应用三维超声重建成像诊断乳腺癌

背景与目的：评价三维超声重建成像在乳腺癌诊断中的应用价值。材料与方法：采用LOGIQ 7型彩色超声诊断仪。对经病理证实的48例乳腺癌患者进行二维及一维超声成像检查。结果：三维超声重建成像对乳腺癌肿块周边浸润层次、彩色血流分布情况等,明显高于二维超声检查。三维超声重建成像显示乳腺癌肿块大小形态,与皮肤、胸肌、胸壁等周边组织关系较明确,对乳腺癌血流分布情况显示清晰。结论：三维超声重建成像能更充分地表现肿瘤的形态结构、毗邻关系及血流分布情况,有助于乳腺癌诊断和临床评估。     

多层螺旋CT重建技术对咽喉部疾病的诊断价值

目的：探讨多层CT重建技术在咽喉部的临床应用，探讨其在疾病诊断方面的优越性。方法：对50例患者（其中正常组5例及病变组45例）行16层CT薄层容积扫描，应用多种重建方法进行后处理，正常组重点观察正常的解剖结构，病变组重点观察病变的位置大小、形态及与周围结构受侵犯的情况，并与手术病理或纤维喉镜结果进行对照。结果：所有病例结合各种重建方法均做出正确诊断。多层螺旋CT扫描多平面重建、三维透明化法重建以及仿真内镜技术可清晰显示病变的大小、形态、气道狭窄的范围与程度及与周围结构的关系，与手术及纤维喉镜显示的结果相符。结论：多层螺旋CT扫描速度快，可节省检查时间。采用薄层重建使三维重建图像分辨率提高。各种重建方法是常规轴位扫描的很好补充。仿真内镜技术可克服纤维喉镜的一些局限性，是纤维喉镜的辅助手段。     

三维超声成像对乳腺癌外科手术的指导价值

 目的 探讨三维超声成像对乳腺癌外科手术的指导意义。方法 对68例经病理证实的乳腺癌患者，手术前用二维及三维超声观察乳腺肿瘤情况。结果 三维超声成像不仅能提高乳腺癌的超声诊断符合率[符合率94.1 %，高于二维（88.2 %）]，还可以清晰显示乳腺癌肿块形态结构及其与周边临近组织的立体关系及浸润层次等，如肿瘤侵犯皮肤、胸肌、胸壁等情况（显示率分别为75.0 %，63.6 %，60.0 %），且对乳腺癌肿内血流分布及走行情况显示更清晰、敏感（显示率达95.6 %）。结论 三维超声成像能更充分地表现肿瘤的形态结构、毗邻关系及血流分布情况, 对乳腺癌外科手术有着重要的指导意义。     

人淋巴结支架中血管三维结构重建的病理意义

淋巴结支架包括血管、淋巴管和网状支架。目前国内对人淋巴结支架三维结构的研究不多见。淋巴结内的血管具有特殊性,在整个支架系统中的作用相对重要一些,也是研究的重点。利用计算机重建其组织切片的三维结构,建立一个直观又清晰的血管三维关系图,为病理诊断及临床治疗提供可靠的依据。     

CT图像三维重建在骨肿瘤诊治中的应用探讨

目的探讨螺旋CTN学图像三维重建在骨肿瘤诊断中的价值及其对手术的指导意义。方法对128例骨肿瘤患者采用螺旋CT进行薄层扫描和三维重建进行诊断。CT扫描全部采用SiemensSOMATOMSensation16型多排高速螺旋CT机,1．0mm层厚。扫描所得断层资料通过网络传送至计算机工作站进行处理。采用Window．NT3．51平合上Insight三维重建软件进行三维重建。结果三维CT图像能够围绕X轴和Z轴任意旋转、切割以从不同角度观察,能够清晰显示骨肿瘤与周围组织结构的解剖形态特点。结论三维CT重建在骨肿瘤的诊断及手术方案的制订方面具有很大的临床应用价值,有助于骨肿瘤的立体定位和肿瘤破坏范围的正确评估,并为手术入路的设计、重建和内固定选择提供客观依据。     

