基于可见性直方图的传递函数在心脏三维显示中的应用

在心脏的三维可视化的研究中,传递函数是一个十分重要的工具。然而,心脏复杂的结构使传递函数的设计十分困难。本文介绍了基于可见性直方图的传递函数设计以用来显示心脏双源CT数据。先对心脏双源CT体数据做预处理,提出在视线投射算法中利用基于可见性直方图的心脏传递函数对心脏数据进行三维显示,并且提出半自动方法来确定传递函数。通过这些方法,用户可以通过调节传递函数突出显示感兴趣的部分,甚至可以观察到心腔的许多细节。最后,利用CUDA技术对计算及显示进行加速,对三维体数据进行实时动态显示。实验表明,利用本文提出的方法可以有效地去掉心脏双源CT中的肋骨,肺静脉等数据,突出显示心肌组织及血液,并且通过传递函数可以看到主动脉瓣等心脏内部结构,对于心外科医生临床诊断有一定的意义。     

双源CT心脏图像的三维显示系统

针对心内复杂结构,本文结合三维虚拟内窥镜技术和二维常规观测截面功能,开发了双源CT心脏图像的显示系统。用户可以在本系统内以自动和交互式的两种方式观测心内结构。自动方式,对造影剂增强的数据部分进行基于欧式距离的三维骨架化得到规划路径,光线投射法根据已算出的欧式跳过空白区域,减少了绘制计算量;交互方式,用户可以随时从内窥镜视角切换到当前视点所在的任意截面,便于进行二维和三维的结构和病理综合分析。而且,本系统根据规划路径自动检测标准四腔切面,改善临床检查的效率。本系统采用基于CUDA的体绘制技术有效实现了对心内解剖结构更加直观的观测,便于心脏疾病的诊断和治疗。     

基于CUDA的三维数据并行可视化

科学计算可视化是发达国家20世纪80年代后期提出并发展起来的一个新的研究领域,它运用计算机图形学和图像处理技术,将三维数据转换为图形及图像在屏幕上显示出来并进行交互处理,主要包括面绘制和体绘制两种方法。光线投射算法是最经典的三维数据体绘制方法,图像质量较高,但计算时间较长,基于CUDA的编程技术利用GPU的多核并行运算功能可显著提高计算速度,实现大规模三维数据的实时可视化。     

高斯牛顿迭代法在地震计传递函数计算中的应用

介绍了利用地震计对阶跃电流标定或稳态正弦电流标定的响应波形获取地震计传递函数的方法。对阶跃标定电流的响应波形进行傅立叶变换(FFT)和扣除阶跃信号频谱的运算获得地震计的幅频特性;从稳态正弦标定电流的响应波形可直接提取幅频特性,然后用高斯牛顿迭代法拟合出地震计传递函数的各个系数。该方法的最大优点是只需要已知幅频特性或其有限离散点的数值就可以拟合出地震计的传递函数,较目前常用的需要同时已知幅频和相频特性的拟合方法更为方便和实用。     

去骨减影3D-CTA在脑血管病变中的临床应用

目的:探讨双源CT去骨减影3D-CTA对脑血管病的诊断价值。方法:回顾性分析60例头颈CT血管成像检查的影像资料,使用西门子双源CT机。获得原始图像传送到工作站进行VR、MPR、CPR、MIP图像后处理重建,并对照手术或DSA结果评估其诊断价值。结果:本组60例,正常19例,异常41例,其中动脉瘤9例,动静脉畸形(AVM)3例,脑动脉狭窄和闭塞29例,与手术及DSA符合率100%。结论:双源CT去骨减影3D-CTA对多种脑血管病的诊断具有肯定的临床应用价值。     

