X射线断层扫描技术在鲤鱼耳石对环境响应研究中的应用初探

作为生命矿物文石和球文石的载体,鱼耳石(fish otoliths)记载了鱼体生长过程中大量的环境信息。近30年来,其研究取得了很多成果,但利用医学技术的研究尚未见报道。文中尝试应用医学X射线断层扫描技术(CT)对取自河北白洋淀和北京密云水库的野生鲤鱼耳石进行分析研究。结果表明:白洋淀鲤鱼的星耳石和微耳石CT值均大于密云水库鲤鱼耳石相应的CT值,与白洋淀水体中的重金属元素含量明显高于密云水库水体中的重金属含量存在较好的相关性;同一水域星耳石与微耳石的CT值也存在明显差异,分析认为这种差异可能与元素的亲和性及占位方式有关。

两种肺结核的电子计算机X射线断层扫描技术图像对比分析

目的通过对比分析单纯性肺结核与肺结核合并糖尿病患者的电子计算机X射线断层扫描技术(CT)检查图像的差异,提高诊断正确率。方法选择四川省革命伤残军人医院2011年1～8月住院及门诊的单纯性肺结核患者40例及肺结核并糖尿病患者40例做胸部CT检查,分析两者之间的影像学差异。结果两者的CT影像图对比分析发现,在病变部位、病变类型和病变累及范围方面差异均有统计学意义。结论在判读CT表现时应抓住这两种疾病的特点,提高诊断正确率。

基于微观尺度X射线断层扫描技术的短切碳纤维SMC复合材料失效分析

短切碳纤维片状模塑料(SMC)复合材料内部复杂的纤维三维分布及其造成的多样微裂纹演化过程加剧了其失效分析的难度。针对短切碳纤维SMC复合材料的失效行为进行研究,提出采用微观尺度X射线断层扫描技术实时表征材料内部的微观结构,捕捉碳纤维和微裂纹的几何信息,结合先进的图像采集和图像处理技术,进而准确重构出短切碳纤维SMC复合材料在受力过程中的三维结构变化以及微裂纹的完整演变过程,定量测量微裂纹的几何尺寸,实现损伤的精准诊断,并利用Tsai-Wu失效判据和界面开裂后的基体应力场理论等失效方法探究短切碳纤维SMC复合材料的失效机制。该方法的提出对于研究短切碳纤维SMC复合材料的失效过程以及分析相应的失效行为提供了重要依据。

探讨电子计算机X射线断层扫描技术对肺结核诊断的临床价值

目的探讨电子计算机X射线断层扫描技术(简称"CT")对肺结核诊断的临床价值,为临床提供可靠的参考依据。方法选择2013年5月至2015年4月在本院住院和门诊的确诊为肺结核的患者83例设为实验组,其中42例确诊为单纯性肺结核的患者,41例确诊为肺结核并糖尿病患者,选择同期体检健康志愿者40例设为对照组。均进行CT图像检查,对结果进行统计分析。结果与对照组比较,实验组患者的的CT图像在病变累及范围、病变部位和类型方面都存在显著性差异,结果具有统计学意义(P<0.05);与单纯性肺结核组患者比较,肺结核并糖尿病患者的CT图像在病变累及范围、病变部位和类型方面都存在明显差异,结果具有统计学意义(P<0.05)。结论 CT图像技术不仅对于肺结核疾病的辅助诊断具有一定的临床价值,还对于区分单纯性肺结核和肺结核并糖尿病具有一定的临床价值,临床诊治时抓住这两者间的明显区别,能够提高诊断率。

临床药师干预电子计算机X射线断层扫描技术对比剂用药指导的临床效果

目的评价临床药师干预电子计算机X射线断层扫描技术(CT)增强扫描中对比剂用药指导的效果。方法选取CT增强扫描病例1036例患者作为试验组,同期CT增强扫描956例患者作为对照组,临床药师干预试验组CT增强扫描中的对比剂用药指导,对照组给予常规对比剂用药指导,比较2组患者对比剂不良反应发生情况。结果试验组对比剂不良反应发生率为3.38%,明显低于对照组的8.58%(P<0.05)。轻度反应表现为恶心、头痛、局部荨麻疹;中度反应表现为荨麻疹、胸闷、气促;重度反应主要是急诊心电图提示心肌梗死。结论临床药师参与放射科医师CT增强对比剂用药指导,为医师、患者双方提供安全、有效的对比剂用药方案,降低对比剂不良反应。

