X线激发荧光断层成像的研究进展

分子影像由于其灵敏度和特异性在疾病诊断和治疗过程中发挥着重要作用。近年来,X线激发荧光断层成像(X-ray luminescence computed tomography,XLCT)作为一种新型的分子成像手段受到研究者的关注。简要介绍了XLCT成像的基本原理及其高分辨、特异性好的优点,重点论述了不同扫描方式的XLCT系统的研究状况,对XLCT的发展和应用进行了总结和展望。

时域X射线激发荧光断层层析成像方法研究

目标为了能够在X射线激发荧光断层成像(XLCT)中同时重建荧光产率和荧光寿命参数分布,进行了时域XLCT方法研究。方法笔者提出了一种基于时间相关单光子计数(TCSPC)技术的时域XLCT方法 ,并建立了基于广义脉冲谱技术(GPST)的正向模型,通过数值模拟验证时域XLCT方法的可行性。结果能够同时获得荧光产率和荧光寿命参数分布,重建结果具有极高的重建精度和空间分辨率。结论仿真计算结果表明,对于多组分荧光基团,时域XLCT方法能够同时成功重建荧光产率和寿命参数。

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。

X线数字断层融合成像技术在腕骨骨折诊断和固定术后的应用价值研究

探讨X线数字断层融合成像技术(digital tomosynthesis,DTS)在腕骨骨折诊断和固定术后的应用价值。选取广东省第二人民医院2021年3月—2023年7月收治的75例腕骨骨折患者为研究对象,对75例行腕骨骨折固定术的患者分别在术后1周和两个月时行腕关节普通数字化X线摄影(digital radiography,DR)和DTS检查。结果显示,断层融合技术具有成像清晰、细节完整、价格低廉、对骨折的检出率高等优点,可有效地改善成像质量。研究发现,在腕骨骨折影像诊断中,数字断层融合技术是一种准确的方法,可应用推广。

X线数字化断层融合成像技术在诊断足骨骨折中的价值探讨

探讨X线数字化断层融合成像技术在诊断足骨骨折中的价值。方法 选择2019年7月至2021年4月经CT检查确诊的足骨骨折患者86例作为研究对象,对全部患者采取DR和DTS以及CT进行检查诊断,以CT检查结果为基础参照,对两组患者的常规DR和DTS诊断结果进行对比,同时,对两组患者常规DR和DTS的图像质量进行评级。结果 组1中,患者常规DR正确率为64%,患者DTS诊断正确率为92%。组2中,患者常规DR诊断正确率为72%,患者DTS诊断正确率为89%。组1和组2的DTS均明显高于常规DR,差异具有统计学意义(p<0.05)。常规DR图像质量评价为甲级的概率为77%,DTS图像质量评价为甲级的概率为93%,差异具有统计学意义(p<0.05)结论 X线数字化断层融合成像技术(DTS)在诊断足骨骨折中优势明显,与传统DR相比,DTS技术能够更准确观察和判定患者的关节面有无按骨折线经过,检查完成后,其影像学图像清晰度和对比度更高,有效帮助医生对患者病情进行诊断以及制定合适的治疗方案,由此可见,DTS技术值得在足骨骨折临床诊断工作中大力推广和应用。

数字乳腺断层融合X线成像技术对早期乳腺癌的诊断价值

目的探讨数字乳腺断层融合X线成像技术(DBT)在乳腺癌早期诊断中的应用价值。方法对150例临床检查可疑、乳腺超声诊断报告和数据系统(BI-RADS)0级或≥3级的病例,分别行乳腺X线摄影(DM)检查和DBT检查,并独立诊断。以病理诊断结果为金标准,比较DM和DBT对早期乳腺癌及致密型乳腺癌的诊断效能。结果以病理诊断结果为金标准,DBT与DM诊断早期乳腺癌的灵敏度分别为86.6%和74.2%,特异度分别为96.2%和81.1%,准确度分别为90.0%和76.7%,DBT对早期乳腺癌的诊断效能优于DM,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。以病理诊断结果为金标准,DBT与DM对致密型乳腺癌诊断的灵敏度分别为94.6%和70.3%,特异度分别为92.9%和64.3%,准确度分别为93.8%和67.7%,DBT对致密型乳腺癌的诊断效能优于DM,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。结论 DBT能提高早期乳腺癌尤其是致密型乳腺癌的检出率,诊断效能优于DM。

