参考体模和SPN的CT初步研究

孤立性肺结节(SPN)是放射学常见的诊断难题,笔者应用生物医学工程技术对参考体模和SPN的CT初步研究结果作一报告,我们设计并制成参考体模和参考SPN能对任何密度的SPN作为比较标准,评价所有的SPN,参考体模用组织等效材料,仿真模拟胸部的解剖并组成四或五层的横断面,参考SPN为各种大小的园柱形和不同的密度,应用CT能获得其生物物理参数(形态、大小、密度、三维座标等)这有利于提高CT诊断的质量保证(QA)和质量控制(QC)。     

一种评价高强度聚焦超声聚焦性能的仿组织体模的建立

目的 建立一种用于评价高强度聚焦超声（HIFU）在组织中的聚焦性能、与生物组织的声学特性和热学性质一致的仿组织体模。方法 用水、明胶、生物组织等材料制成仿组织体模，并对其进行声学特性、热学性质和HIFU生物学效应等测试。结果自制体模结构均匀，具有与人体软组织相似的声衰减系数、比热容、导热系数及与人体软组织相似的HIFU生物学效应。结论 本实验自制的仿组织体模可以用于进行HIFU生物学效应的实验研究，检测HIFU治疗头的聚焦性能。     

肺水肿X线诊断的基础与临床思考

胸部X线影像学检查对呼吸系统疾病的诊断有很重要的价值,最常用的检查包括胸部X线摄片和计算机X线体层摄影术(CT)。各种常见的肺部疾病各有典型的胸部X线影像学表现,如肺炎、肺结核和肺癌等。X线影像学表现可以在一定程度上反映肺部疾病的病理学改变。此外,人体作为一个整体,循环、消化、泌尿、血液和免疫等各系统的疾病亦     

CT对肺结核诊断价值的回顾性分析

目的:探讨胸部CT用于肺结核诊断和鉴别诊断的意义。材料与方法:回顾性分析经胸部CT、胸部平片和痰涂片检查确诊652例肺结核病人。结果:肺结核病依然是胸部CT和X线检查发现的常见病和多发病。CT对肺大泡、肺气肿、支气管扩张、气胸纵隔淋巴结钙化及肿大和病灶内钙化的显示均优于X线,有统计学意义(P<0.05),对团块影、结节影及索条状阴影显示X线和CT差别不大,无统计学意义(P>0.05)。痰涂片细菌学检查阳性255例,阳性检出率39.1%。652例肺结核患者胸部CT的肺部病灶显示率100%,胸部X线的肺部病灶显示率87.9%。结论:胸部CT对肺结核的诊断和鉴别诊断有重要价值。     

一种与生物组织热凝固温度相似的可视化仿组织体模

目的制作一种与生物组织热凝固温度相似的可视化仿组织体模并应用于射频消融研究。方法仿组织体模主要由作为温度显示剂的牛血清白蛋白(BSA)和聚丙烯酰胺凝胶(PAG)构成,制作过程中通过柠檬酸缓冲液将其pH调节至4.3~4.7范围内。测定体模的透光度、吸光率、密度、导电率和比热等参数,并用射频对体模进行消融测试。结果新制的体模为淡琥珀色、透明、韧性好、脆性小的固体状胶体。室温25℃时,体模在热凝固前的透光度为95%,吸光率为0.021,而热凝固后其透光度小于10%,吸光率为1。体模(pH=4.3)的密度为1.070 kg/m3,在温度37℃及频率为470 kHz下的导电率为0.116 s/m,比热为3567 J/(kg.℃)。加热后凝固灶呈乳白色,边界清楚。结论pH调节后的可视化PAG仿组织体模的凝固温度可下降至与生物组织热凝固温度相同范围,体模具有与生物组织相似的物理特性,适合于RFA的实验研究。     