FLASH扫描在冠状动脉CTA双低中的应用研究

目的:探讨在100kV管电压条件下应用碘克沙醇低碘浓度(270mgI/mL)对比剂,结合大螺距前瞻性心电门控螺旋扫描(FLASH spiral)模式和正弦波迭代重建技术(SAFIRE)行冠状动脉CT成像(CCTA)的可行性。方法:收集接受CCTA检查且心率≤70次/min的患者60例,随机分为A、B两组。A组患者采用FLASH spiral扫描模式,扫描管电压100kV,碘对比剂浓度为270mgI/mL,应用迭代重建技术(SAFIRE),重建卷积核I26f;B组患者采用前瞻性心电门控序列扫描模式,扫描管电压为120kV,碘对比剂浓度为370mgI/mL,采用滤波反投影重建(FBP),重建卷积核B26f,比较两组患者CCTA图像质量与有效射线剂量的差异性。结果:①两组患者年龄、心率和BMI比较,差异无统计学意义(P>0.05)。②图像质量:两组图像质量主观评价比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组图像质量客观评价比较,A、B两组在左冠状动脉主干的SD和SNR数值差异有统计学意义外(P<0.05),其他指标差异均无统计学意义(P>0.05)。③辐射剂量:A组平均有效射线剂量为(0.94±0.05)mSv,B组(4.31±1.21)mSv,两组的差异有统计学意义(P<0.05)。A组有效剂量较B组大幅减低,降幅约达78.2%。结论:100kV管电压条件下应用碘克沙醇低碘浓度(270mgI/mL)对比剂,结合FLASH扫描模式和SAFIRE行CCTA检查,图像质量可以满足临床诊断需要,与一般前瞻性心电门控序列扫描相比,有效剂量降低约78.2%。     

高浓度造影剂在眼动脉CT双能量血管成像中的应用研究

目的:探讨双源螺旋CT双能量血管成像配合高浓度碘造影剂在眼动脉血管成像中的应用价值。方法:2014年3月至2015年12月选择在我院行颅脑CTA患者80例(160眼),随机分成观察组与对照组两组,两组分别行双能CT血管造影及螺旋CT减影成像后判断与分析。前者使用拜耳370mg I/m L造影剂,后者使用GE 350mg I/m L造影剂;结果:所有入选者的眼动脉CTA图像均明确显示,眼动脉主要分支血管充盈良好;经过测定,观察组的颅内段、视神经管段、眶内段等眼动脉直径都明显多于对照组(P<0.05),直径分别为1.26 mm±0.16 mm、1.21 mm±0.18 mm、1.12 mm±0.14 mm;观察组与对照组的斑块检出率分别为28.8%和2.5%,观察组明显高于对照组(P<0.05)。结论:利用双源螺旋CT行双能CT血管成像在眼动脉疾病判断的应用显示效果佳,能有效判断眼动脉直径状况与斑块情况,从而指导治疗。     

MSCT-VHSG在输卵管通畅性诊断中的应用

目的:探讨多层螺旋CT虚拟子宫输卵管造影(MSCT-VHSG)在检查输卵管通畅性方面的应用价值。方法:对40例不孕症患者,宫腔内注入总量约20mL稀释碘对比剂后,进行64排多层螺旋CT扫描仪(64×0.625mm²探测器)扫描,回顾性0.6mm到1.0mm薄层重建,图像工作站进行了分析。图像后处理技术包括MPR、CPR、MIP及VR等。术后对患者的不适情况进行记录。结果:在造影过程中没有发生严重并发症。平均扫描时间为(3.4±0.4)s;患者的平均有效剂量为(2.58±0.75)mSv。MSCT-VHSG获得的子宫宫腔及输卵管图像立体、清晰,引起的不良反应少。40例患者80条输卵管中显示输卵管通畅40条,通而不畅8条,阻塞32条。结论:MSCT-VHSG可作为不育症患者的一个可靠的、非侵入性的替代诊断技术加以应用。     

Splatting算法在三维CT迭代算法中的应用

采用代数重建技术重建三维物体,提出了一种基于splatting原理的ART权值计算方法,以增强重建图像的空间分辨率。该算法基于三维锥束扫描方式,采用双三次样条局部基函数作为插值核,并利用其足印函数对物体进行插值来计算像素的权值。与常量插值相比,这种方法对物体的灰度值有更精确的近似,在相同的实验条件下可重建出分辨率高的物体。给出了适用于三维锥束重建的splatting算法的具体实现,并对实验数据进行了实物重建及误差分析。     

X射线三维CT技术在元器件失效分析中的应用

通过比较X射线DR,普通断层CT技术,扫描声学显微镜的功能特点,分析了X射线三维CT技术的优势。通过对焊接空洞、微动开关失效案例以及不同封装形式器件的分析,研究了X射线三维CT技术在电子元器件失效分析领域的应用。同时根据X射线三维CT成像的特点,分析了该技术发展的前景。     

