基于深度学习的像素闪烁算法对高体质量指数患者低剂量腹部CT平扫图像质量的影响

目的 探讨基于深度学习的像素闪烁（PS）算法对体质量指数（BMI）≥ 25 kg/m²患者低剂量腹部CT平扫图像质量的影响。方法 选取59例接受腹部CT检查、BMI ≥ 25 kg/m²的患者,根据管电压分为A组（100 kVp,n=30）和B组（120 kVp,n=29）。根据不同重建算法和处理方式,将A组分为A1亚组（FBP）、A2亚组（FBP+PS）、A3亚组（50% ASiR-V）和A4亚组（50% ASiR-V+PS）;将B组分为B1亚组（FBP）和B2亚组（50% ASiR-V）。测量2组肝右叶、右侧竖脊肌CT值及SD值,计算肝脏SNR、CNR及容积CT剂量指数（CTDI_vol）,评价2名观察者间所测数值的一致性。结果 2名观察者所测数据的一致性良好（ICC值均> 0.80）。A组各亚组间肝脏及竖脊肌CT值差异无统计学意义（P > 0.05）;肝脏及竖脊肌SD值、肝脏SNR值差异有统计学意义（P均< 0.001）;两两比较SD_A4 < SD_A2 < SD_A3 < SD_A1,SNR_A4 > SNR_A2 > SNR_A3 > SNR_A1;A1与A3亚组间CNR值差异无统计学意义（P=0.078）,其余亚组间两两比较CNR_A4 > CNR_A2 > CNR_A3或CNR_A1（P均< 0.001）。A2亚组肝脏SD值较B1亚组、A4亚组较B2亚组明显降低,SNR及CNR值明显增高（P均< 0.001）。A组CTDI_vol明显低于B组（P均< 0.001）。结论 采用基于深度学习的PS算法可改善高BMI患者低剂量腹部CT平扫图像质量。     

基于比率距离的自适应超声图像去噪方法

针对超声图像噪声的瑞利分布特性,使用一种新的自适应超声图像去噪方法,改进固定窗口包含边缘时无法做到沿边缘方向滤波的不足。采用可自由伸缩的自适应滤波窗口,首先针对瑞利分布的噪声引入比率距离,得到超声图像像素间的相似度距离,然后考虑像素的邻域图像块均值,解决相似度距离之间比较的问题,最后像素根据新的相似度距离进行八方向伸展,得到不规则形状的滤波窗口进行去噪。用仿真超声图像和临床超声图像进行实验,图像评价指标结果表明该算法优于经典算法,更适用于去除超声图像的斑点噪声,在去除噪声的同时能够较好地保留细节边缘。     

基于蒙特卡罗模拟的直肠癌术前容积调强放射治疗计划剂量验证

目的: 通过蒙特卡罗模拟评价基于各向异性解析算法（AAA）直肠癌术前容积调强放射治疗计划（VMAT）的剂量计算精度。方法: 选取20例基于AAA算法和RapidPlan模型优化的直肠癌术前VMAT计划,通过对比蒙卡模拟与治疗计划计算结果的平均DVH、靶区适形度（CI）、靶区均匀性（HI）和Gamma 3D通过率等参数,评估基于AAA算法的VMAT治疗计划剂量计算精度。结果: 两种Gamma 3D评估策略通过率的均值与标准差分别为97.58±0.47%（Max Dose）、92.46±1.76%（Local Dose）,且差异具有统计学意义（P<0.05）;对PTV和PGTV的CI、DMin、膀胱的D50%、DMean等不符合正态分布的参数做相关样本非参数检验,除PGTV的CI和Dmin外,差异均具有统计学意义（P < 0.05）;其他服从正态分布的参数做配对样本T检验,差异均具有统计学意义（P < 0.05）。结论: Rapidplan模型计划在低剂量区通过率较低,说明AAA算法射野边缘低剂量区计算偏差较大;靶区Dmin与算法的精度较为相关,CI和HI参数相对于蒙卡模拟结果有一定差异;AAA算法在股骨头和膀胱的D50%、DMean相对蒙卡模型有不同程度的低估。     

基于自适应标记分水岭算法的肝脏CT图像自动分割

目的为减少人工交互提出了基于自适应标记分水岭的CT系列图像肝脏区域自动分割算法。方法首先对图像进行形态学重构运算以平滑图像,然后计算多尺度形态学梯度,同时提出利用梯度图像非零的局部极小值点的均值进行自适应标记提取,以避免分水岭的过分割和欠分割,再结合肝脏为最大的实质性脏器和相邻图像的相似性实现CT系列图像的肝区自动分割。结果该算法能自动、快速地提取CT系列图像中的肝脏区域。结论分水岭算法能准确定位区域的边缘,通过选择合适的阈值对梯度图像进行标记以抑制分水岭的过分割,实现医学图像中感兴趣区域的自动分割。     