SAFIRE重建算法对胸部CT图像质量和辐射剂量的影响

目的 利用仿真胸部体模,比较原始数据域迭代重建(SAFIRE)算法与滤波反投影(FBP)算法对胸部CT图像质量和辐射剂量的影响。方法 在新双源CT(Somatom definition flash CT)设备上预设80、100、120 kV三组管电压值,采用自动毫安秒care dose 4D技术对仿真胸部体模进行扫描,分别用FBP及SAFIRE重建算法(等级1~5)重建图像,比较胸部不同组织结构的噪声及CT值,并由2名放射科医师独立评价图像质量。每组扫描结束后,记录CT剂量加权指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP),计算并比较有效剂量。结果 相同扫描参数检查时,SAFIRE重建算法较FBP算法图像噪声明显降低(P<0.05);不同扫描参数检查时,无论FBP算法或SAFIRE重建算法,图像噪声均随管电压增加而降低;胸部各组织结构的噪声会随重建算法和管电压改变而发生变化;100 kV/SAFIRE(等级3)的主观和客观图像质量指标均优于120 kV/FBP,且辐射剂量降低37.61%。结论 胸部CT扫描中,采用SAFIRE重建算法能有效提高图像质量,降低辐射剂量。     

X线与CT诊断胸壁结核的对照研究

目的探讨胸部X线和胸部CT在胸壁结核诊断中的价值,以探寻诊断胸壁结核的最佳方法。方法选择2010年3月至2014年3月就诊于深圳市龙华新区中心医院的胸壁结核患者30例作为研究对象,总结患者胸部X线和胸部CT影像学特征,并经手术或病理进行确认,比较两种诊断方法的准确性。结果由X线片可见有漏诊倾向,病灶也不十分清晰;CT扫描全部病例均明确显示胸壁软组织肿块,CT图像清晰度高,病灶位置显示准确,可清晰显示病灶与周围组织的边界及肿块内部情况;CT诊断确诊率高达96.7%,明显高于X线(46.7%),差异有统计学意义(P0.05);CT淋巴肿大检查率为90%,而X线为0,差异有统计学意义(P0.05)。结论 X线片仅能够初步观察胸壁结构,而通过CT扫描则能够清楚显示组织肿块位置和内部情况,对周围组织情况也能清楚呈现,增强CT能够进一步明确CT扫描结果,确诊率和淋巴肿大诊断率都明显高于X线。     

胸部CT和X线检查在胸部弥漫性疾病诊断中应用分析

目的:分析胸部CT和X线检查在胸部弥漫性疾病中的诊断价值。方法:选取我院2016年3月至2017年5月经病理证实为胸部弥漫性疾病患者96例为研究对象,患者均进行胸部CT及X线检查。比较两种检查方法图片质量及阴阳性率情况,并对胸部CT检查图像特点进行分析总结。结果:胸部CT检查图片优良率(87. 50%)明显比X线检查(71. 88%)高,差异有统计学意义(P 0. 05);胸部CT检查阳性率(100. 00%)比X线检查(80. 21%)高,差异有统计学意义(P 0. 05);胸部CT图像具体表现中斑片状影21例、磨玻璃影29例、结节影27例、蜂窝影3例、网状影11例及栗粒影5例。结论:胸部CT检查与X线检查相比具有更高的清晰度,更加利于临床医师对疾病影像特征进行判断,确定疾病具体类型,利于提高临床对胸部弥漫性疾病的诊断率,为患者治疗提供良好依据。     

高强度聚焦超声焦域的实验研究

目的通过含液晶感温膜的仿组织体模和离体牛肝组织实验,研究高强度聚焦超声(HIFU)焦域大小随不同参数的变化。方法设定不同输入功率、辐照时间和辐照深度进行实验,用相机分别记录不同参数下仿组织体模和牛肝组织内形成的焦域,并进行数据统计分析。结果仿组织体模焦域内液晶感温膜显示65.7℃以上区域呈椭圆形;HIFU焦域长、短轴随输入功率、辐照时间的增加而增大,随辐照深度的增加而减小,且长轴变化较短轴明显,同时存在辐照时间阈值。结论含有液晶感温膜的仿组织体模可用于研究HIFU焦域随不同影响因素的变化情况,结合离体牛肝组织实验对比,为HIFU剂量研究提供参考依据。     

