CT 和整形美容影像手术导航

本文探讨电子束和螺旋CT机可实现全方位扫描和精密三维重建技术在颅颌面外科和减肥的适应症的应用价值。采用美国Imatron公司的电子束CT（以下简称EBCT），已对76例严重颅颌面畸形患者实行薄层CT容积扫描。将所获CT图象经数字接口传至加拿大ISG公司生产的Allegro工作站进行三维重建。EBCT成像技术能立体的、精细地显示机体组织三维解剖结构，包括骨骼、软组织、脂肪、动脉、静脉及其相互关系，引导主刀切割的路径，提高手术治疗效果。EBCT和螺旋CT作三维重建技术是现代颅颌面外科和减肥外科最主要的诊断方法之一，并具有重要的临床应用价值。预期改装微焦点CT机后，再现畸形或病体模型的程度可以达到亚微米极解剖学的精度，为准确了解和掌握畸形程度并制定合理的手术治疗计划提供了极为重要的依据。近年来工业微焦点CT机其空间分辨率已达5-15微米陈椎昌教授等已发展了用于生物医学的研究，今后可对皮下组织作精细的CT成像，对皮肤作粗糙度（或光滑度）的定量分级，以了解整形美容、针炙磁疗减肥与CT影像的微观效果。     

显微动态与功能CT-未来的21世纪CT

病理宏观肉眼诊断的空间分辨率为毫米数量级,而微观病理显微诊断的空间分辩为微米数量级。目前医学CT影像的空间分辨率已达到0.35mm已能满足宏观病理学诊断的要求。如果医学CT的空间分辩率再提高到微米水平,即可清晰显示细胞和组织的微细结构,从而满足现代医学临床病理诊断金标准的要求。目前工业CT(ICT)的空间分辨率已达到5－10微米,从而为提高医学CT的空间分辨率提供技术依据。本文给出用工业微焦点CT机首次对生物组织进行显微成像的结果。认为,应用微焦点X线源,以及采用钨酸镉集成电路CCD检测技术,进一步缩小检测器元件探头的尺寸和增加检测器探头的数目,可以提高医学CT的空间分辨率;应用电子束快速扫描技术,可以提高医学CT的时间分辨率,达到动态的水平：应用双能X线束扫描技术,可以进一步提高密度分辩率。如果未来医学CT的空间分辨率达到微米级(显微CT),时间分辨率达到毫秒级(动态CT),密度分辨率能观察到神经细胞有兴奋时胞内钙离子浓度的瞬态上升1000倍,即成为显微动态和功能CT,就可以观测人脑神经元在不同功能状态下的动态兴奋和时空编码过程,对进一步研究人脑的学习记忆和思维认知过程有重要意义。     

显微CT的研究及应用的初步评述

近五年来在国内外显微CT的研究和应用，得到了很大的发展；微观病理显微诊断的空间分辨为微米数量级。目前医学CT影像的空间分辨率已达到0.35mm，已能满足宏观病理学诊断的要求。如何医学CT的空间分辨率再提高到微米水平，即可清晰显示细胞和组织的微细结构，从而满足现代医学临床病理诊断金标准的要求。目前工业CT（ICT）的空间分辨率已达到5－20微米，从而为提高医学CT的空间分辨率提供技术依据。本文引述用工业微焦点CT机首次对小动物组织进行显微成像的结果：提出应用微焦点X线源，以及采用钨酸镉集成电路CCD检测技术，进一步缩小检测元器件探头的尺寸和增加检测器探头的数目，可以提高医学CT的空间分辨率；应用电子束快速扫描技术，可以提高医学CT的时间分辨率，达到动态的水平；应用双能X线束扫描技术，可以进一步提高密度分辨率，如果未来医学CT的空间分辨率达到微米级（显微CT），时间分辨率达到毫秒级（动态CT），密度分辨率能观察到神经细胞有兴奋时，胞内钙离子浓度的瞬态上升1000倍，即成为显微动态和功能CT，就可以观测人脑神经元在不同功能状态下的动态兴奋和时空编码过程，对进一步研究人脑的记忆和思维认知过程有重要意义。     

X射线相位衬度显微成像的原理与进展

当前医学影像学的发展趋势是提高人体软组织成像的衬度分辨率及空问分辨率,由宏观影像学向微观影像学的方向发展。微观影像学能看见微米级的组织和细胞结构,能在活体上无损和动态地观察人体内部器官的微细病理变化,从而能早期做出准确的细胞病理学的定性和定位诊断,以及早期进行精确的定点清除治疗。在提高软组织成像的衬度分辨率方面,相位衬度成像技术是国内外关注的热点。据报道,软组织的X射线相位衬度的分辨率约为常规X射线CT吸收衬度分辨率的1000倍。本文以北京同步辐射装置产生的同步X射线束为光源,应用衍射增强成像（DEI）技术,对人和动物脏器的软组织进行相位衬度成像。结果表明：相位衬度显微成像可清晰显示肺泡、。肾小管、肝小叶等微细的组织结构,其空间分辨率可达20微米,这些在常规X射线CT吸收衬度成像是看不见的。医学相位衬度（简称“相衬”）显微CT成像将是医学显微影像学的未来发展方向。     