螺旋CT薄层骨算法重建技术对前颅窝骨折的诊断价值

目的:探讨螺旋CT薄层骨算法重建技术对诊断前颅窝骨折的诊断价值。方法:回顾分析47例脑外伤临床高度怀疑前颅窝骨折患者行CT常规扫描及薄层骨算法重建,并对其诊断结果进行分析、比较。结果:在对前颅窝骨折的CT诊断中,薄层骨算法重建阳性显示率为100%,与常规CT扫描的74.47%相比,2种方法比较有显著性差异。结论:CT薄层骨算法重建明显优于常规扫描,它可以明确显示前颅窝骨质损伤情况,为临床诊断提供可靠而客观的影像学资料。     

移相整流变压器漏磁场及电磁参数的工程算法

针对油浸式移相整流变压器具有轴向分裂与并联支路等的复杂绕组结构,首先,利用有限元场-路耦合方法建立了绕组三维漏磁场计算模型和相应的等效电路,并对非对称运行情况下的绕组三维漏磁场、各支路电流分布、短路阻抗等电磁特性参数进行了数值计算与验证分析,由此得到了移相整流变压器的电流分布规律;然后,在此基础上为移相整流变压器建立了有限元工程计算模型,并开发了对应的计算软件;最后,通过对多台典型产品绕组漏磁场及短路阻抗的计算结果与对应产品的实测值或三维计算结果的对比分析,表明绕组漏磁场分布正确、短路阻抗计算结果满足产品性能要求,因此,为移相整流变压器设计提供了方便、可靠的工程分析手段。     

基于FCM聚类算法的MRI脑组织图像分割方法比较研究

目的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)对脑组织有较好的成像效果,但噪声、偏移场和部分容积效应(partial volume effect,PVE)的存在,使得全自动分割MRI图像面临一定的困难。模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法在脑组织分割中得到较广泛研究。本文以存在噪声和偏移场影响的脑MRI图像分割为应用背景,研究了大量相关方法,探讨FCM算法分割脑部图像的改进思想。方法本文主要研究了9种FCM算法的理论基础,并通过脑组织分割实验对各种算法进行了分析。结果比较了不同算法的优劣,给出各类算法直观及定量评价结果。结论偏移场和噪声对脑磁共振图像组织分类质量有明显影响。其中几种方法可以减弱这些不利影响,但由于难以选择合适的参数,其分类效果并不理想。如何合理利用空间信息在未来仍有较大研究价值。     

“中国脑计划”酝酿启动

随着欧、美、日相继启动各种人脑计划,中国也将全面启动自己的脑科学计划。"中国脑计划"已获国务院批示,被列为"事关我国未来发展的重大科技项目"之一,将从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向全面启动。认识脑、保护脑和模拟脑三方面的研究将形成"一体"(脑认知原理的基础研究)"两翼"(脑重大疾病、类脑人工智能的研究)的研究格局。近几年,根植于脑科学的人工智能研发取得突破性进展,引发了新的科技和产业革命。仅2011年以来,全球产业界已有超     

各向异性PDE改进分水岭脑MRI图像分割算法

详细论述了各向异性扩散的PDE(偏微分方程)降噪算法原理,提出一种各向异性扩散的PDE降噪和分水岭算法相结合的脑MRI医学图像分割算法。采用各向异性扩散的PDE降低原始图像噪声,然后利用形态学算法对降噪后的图像进行形态学处理,通过形态学知识提取图像边界。利用图像的几何特征,去除非目标区域,再采用分水岭变换进行图像分割,并通过脑MRI图像验证了此方法的优势。实验结果进一步验证了其可行性。     

基于2D电阻抗成像的位置误差和相对数量指数的后处理方法

本文提出了一种基于2D电阻抗成像的位置误差和相对数量指数的后处理方法,用于多种电导率分布的确定、组织成分的识别以及位置信息的确定。此外,还介绍了一种基于现有两种重建算法的混合正则化算法,并将三种重建算法重建的结果进行了比较。结果证明,这种后处理方法可以提高2D电阻抗成像的位置精度和空间分辨率,使得电阻抗成像适用于临床检查和过程监测。