前置自适应统计迭代重建技术对胸部CT辐射剂量和图像质量的影响:体模与临床研究

目的 探讨前置基于多模型的自适应统计迭代重建（ASiR-V）技术对胸部CT辐射剂量和图像质量的影响。方法 采用GE Revolution CT对胸部仿真体模和120例胸部CT平扫患者（分为6组,每组20例）分别设定前置ASiR-V权重为0、20%、40%、60%、80%、100%进行扫描。管电压120 kV,管电流采用自动毫安（Smart mA 10-500）技术,噪声指数设为11。记录胸部体模及各组患者扫描的剂量长度乘积,计算并比较各组有效剂量（ED）。以胸部体模不同组织结构（肺组织、脊柱旁软组织、主动脉和椎体）的CT值和标准差（SD）作为客观指标,结合对各组患者的图像主观评分,比较图像质量的组间差异。结果 随着前置ASiR-V权重的增加,体模及患者的ED均呈对数降低,体模不同组织CT值、图像噪声均未见明显改变。ASiR-V权重为40%时纵隔窗和肺窗的主观评分开始下降;60%时纵隔窗和肺窗图像主观评分相对40%时出现明显下降（P<0.05）。ASiR-V权重为40%,ED降至ASiR-V权重为0时的57.21%。结论 前置ASiR-V可以降低辐射剂量,同时又不影响图像客观指标;前置ASiR-V权重为40%时,图像仍可保证临床诊断需求,且辐射剂量明显降低,临床应用价值最高。     

医用X射线CT辐射剂量影响因素研究

目的分析不同管电压、管电流、模体直径、模体内深度、螺距、准直宽度、照射野、算法及管电流调制技术等因素对多层CT辐射剂量的影响。方法用CT笔形电离室、头部和体部剂量模体及国人仿真人体模型．在CT机上测量在不同管电压、管电流、模体直径、模体内深度、螺距、准直宽度、照射野、算法及管电流调制技术条件下的CT剂量学表征量。结果当其它参数一定时．管电压与CT剂量成正比；管电流与CT剂量成线性正相关；模体直径与CT剂量成反比；CT剂量随模体内径向深度的增加而减少；螺距与剂量成反比，螺距的增加使超成像范围的剂量增加；准直宽度与剂量成反比；照射野和算法对CT剂量没有影响；采用管电流调制技术可降低CT剂量。结论降低管电压、降低管电流、增加螺距、限制分段扫描、增加准直宽度、降低体形瘦小受检者的扫描条件及采用管电流调制技术可使CT剂量降低。     

儿童气管、支气管异物各临床特征的诊断价值研究

[目的]通过分析探讨儿童气管、支气管异物的临床特征,评估各项临床特征参数对儿童气管、支气管异物的诊断价值.[方法]分析2012年9月至2016年9月于本院就诊的152例疑似气管、支气管异物患儿的异物吸入史,临床表现以及影像学检查资料.[结果]以支气管镜发现异物为金标准,异物吸入史、吸气性呼吸困难、两侧呼吸音不对称或一侧呼吸音消失、X线胸片、肺部CT扫描阳性者与其阴性相应特征者比较,异物存留率高,差异有显著性(均P<0.05);而刺激性咳嗽、发热以及肺部啰音阳性者则无统计学意义(均P>0.05).异物吸入史、吸气性呼吸困难、两侧双侧呼吸音不对称或者一侧呼吸音消失、X线胸片、肺部CT扫描的灵敏度、阳性预测值、诊断符合率均比较高,但是特异度均不高.异物吸入史、肺部CT扫描与硬质支气管镜检比较,有较高的吻合度.[结论]吸气性呼吸困难、两侧呼吸音不对称或一侧呼吸音消失、X线胸片对于小儿气管、支气管异物的诊断有一定的参考价值,异物吸入史和肺部CT扫描有较高的诊断价值.     

前置自适应统计迭代重建技术对体模肺纯磨玻璃结节图像质量及辐射剂量的影响

目的 分析高分辨率Revolution CT不同权重前置自适应统计迭代重建技术（Pre-ASiR-V）对仿真胸部体模中肺纯磨玻璃结节（pGGN）图像质量及辐射剂量的影响,以寻找最佳Pre-ASiR-V权重。方法 采用Revolution CT对含有4个pGGN的仿真胸部体模进行扫描,Pre-ASiR-V权重分别设置为0、20%、40%、60%、80%和100%,记录并比较不同Pre-ASiR-V权重图像的平均噪声、有效辐射剂量（ED）和pGGN图像质量的主观评分。结果 Pre-ASiR-V权重为0、20%、40%、60%、80%和100%的图像平均噪声分别为（17.93±2.20） HU、（17.30±3.68） HU、（18.20±3.44） HU、（18.80±0.20） HU、（19.87±2.56） HU和（15.90±4.56） HU,差异无统计学意义（F=0.568,P=0.723）;ED分别为7.40 mSv、5.16 mSv、3.36 mSv、1.97 mSv、0.97 mSv和0.33 mSv,与Pre-ASiR-V为0的图像比较,随着Pre-ASiR-V升高,ED分别降低30.27%、54.59%、73.38%、86.89%、95.54%。2名医师对pGGN图像的主观评分一致性较好（Kappa=0.778,P=0.003）,评分均 ≥ 3分。Pre-ASiR-V权重为80%及100%时,图像的主观评分略低。结论 Pre-ASiR-V权重对仿真胸部体模高分辨率图像的噪声影响较小,但可显著降低辐射剂量;Pre-ASiR-V权重60%为最佳选择。     

