储集层构造裂缝定量预测方法研究

选用裂缝体积密度作为构造裂缝定量化参数,对基于钻井岩心的裂缝体积密度的计算方法作了改进。统计分析得出,破裂试件裂缝体积密度与试件破裂应变能密度的关系受试件所受的围压变化及试件物性的控制,钻井岩心构造裂缝体积密度与数值模拟应变能密度的关系同试件研究结果有可比之处。在上述研究基础上,建立了利用钻井岩心裂缝参数和数值模拟应变能密度来定量预测碳酸盐岩储层构造裂缝体积密度的方法,并已应用于油田生     

锥束CT的CT值标定方法

CT值是医学CT重建图像的一个必备要素,在某些场合下已成为医生诊断疾病的辅助工具,比如骨密度测量、图像分割与识别等。本文介绍一种锥束CT的CT值转换方法。借助Sedentex CT模体,分别获得5种材料的标称CT值和锥束CT衰减系数重建值,并经线性拟合,建立起标称CT值和衰减系数重建值之间的转换方程。最后,分析对比度噪声比和图像灰度值均匀性偏差在CT值转换后的变化情况。      

CT图像中裂纹缺陷的理论分析

由于易受到其它因素的影响,用CT图像直接分析材料服役过程中损伤状态的变化往往比较困难.本文从混合体的质量衰减系数的计算角度出发,分析了质量衰减系数的计算原理,得到了它的另一个等价表示;并推导出材料服役环境下,只包含单杂质的情况时,微裂纹群的出现所带来的裂纹缺陷体积百分数、密度变化与CT图像值之间的关系式,最后得到了裂纹缺陷体积百分数与损伤变量的关系式,为后期利用CT进行材料疲劳寿命分析奠定了理论基础.     

裂纹缺陷体积百分数与CT数的关系分析

本文利用混合体的线性衰减系数的线性表示,推导出材料受力环境下,不含杂质时,微裂纹群的出现所带来的密度相对变化量与CT数相对变化量之间的关系式。进一步分析得到了裂纹缺陷体积百分数相对变化量与CT数相对变化量之间的关系式。含单杂质时,得到了裂纹缺陷体积百分数相对变化量与CT数相对变化量的关系式,并且把结论进一步推广到多杂质情形。为后期利用CT进行材料疲劳寿命分析奠定了理论基础。     

含能材料损伤裂纹的工业CT图像分析

高聚物粘结炸药(PBX)可看作由炸药晶体及各种添加剂构成的多组份复合材料,为研究温度冲击时裂纹在炸药内部结构中扩展的过程,采用微焦点X射线CT扫描技术获得不同温度冲击条件下,炸药破裂过程中的一系列CT图像.本文根据CT差值图像,由是否出现线状影像判断裂纹的存在,通过变换CT差值图像中像素值的阈值范围分析裂纹的分布特点.基于CT物理原理对裂纹区域进行选取和定量化描述,研究了含能材料CT图像中裂纹形态判定和扩展方式的问题,从理论上探讨了含能材料损伤破坏的细观机理,为今后进一步利用CT进行材料疲劳寿命等相关分析提供一种新的方法.     

人工智能体积密度法判断肺亚实性结节的浸润性研究

目的:探讨人工智能（AI）体积密度法判断肺亚实性结节（SSNs）浸润性的价值。方法:回顾性分析106例患者的108枚SSNs的CT和病理结果,将结节分为腺体前驱病变组和腺癌组。通过肺结节AI软件测量并比较两组的最大CT值、最小CT值、平均CT值、峰度、偏度、Perc.25％、Perc.50％、Perc.75％、Perc.95％、结节体积、结节平均径等CT定量参数。使用Medcalc软件得出受试者工作特征曲线（ROC）,评价诊断SSNs浸润性的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值,用逻辑回归分析评估他们的诊断性能。结果:SSNs的多数CT定量参数差异存在统计学意义,其中,诊断效能最高的是Perc.25％,AUC达0.797;其次为Perc.50％ 和平均CT值,AUC均为0.787。Logistic回归分析显示,将诊断效能最高的Perc.25％ 分别与Perc.50％ 和平均CT值两两建立联合诊断模型1,其中Perc.25％ 与平均CT值的模型诊断效能最高,且联合诊断模型诊断效能高于Perc.25％ 与平均CT值单独的诊断效能。Medcalc软件分析显示,Perc.25％≥-578 HU和平均CT值≥-468 HU的SSNs病理表现为腺癌的可能性大。将Perc.25％ 与结节平均径结合,可获得对判断SSNs浸润性非常有价值的联合诊断模型2。结论:AI体积密度法对SSNs的浸润性有较高的诊断价值,联合使用Perc.25％ 与平均CT值比单独使用更能准确地判断浸润性。      

煤岩吸附二氧化碳气体的CT实验研究

利用工业CT技术及应变测量研究不同气压下煤岩的二氧化碳气体吸附性质。研究发现：煤样的应变随吸附时间和气体压力的增加而增加,且在不同方向是不同的,吸附气体导致煤样孔隙率增加;煤样CT图像的灰度均值和灰度标准差随吸附时间和气体压力的增长都表现出增加的趋势。结果表明：吸附二氧化碳导致煤样总体发生膨胀变形,这为吸附提供更多的孔隙表面积而使吸附气体量增加,含气煤样的密度也因此而增大;气体吸附导致的煤样密度均值增加的效应大于体积膨胀导致的煤样密度均值减小的效应;吸附使煤样内部物质分布不均匀程度增加。     

