图像测量技术在岩土工程CT图像定量分析中的应用

首先对计算机层析成像技术(CT 技术)原理进行了简单的介绍,基于图形图像处理技术,引入了数学形态学中图像平移、反射、腐蚀、膨胀等运算方法,基于定义的兴趣域边界提取算法和形状因子实现了其几何测量和空间描述,定量分析了 CT 图像兴趣域的空间物理特性。该方法异于以往数学建模的思路,而是借用数学形态学中空间几何描述的思想,以实现对岩土体中的天然缺陷及其演化过程进行合理刻画。该项工作对于推动岩土工程 CT 图像定量化描述具有一定意义。

运用PET-CT脑功能成像技术研究心理安慰对针刺效应的影响

目的:分析针刺过程中心理安慰与针刺疗效的关系,探索心理因素对针刺效应的影响及其机制。方法:按照纳入标准招募48名健康志愿者,随机分成4组,每组12例,分别施以外关穴针刺、外关穴不透皮假针刺、非穴针刺和空白对照处理,运用PET-CT收集脑中枢激活信号,所得图像数据采用SPM进行统计分析。结果:以P<0.001,uncorrected,K>10统计检验显著性标准;与空白对照比较,外关穴针刺激活左侧颞中回(BA22)、颞叶Sub-Gyral(BA21)、顶下小叶(BA40)和右侧楔前叶(BA7),外关穴不透皮假针刺激活左侧颞上回(BA22)和右侧颞下回(BA20)、角回(BA39),非穴针刺激活左侧枕叶舌回(BA18)、小脑和右侧颞上回(BA22)、枕叶梭状回(BA18);外关穴针刺与不透皮假针刺比较激活左侧颞上回(BA42)、小脑前页和右侧楔前叶(BA19),外关穴针刺与非穴针刺比较激活左侧额下回(BA45)、颞上回(BA22)、顶上小叶(BA7)、楔前叶(BA7)、中央后回(BA40)、顶下小叶(BA40)和右侧额下回(BA47)、楔前叶(BA7、19)、楔叶(BA18)、中脑。结论:心理安慰因素在针刺过程中不可避免的存在,是针刺效应的非特异性效应部分,不同的心理安慰因素对针刺效应的影响程度和作用机制不同,但都不是针刺效应的全部,针刺穴位特异性的激活与穴位主治作用密切相关的脑功能区。

由相叠的低分辨扇形束投影数据重建高分辨CT图像

在研究扇形束插值代数重建法基础上 ,提出了由相叠的低分辨扇形束投影数据重建高分辨CT图像的两个新算法 ,即扇形束的虚拟探测器法和扇形束的直接重建法 。

槽波波速CT成像技术及其应用

为了探测工作面内煤层的构造发育情况,利用槽波波速CT成像技术对工作面内的煤层进行CT成像。首先根据每条槽波射线的波速情况,反演出工作面内煤层的物性参数,再通过改进代数重建算法(ART)对工作面中的煤层进行槽波波速CT成像。应用结果表明,工作面内地质构造预测结果与实际情况吻合较好。

CT图像SART重建技术的CUDA并行实现

在计算机断层扫描(CT)图像重建领域,当投影数据不完备或者含有噪声时,相对于滤波反投影(FBP)算法,联合代数重建方法(SART)能重建出质量更高、更符合临床诊断要求的图像。但SART方法非常耗时,而算法的并行实现是解决这一问题的有效途径之一。提出一种基于nVIDIA通用设备计算架构(CUDA)实现的SART并行运算方法。实验结果表明,该方法在不牺牲重建图像质量的基础上,重建时间大为缩减,更有利于临床应用。