电子束CT三维重建技术与颅颌面外科

目的 探讨电子束CT三维重建技术在颅颌面外科的适应症和应用价值。方法 采用美国Imatron公司的电子束CT(electron beam CT,以下简称EBCT)C-150,对76例严重颅颌面病人实行薄层CT容积扫描。将所获CT图象经数字接口传至加拿大ISG公司生产的Allegro工作站进行三维重建。结果EBCT成像技术能立体的、详尽和精确的显示机体组织三维解剖结构极其相互关系。其再现畸形或病体模型的程度可以达到近乎解剖学的精度,为准确了解和掌握病情并制定合理的手术治疗计划提供了极为重要的依据,提高了手术治疗效果。结论EBCT三维重建技术是现代颅颌面外科最主要的诊断方法之一并具有重要的临床应用价值。     

X射线三维显微镜及其典型应用

X射线三维显微镜（显微CT）是目前发展最热门、成长最快的CT成像技术门类之一,在微纳制造技术、新材料以及电子科学等领域起着十分重要的作用并得到广泛的应用。X射线三维显微镜能够以亚微米的细节分辨能力对被检测对象内部结构进行无损的三维成像,是一种新型的检测设备。本文介绍了三英精密仪器有限公司研制的nano Voxel-2000系列X射线三维显微镜的结构和工作原理,展示了该仪器在系统设计、成像方法及应用分析方面的特色。该系列的X射线三维显微镜最大管电压为150 k V,采用5μm的微焦源实现低于500 nm的成像分辨率,能够进行不同尺寸样品、不同分辨率的成像。在此基础上,探讨了X射线显微镜的典型应用,主要对样品的内部结构、形貌进行表征。希望典型应用的实例能起到抛砖引玉的作用,吸引更多学者利用X射线三维显微成像技术开展科学研究,拓宽X射线三维显微镜的应用领域。     

颅颌面外科与三维重建技术

目的 探讨电子束ＣＴ三维重建技术在颅颌面外科的适应症和应用价值。方法 采用美国Ｉｍａｔｒｏｎ公司的电子束ＣＴ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ＣＴ,以下简称ＥＢＣＴ）Ｃ－１５０,对７６例严重颅颌面病人实行薄层ＣＴ容积扫描。将所获ＣＴ 象经数字接口传至加拿大ＩＳＧ公司生产的Ａｌｌｅｇｒｏ工作站进行三维重建。结果 ＥＢＣＴ成像技术能立体的、详尽和精确的显示机体组织三维解剖结构极其相互关系。其再现畸形或病体     

nanoVoxel系列X射线三维显微镜高分辨无损透视检测技术平台

三英精密仪器有限公司制造的nanoVoxel系列X射线三维显微镜是拥有自主知识产权,具有超高分辨率的无损三维透视显微成像设备。设备采用独特的X光光学透镜显微成像技术,实际分辨率可达到0.5μm,即使传统医学和工业CT无法观察的对X光吸收很小的低原子序数的材料,比如先进复合材料中的橡胶、碳纤维、聚合物等,也可不借助染色直接进行观察成像。     

高分辨显微CT技术进展

显微CT是一种新型的采用X射线成像原理进行高分辨三维成像的设备。可以在不破坏样品的情况下,对骨骼、牙齿和各种生物材料等离体标本进行高分辨三维成像。近年来,更多地用于小动物活体成像,用于药物开发,肿瘤病理学和基因显型研究。本文围绕显微CT的技术手段进行综述,总结了它的现状和几个重要发展方向,高成像对比度、超高分辨率、快速实时以及多模态成像。     

基于聚焦合成的显微三维成像系统

本文利用显微镜物镜焦深范围有限,显微三维样本成像时需要一序列图像才能聚焦清晰特点,研究开发利用图像处理技术扩展显微成像焦深范围,应用改进Laplacian聚焦算子实现序列图像的融合显示,同时,提出了一种基于区域小波变换的序列显微图像融合算法并加以实现.用高斯插值算法得到三维显微图像的高度图,设计了一种网格轮廓线算法对高度索引图进行了三维重建显示和测量,并利用立体视觉原理生成了三维物体的左右视图和立体视图.应用此方法可以完成显微目标的表面三维参数的测量分析.     

