对角线剖面分析引导的全自动肺CT图像分割

目的 提出一种基于对角线剖面分析的全自动肺CT图像分割方法。方法 首先构造待分割图像的对角线剖面图, 然后自动分析该剖面, 得到各组织结构的位置信息和像素值信息, 引导区域增长算法分离患者身体和背景, 再利用灰度阈值算法分离胸壁与肺区, 再用数学形态学算法修正肺边缘, 得到肺区掩模图像, 最后利用肺区掩模图像与原图像运算提取肺区。结果 利用从不同数据库选取的51幅CT图像检验提出的方法, 所得结果与诊断医师手工分割结果进行比较, 计算重叠率指标(OR), 最低OR为95.86%, 最高OR为99.25%, 平均OR为97.85%。结论 对角线剖面分析方法能高效地实现全自动肺CT图像分割。     

基于改进移动立方体算法的三维重建

目的 探讨基于改进移动立方体算法的腹部器官CT图像三维重建效果。方法 提出一种基于区域增长法的通用树结构和移动等值点法的自适应改进移动立方体算法,先进行医学图像分割,选取种子点后标记出与阈值相交的所有体元;创建通用树结构,将相交体元插入子节点中,确定基于通用树的顶点索引方式;通过移动等值点合并共面三角形,简化等值点信息的获取。基于1名志愿者的腹部CT图像,采用传统移动立方体算法和改进移动立方体算法构建肾脏三维模型,并比较其效果。结果 与传统算法比较,改进的移动立方体算法生成的三角面片个数减少39.20%,算法执行效率提高37.59%,三维模型表面平滑逼真,局部细节真实性较好。结论 基于改进移动立方体的算法可更快速精确地实现CT图像腹部器官三维重建。     

CT纹理分析鉴别诊断肾脏嫌色细胞癌与嗜酸性细胞腺瘤

目的 探讨肾脏增强CT的纹理分析在鉴别肾脏嫌色细胞癌（CCRC）与嗜酸性细胞腺瘤（RO）中的价值。方法 回顾性分析64例CCRC和31例RO病灶的CT图像，采用ITK-SNAP version 4.11.0软件进行ROI勾画并使用A.K.Version V3.0.0.R软件提取纹理特征。通过随机森林算法选取纹理参数，采用Logistic回归评价所得参数鉴别CCRC与RO的效能。结果 使用Logistic回归对随机森林算法筛选得到的皮质期、实质期及两期混合后权重值由高到低的前20个纹理参数进行评价，AUC值分别为0.876、0.861和0.945。结论 基于肾脏增强CT图像纹理分析对鉴别诊断CCRC与RO具有临床价值。     

直线加速器机载锥形束CT图像散射的修正方法

目的 对直线加速器机载锥形束CT(CBCT)散射修正方法进行研究.方法 在CBCT射线源前放置一个"指交叉"形的阻挡光栅,对Catphan 504模体进行扫描,分别获得CBCT图像和扇形束CT图像.利用基于阈值的图像分割算法跟踪机架旋转过程中阻挡光栅在CBCT图像中的位置,提取散射样本后利用插值法估计散射信号分布,采用改进的半扇扫描重建算法重建散射修正后的图像.结果 散射修正后的Catphan 504模体图像与扇形束CT重建的图像接近.与散射修正前比较,散射修正后CT值误差从100.86 HU下降到15.74 HU,散射修正后低对比度分辨力平均提高1.37倍.结论 基于阈值的图像分割算法准确跟踪阻挡光栅的位置,在铅片区域可采集散射信号,其余区域可通过改进的半扇扫描算法完成单次扫描的图像重建.     