基于EMPIRE算法的数字乳腺断层合成X线成像结合重建二维及三维图像对乳腺良恶性病灶的鉴别诊断价值

目的:探讨基于EMPIRE算法的数字乳腺断层合成X线成像(DBT)结合重建二维(s2D)及重建三维(s3D)图像对乳腺良恶性病灶的鉴别诊断价值。方法:前瞻性纳入经超声诊断为乳腺影像报告和数据系统(BI-RADS)分类为4类及以上、拟行手术或穿刺活检的126例患者,所有患者均行全屏数字乳腺X线成像(FFDM)和DBT检查,通过DBT图像后处理获得s2D、s3D图像。分别对FFDM、DBT结合s2D、DBT结合s3D、DBT结合FFDM图像进行分析,记录腺体的平均辐射剂量,对病灶的可见性进行分级,同时对病灶进行BI-RADS分类;对穿刺及手术标本进行病理分析,获得病变的组织类型。采用单因素方差分析比较四种不同组合图像的平均腺体辐射剂量,采用配对符号秩和检验比较四种组合图像的可见性评级,以病理学为金标准,采用受试者工作特征(ROC)曲线比较四种组合图像的诊断效能。结果:4例为穿刺病理证实,122例为手术病理证实。良性病灶61例,恶性病灶65例。FFDM、DBT-FFDM、DBT-s2D、DBT-s3D图像的单个体位平均腺体辐射剂量分别为(1.72±0.48)、(4.81±1.12)、(3.28±0.79)和(3.28±0.79)mGy,其差异具有统计学意义(P<0.0001)。DBT-FFDM(116/126)、DBT-s2D(116/126)及DBT-s3D(117/126)较单独FFDM(98/126)显著提高病灶的可见性,其中DBT-s3D对病灶的可见性最高(93%)。FFDM、DBT-FFDM、DBT-s2D及DBT-s3D对乳腺良恶性病灶诊断的ROC曲线下面积分别为0.749,0.804,0.832,0.864。结论:基于EMPIRE迭代算法的DBT结合重建二维及三维图像能在一定程度上增加乳腺病灶的可见性,并提高乳腺良恶性病灶的鉴别诊断效能。

螺旋式激发的荧光分子断层成像

由于在实际中荧光探针的位置是未知的,因此获得的数据会不准确.为了克服这个缺点,提出一种基于螺旋式激发的荧光分子断层成像方式,它能在未知荧光目标具体位置的情况下,保证荧光目标受激发完全,从而确保了测量数据的准确性.通过设计非匀质仿体实验,验证了螺旋式激发方法在荧光分子断层成像中的可行性和有效性.

双能量X线荧光数字直接成像系统及图像分离技术的实现

通过计算机主机控制 X线管电压调整、滤线板切换和图像拍摄 ,采用 2 m m铜板过滤高能 X线 ,较好地实现了高、低能量 X线能谱的分离 ,以“双千伏技术”实现了双能量 X线数字成像 ,能够在 2～ 3s内获得高、低能 X线图像 ,基本克服了两幅图像间的运动伪迹。

数字乳腺断层X线摄影与超声光散射断层成像诊断早期乳腺癌的对比研究

目的比较数字乳腺断层X线摄影(DBT)与超声光散射断层成像(OPTIMUS)对早期乳腺癌的诊断价值。资料与方法回顾性收集2019年2月—2020年6月于昆明医科大学第一附属医院同时接受DBT和OPTIMUS检查的158例乳腺癌患者共158个病灶,根据病灶形态分为肿块型及非肿块型,根据病灶大小分为直径≤1 cm及直径>1 cm。以乳腺影像报告和数据系统分类作为诊断依据,以病理结果作为“金标准”,绘制受试者工作特征曲线,比较DBT和OPTIMUS对早期乳腺癌的诊断效能、漏诊率及误诊率。结果DBT和OPTIMUS诊断早期乳腺癌的曲线下面积分别为0.805和0.972,差异有统计学意义(Z=3.985,P<0.001)。在肿块型病灶、非肿块型病灶及直径≤1 cm病灶分组中,DBT和OPTIMUS诊断早期乳腺癌的曲线下面积差异均有统计学意义(Z=2.250、2.315、3.835,P<0.05)。DBT和OPTIMUS诊断早期乳腺癌的特异度分别为33.33%(4/12)和75.00%(9/12),误诊率分别为66.67%(8/12)和25.00%(3/12),差异有统计学意义(P=0.007);DBT和OPTIMUS诊断早期乳腺癌的敏感度分别为90.41%(132/146)和95.89%(140/146),漏诊率分别为9.59%(14/146)和4.10%(6/146),差异无统计学意义(P>0.05)。结论OPTIMUS诊断早期乳腺癌的整体效能优于DBT,尤其适合诊断直径≤1 cm的病灶;DBT对非肿块型早期乳腺癌的诊断效能优于OPTIMUS,更适合检出非对称结构、结构扭曲等病灶;临床诊断乳腺癌时,对于触诊阴性病灶更适合采用OPTIMUS,对于不对称增厚病灶更合采用DBT。