Performance evaluation of a C-Arm CT perfusion phantom

Purpose Brain perfusion measurement in stroke patients provides important information on the infarct area and state of involved tissue. Interventional C-Arm angiography systems can provide perfusion measurements. A CT perfusion phantom was developed for C-Arm perfusion imaging to test and evaluate this method and to aid in the design and validation of scan protocols. Methods A phantom test device was designed based on the anatomy of the human head. Four feeding arteries divided into sixteen sub-branches that lead into a sintered board simulating brain parenchyma. Perfusion measurements were performed using two conventional clinical CT scanners as the gold standard and with a C-Arm CT system to test and compare the implementations. The phantom’s input parameters, contrast medium and flow properties were varied. A cerebral perfusion deficit was simulated by occlusion of a feeding artery tube. Results CT perfusion maps of the sintered board brain tissue surrogate were computed and qualitatively compared for both conventional CT and C-Arm CT systems. A characteristic flow pattern of the tissue board was identifiable in both modalities. The characteristic flow pattern of the resulting perfusion maps is reproducible. The calculated flow and volume were directly related. Conclusions A new CT perfusion phantom was developed and tested. This phantom is an appropriate model for CT-based tissue perfusion measurements in both conventional CT scanners and C-Arm CT scanners. The influence of input parameter changes can be visualized. Perfusion deficits after occlusion of a feeding artery are readily simulated and identified with CT.     

Design of a noise-dependent shrinkage function in wavelet shrinkage of X-ray CT image

Purpose  Many shrinkage functions have been introduced and applied for the wavelet shrinkage denoising of computed tomography (CT) images. However, these functions have problems in continuity of functions and cause “shrinkage artifacts”. Therefore, we designed a new and smooth shrinkage function using noise distribution. Methods  The proposed shrinkage function was designed under the following four conditions: (1) use of noise distribution, (2) shrunk coefficients having all ranges of amplitude, (3) function continuity, and (4) property of a function that is controllable by two parameters. The designed function was applied to phantom and chest CT images and denoising performance was compared with other functions. Results  In the proposed method, edge and pixel values were maintained when compared with previous functions, the occurrence of shrinkage artifacts was smaller, and high- quality denoised images were obtained. Conclusions  The proposed shrinkage function is effective for low-dose noisy CT images when using accurately selected parameters.     

Influence of heart rate on coronary calcium scores: a multi-manufacturer phantom study

To evaluate the influence of heart rate on coronary calcium scores (CCS) using a dynamic phantom on four high-end computed tomography (CT) systems from different manufacturers. Artificial coronary arteries were moved in an anthropomorphic chest phantom at linear velocities, corresponding to <?60, 60–75 and >?75 beats per minute (bpm). Data was acquired with routinely used clinical protocols for CCS on four high-end CT systems (CT1–CT4). CCS, quantified as Agatston and mass scores were compared to reference scores at <?60 bpm. Influence of heart rate was assessed for each system with the cardiac motion susceptibility (CMS) Index. At increased heart rates (>?75 bpm), Agatston scores of the low mass calcification were similar to the reference score, while Agatston scores of the medium and high mass calcification increased significantly up to 50% for all CT systems. Threefold CMS increases at >?75 bpm in comparison with <?60 bpm were shown. For medium and high mass calcifications, significant differences in CMS between CT systems were found. Heart rate substantially influences CCS for high-end CT systems of four major manufacturers, but CT systems differ in motion susceptibility. Follow-up CCS CT scans should be acquired on the same CT system and protocol, and preferably with comparable heart rates.     