新型混合滤波器在FDK算法中的应用

目的 探讨新型混合滤波器在锥束CT图像重建FDK算法中的应用价值。方法 对使用锥束CT图像质量检测模体CatPhan 500获得的投影数据进行FDK算法重建,重建过程中分别应用由R-L滤波器和S-L滤波器组成的传统混合滤波器及R-L滤波器和NEW滤波器组成的新型混合滤波器,比较两种混合滤波器重建图像的质量。结果 与传统混合滤波器相比,新型混合滤波器重建图像的对比噪声比及空间均匀性有所提高,且图像噪声有所降低;而两种混合滤波器重建图像的空间分辨率无明显差别。结论 FDK算法中新型混合滤波器在重建图像空间分辨率无明显下降的情况下,提高了对比噪声比及空间均匀性,降低了图像噪声,因此新型混合滤波器的重建效果优于传统混合滤波器。     

新双源CT冠状动脉CTA不同扫描参数与重建算法获得图像质量的体模研究

目的 探讨基于原始数据域的迭代重建(SAFIRE)算法与滤波反投影(FBP)算法冠状动脉CT血管造影(CCTA)图像质量的差异。方法 对置入模拟左、右冠状动脉的仿真体模,采用两组管电压(100 kV、120 kV)行双源CT检查,对冠状动脉原始图像在工作站上分别进行FBP及SAFIRE两种算法的图像重建,对不同管电压及不同管电流组内图像质量指标SNR、CNR、CT值标准差进行t检验;相同管电压不同重建算法,不同管电压相同管电流SAFIRE重建方式的两组SNR、CNR、CT值标准差及CT值采用配对t检验。结果 两组管电压扫描后经SAFIRE重建的冠状动脉图像质量均明显优于FBP重建;两组管电压两种重建算法图像,随着管电流的增加,200~360 mA图像质量呈改善趋势,管电流340 mA及以上图像质量指标趋于稳定;不同管电压相同管电流SAFIRE重建算法成像其图像质量比较,CNR、SNR、CT值标准差差异均有统计学意义(t=5.36、2.49、21.82,P均<0.05)。结论 随着扫描参数(管电流与管电压)的增加,图像质量随之上升,但到达一定值后图像质量趋于稳定;采用SAFIRE在相同扫描条件下可以明显提高图像质量。     

颅内上皮样血管内皮瘤1例

目的 针对目前基于胸部CT图像的肺结节自动检测方法的检出率较低且存在大量假阳性的问题,提出一种基于卷积神经网络的肺结节检测方法。方法 采用基于模糊建模思想和迭代相对模糊连接度（IRFC）算法的自动解剖识别（AAR）方法分割肺部CT图像,提取肺部实体部分;将分割后的图像输入卷积神经网络,提取肺结节特征;采用位置敏感特征图表达结节的位置信息。结果 使用天池医疗AI大赛数据集,精准分割肺部CT图像,检测肺结节的准确率、敏感度、特异度和假阳性率分别为95.60%、95.24%、95.97%和4.03%。结论 基于卷积神经网络检测肺结节有较高的精度和效率,且鲁棒性好。     

不同CT图像重建算法下基于深度学习的肺结节检测算法效能

目的 探索CT图像重建算法对于基于深度学习（DL）的肺结节检测算法的影响。方法 选取298例接受肺部CT检查患者,依次采用肺窗重建、纵隔重建、骨窗重建3种算法重建CT图像。先由2名主治医师对入组病例进行标注,结果不一致时由1名高年资医师进行审核,以结果作为金标准。以深度神经网络为基础构建肺结节检测算法,与医师标注结果进行比对,得到算法在不同重建方法下检出肺结节的敏感度、准确率、F分数等指标以及模型检出的假阳性分布,对比分析模型在不同CT图像重建算法下的诊断效果。结果 基于DL的肺结节检测算法在肺重建、纵隔重建和骨重建3种重建方法下的敏感度分别为92.33%（313/339）、86.97%（287/330）及92.73%（319/344）,准确率分别为23.55%（313/1 329）、37.91%（287/757）及27.84%（319/1 146）,F分数分别为0.38、0.53及0.43,3种算法重建下模型检出敏感度、模型误检结节类型与医师漏标结节类型差异均无统计学意义（P均>0.05）。结论 基于DL的肺结节检测算法在肺窗、纵隔和骨窗重建下均性能优良,能帮助医生提高工作效率和诊断质量。     