现代实验室型X射线荧光元素分布成像和形态分析技术的研究进展

近年来,随着X射线光源、单色、聚焦及探测系统的发展,在实验室可借助低功率X射线光源开展X射线荧光(XRF)和X射线吸收谱(XAS)分析。液体金属射流源等新型X射线光源系统、闭合反馈系统、电荷耦合元件和方孔微通道板等技术和计算方法的进步促进了聚焦扫描型、全场型和XRF计算机断层扫描等实验室型XRF元素空间成像技术的发展。超环面、球面和柱状弯晶等单色聚焦系统的发展推动了实验室型XAS技术的发展。探索新型的实验室X射线光源系统,开发更高效的单色聚焦系统,推动X射线动态电影拍摄技术等将是未来研究的重要发展方向。

数字乳腺断层融合X线成像中平均腺体剂量与乳腺密度、压迫厚度的关系

目的:探讨数字乳腺断层融合X线成像(DBT)中平均腺体剂量(AGD)与乳腺密度、压迫厚度的关系。方法:搜集在DBT Combo模式[即DBT和全视野数字化乳腺摄影(FFDM)分别在同一乳腺、在同一压迫厚度下进行摄影]下行双侧乳腺摄影的女性患者271例。分析共542幅DBT和542幅FFDM的单侧乳腺头尾位图像。结果:(1)压迫厚度与AGD_(DBT)呈正向较强相关(r=0.920,P<0.001),乳腺密度与AGD_(DBT)呈正向较弱相关(r=0.263,P<0.001)。压迫厚度和乳腺密度分别是AGD_(DBT)的独立影响因素(B_(压迫厚度)=0.046,B_(乳腺密度)=0.084,P<0.001)。压迫厚度对AGD_(DBT)的影响较乳腺密度大(压迫厚度、乳腺密度的标准化系数分别为0.940、0.143)。(2)压迫厚度与△AGD(AGD_(DBT)减去AGD_(FFDM))呈负向较弱相关(r=-0.287,P<0.001),乳腺密度与△AGD呈负向中等相关(r=-0.616,P<0.001);乳腺密度和压迫厚度分别是△AGD的独立影响因素(B_(压迫厚度)=-0.012,B_(乳腺密度)=-0.219,P<0.001);乳腺密度对△AGD的影响较压迫厚度大(压迫厚度、乳腺密度的标准化系数分别为-0.580、-0.366)。(3)在乳腺密度>75%且压迫厚度为56~75mm和76~95mm时,AGD_(DBT)均值低于AGD_(FFDM),差异有统计学意义(P<0.05)。在乳腺密度为25%~50%且压迫厚度为76~95mm时,AGD_(DBT)均值与AGD_(FFDM)相仿(P>0.05)。在乳腺密度为51%~75%且压迫厚度为56~75mm时,AGD_(DBT)均值与AGD_(FFDM)相仿(P>0.05)。在其他乳腺密度和压迫厚度分层中(压迫厚度均≤95mm),AGD_(DBT)均值高于AGD_(FFDM),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:AGD_(DBT)与乳腺密度、压迫厚度呈正相关,压迫厚度对AGD_(DBT)的影响更大。△AGD与乳腺密度、压迫厚度呈负相关;乳腺密度对△AGD的影响更大。在乳腺密度>75%且压迫厚度为56~95mm时,AGD_(DBT)均值低于AGD_(FFDM);在其他乳腺密度及压迫厚度分层(压迫厚度均≤95mm)中,AGD_(DBT)均值高于或等于AGD_(FFDM)。