CT扫描/重建参数对三维治疗计划系统影像的影响

[目的]研究CT模拟定位中,CT扫描/重建参数对三维治疗计划重建的三维假体的几何精确度的影响.[方法]在西门子CT模拟机（Somatom plus 4）上扫描自制模体,扫描所得图像登记到ADAC三维治疗计划系统重建成三维假体,测量假体的相关坐标数据并与模体的实际数据相比较;对Catphan 412模体扫描并测量各组图像的实际层厚,讨论实际层厚的变化对计划系统中登记影像的几何精度影响.[结果]（1）CT扫描所采用的不同扫描/重建参数对三维计划系统中重建的三维假体的左右及上下方向的几何精度影响不大,但对重建假体的前后方向（即模体扫描的步进方向）的几何精度有一定的影响.（2）CT扫描所采用的螺距及重建模式会对层厚敏感度曲线（SSP）半高宽值产生影响,该变化对重建假体的前后方向几何精度同样有一定的影响.[结论]重建CT图像的前后方向的几何误差是随着扫描层厚增加而增加,主要是由于CT扫描的部分容积效应影响.单纯增加螺距或使用360度线性内插（Wide）重建模式,都会引起CT图像实际层厚的增加,引起更大的容积效应影响.同时部分容积效应也会导致三维治疗计划系统中数字重建影像（DRR）分辨率的降低.     

关于体视学的定义、用途和方法学基本要素(英文)

首先引入文献中体视学狭义和广义的定义及领域范围 ,然后举例介绍了 (狭义 )体视学的用途。狭义地讲 ,体视学是由其截面或投影图像和几何概率获取三维结构定量信息的一门科学 ;广义地 ,则可认为体视学覆盖了与多维结构或图像的理解、重建及定量分析有关的原理、方法、软硬件研究、制造及应用等所有内容。不同定义中有一点是共同的 ,即体视学是一门关于多维几何结构及图像的边缘和交叉科学分支 ,是不同学科中获得三维显微组织结构几何形态信息的基本工具。本文引述了DeHoff教授关于体视学方法基本要素的精辟叙述 ,强调指出对于体视学方法及其应用 ,取样设计和操作既是极其重要 ,也是最容易被忽略的 ,应予以高度重视。本文最后还推荐了一组与体视学有关的书、刊或论文 ,以及因特网网址和网页 ,供感兴趣的读者进一步查阅参考     

盆腔肿瘤三维可视化

目的 探讨基于CTA断层图像重建盆腔肿瘤及周围结构数字模型及三维可视化的方法.方法 盆腔肿瘤患者1例,应用多层螺旋CT动脉造影技术(MSCTA),以层厚0.50mm进行腰骶椎薄层平扫,得到Dicom数据,导入Mimics软件,对盆腔肿瘤、供血血管、骨骼等进行半自动分割,以进行三维重建.结果 成功建立盆腔肿瘤及周围结构的三维数字可视化模型.结论 结合应用MSCTA二维图像与Mimics三维重建软件,建立的骶骨、盆腔肿瘤及其供血动脉等模型,既能够显示盆腔血管系统的空间位置关系,又可显示盆腔肿瘤的大小、位置、性质、供血动脉及其骶骨破坏情况,有助于术前模拟和预测.     

三维超声在胆囊内隆起样病变中的诊断价值

目的　探讨三维超声对胆囊内隆起样病变的诊断价值。方法　对 45例 5 2枚胆囊内隆起样病变患者采用二维显像及三维成像检查并对两种图像效果进行对比研究。结果　三维成像较常规二维超声能够更好的显示胆囊内隆起样病变的部位、范围、数目、边界和内部回声 ,其图像清晰、立体感强、空间关系明确、形态非常直观。结论　三维超声可以更清晰的显示胆囊内隆起样病变的部位、大小、范围、形态、空间关系 ,可以为临床医师诊治方案的制定提供更丰富、更令人信服的资料     