深度学习图像重建算法用于肥胖个体低剂量冠状动脉CT血管成像

目的 观察深度学习图像重建（DLIR）算法用于肥胖个体低剂量冠状动脉CT血管成像（CCTA）的可行性。方法 纳入30例体质量指数（BMI）≥28 kg/m²的疑诊冠状动脉疾病（CAD）患者,以管电压100 kV行CCTA扫描;采用DLIR （DLIR-M组及DLIR-H组）算法重建图像,并与自适应统计迭代重建（ASIR-V组）图像相比较;测量左心房（LA）、主动脉根部（Ao）、主动脉根部旁前纵隔脂肪（FAT）及各冠状动脉近端CT值、噪声及对比噪声比（CNR）,以5-Likert评分比较3种重建图像质量。结果 3组图像中,Ao CT值差异无统计学意义（P>0.05）。DLIR-M组、DLIR-H组图像噪声低于ASIR-V组,CNR高于ASIR-V组,其中DLIR-H组与ASIR-V组差异均有统计学意义（P均<0.05）,DLIR-M组与ASIR-V组差异均无统计学意义（P均>0.05）。DLIR-M组及DLIR-H组主观图像质量评价均明显高于ASIR-V组（P均<0.05）,DLIR-H组主观图像评分最高。30例有效辐射剂量（1.12±0.28） mSv。结论 DLIR算法可显著降低肥胖个体CCTA图像噪声,提高图像质量。     

不同图像后处理技术评价冠状动脉狭窄静态模型中血管狭窄程度

目的 通过对冠状动脉狭窄静态模型进行CT扫描,探讨利用不同CT图像后处理技术评估血管狭窄程度的价值。方法 利用绷带、充盈稀释对比剂的盐水袋等模拟肺组织、心腔;使用面粉、黄油、石蜡制作模拟硬化斑块,选取内径为3 mm的塑料管作为模拟冠状动脉,建立冠状动脉狭窄静态模型。对模型进行CT扫描,由3名医师均采用曲面重建(CPR)、多平面重建(MPR)及最大密度投影(MIP)图像评估冠状动脉模型的狭窄程度。CT扫描完成后将模型制成冰冻切片,由1名医师在光镜下测量狭窄程度。结果 模型的CT图像近似于实际冠状动脉狭窄患者的图像。利用同一图像后处理技术评估狭窄程度时,3位医师的一致性较高。利用CPR、MPR评价狭窄程度的正确诊断率与MIP相比,差异均有统计学意义(P均＜0.05)。结论 合理地选用各种图像后处理技术综合判断狭窄程度对于提高诊断的准确性十分重要。     

3D coronary reconstruction from routine single-plane coronary angiograms: Clinical validation and quantitative analysis of the right coronary artery in 100 patients

Background: Current coronary angiographic techniques display complex three-dimensional (3D) coronary structures in two dimensions (2D). We have developed a 3D reconstruction (3DR) algorithm using standard single-plane angiographic images that allows for 3D display of coronary structures. The purpose of this study was to validate our 3DR algorithm and quantify anatomic characteristics of the right coronary artery (RCA) in vivo. Methods: Accuracy and reproducibility studies were performed using 3DRs of a coronary phantom and in vivo following 3DRs in 40 patients. The anatomic features of the RCA were then quantified in 100 patients. Results: Comparison of length and bifurcation angles (BA) from the phantom to the 3DRs revealed good accuracy and correlation for both (r = 0.95 and 0.93 respectively), with diameter error of <7%. In vivo, the average root mean square (RMS) error in the spatial coordinates of the vessel centerlines was 3.12 ± 0.77 and 3.16 ± 0.75 mm in 20 left coronary arteries (LCA) and 20 RCAs respectively. Interobserver average RMS error was 3.47 ± 1.96 mm and intraobserver average RMS error was 3.02 ± 1.07 and 3.44 ± 1.57 mm for two different operators (p = NS). The average RCA length was 10.2 ± 1.7 cm, average radius of curvature (ROC) was 52 ± 9°, and the average 3D bifurcation angle of the posterior descending artery (PDA) from the RCA was 55 ± 22°. Foreshortening (FS) of the segments of the RCA in three 'standard’ projections ranged from 0–60, 0–75, and 0–82% respectively. Conclusions: Using our 3DR algorithm patient-specific anatomic characteristics can be accurately displayed and quantified, expanding the information that can be derived from routine coronary angiography.     