能谱CT在缺血性心脏病患者心功能评估中的临床应用研究

目的：研究评价能谱CT成像的功能参数在缺血性心脏病患者心功能评估方面的临床应用价值。方法：收集我院40例行心功能检查的缺血性心脏病病人,患者均行宝石能谱CT高分辨率扫描模式的回顾性心电门控冠脉CTA扫描和延迟1 min双能量能谱成像（GSI）模式扫描。在一周内行MRI心脏电影成像。在GSI浏览器能谱分析软件上获得能谱CT 40~140 keV单光子能量图像及碘基物质密度图像,分别测得缺血心肌、正常心肌能谱曲线和碘浓度（IC）。心功能软件自动计算出左室舒张末期容积、收缩末期容积和射血分数。将所得结果和MRI评估结果做对照分析。结果：能谱CT缺血心肌、正常心肌能谱曲线斜率（K值）之间存在显著差异,正常心肌能谱曲线斜率>缺血心肌能谱曲线斜率;缺血心肌与正常心肌之间碘浓度存在显著差异,缺血心肌碘浓度显著低于正常心肌碘浓度,能谱CT缺血心肌对应MRI电影图像均有相应节段室壁运动度减弱;能谱CT计算出的舒张末期容积、收缩末期容积和射血分数与MRI电影图像计算出的数值有较高的相关性和一致性。结论：能谱CT结合心功能分析软件能够定量评估缺血性心脏病患者的心肌供血情况以及心功能情况。     

中国肺动脉高压诊断与治疗指南(2021版)

目的：探讨双源CT评价成人房间隔缺损（ASD）合并肺动脉高压（PAH）的诊断价值。方法：回顾性分析我院75例成人ASD患者,根据右心导管（RHC）检查术所得肺动脉平均压（mPAP）是否≥25 mmHg分为PAH组（40例）和无PAH组（35例）。所有患者均在术前1周内行DSCT先天性心脏病检查,测量升主动脉直径（AAD）、主肺动脉直径（MPAD）、右肺动脉干直径（RPAD）、左肺动脉干直径（LPAD）、右下肺动脉直径（RLPAD）、双心室短轴最大内径（RVD、LVD）、脊柱室间隔夹角、ASD直径,计算MPAD与AAD比值（rPA）、RVD与LVD比值（RVD/LVD）。采用t检验评价两组患者临床资料、RHC检查指标、CT心血管参数差异;使用ROC曲线确定双源CT对成人ASD合并PAH的诊断效能;使用Pearson等级相关系数分析CT参数与mPAP、PVR的相关性。结果：两组间差异有统计学意义的CT指标有MPAD、RPAD、LPAD、RLPAD、RVD、脊柱室间隔夹角、rPA、RVD/LVD、ASD直径,其中RPAD、LPAD、脊柱室间隔夹角、rPA、RVD/LVD、ASD直径对PAH具有中等强度的诊断效能（AUC均>0.7）;MPAD、rPA、ASD直径与mPAP呈中度正相关,MPAD、rPA、RVD/LVD与PVR呈中度正相关,ASD直径与PVR呈高度正相关。结论：双源CT对成人ASD合并PAH具有一定的诊断价值,可以为临床治疗前综合评估、长期随访与管理提供较好的依据。

     

双源双能量CT碘值测定对诊断胃癌术前T分期的应用价值分析

目的：研究并分析双源双能量CT碘值测定在胃癌术前T分期诊断中的价值。方法：选取2015年1月～2017年12月在我院进行双源双能量CT检查,且经手术病理证实为T分期的110例胃癌患者为研究对象,计算T1和T2-3期下动脉期和静脉期在胃壁内层、外层以及正常胃壁的标准化碘浓度（NIC）,并40keV、60keV以及120keV时的图像质量客观指标和主观指标。结果：T分期下动、静脉期的胃壁内层与外层和正常胃壁碘基值均有统计学差异（P<0.05）。T分期下动静脉期的胃壁外层与正常胃壁的碘基值均无统计学差异（P>0.05）。120keV组的CT值、图像噪声、SNR及CNR图像质量客观指标均低于60keV组和40keV组（P<0.05）。60keV组的图像质量客观指标均低于40keV组（P<0.05）。60keV组的总体图像质量评分高于40keV组和120keV组（P<0.05）。三组在病灶显著性评分无统计学差异（P>0.05）。结论：采用双源双能量CT碘值测定方式,对于鉴别诊断T1和T2-3期胃癌具有显著价值,且能够提高图像的质量,对于增强胃癌术前T分期的准确率有重要意义。     