超轻多孔金属孔结构的X射线断层扫描分析

利用X射线断层扫描技术获得了超轻多孔铝试样的任意截面重构图像,通过对该图像的分析实现了对多孔铝试样孔结构的描述,并得到了重构横截面的面孔隙率。结果表明:超轻多孔铝试样孔结构描述新方法与传统剖开试样分析方法相比,可以获得相同的孔结构分析结果,并具有非接触、非破坏和提高效率的特点。

磁共振成像与电子计算机X射线断层扫描技术在脑静脉窦血栓患者诊断中的比较分析

目的探讨磁共振成像(MRI)与电子计算机X射线断层扫描技术(CT)在脑静脉窦血栓(CVST)患者诊断中的价值。方法选取我院46例CVST患者,均进行CT及MRI检查,分析CT及MRI检查结果及血栓位置。结果 46例CVST患者,2例同时位于上矢状窦及横窦、乙状窦,3例位于直窦,21例位于上矢状窦,9例位于乙状窦,11例位于横窦。结论 CT和MRI平扫可作为CVST形成初选检查方法,CT对急性和亚急性患者有较高临床价值,MRI对亚急性期CVST应用价值较高,但临床诊断方法选取需结合患者具体情况。

Mg-Gd-Y-Zr合金可控冷却速率实验方法及凝固组织的X射线断层扫描表征

建立了可控冷却速率的实验方法、凝固过程测温方案和合金内部温度推算方法,对Mg-6Gd-3Y-0.5Zr(质量分数,%)(GW63K)合金开展可控冷却速率实验,结合X射线断层扫描技术、扫描电子显微镜和X射线能谱分析等实验表征手段,表征可控冷速镁合金的凝固组织形貌并获取定量信息,研究了冷却速率对GW63K合金凝固组织微观形貌、定量信息的影响和变化规律。结果表明:在GW63K合金凝固组织中,共晶呈网络状分布在晶界处,形状不规则的第二相呈岛状分布在共晶组织中;平均冷却速率R_(c)在0.13~0.33℃/s范围内,随着冷却速率的增加,网状共晶组织更密集、均匀和连续,第二相分布更均匀、尺寸更小,微观溶质偏析减小,第二相和共晶体积分数均呈下降趋势。

基于X射线CT技术快速检测不同含水率状态下的毛竹密度

密度是竹材材性的重要指标之一,与竹材诸多物理力学性质紧密相关,且测定结果因含水率状态不同而不同。基于X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,比较了不同竹龄毛竹全干、气干、饱水状态下CT值的差异程度,除4年生和10年生毛竹CT值差异较大以外,其余竹龄CT值差异较小;分别在全干、气干、饱水状态下对所测定的CT值与相应状态下毛竹的密度进行拟合建模,同时还对不同含水率梯度状态下的CT值与密度进行拟合建模,进而系统分析了不同竹龄毛竹在单一含水率状态下和不同含水率梯度状态下CT值与密度之间的关系;对不同竹龄毛竹全干状态下相对竹青径向位置的CT值进行了拟合,依据CT值与密度之间的关系,解释说明了毛竹径向密度因竹龄不同所产生差异的原因。试验结果表明,毛竹全干、气干、饱水密度与相应的CT值之间均存在线性关系,且拟合斜率相近;在所选含水率梯度状态下毛竹密度与CT值之间存在线性关系,且密度与CT值关系受水分影响较小,回归方程为:D=0.001 H+1.003 2,R^2=0.968 3(D为密度,H为CT值),验证模型决定系数R^2=0.974 3;不同竹龄毛竹全干状态下竹青、竹黄处密度差异较小,而在竹肉处差异较大。这些结果为实现快速检测毛竹在不同含水率状态下的密度提供了技术支持和数据参考,同时X射线计算机断层扫描(X-CT)技术也为深入研究竹材材性和构造提供了一种切实可行的新途径。

基于X-ray CT图像的沥青混合料车辙过程空隙分布评估

X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)技术作为一种无损测试方法,已被广泛用于评估沥青混合料中的空隙结构和与空隙有关的病害。基于X-ray CT和图像处理技术,从细观结构层面探讨了车辙变形过程中沥青混合料的空隙结构特征。提出了体积等效球棍模型来表征空隙连通性的变化,用改进的环扇分割变异系数、位置偏心率和球度分别描述了空隙的分布和形状特征。结果表明,车辙对沥青混合料空隙结构的影响机制因混合料类型而异。与密级配沥青混凝土(AC-13)相比,沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)中的空隙更加不均匀和离散,尤其是那些体积小于0.01 mm^(3)的空隙。此外,SMA-13中的空隙连通性和分布更容易受到外部荷载的影响,其粗集料在变形过程中往往会产生定向移动进而改变初始位置。尽管车辙变形同时增加了2种混合料中空隙的水平不均匀性,但AC-13的竖向不均匀性减少,而SMA-13的竖向不均匀性增加。加载使AC-13混合料的空隙几何形状变得复杂和分散,而SMA-13则相反,预示着与AC混合料相比,SMA混合料在加载1 h后仍保持抵抗车辙破坏的潜力。总体而言,沥青混合料中空隙的拓扑特征及其在车辙变形过程中的动态响应主要取决于混合料的级配形式。