三维适形技术在射频消融治疗原发性肝癌中的应用

 目的 探讨利用三维适形技术提高射频消融治疗原发性肝癌的疗效方法。方法 通过对原发性肝癌的CT扫描图像进行三维重建，直观显示病灶在肝脏内的形态、大小及解剖关系等立体结构，模拟角度、电极针及射频消融毁损区与病灶的立体吻合程度，最后再实施射频消融。结果 在11例原发性肝癌患者中8例完全消融，消融完全率为72．7％。结论 射频消融治疗原发性肝癌中，应用三维适形技术能明显提高疗效。     

金属断裂表面的三维重建和定量分析

利用扫描电镜立体对成象技术、图像处理和计算机视觉方法建立了一套金属断裂表面三维形貌的自动重建系统。运用体视学、粗糙度分析及分形几何原理对断口的三维重建结果定义了断面几何形貌量化参量，并用图像分析技术给出了这些参量的计算机辅助测量方法。测量结果表明：断面粗糙度参量Ｒｓ和Ｒｑ与断裂的物理背景显示了良好的关系，而分形维数是一个对断裂模式不敏感参量；断面几何特征具有各向异性，单一方向的二维截面分析难以全面描述复杂的断裂表面。     

用于颅颌面种植外科的三维立体可视化系统

目的论文对在个人PC机上对颅颌面医学图像的可视化进行研究,开发出用于颅颌面种植外科的CT断层图像三维可视化系统。方法应用3D纹理映射的方法对颅颌面CT断层图像进行三维重建,并得到其XYZ方向上的切面图像。然后利用边缘检测的方法得到眼眶的位置,并在眼眶位置进行扇形切割,得到18幅扇形切割图像。结果该系统可以帮助医生进行手术前的骨质、骨量分析,设计种植手术的过程及模拟、预测手术的种植效果。结论建立的颅颌面种植外科三维可视化系统以其硬件配置合理、软件设计新颖、多维视角、便捷快速精确等为特色。具有较强的应用价值。     

锥束/多层螺旋CT重建算法在工业CT中的应用及对运算速度的研究

目前临床应用的锥束/多层螺旋CT主要采用螺旋Feldkamp算法进行图像重建,体数据的重建需要消耗大量的时间,锥束/多层螺旋CT的图像重建一直是图像重建中的关键问题和衡量CT系统的重要指标之一。本文分析了几种快速重建算法的特点,并从算法结构、实现技巧及代码优化等方面论述了图像重建的方法,计算模拟和实验结果显示了这些方法可有效提高图像重建的速度。     

基于像素采样不足的伪迹处理方法

在实际的三维锥束CT重建中，受扫描结构的限制，当连续X射线穿过物体时，像素对射线的采样间隔不能满足Nyqust采样定理，这样通道信号产生混叠，使得重建图像出现伪迹。本论文针对这一问题，在用splatting算法计算代数重建算法权系数的基础上，分析了伪迹产生的原因并对对应的内插函数作了适当的变换，提出了适用于3-D锥束圆轨迹CT扫描系统的去伪处理方法。结果表明，经过去伪处理后，重建图像的分辨率明显提高。     

Incorporation of local dependent reliability information into the Prior Image Constrained Compressed Sensing (PICCS) reconstruction algorithm

PurposeThe reduction of dose in cone beam computer tomography (CBCT) arises from the decrease of the tube current for each projection as well as from the reduction of the number of projections. In order to maintain good image quality, sophisticated image reconstruction techniques are required. The Prior Image Constrained Compressed Sensing (PICCS) incorporates prior images into the reconstruction algorithm and outperforms the widespread used Feldkamp-Davis-Kress-algorithm (FDK) when the number of projections is reduced. However, prior images that contain major variations are not appropriately considered so far in PICCS. We therefore propose the partial-PICCS (pPICCS) algorithm. This framework is a problem-specific extension of PICCS and enables the incorporation of the reliability of the prior images additionally.Material and MethodsWe assumed that the prior images are composed of areas with large and small deviations. Accordingly, a weighting matrix considered the assigned areas in the objective function. We applied our algorithm to the problem of image reconstruction from few views by simulations with a computer phantom as well as on clinical CBCT projections from a head-and-neck case. All prior images contained large local variations. The reconstructed images were compared to the reconstruction results by the FDK-algorithm, by Compressed Sensing (CS) and by PICCS. To show the gain of image quality we compared image details with the reference image and used quantitative metrics (root-mean-square error (RMSE), contrast-to-noise-ratio (CNR)).ResultsThe pPICCS reconstruction framework yield images with substantially improved quality even when the number of projections was very small. The images contained less streaking, blurring and inaccurately reconstructed structures compared to the images reconstructed by FDK, CS and conventional PICCS. The increased image quality is also reflected in large RMSE differences.ConclusionsWe proposed a modification of the original PICCS algorithm. The pPICCS algorithm incorporates prior images as well as information about location dependent uncertainties of the prior images into the algorithm. The computer phantom and experimental data studies indicate the potential to lowering the radiation dose to the patient due to imaging while maintaining good image quality.     