以ACR-156模型评价数字乳腺断层融合X线成像对乳腺模拟病灶的显示能力

目的以ACR-156模型评价数字乳腺断层融合X线成像(DBT)对乳腺模拟病灶的显示能力。方法选用不同数量的有机玻璃衰减板和ACR-156模型组合模拟不同等效乳腺压迫厚度(19mm、28mm、37mm、47mm、55mm和65mm)。采用Combo HD模式、在自动曝光控制下对模型进行摄影。根据美国放射学会(ACR)推荐的评分方法,三位评分者分别对ACR-156模型中的纤维条、微钙化点和肿块进行单独计分。结果 1)纤维条评分比较:DBT和全视野数字化乳腺摄影(FFDM)在每个压迫厚度中的评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);合成2D和FFDM在压迫厚度为19mm、28mm、37mm和47mm的评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);在压迫厚度为55mm和65mm时,合成2D的评分均低于FFDM的评分,差异有统计学意义(P<0.05);2)微钙化点评分比较:DBT和FFDM在每个压迫厚度中的微钙化点评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);合成2D和FFDM在压迫厚度为19mm、28mm、37mm、47mm和55mm的评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);压迫厚度为65mm时,合成2D的评分低于FFDM的评分,差异有统计学意义(P<0.05);3)肿块评分比较:压迫厚度为19mm和28mm时,DBT的评分高于FFDM和合成2D的评分,差异有统计学意义(P<0.05);压迫厚度为37mm、47mm和55mm时,DBT、FFDM和合成2D的评分一致;压迫厚度为65mm时,DBT和FFDM的评分均高于合成2D的评分,差异有统计学意义(P<0.05)。结论自动曝光控制下:1)压迫厚度小时,DBT显示肿块的能力优于FFDM;随着压迫厚度增大,DBT显示肿块的能力与FFDM相仿;2)各压迫厚度下DBT显示纤维条和微钙化点的能力与FFDM相仿;3)压迫厚度小时,合成2D显示纤维条、微钙化点和肿块的能力与FFDM相仿,随着压迫厚度增大,合成2D显示纤维条、微钙化点和肿块的能力均不如FFDM。

环枢椎的X线数字断层融合成像分析

环枢椎的影像检查常规是以张口位和侧位为主,获得二维的重叠影像,尤其是张口位,受到颌面骨和枕骨以及外固定架等重叠干扰,达不到诊断目的。而应用了数字断层融合技术（digital tomosynthesis,TOMOS）,摄片中不需要患者张口,就可以消除重叠伪影的干扰,获得高清晰的环枢椎图像,现将30例环枢椎的TOMOS结果分析如下。

正电子发射断层显像/X线计算机体层成像仪（PET/CT）在应激性心肌病中的应用

患者男性，68岁，因间断胸痛12d于2015年10月22日入住本科。患者缘于12d前大怒后出现胸痛，伴后背放射痛、低血压状态、恶心、呕吐，自服“速效救心丸”5粒后症状未能缓解。

数字乳腺断层融合X线成像的应用研究进展

数字乳腺断层融合X线成像(DBT)作为一种新的成像技术,能提高少脂肪腺体型(如致密型、多量腺体型)中乳腺病灶的检出率及病灶形态特征显示的能力,降低乳腺癌筛查的成本,提高诊断准确率。

耳蜗植入术后X线断层融合成像与DR MSCT的评估对比

目的评估X线断层融合成像（Tomosynthesis）与直接数字化摄影（DR），多层螺旋CT（MSCT）在耳蜗植入术后的应用价值。方法对30例耳蜗植入术后的患者分别进行DR、MSCT和数字X线断层融合成像检查。DR采用耳蜗式拍摄体位；MSCT采用高分辨骨算法重建，所得数据传至工作站，分别应用容积再现、最大强度投影、多平面重建和曲面重建等技术进行三维重建；数字X线断层融合成像采用冠状面重建。结果 DR可显示电极形态及单个电极对，能间接判断电极在耳蜗内的植入深度。螺旋CT扫描三维重建图可直观地显示耳蜗形态、电极形态及其在耳蜗内植入的深度，但电极形态显示欠佳。数字X线断层融合成像清楚显示人工耳蜗电极呈串状高密度影，螺旋走行于耳蜗内，并可显示外耳道、鼓室、锤骨头、鼓窦、耳蜗、内听道、咽鼓管等相邻结构。结论 DR投照方法复杂、头位姿势不易摆准确，植入的耳蜗电极和其周围组织对比度差等原因应用性降低；螺旋CT 扫描三维重建方法可直观观察植入电极的形态及位置，可准确判断电极在耳蜗内植入的深度，有其独特的临床应用价值；X线断层融合成像可清楚地确定电极在耳蜗内的位置，并且在耳蜗电极纵向的边缘形态、临近结构的变化显示更加清楚，是一简便和直观的方法。