基于X射线测量的铝合金铸件微观缺陷预测及分析

以ADC12铝合金压铸件为实验对象,采用三维X射线断层扫描技术,对ADC12铝合金压铸件中的缩孔、气孔和气缩孔进行了观察,同时分析了缩孔、气孔和气缩孔的圆整度、体积和表面积。结果表明,气孔的形状相对较为圆整。缩孔的形状最为复杂,缩孔的长大受枝晶的影响很大。与气孔相比,气缩孔的形貌相对较为复杂,气缩孔的形貌是由孔洞本体和长尾状或者凸起部分构成。

基于X射线的小麦三维精准模型的构建

利用X射线断层扫描显微成像技术完成了整个小麦籽粒精准模型的构建,准确将小麦胚乳、胚芽及果皮部分区分出来,统计并计算了小麦各部分体积含量和相对表面积。这些参数和模型,可以作为计算小麦基本物理参数如外形尺寸﹑密度﹑孔隙率等的依据,可以用于小麦在农业机械设备中的颗粒碰撞,流固耦合等的运动仿真模型。小麦精准模型的构建对于粮食科学的发展应用具有重要意义。

基于X-CT扫描技术的泡沫轻质土孔结构分析

为研究泡沫轻质土内部孔隙三维空间分布状态和形态特征,采用X射线计算断层扫描技术(X-ray computed tomography,X-CT)获取了3种湿密度等级泡沫轻质土孔结构,并进行定量分析。基于混合高斯模型,通过解卷积确定孔相和固相灰度阈值,根据阈值将灰度图像划分为孔和固体两相材料,定量表征孔隙率、孔径、球度和孔隙形态等孔结构特征参数。将孔结构特征参数与强度进行关联分析,结果表明:随着泡沫轻质土的湿密度增大,孔径分布更加均匀,平均孔径降低,球状孔隙增多,导致泡沫轻质土应力分布更加均匀,抵抗外部荷载能力更强,整体强度更高。

水泥基材料界面过渡区的压汞法联合X射线断层扫描表征

水泥基材料基体和骨料之间的界面过渡区是影响材料力学性能和传输性能的薄弱区域,因此解析骨料周围的界面过渡区一直是混凝土研究的重要专题。由于分辨率的限制,工业X射线断层扫描技术(XCT)通常难以解析界面过渡区的三维形貌。而当过渡区孔隙中充满汞后,由于汞的高X射线吸收系数,界面过渡区XCT图像衬度显著提升。利用这一原理,提出压汞联合XCT的可视化表征方法,以石英玻璃棒为骨料制备了连通的水泥–骨料界面过渡区样品。结果表明:压汞后残余汞滴残留在界面过渡区,对界面过渡区的表征起到了显影增强作用,解析出了界面过渡区的三维孔隙结构。为探索水泥基多孔材料基体与集料界面过渡区孔隙分布规律提供全新研究思路。

早期强直性脊柱炎骶髂关节病变的X线CT和MRI对比研究

目的:探讨强直性脊柱炎骶髂关节病变早期的影像学诊断价值。方法:收集经临床确诊的59例强直性脊柱炎早期病例,回顾分析其骶髂关节CR、CT及MRI表现。结果:X线发现42例骶髂关节可疑异常,CT发现53例表现异常,59例患者MRI表现均有异常,检出病例数对比差异显著(P﹤0.05)。X线和CT的主要表现为:局部骨质硬化、侵蚀或囊性变、关节面欠光滑和毛刺感。MRI主要表现为骨髓水肿、关节软骨破坏,增强扫描可显示滑膜、关节软骨及关节韧带呈现不同程度强化。结论:强直性脊柱炎的早期影像学诊断,X线检查最为基本,但诊断意义有限;CT对分级较为客观,且能较好地显示骨质病变情况;MRI具有明显优势,结合临床,可做出早期诊断。