感兴趣区域CT图像重建方法及模拟实验

虽然CT技术已经发展得相当成熟,但在大物体成像、高分辨率成像和减少辐射剂量等方面现有的CT成像方法仍然存在较大的困难。事实上,很多工程应用中并不要求对完整的物体进行全局CT成像,只需要获得某些感兴趣区域的物体图像即可,特别是医疗临床诊断中只要能够实现对可疑病灶部位的成像即可。因此,本文研究了针对感兴趣区域的CT图像重建方法,以及X射线束的视野只覆盖感兴趣区域的扫描方法设计,感兴趣区域CT成像研究的关键是如何在投影数据截断情况下实现断层图像的精确、稳定重建;本文介绍了三种投影数据在不同截断方式下的图像重建方法,并设计了相应的数值模拟实验,给出了数值模拟实验结果。最后,对感兴趣区域CT成像技术在工程中应用潜力做了展望。     

利用GCV优化的正则化方法对硬X射线望远镜图象重建研究

图象重建是一个求逆过程具有不适定性。本文介绍的是一种从少数投影数据进行图象重建的线性代数法－Ｐｈｉｌｌｉｐｓ－Ｔｉｋｈｏｎｏｖ正则化方法,同时选择优化工具ＧＣＶ确定最优的正则参数。为验证该方法,我们对日本Ｙｏｈｋｏｈ卫星上塔载的硬Ｘ射线望远镜（ＨＸＴ）拍摄的太阳图象进行重建。     

螺旋CT三维重建技术及临床应用

目的：是探讨螺旋ＣＴ三维重建技术的临床应用价值。材料与方法：为１０５例三维重建检查人分为三组：血和性病变，骨骼病变和肺内结节，扫描技术和造影剂参数按受检部位范围和病变性质具体设计。三维重建采用最大强度投影或／和表面成像显示。结果；得到全部病例都能清晰显示病变在三维立体空间的实际大小，形态，位置及周围组织结构的立体解剖关系。     

双能光子吸收法提高CT衬度(密度)分辨率的研究

目的：提高CT衬度的分辨率，30年来，医学CT经历了原始的第一代CT发展至目前第5代高分辨率CT和高速电子束CT，其成像的空间分辨率和时间分辨率均有明显提高，但CT成像的衬度（密度）分辨率提高并不显著，而衬度分辨率与图像的灰度等级（灰阶）密切相关，是图像清晰度的重要参数。本文对应用双能量光子扫描吸收法以提高CT衬度（密度）分辨率的原理进行分析，并探讨其实际应用的可行性。     

利用X—CT研究大庆油田双重介质裂缝和砂岩孔隙度

采用Ｘ－ＣＴ图象分析技术以研究双重介质的砂岩裂缝和孔隙度，对于稳产开采石油是很有价值的。Ｘ－ＣＴ法测量双重介质也隙度的优越性在于利用图象分析技术可以分别给出裂缝和砂岩的孔隙度，它同移重方法和核孔隙计测量的数据对比，是一种精度高，直观，无损伤的实验技术，Ｘ－ＣＴ测量双重介质孔隙度可给出孔隙度的分布，这有利于了解和预测残余油的分布。     

探讨宝石CT靶重建模式显示活体肺组织结构的优势

目的:比较肺CT靶重建（局部小扫描视野（FOV）薄层CT成像）和常规肺CT图像的质量以及对正常活体肺结构的显示情况。方法:对74例受检者分别行常规肺CT扫描（5mm）及靶重建（FOV 20cm,层厚1.25mm）。两名放射科医师分别判定常规肺CT成像、正常肺野小FOV薄层CT成像的图像质量:肺小叶结构、肺动静脉-支气管分支的显示（1～4级）及判断信心强度;3级和4级图像以小FOV薄层CT成像（1.25mm）显示数较多者作为标准,进一步判断常规肺CT扫描（5mm）成像的敏感性,两名观察者间的一致性做Kappa检验。结果:1级和2级图像质量在常规肺CT扫描和肺小FOV薄层CT成像间无统计学意义;3级和4级图像质量,肺小FOV薄层靶重建CT成像明显优于常规肺CT扫描,在两名观察者间均有统计学差异（P<0.05）;参照肺小FOV靶重建成像,常规肺CT扫描（5mm）成像,3级图像敏感性分别为97.1%、98.6%;4级图像敏感性分别为80.8%和85.3%。诊断信心水平明显提高（P<0.05）。在肺小FOV靶重建CT成像、常规肺CT成像上的图像质量的判断,两名观察者间具有较好的一致性（k=0.717,0.746）。结论:肺小FOV薄层CT成像较常规CT图像,能增加正常肺微细结构的显示能力和增加观察者判断信心。      

几种CT图像重建算法的研究和比较

本文研究了滤波反投影算法（FBP），局部重建算法（LocalRA)，修正的代数重建算法（MART）。用特别设计的仿真数据和实采数据，分别对这三种算法进行了成像数值试验，分析和比较了各算法的重建速度，空间分辨率，密度分辨率，及其优缺点和适用范围。