64排螺旋CT冠状动脉成像重建的最佳R-R时相及其对图像质量的影响

目的探讨重建相位对64排螺旋CT冠状动脉造影图像质量的影响。方法对56例拟诊冠心病患者行64排螺旋CT扫描后,使用Philips独立工作站提供的冠状动脉分析软件,进行冠状动脉重建。重建的方法包括容积再现、多平面重组、最大密度投影和曲面重组等。分析不同R-R时相各支冠状动脉的显示情况。结果右冠状动脉近段、远段及左前降支、左回旋支近段的最佳重建时相是70%～75%,右冠状动脉中段、后降支及左回旋支远段重建的最佳时相为70%～75%或35%～40%。结论选择回顾性心电门控最佳R-R时相重建冠状动脉可最大限度减轻心脏运动伪影,提高图像质量。     

门控PET/CT评价猪双侧乳内动脉Y型搭桥术后的心肌血供

目的 应用门控PET/CT评价猪双侧乳内动脉Y型搭桥术后桥血管和冠状动脉形态、心肌灌注、左心室功能.方法 对6头实验猪行双侧乳内动脉Y型搭桥术.术后送至PET中心对其再行门控13N-NH3心肌灌注和CT冠状动脉造影.结果 6头猪共12条桥血管的18处吻合口中15处显示清晰,冠状动脉充盈良好;左心室各壁心肌灌注放射性分布均匀,室壁运动正常,左心室功能均大于50％.结论 门控PET/CT可无创地评价搭桥术后血管形态、心肌灌注和左心室功能.双侧乳内动脉Y型搭桥术可为心脏提供充足血供.     

正弦图确定迭代重建在评价冠状动脉支架中的应用

目的 与传统滤波反投影(FBP)重建比较,评价Flash双源CT基于原始数据的正弦图确定迭代重建(SAFIRE)在冠状动脉支架中的应用价值。 方法 对54例患者冠状动脉支架术后行DSCT冠状动脉成像,比较FBP、SAFIRE(1~5)重建6组图像的平均CT值、SNR、支架内CT值净增比(SAIR)、图像质量主观评分、支架显示情况等。 结果 主动脉根部、支架内、支架上方冠状动脉的平均CT值差异均无统计学意义(P均>0.05)。SAIR、SNR差异有统计学意义(P均<0.05),FBP重建SAIR值最大,SAFIRE 3重建SAIR值最小;SAFIRE 3的SNR值最大。FBP与SAFIRE重建图像质量主观评分差异有统计学意义(P<0.05),SAFIRE 3主观评分最高[(3.24±0.57)分]。FBP与SAFIRE重建对于病灶的显示情况基本一致。 结论 与传统的FBP重建比较,SAFIRE重建可明显降低冠状动脉支架图像噪声,改善图像质量,更清晰显示支架内斑块。SAFIRE强度采用机器默认的重建强度3图像质量最佳。     

64层螺旋CT冠状动脉成像对壁冠状动脉的诊断价值

目的 探讨64层螺旋CT冠状动脉成像对壁冠状动脉(MCA)的诊断价值.方法 528例可疑冠心病患者行64层螺旋CT冠状动脉成像,回顾性分析VCT确诊的65例MCA的CTA表现.结果 65例共83段壁冠状动脉,其发生率为12.3%.其中前降支占78%,左旋支占13.5%,右冠状动脉最少,约占8.5%.MCA 肌桥长度为7～32 mm,平均21 mm,厚度2～5 mm,平均2.6 mm.结论 64层螺旋CTA作为一种无创性的检查,在壁冠状动脉的诊断中具有很高的临床应用价值.     