土层特性变异性对场地传递函数的影响

选取日本Kik-Net强震数据库中软（FKSH14）、硬（FKSH12）两类场地,建立场地概率模型。应用Monte Carlo技术随机生成50组场地剖面,分别计算场地的传递函数STF及STF标准差,讨论场地土层厚度、剪切波速,以及两者组合工况对场地传递函数的标准差的影响。结果显示：对于硬土场地,场地特征频率标准差相对于软土场地较大,且剪切波速变异性的影响略大于土层厚度变异性的,两者组合工况的影响最大;而对于软土场地,土层厚度、剪切波速变化工况下,场地特征频率的标准差相当,略低于两者组合工况;对于软、硬两类场地,土层厚度与剪切波速两者组合工况下的STF标准差略大于单一量变化工况,但3种工况下的场地STF标准差相差不明显;场地STF标准差在场地自振频率附近的频率段取值较大,极值点与场地STF的极值点相对应;基于实际地震记录的场地传递函数标准差高于模拟的结果,但是两者极值点对应的频率范围吻合。     

Transfer function of FBS-3A feedback broadband seismometer

IntroductionFBS-3A feedback broadband seismometer is a sensor suitable for digital telemetered seismic network observation, which was developed in a key project among the (Eighth Five-Year Plan( to meet the demand for the development of earthquake and premonitor digital observation experiment system (ZHAO, et al, 1997; ZHUANG, 1995).FBS-3A is quite different from conventional mechanical seismometers because electronic feedback technology is applied to it, as a result the measurement ba…     

双源CT对肾透明与非透明细胞癌的鉴别诊断价值

目的：探讨双源CT双能量成像技术在肾透明细胞癌和非透明细胞癌鉴别诊断中的应用价值。方法：选取我院2015年4月至2017年3月期间入院就诊,经超声、CT平扫怀疑肾占位性病变患者68例,所有患者均行双源CT扫描。对比分析肾透明细胞癌与非透明细胞癌双源CT成像特征,并比较肾透明细胞癌和非透明细胞癌皮髓期及实质期碘浓度和NIC（标准化碘浓度）、肾透明细胞癌不同病理分级碘浓度和NIC及双源CT双能量成像技术用于肾透明细胞癌和非透明细胞癌鉴别诊断灵敏度和特异度。结果：经手术病理确诊32例肾透明细胞癌和17例非透明细胞癌,经双源CT双能量成像技术扫描,透明细胞癌患者在皮髓期和实质期碘浓度及NIC均较非透明细胞癌患者高,组间统计差异显著（P<0.05）;肾透明细胞癌在皮髓期及实质期,低级别（Ⅰ级、Ⅱ级）肾透明细胞癌患者碘含量及NIC均显著高于高级别（Ⅲ级、Ⅳ级）组,组间比较存在显著性差异（P<0.05）。此外,分析双源CT双能量成像技术用于肾透明细胞癌和非透明细胞癌鉴别诊断灵敏度和特异度发现：以实质期NIC界值0.70为标准时,对肾透明细胞癌及非透明细胞癌鉴别诊断的灵敏度（83.67%）和特异度最高（77.55%）。结论：双源CT双能量成像技术可通过将碘定量分析技术区分肾透明细胞癌和非透明细胞癌,且具有较高的灵敏度和特异度,同时还能为肾透明细胞癌病理分级提供依据。     

基于Kriging方法的三维地质可视化系统构建

针对传统三维地质建模方法存在的诸多问题,对基于Kriging方法的三维地质体构建进行研究。选取某地震工程项目钻孔数据为主要研究对象,在Arc GIS平台上通过地统计分析,实现了复杂三维地质体的快速、准确建立。在此基础上,采用Arc Engine作为二次开发组件,完成该地质体三维展示系统的开发,实现三维展示、专题图出图、三维分析等功能。