CT影像技术在磨玻璃样结节的肺微浸润性腺癌与肺浸润腺癌中的鉴别价值分析

目的:探究电子计算机断层扫描(CT)影像技术在肺浸润性腺癌(IAC)与肺微浸润性腺癌(MIA)的鉴别诊断中的应用及影像学特点。方法:选取在医院胸外科就诊的85例(98个结节)CT表现为磨玻璃样结节(GGNs)患者资料,依据术后病理诊断结果将其分为IAC组(53例,60个结节)和MIA组(32例,38个结节)。对比分析两组GGNs性质(纯磨玻璃、混杂磨玻璃密度结节)、结节直径、平均CT值、形态、边界、有无分叶、毛刺、空泡及胸膜凹陷等影像学特征,并对其相关性进行分析。采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC),评价CT诊断效能。结果:IAC组结节直径、平均CT值均高于MIA组,差异有统计学意义(t=19.148,t=7.566;P<0.05);IAC组结节实性成分大小、比例均高于MIA组,差异有统计学意义(t=16.041,t=33.754;P<0.05)。两组GGNs性质、形态、有无分叶及毛刺比较,差异有统计学意义(t=7.237,t=6.568,t=8.425,t=13.262;P<0.05)。GGNs直径、平均CT值、性质、实性成分大小以及比例是肺腺癌浸润程度的相关影响因素(OR=1.514,OR=2.358,OR=3.916,OR=4.845,OR=1.179;P<0.05)。CT定量参数结节直径、平均CT值、实性成分大小和比例鉴别IAC及MIA的AUC分别为0.861、0.783、0.903和0.849;灵敏度分别为75.0%、86.3%、87.5%和75.0%;特异度分别为84.9%、61.6%、78.9%和77.8%。结论:GGNs患者的CT结节直径、平均CT值、实性成分大小以及实性成分比例对于IAC和MIA的临床鉴别价值较高,CT影像技术有助于明确病情及指导手术治疗方案的选择。

胸部低剂量CT扫描技术在胸部创伤疾病中的应用研究

目的:探讨胸部低剂量CT螺旋扫描在胸部创伤性疾病中的应用价值。方法:对9例轻症胸外伤患者行常规剂量170mA和胸部低剂量30～150mA螺旋CT扫描,比较两检查方法的诊断价值及病人接受辐射剂量。结果:在常规剂量170mA胸部螺旋CT检查中,9例胸外伤患者中1例患者未发现异常,3例发现肺局部挫裂伤,3例发现肋骨骨折,1例少量胸腔积液。在110mA以上剂量扫描,图像质量及病变发现与常规扫描无差异。在低剂量90mA、70mA螺旋CT扫描检查中,病变发现同常规扫描无差异,图像质量略差但不影响诊断。50mA和30mA扫描,湿肺与伪影不能鉴别,肋骨骨折显示不清晰,不能够满足诊断要求。结论:70mA胸部低剂量螺旋CT扫描在对胸部创伤性病变的检查、诊断中,既能够在满足临床诊断要求同时还可以明显降低病人接受X线的辐射剂量,是一个比较理想的胸部低剂量CT扫描剂量。

颌面部软组织富血供肿瘤MDCT增强联合CTA多维技术应用价值

目的:应用MDCT增强联合CTA多维技术评价口腔颌面部软组织富血供肿瘤临床影像特征。方法:回顾性分析21例富血供肿瘤影像血供程度及指标,以病理结果作为诊断金标准,评价MDCT平扫及增强联合CTA多维技术对口腔颌面部软组织富血供肿瘤诊断的灵敏度与特异度,并绘制ROC曲线,分析评估效能。结果:21例患者中,MDCT增强联合CTA多维技术诊断准确率为90.48%,静脉期CT值的AUC为0.80,灵敏度为83.30%,特异度为72.73%。结论:MDCT增强联合CTA多维技术可用于术前评估颌面部软组织富血供肿瘤血供程度,其中肿瘤静脉期CT值评价效能最高,为规避颌面部富血供肿瘤术中失血的风险,术前无创性评估肿瘤血供的方法对临床治疗方案制定具有一定指导意义。

螺旋CT诊断心肌桥最佳成像方法探讨

目的探讨256层螺旋CT在诊断心肌桥方面的最佳成像方法。方法选取2015年1月至2018年3月于华北理工大学附属医院行选择性冠状动脉造影及冠状动脉CT血管造影共同确诊心肌桥的患者95例。对患者的仿真内窥镜(VE)、容积再建、最大密度成像(MIP)、曲面再建、多平面再建(MPR)重建图像进行分析,分析各种图像后处理技术在诊断心肌桥方面的差别。结果各种图像后处理技术中,VE优秀0例、良好0例、差95例(100.0%),平均秩422.00;容积再建优秀36例(37.8%)、良好54例(56. 8%)、差5例(5.4%),平均秩266. 54;MIP优秀90例(94. 7%)、良好5例(5. 3%)、差0例,平均秩159.09;曲面再建优秀95例(100. 0%)、良好0例、差0例,平均秩147. 50; MPR优秀73例(76.8%)、良好17例(17. 8%)、差5例(5.4%),平均秩194. 87。经秩和检验,5种图像后处理技术组间图像质量差异有统计学意义(χ~2=343.57、P<0.05),以曲面再建/MIP图像后处理方法有明显优势。结论 256层螺旋CT多种图像后处理技术中,曲面再建/MIP重建技术为最佳诊断心肌桥的成像方法。