腰椎侧隐窝的断层影像和断面解剖学

目的：探讨断面和CT腰椎侧隐窝变化规律及其意义.方法：利用30例横断面标本及50例活体CT扫描,观测侧隐窝及其相关结构.结果：断面标本第3～5腰椎侧隐窝矢径（经椎间盘）分别为（7.43±0.52）、（7.34±0.77）、（6.78±0.58）mm,无性差;CT扫描第3～5腰椎侧隐窝矢径（经椎间盘）存在性差,男性分别为（7.05±1.19）、（6.25±0.94）、（6.98±1.30）mm;女性为（7.53±1.37）、（7.05±1.14）、（7.35±1.39）mm;侧隐窝及其相关结构的数值在断面及CT表现趋势基本一致;在断面和CT上,侧隐窝矢径（经椎间盘）与黄韧带厚度的相关关系无统计学意义,但与椎间盘横径、矢径均呈负相关.结论：侧隐窝及其相关结构的数值在断面解剖及CT上表现趋势基本一致,即CT可较好地反映侧隐窝相关结构的情况;侧隐窝毗邻结构的病理变化均可能导致侧隐窝狭窄.

基于CT技术的复合沥青混凝土内部空隙特征分析

采用X射线断层扫描（CT）技术分析了相同集料级配条件下,不同水泥和乳化沥青结合料用量混凝土的1~10层位空隙数量、空隙尺寸和空隙率等指标的变化规律,并结合扫描电子显微镜（SEM）分析其相关机理.结果表明：在相同条件下,复合沥青混凝土试件两端的空隙数量较多、尺寸大且空隙率较大,而中间部分则相反;复合沥青混凝土内部最大空隙率为10.1%;掺加水泥或采用适当添加量的乳化沥青,有利于降低混凝土的空隙率,当乳化沥青和水泥的质量分数分别为8.0%和3.0%时,混凝土的空隙率最小,仅为3.9%,且其空隙分布不均匀.

不典型恶性胃肠道间质瘤螺旋CT扫描图像特点分析

目的分析不典型恶性胃肠道间质瘤(GIST)的螺旋CT扫描图像的表现特点,以提高对该病的诊断准确性。方法回顾性分析13例不典型恶性GIST的螺旋CT扫描图像特点。所有病例术前均行螺旋CT平扫加增强扫描检查,均经手术病理证实为GIST。结果 13例腹腔CT表现为边界不清的不规则或浅分叶状占位,其密度多不均匀;螺旋CT平扫8例呈实性等或稍低密度,5例呈囊实性,3例病灶内见气体密度,4例见点状钙化灶;增强扫描见实性病灶及病灶的实性部分呈持续强化或延迟强化,囊性部分无强化,病灶内部均可见范围不等的无强化区。结论不典型恶性GIST的螺旋CT图像特点是腹腔内巨大不规则或浅分叶状占位,密度不均匀,病灶内部见范围不等的低密度区。增强扫描呈延迟强化或持续强化,内部见不同程度的无强化区。

HMX和RDX晶体微细结构μCT表征

利用微焦点CT技术研究了HMX和RDX单晶体和松装大量RDX晶体的微细结构,得到了炸药晶体的三维细微形貌、内部孔隙的定位定量、密度分布等信息,结果显示,结晶品质好的单晶体外观棱角分明,晶面光洁,内部密度均匀,但也有很多微孔隙;而结晶品质较差的单晶体的表面不光滑,棱角不明显,内部孔隙数量多,有较大体积的孔洞,而且密度分布不均匀,有局部密度较高的区域。松装大量炸药晶体平均孔隙率及孔隙数量分布统计表明,经过特定工艺处理过的高品质与其原料相比在各个缺陷大小范围内数量减少,孔隙率减小;在一定程度范围内,越小的孔洞数量越多,但对整个晶体的孔隙率影响越来越小,说明晶体内部微米级以上孔隙是影响晶体密度及其它性能的很重要的因素。

多排螺旋CT横轴位结合MPR技术在老年肠梗阻诊断中的应用价值

目的探讨多层螺旋CT(MSCT)横轴位结合多平面重建(MPR)技术在老年肠梗阻诊断中的应用价值。方法 45例老年肠梗阻患者,均施行CT横轴位扫描和对兴趣区MPR处理,分析MPR前后对肠梗阻部位诊断和病因诊断的准确率。结果 MPR前对梗阻部位的诊断准确率为80.0%(36/45),MPR后为88.9%(40/45),P>0.05。MPR前诊断信心(3.06±0.65)分,MPR后为(2.80±0.84)分,P<0.01。MPR前对梗阻病因诊断准确率为75.6%(34/45),MPR后为86.7%(39/45),P<0.05。结论 MSCT横轴位结合MPR技术有助于老年肠梗阻的梗阻部位及梗阻原因的诊断。