数字乳腺断层融合X线摄影、超声和MRI对乳腺非肿块强化病变的诊断价值比较

目的:探讨数字乳腺断层融合X线摄影(DBT)、超声和MRI对乳腺非肿块强化(NME)病变的诊断价值。方法:回顾性分析2018年3月-2023年6月在本院经乳腺MRI检查发现乳腺NME病变且经手术病理证实的156例患者的病例资料。156例中,良性病变60例(38.46%),恶性病变96例(61.54%)。所有患者术前行DBT、超声和MRI检查(包括T 1WI、脂肪抑制T 2WI、DWI及动态增强序列)。参照美国放射学会(ACR)乳腺影像报告数据系统(BI-RADS)分类标准来评估乳腺NME病变的影像学表现。采用受试者工作特征(ROC)曲线比较DBT、超声、MRI及多模态联合诊断对良、恶性乳腺NME病变的鉴别诊断效能,采用Z检验比较单项或联合检查诊断不同病理类型乳腺NME病变的诊断符合率。结果:良、恶性乳腺NME组之间患者年龄(t=4.841,P=0.000)和绝经状态(χ^(2)=7.708,P=0.005)的差异具有统计学意义。各检查方法在诊断乳腺NME病变良、恶性方面的符合率:MRI(83.97%)>三者联合检查(82.69%)>DBT(74.36%)>超声(73.72%),差异具有统计学意义(χ^(2)=8.132,P=0.043)。DBT、超声、MRI及三者联合检查鉴别乳腺NME病变良恶性的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.760、0.774、0.814和0.791;采用Delong检验对各种方法的AUC进行两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。Z检验结果显示,DBT、超声、MRI及联合检查对乳腺恶性肿瘤、浸润性癌、非浸润性癌、良性肿瘤及腺病的诊断符合率的差异均具有统计学意义(P<0.05),而对导管内乳头状瘤、纤维腺瘤、非典型增生及其它良性病变的诊断符合率的差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:与DBT和超声检查相比,MRI能较显著提高对乳腺NME病变良恶性的诊断准确性。

X线成像技术在前列腺癌基准标志物辨识中的应用进展

基准标志物(Fiducial Marker,FM)已广泛应用于前列腺癌图像引导放疗(Image Guided Radiotherapy,IGRT)中。基于FM的图像匹配和校准技术提高了前列腺癌IGRT中靶区位置准确度,使患者获得了更高的治疗增益。前列腺癌IGRT中FM的准确辨识是实现其临床价值的关键前提,其辨识方法主要为X线成像技术。在以CT成像技术为主的FM辨识中,FM的类型逐渐由固态发展为液态,辨识自动化水平和准确度逐步提高。在以C型臂X线机成像技术为辅的FM辨识中,辨识结果可满足临床需求。基于CT的液态FM辨识优势最大且限制最少,该技术将成为未来前列腺癌IGRT中的研究和应用重点。本文对基于CT和C型臂X线机的FM辨识优、劣势和应用进展进行了综述,以期为医学影像、放疗、泌尿外科等相关专业医务人员提供一定的理论和实践参考。

数字乳腺断层融合X线成像技术在乳腺癌诊断中的应用价值

目的:回顾性分析数字化乳腺X线摄影(digital mammography,DM)及数字乳腺断层融合X线成像(digital breast tomosynthesis,DBT)在乳腺癌诊断中的应用价值及优势对比。方法:选取2020年1月—2021年6月期间于扬州市妇幼保健院经手术治疗并经病理结果证实的58例乳腺癌患者的DM与DBT图像,对乳腺癌病灶的影像征象(肿块、可疑恶性钙化、结构扭曲、非对称性影)的检出率及在不同致密度乳腺内对肿块病灶、边缘分叶、毛刺征的显示及诊断符合率进行比较。结果:DM与DBT在致密型乳腺中对肿块、肿块边缘(分叶与毛刺征)检出率差异均有统计学意义(P<0.05),对可疑恶性钙化灶、结构扭曲、非对称影的检出率及在非致密型乳腺病灶的检出率、诊断符合率的差异无统计学意义(P> 0.05)。结论:DBT较DM对致密型乳腺的乳腺癌肿块及边缘分叶、毛刺征有较高的检出率及诊断符合率。