CT系统高级扫描方式的图像质量测量方法

目的:设计椭圆体模,对X射线计算机断层扫描(CT)系统中的高级扫描方式的图像质量进行评估。方法:制作兼容Catphan的椭圆体模,在3个不同品牌的CT扫描系统上使用自动曝光控制(AEC)、低剂量扫描和双能扫描3种高级扫描模式,对图像的CT值准确性和均匀性及层厚进行测量;在其中的两个支持双能的CT扫描系统上进行双能物质分解准确性的测量。结果:应用椭圆体模在各高级扫描模式下测量的图像质量无明显下降,能够满足国家的强制图像质量标准;两个CT扫描系统的双能扫描的物质分解准确度在±20%以内。结论:所设计的椭圆体模能够对CT系统的高级扫描条件下图像进行质量评估,并可为CT系统的临床应用和质量控制提供参考依据。

肺腺癌亚型分类技术研究进展

肺腺癌存在多种不同类型,各有表征,准确对其分类是临床诊断和治疗的重要依据。从肺腺癌组织病理学、影像学、基因组学等多个方面进行肺腺癌亚型分类研究一直是临床研究的热点问题之一。特别是近年来机器学习和深度学习技术的发展为肺腺癌分类研究提供了新的方法和思路。详细阐述了当前肺腺癌分类技术的研究进展,对各种亚型分类技术应用进展进行了系统的评价。总结了各类分类技术的优缺点、传统分类方法的难易程度和常用的机器学习、深度学习技术模型的算法复杂度,分析了当前研究的相关问题,并对未来的研究方向进行了展望。

成像光谱仪分光技术概览

论文介绍了多种成像光谱仪的分光技术。棱镜或光栅色散型成像光谱仪技术成熟 ,应用广泛 ;在发散光束中使用光栅的方法 ,克服了准直光束用法中的一些缺陷 ;傅里叶变换光谱仪是遥感探测可见和红外弱辐射的有力工具 ;光楔成像光谱仪结构简单 ,随着渐变滤光片工艺技术的成熟 ,已走向实用化 ;采用可调谐滤光片的成像光谱仪由于滤光片水平的限制 ,投入应用还有待时日 ;采用二元光学元件的成像光谱仪结构紧凑 ,体积小 ,扫描速度快 ,已研制出地面实用型产品 ;层析成像光谱仪原理新 ,目前还处在实验阶段 ;三维成像光谱仪可以同时获取二维影像和一维光谱信息 ,可实现对迅变目标的观测。

扇束滤波反投影重构算法中旋转中心误差校正

扇束工业CT系统普遍采用滤波反投影 (FBP)重构算法。该算法要求扫描检台旋转中心须与FBP算法重构中心一致。受扫描系统精度的限制 ,这一要求难以得到充分的满足 ,从而引起重构图像出现重影伪像。为此 ,推导了一种校正方法。计算机模拟和实验证明了该方法的有效性。这种方法对ICT扫描系统的调试具有参考价值。

基于代数重建法的计算机断层成像

计算机断层成像(computed tomography,简称CT)是一种先进的成像技术,它是在无损状态下获得被检物体断层的灰度图像,以其灰度来分辨被检测断面内部的几何结构、材质情况、缺陷种类等,是国际上公认的最佳的无损检测手段。本文首先介绍了计算机断层成像的基本原理,然后讨论了代数重建法,并给出了采用该算法的计算机仿真重建结果,最后指出了今后的研究方向。

