在2020年1月至2023年6月区间内,先用16层螺旋CT进行判断,随后调整SVR、MPR、SSD模式开展多平面重建,回收诊断结果并统计诊断效能与CT征象情况。结果 (1)从SSD与薄层扫描结果上看,SSD重建图像未发现空泡征,在细短毛刺征、分叶征、胸膜凹陷和血管集束征诊断灵敏度均比薄层扫描横断面检出结果更高,组内结果差异显著(P<0.05)。(2)从MPR与薄层扫描结果上看,细短毛刺征、分叶征、胸膜凹陷和血管集束征、空泡征检出结果均高于薄层扫描检出结果,两组结果比较有统计学意义(P<0.05)。(3)从SVR与薄层扫描结果上看,SVR重建图像未发现空泡征,在细短毛刺征、分叶征、胸膜凹陷和血管集束征等方面均比薄层扫描检出结果更高,对比差异有统计学意义(P<0.05)。(4)与手术病理结果相比,16层螺旋CT及多平面重建技术的诊断准确率较高,出现误诊或者漏诊情况较少,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 在周围型肺癌诊断中应用多平面重建技术及16层螺旋CT诊断可在很大成的上获取重建图像,对各个CT征象的灵敏度均升高,医生可获取高分辨率检查结果,为后续治疗提供准确判断依据,诊断效能较高,具有广泛应用意义。

螺旋CT扫描及多平面重建(MPR)在股骨颈骨折诊断及分型中的临床价值

目的探讨螺旋CT扫描及MPR重建在股骨颈骨折诊断及分型中的临床价值。方法收集2012年1月至2013年5月我院收治的股骨颈骨折患者53例,术前均采用螺旋CT扫描及MPR薄层重建,进行骨折解剖分型及garden分型,并与手术分型结果相对照。结果 53例患者均顺利完成CT扫描检查,所有患者均清晰显示了股骨颈骨折线的位置、走形、骨折移位程度、骨折块的多少、分布及周围软组织损伤情况,但在骨折细节显示方面,特别是嵌入型骨折患者,普通扫描不如MPR。与手术结果对照,53例股骨颈骨折患者,解剖分型符合率为96.2%,garden分型符合率为100%。结论螺旋CT扫描及MPR重建技术对股骨颈骨折显示全面、直观、准确,明显优于X线检查,完全可以作为股骨颈骨折患者的首选影像检查方法。

多层螺旋CT(MSCT)及多平面重建(MPR)鉴别穿孔与非穿孔性急性阑尾炎(NPAA)

目的研究穿孔性急性阑尾炎(perforated acute appendicitis,PAA)的多层螺旋CT(multi-slice CT,MSCT)表现,提高MSCT鉴别PAA与非穿孔性急性阑尾炎(nonperforated acute appendicitis,NPAA)的能力。方法经手术及病理证实的PAA 28例和NPAA 36例(其中急性单纯性阑尾炎18例,急性阑尾炎伴周围炎18例)行MSCT超薄层扫描,辅以多平面重建(multiplanar reformation,MPR)及曲面重建(curved multiplanarreformation,CPR)显示阑尾,观察、测量和比较PAA组与NPAA组诸CT征象的差异。结果 PAA组与NPAA组在阑尾壁强化缺损、阑尾周围脓肿、阑尾周围蜂窝织炎、阑尾腔外积气和阑尾腔外粪石5种CT征象的发生率差异均有统计学意义(P值分别为0.000、0.000、0.000、0.000、0.019),出现任一征象对PAA的诊断敏感度、特异度和准确度分别为96.4%、91.7%和93.8%。PAA组的阑尾直径为(16.2±3.8)mm,明显大于NPAA组[(11.3±3.1)mm,P=0.000)];当界值为13.3mm时,诊断PAA的特异度可提高至94.4%。结论 MSCT辅以MPR和CPR可准确鉴别PAA和NPAA,指导外科医师选择最佳治疗方案。