Dosimetric analysis of stereo and orthogonal reconstruction of interstitial implants

We have evaluated the performance of stereo and orthogonal computerized three-dimensional implant reconstruction algorithms. Sets of orthogonal and stereo radiographs of a simulated interstitial seed implant were taken. Computer reconstructed coordinates of each source were compared with their measured positions in order to assess the geometric accuracy of the two methods. We find that the effect of random measurement errors on reconstructed coordinates from stereo films is 3–5 times that of the orthogonal method. Although relataive individual seed positions may be in error by as much as 1 cm, these errors do not significantly change the shape or area of isodose curves surrounding the implant periphery.     

一种基于立体像对稠密匹配的三维重建方法

为了提高三维重建的性能,提出了一种新的基于立体像对稠密匹配的三维重建方法。该方法首先采用SIFT算法提取立体像对的特征点,并通过特征点的相似性判定进行特征匹配,然后从中选取种子点,并对种子点进行区域传播稠密匹配,再用对称对极点距离法消除误匹配得到精确匹配点对,然后利用摄像机矩阵计算出对应点的空间三维坐标,最后通过三角剖分和纹理渲染重建出三维模型。真实图像实验结果表明,这种重建方法显著优化了现有的基于稠密匹配算法的三维重建,且其效率和精度远远优于传统的基于稀疏匹配的重建方法。     

Compressed sensing for reduction of noise and artefacts in direct PET image reconstruction

AimImage reconstruction in positron emission tomography (PET) can be performed using either direct or iterative methods. Direct reconstruction methods need a short reconstruction time. However, for data containing few counts, they often result in poor visual images with high noise and reconstruction artefacts. Iterative reconstruction methods such as ordered subset expectation maximization (OSEM) can lead to overestimation of activity in cold regions distorting quantitative analysis. The present work investigates the possibilities to reduce noise and reconstruction artefacts of direct reconstruction methods using compressed sensing (CS).Materials and methodsRaw data are generated either using Monte Carlo simulations using GATE or are taken from PET measurements with a Siemens Inveon small-animal PET scanner. The fully sampled dataset was reconstructed using filtered backprojection (FBP) and reduced in Fourier space by multiplication with an incoherently undersampled sampling pattern, followed by an additional reconstruction with CS. Different sampling patterns are used and an average of the reconstructions is taken. The images are compared to the results of an OSEM reconstruction and quantified using signal-to-noise ratio (SNR).ResultsThe application of the proposed CS post-processing technique clearly improves the image contrast. Dependent on the undersampling factor, noise and artefacts are reduced resulting in an SNR that is increased up to 3.4-fold. For short acquisition times with low count statistics the SNR of the CS reconstructed image exceeds the SNR of the OSEM reconstruction.ConclusionEspecially for low count data, the proposed CS-based post-processing method applied to FBP reconstructed PET images enhances the image quality significantly.     

逆向工程技术在乳房整形中的应用研究

目的探讨逆向工程技术在乳房整形再造中的临床应用价值。方法应用逆向工程技术对56例乳房整形患者进行了三维数字化模型重建、计算机辅助测量分析、仿真手术模拟和快速原型技术制作乳房实体模型,再根据三维模型提供的直接信息,制定合理有效的治疗措施。结果应用逆向工程技术实现了计算机辅助的乳房整形手术模拟,制定量化、个性化的手术方案。术后乳房整形美容效果：50例为优,6例为良。结论逆向工程技术为乳房整形和再造提供了一种新的技术手段和具体指导．