双源CT诊断先天性冠状动脉瘘

目的 观察双源CT在先天性冠状动脉瘘诊断中的应用价值. 方法 使用双源CT机对9例先天性冠状动脉瘘患者进行增强扫描,将获得的数据进行容积再现、多平面重建、最大密度投影、曲面重建,分析冠状动脉走行及心内外结构. 结果 左冠状动脉主干右心室瘘2例;左冠状动脉主干和(或)前降支主肺动脉瘘7例,其中5例合并右冠状动脉主肺动脉瘘. 结论 双源CT冠状动脉造影方便、快捷、无创,可以作为诊断先天性冠状动脉瘘的首选方法.     

CT图像中肺实质的自动分割

目的 为解决肺实质分割中肺部结节及高密度血管易遗漏的问题,提出一种自动肺实质分割方法.方法 首先利用二维区域生长反操作、连通区域判别等方法提取肺实质区域;然后利用行扫描法定位肺区边界点;最后通过对边界点参数分析,定位受肿瘤侵占的边界点,利用曲线拟合修复受损边界.结果 通过对多组胸部CT图像的分割,验证了算法的有效性;与几种常见边界修复算法对比,验证了行扫描边界修复算法的优越性.结论 本文提出的算法能将肿瘤包含到肺实质区域,确保分割的完整性、准确性、实时性.     

CT评价主动脉弹性与冠状动脉钙化的相关性

目的 采用CT探讨主动脉弹性与冠状动脉钙化的相关性。方法 搜集我院拟诊为冠心病并接受冠状动脉CTA检查病例,将图像质量能满足主动脉弹性测量的111例患者纳为研究对象,分为钙化阴性组（n=43）和钙化阳性组（n=68）,根据钙化积分值将钙化阳性组分为轻度、中度、重度钙化3组。将原始数据每隔5%R-R间期进行全时相自动离线重建,测量各R-R间期主动脉横截面积及直径,计算评价主动脉弹性的4个参考指标;直径变化率（%A₀）、动脉可扩张度（A₀D）、动脉顺应性（A₀C）及动脉僵硬度（A₀SI）。分析主动脉弹性与冠状动脉钙化的关系。结果 钙化阳性组的%A₀、A₀D、A₀C小于钙化阴性组,而A₀SI大于钙化阴性组（P均<0.05）。钙化阳性组中轻度、中度、重度钙化3组间主动脉弹性差异无统计学意义（P均>0.05）。冠状动脉钙化积分与%A₀、A₀D、A₀C呈负相关,与A₀SI呈正相关。结论 主动脉弹性与冠状动脉钙化积分有相关性,两者联合应用可以为早期诊断冠心病提供依据。     

多层螺旋容积CT 冠状动脉成像技术的探讨

目的探讨多层螺旋CT冠状动脉血管成像技术的操作方法及影响图像质量的因素。方法对100例受检者,进行MSCT冠状动脉血管成像检查,使用美国GE公司多层螺旋CT,对比剂(优维显)1ml/kg,注射速率5.0ml/s,采用VR、MPR、MIP、CPR进行图像后处理重建。结果100例受检者中,心率小于60次/min的25例,共100支冠状动脉,显示清楚的95支(95%),心率在60~70次/min的40例,160支冠状动脉,显示清楚的150支(93%),心率在70~80次/min的25例,共100支冠状动脉,显示清楚的80支(80%)。心率80次/分以上的10例,共40支冠状动脉,显示清楚的20支(50%)。分支显示不清冠状动脉,经过拆分期相(P40%~50%,间隔5mm,采用双扇区SnapshotBurst-2)100%冠状动脉主干及主要分支显示良好达到诊断要求。结论多层螺旋CT冠状动脉成像对于冠状动脉疾病的诊断、血管搭桥和腔内支架放置术后的评价具有很高的临床价值。