融合3D对极平面图像的光场角度超分辨重建

针对光场成像中因硬件限制而造成的光场图像角度分辨率低的问题,提出一种融合3D对极平面图像的光场角度超分辨重建方法。该方法首先将输入图像按不同的视差方向排列分别进行特征提取,以充分利用输入图像的视差信息,提高深度估计的准确性。利用深度图将输入图像映射到新视角位置,生成初始合成光场。为了使重建光场图像能够保持更好的细节信息及几何一致性,先通过水平3D对极平面图像融合重建分支和垂直3D对极平面图像融合重建分支,分别对初始合成光场进行水平融合重建和垂直融合重建,再将两个结果进行混合重建,生成最终的高角度分辨率光场图像。实验结果表明:相比于现有方法,本文方法在合成光场数据集和真实光场数据集上的重建效果均得到了提高,峰值信噪比的提升幅度最高达1.99%,有效地提高了重建光场的质量。

多层CT多平面重建(MPR)技术在诊断骶骨隐匿性骨折中的价值

目的探讨CT多平面重建技术在诊断骶骨隐匿性骨折中的价值。方法对29例X线平片检查正常的骶骨骨折患者进行64层CT扫描,在工作站上进行矢状位、冠状位及斜位MPR重建及容积再现(VR)三维技术等方法后处理。对各种方法检出骶骨骨折的检出率进行x2检验。结果横断面扫描诊断骶骨骨折16例,矢状位MPR28例,冠状位MPR19例,VR17例,矢状位MPR对骶骨隐匿性骨折检出率与其他方法检出率差异有统计学意义(P<0.05)。结论多层CT各向同性扫描MPR成像,尤其是矢状位PMR成像可提高骶骨骨折的检出率,可作为对骶骨骨折检查的首选方法。

多层螺旋CT多平面重建(MPR)及曲面重建(CPR)技术诊断胆道梗阻性疾病的价值分析

目的:探讨多层螺旋CT三维成像对胆道梗阻性疾病的诊断价值。方法:收集36例临床诊断为胆道梗阻性疾病的患者,通过MSCT腹部扫描检查,利用多平面、曲面重建技术重建胰胆管并进行对比分析。结果:病变定位诊断符合率达100%(36/36),病变定性诊断符合率达91.7%(33/36)。结论:胆道梗阻性疾病临床诊断困难,易误诊,多层螺旋CT多平面重建(MPR)及曲面重建(CPR)技术进行胰胆管重建,方法简单,可从不同角度观察病变部位及其周围情况,有利于鉴别诊断,提高诊断符合率,具有较高的临床价值。

基于压缩感知算法的平面电容成像图像重建

提出了一种用于平面电容成像的压缩感知图像重建算法。根据平面阵列电极电容值与电极间距离的关系,对独立测量值数量进行了删减。针对图像重建的病态性及缺陷模型介电常数分布稀疏性,将基于压缩感知理论的梯度投影(GPSR-BB)算法应用于平面电容成像图像重建,进行了复合材料缺陷检测的仿真及实测实验,并与LBP、Tikhonov正则化及Landweber迭代算法进行比较,结果表明,提出的GPSR-BB算法重建图像质量得到明显提高。

多平面重建(MPR)在CTM中的应用

目的提高腰椎间盘术前诊断水平,为手术科室提供更全面的影像信息。方法总结了25例临床诊断为腰椎间盘突出症患者,均有椎管造影、CTM检查及手术结果。CTM使用螺旋扫描,而后对原始图像进行多平面重建(MPR),得到轴位、矢状位及冠状位重建图像。结果经手术证实,椎管造影及CTM对腰椎间盘突出的诊断符合率分别是73.9%(17/23)与95.7%(22/23);CTM对4例外侧型椎间盘突出及3例椎体终板崩裂和1例椎弓峡部裂病例的术前诊断符合率为100%。结论CTM是腰椎间盘突出手术前可靠的检查方法,如果使用螺旋扫描+多平面重建(MPR)技术,则会进一步提高诊断的准确率。