束胸后16排螺旋CT扫描诊断危重小儿气管支气管异物

目的总结束胸后16排螺旋CT扫描在诊断危重小儿气管及支气管异物中的作用。方法对2011年9月-2012年2月4例气管支气管异物危重患儿用自制束缚带束胸后行CT扫描，扫描后所得图像与2009年5月-2011年8月8例既往工作中未行束胸CT扫描危重患儿气管支气管异物图像进行比较（其中1例为同一患儿行常规及束胸后CT检查），并进行图像后处理，包括多平面重建、气管支气管树重建、CT仿真内窥镜；并观察束胸检查前后患儿血氧饱和度（SpO2）变化情况；其中1例进行束胸前后胸廓最大径线比较。结果束胸后CT扫描能明显降低呼吸运动伪影，对气管支气管异物的发现率有明显提高；检查前后患儿SpO2未见明显变化；1例束胸后胸廓最大径线缩小O．8em。结论束胸后16层螺旋CT扫描能最大限度的避免呼吸运动伪影，使得气管支气管异物能够快速准确诊断，为后期实施适时治疗提供有效影像资料，进而降低该病的并发症及病死率，并且在束胸检查前后患儿SpO2无明显变化。     

Effect of kVp on image quality and accuracy in coronary CT angiography according to patient body size: a phantom study

The aim is to investigate the effect of tube voltage and chest wall thickness on image quality, stenosis measurement, and radiation dose in coronary CT angiography (CCTA) in a phantom study. A phantom with tubes in a box at its center and concentric cylindrical plastic chambers of three layers at its periphery was constructed. The concentric cylinders were filled with oil or left empty to simulate different degrees of obesity. Retrospective CT scanning was performed at different kVps and mAs. Image noise, contrast to noise ratio (CNR), stenosis measurement, and radiation dose were obtained. A CNR higher than 10 was considered to be acceptable for clinical practice. Mean image noise was 51.7 at 80 kVp, 31.6 at 100 kVp, and 24.7 at 120 kVp (P < 0.001). A CNR greater than 10 could be achieved with all the images using 80 kVp as well as using 100 or 120 kVp. However, CNRs at 100 and 120 kVp were significantly higher than the CNR at 80 kVp (P < 0.001). There were no significant differences between 100 and 120 kVp. All stenosis measurements were overestimated. Accuracy of stenosis measurement was significantly correlated with CNR (P < 0.05), but not with kVps. Mean doses were 2.07 mSv at 80 kVp, 3.37 mSv at 100 kVp, and 5.17 mSv at 120 kVp (P < 0.001). CNR per radiation dose was highest at 80 kVp, regardless of chest wall thickness. For CCTA, using 80 kVp with high mAs is the best choice, regardless of chest wall thickness, for minimal radiation dose and sufficient image quality.     

低管电流联合迭代重建算法对胸部体模T12骨密度值准确性和胸部图像质量的影响

目的 探讨低管电流联合迭代重建算法对仿真胸部体模T12骨密度（BMD）的准确性和胸部图像质量的影响。方法 选用成年男性胸部体模,管电压120 kV,管电流分别为20、30、40、50、60 mAs,联合滤波反投影算法（FBP）、混合迭代重建技术（iDose⁴,Level 4）及迭代模型重建（IMR,Level 2）行胸部扫描。比较采用不同管电流和重建技术时胸部体模T12的BMD及客观评价结果;比较管电流20 mAs、采用IMR算法与管电流60 mAs、采用FBP迭代算法的纵隔窗和肺窗图像质量的主观评分,并评价观察者间的一致性。结果 管电流、重建技术不同时,胸部体模T12的BMD和CT值差异均无统计学意义（P均>0.05）,而SD值差异有统计学意义（P均<0.001）。相同管电流下,采用IMR算法获得的SD值明显低于iDose⁴和FBP（P均<0.001）。管电流60 mAs、采用FBP算法时,2名观察者观察纵隔窗的一致性较好（Kappa=1,P<0.001）,观察肺窗的一致性中等（Kappa=0.64,P=0.002）;管电流20 mAs、采用IMR时,2名观察者观察纵隔窗的一致性中等（Kappa=0.64,P=0.002）,观察肺窗的一致性较好（Kappa=1,P<0.001）。结论 低管电流联合迭代重建算法可降低辐射剂量,同时满足骨密度测值的准确性及胸部图像诊断。