低能量成像技术在布加综合征肝内门脉系统及下腔静脉系统成像中的临床应用

目的探讨能谱CT低能量(ke V)成像技术在布加综合征肝内门脉系统及下腔静脉系统成像中的临床应用。方法选取16例布加综合征患者,在GE Discovery CT机上进行腹部门脉系统及下腔静脉系统2期动态增强CTV扫描,分别在40、50、60、70 ke V单能量并联合60%迭代技术重建图像,并与140 k Vp混合能量图像比较,计算两期增强图像的门静脉、肝静脉及下腔静脉的对比噪声比(CNR)、信噪比(SNR)及其图像质量评分,并采用多样本非参数分析进行比较。结果门静脉主干、肝静脉及下腔静脉的最高CNR在40和50 ke V联合60%ASIR的重建图像上得到,其CNR分别为门脉主干(15.13±11.39,13.31±10.16)、肝静脉(6.79±7.40、5.27±4.74)以及下腔静脉(4.03±3.27、3.24±2.74),与140 k Vp混合能量图像比较,其差异均有统计学意义(P<0.005)。50 ke V单能量联合60%ASIR重建图像的主观评分均优于其他单能量组。结论能谱CT最佳单能量技术联合迭代重建技术可以明显提高布加综合征门脉系统及下腔静脉系统CTV图像质量,推荐使用最佳单能量为50 ke V并联合60%ASIR迭代技术重建图像来显示门脉及下腔系统CTV。

不同扫描条件下的小动物成像评估(英文)

为了评估在不同高压、滤光片厚度和管电流条件下的小动物成像,开发了一套动物成像微型CT装置,并在此装置上进行了不同高压、滤光片厚度、球管电流和曝光时间条件下的老鼠成像。以蒙特卡罗软件包PENELOPE为基础,开发了模拟本装置使用的X射线球管光谱的模型。同时,基于Matlab平台开发了计算X射线束各种参数,包括平均能量、光强变化以及透射率变化等的软件平台。评估了各种影响微型CT成像的参数对信噪比(SDNR)的影响,并分析了成像参数选择与信噪比之间的关系。文中一系列针对小动物成像和图像质量评估的工具和方法可被广泛应用于小动物成像领域。

螺旋半扫重建技术在降低心脏运动伪影对肺野影响的作用

目的:探究螺旋CT平扫中半扫重建技术在降低心脏运动伪影的作用。方法:收集在医院就诊的50例患者胸部CT平扫影像资料。所得原始数据分别采用标准算法(标准组)和螺旋半扫重建算法(校正组)对肺组织及软组织进行重建,并使用迭代降噪技术(IDream),重建等级3级,重建层厚、层间距均为1.0 mm。分别测量并记录标准组和校正组图像主气管管腔、皮下脂肪、降主动脉管腔、肌肉的CT值和标准差(SD)值,计算图像的背景噪声(BN)、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。由两名具有4年以上工作经验的放射诊断医师对两组图像进行主观评估。采用配对样本t检验对比分析两组图像的定性及定量参数。结果:校正组主气管管腔CT值低于标准组,两者相差(2.77±7.30)HU,肌肉的CT值高于标准组,两组相差(0.99±2.49)HU,差异均有统计学意义(t_(CT空气)=2.682,t_(CT肌肉)=2.803;P<0.05);校正组脂肪、降主动脉管腔的CT值与标准组图像差异均无统计学意义。校正组肌肉、脂肪、动脉的SD值及BN高于标准组图像,SNR、CNR低于标准组图像,差异具有统计学意义(t_(SD值)=22.555,t=24.180,t=27.356;t_(BN)=30.659,t_(SNR)=17.266,t_(CNR)=3.904;P<0.05)。两名医师校正组主观评分(3.77±0.68)明显高于标准组(1.45±0.50),差异有统计学意义(t=36.609,P<0.05),且两名医师的一致性很好。结论:在胸部CT平扫中,半扫重建技术可降低心脏运动伪影,提高图像质量,同时不明显影响肺组织、纵膈软组织CT值的准确性。

太赫兹技术在中药研究领域的应用现状述评

太赫兹波因其频谱分辨性、穿透性、安全性和独特的生物效应,具有非常重大的科学探索价值和潜在的应用价值。近20年来,太赫兹技术逐渐进入了中药研究领域。文章从太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术、太赫兹成像技术和太赫兹波的生物效应3个方面,对太赫兹技术在中药研究领域应用的现状进行了评述,并以多学科交叉的视角提出了新的研究思路。为理工科专家学者们提供了中医药理论的支持,为中医药工作者们引介了太赫兹技术这一强有力的研究工具。