多排螺旋CT及多平面重建(MPR)对输尿管结石诊断价值的研究与分析

目的：探讨多排螺旋CT及多平面重建（MPR）对输尿管结石诊断价值，为输尿管结石的诊断提供参考。方法共纳入行尿路平片及静脉尿路造影辅助确诊的80例输尿管结石患者，同时随机抽取90例检查未有输尿管结石的健康人群。纳入研究时所有受试者均行尿路平片及静脉尿路造影辅助进行诊断作为金标准，同时行多排螺旋CT及MPR进行诊断，分析多排螺旋CT及MPR对输尿管结石的诊断价值。结果以尿路平片及静脉尿路造影辅助诊断作为金标准，多排螺旋CT及MPR对输尿管结石的诊断敏感度为91.3%，特异度为88.9%，阳性似然比为88.0%，阴性似然比92.0%。多排螺旋CT及MPR对输尿管结石的分析，结果显示，80例患者中检出73例（91.3%）患者有输尿管结石，其中左侧46例，右侧27例；多发结石8例，单发结石65例；输尿管上段38例，中段13例，下段22例；结石大小0.2~2.3 cm，平均大小（1.3±0.6）cm；有48例患者输尿管有不同程度的扩张，其中40患者有不同程度的肾积水。结论多排螺旋CT及MPR不仅可以简单、快速的对输尿管结石进行比较高的诊断，且可以更好的对结石的大小、位置等提供信息，值得临床推广应用。

MSCT多平面重建(MPR)对窦口-鼻道复合体解剖变异的观察及其临床应用

目的评价窦口-鼻道复合体(ostiomeatal complex,OMC)MSCT多平面重建检查及其临床应用价值,加深对窦口-鼻道复合体变异与副鼻窦炎性病变及相关性的认识。方法使用东芝Esprit4层螺旋CT机对经平片及临床证实的96例慢性副鼻窦炎患者先行轴位薄层容积扫描,在此基础上行冠状位、矢状位图像重建,重点观察窦口-鼻道复合体区结构的解剖变异。结果96例慢性副鼻窦炎中,筛泡过渡气化46.8%,钩突偏移34.3%,中鼻甲过度气化52.0%,中鼻甲反向弯曲15.6%,鼻中隔偏曲69.7%,Haller气房44.7%。结论MSCT多平面重建图像(MPR)能清晰显示窦口-鼻道复合体的解剖变异、慢性副鼻窦炎的程度和范围以及二者的相关性,对指导临床治疗具有重要意义。

改进的3D-BoNet算法应用于点云实例分割与三维重建

为了更好地利用点云数据重建室内三维模型,本文提出了一种基于3D-BoNet-IAM算法的室内场景三维重建方法。该方法通过改进3D-BoNet算法提高点云数据的实例分割精度。针对点云数据缺失问题,提出了基于平面基元合并优化的拟合平面方法,利用拟合得到的新平面重建建筑表面模型。在S3DIS和ScanNet V2数据集上验证3D-BoNet算法的改进效果。试验结果表明,本文提出的3D-BoNet-IAM算法比原始算法分割精度提高了3.3%;对比本文建模效果与其他建模效果发现,本文方法的建模效果更准确。本文方法能够提高室内点云数据的实例分割精度,同时得到高质量的室内三维模型。

螺旋CT表面遮盖法(SSD)和多平面重建(MPR)在诊断髋臼骨折的临床应用价值

目的 评价螺旋CT表面遮盖法(SSD)和多平面重建(MPR)在诊断髋臼骨折的临床应用价值。方法 42例经X片明确诊断髋臼骨折作常规CT、MPR重建和SSD重建。SSD经去除股骨头后,前后位、后前位、上斜外侧位和足头位显示。MPH的冠状面和矢状面平面重建,沿前柱、后柱、髋臼窝曲面重建。结果 各例经MPR和SSD重建后均清晰显示髋臼骨折情况,并经手术证实。SSD在骨折分型、骨折片大小和移位程度方面优于X线平片和常规CT,MPR在关节脱位和骨折片移位程度方面优于X线平片和常规CT。结论 SSD和MPR重建有助于了解复杂骨折类型,合适的重建方法能在较短时间内显示最佳效果。