16排螺旋CT在颈动脉体瘤的诊断及术式选择中的研究

目的:探讨16排螺旋CT对颈动脉体瘤的诊断及术式选择的应用价值。材料与方法应用16排螺旋CT对12例彩色超声多普勒诊断颈动脉体瘤患者行CT颈部血管造影CTA(即CT增强检查),采用容积再现(VR)、最大密度投影(MIP)、多平面重建(MPR)技术处理图像。结果:12例肿瘤均位于颈总动脉分叉处,平扫为等密度或稍高密度,边界清楚,增强扫描呈明显强化,颈内外动脉分离,角度增大.结论:16排螺旋CT对于颈动脉体瘤的诊断和术式选择起着重要作用。     

软土单轴固结CT实验研究

以天津港北港池码头地区海相沉积软土为研究对象,自行研制了与CT配套的单轴固结装置,取不同深度的土样分别进行单轴固结实验.逐级加载土样固结后,对土样进行CT扫描,结合CT图像分析软土固结过程中特性变化.研究表明:随着压力的增加,CT图像灰度平均值逐渐增大,说明土样被压实,密度增大;固结过程中,不同种类土样的CT图像标准差变化存在差异性,这与孔隙水压力消散引起土样内部结构的变化有关;引入CT图像灰度压缩系数来反映土样的压缩性能,研究结果表明天津港北港池码头软土具有较高的压缩性.     

三向隔震不锈钢丝金属橡胶力学性能试验研究

为开发金属橡胶三向隔震器,文中针对不同成型密度的不锈钢丝金属橡胶试件,分别在拟静力、动力荷载作用下进行压缩和剪切性能试验,测试试件成型密度、加载幅值、循环加载次数、动力加载频率等因素对金属橡胶材料压缩和剪切滞变性能的影响规律,分析研究各试件的力学性能和阻尼性能。研究结果表明,金属橡胶材料承受压缩和剪切变形时均具有良好的变形能力(压缩荷载下可回复变形达40%,剪切荷载下可回复变形达80%),其滞变耗能能力随着试件成型密度的增大而增大;加载频率和加载次数对金属橡胶压缩和剪切滞变性能几乎没有影响;压缩荷载下试件的割线模量大于剪切荷载下的割线模量,但压缩变形时的等效阻尼比小于剪切变形下的等效阻尼比。     

胰腺导管腺癌CT能谱成像参数的定量分析及潜在应用价值

目的:本研究应用能谱CT扫描成像,研究胰腺导管腺癌的能谱定量多参数,探讨胰腺导管腺癌CT能谱成像的参数特点及潜在应用价值。方法:回顾性分析经病理证实为胰腺导管腺癌,并均行胰腺能谱CT动脉晚期、门静脉期增强扫描的61例患者。记录胰腺癌病灶和胰腺实质的单能量CT值、有效原子序数（Effective-Z）、碘（水）基值、水（碘）基值。采用Wilcoxon符号秩和检验（非正态分布）或配对t检验（正态分布）比较胰腺癌和胰腺实质分别在动脉晚期和门静脉期间相应上述CT能谱成像参数的差异,并绘制相应能谱曲线。结果:动脉晚期胰腺导管腺癌单能量CT值明显低于周围正常胰腺,胰腺导管腺癌门静脉期单能量CT值高于动脉期,低于周围正常胰腺,差异在低能量段相当显著;胰腺导管腺癌与胰腺实质动静脉期能量段越低差异越明显,能量段越高,差异越小;胰腺导管腺癌与胰腺实质动静脉期的单能量CT值、配对基物质碘（水）基值、Effective-Z所对应均化浓度值有显著性差异,具有统计学意义,水（碘）值差异无统计学意义。结论:胰腺导管腺癌CT能谱成像的能谱参数具有一定特征。动静脉期胰腺癌单能量CT值、碘（水）基值、有效原子序数均低于相应胰腺实质,动脉晚期低于门静脉期,能量段越低差异越明显。综合应用多能量段和能谱多参数成像有助于提高能谱CT密度分辨力,具有为小胰腺癌早诊断提供影像信息的潜在价值。      

基于时间演化的天然气水合物CT图像阈值分割

微米X射线计算机断层扫描作为一种数字岩心探测手段,被广泛应用于研究含天然气水合物沉积物赋存形态,但由于水合物与水对X射线的衰减系数相近,二者在CT图像中灰度区间存在交集,导致在从CT图像上对水合物与水进行分割时存在强非唯一性。为提高对CT图像中水合物与水阈值分割的准确性,本文通过分析天然气水合物生长过程中不同时刻CT图像直方图特征,提出归一化CT图像及其直方图的方法。首先选定甲烷气与石英砂的峰值灰度基准;然后用高斯函数分别对当前CT图像直方图中的甲烷气与石英砂曲线进行拟合,得到当前CT图像直方图中的甲烷气与石英砂峰值灰度;再将当前CT图像直方图中的甲烷气峰值灰度与石英砂峰值灰度归一化到选定的峰值灰度基准;进而用归一化的直方图对CT图像进行归一化;最后根据归一化灰度直方图的变化趋势,定量统计得到CT图像中水合物增加和气-水减少的灰度区间,完成图像中不同组分的阈值划分。实验结果表明,提出的阈值分割方法能够为天然气水合物CT图像中水合物与水边界的确定和水合物饱和度计算提供定量的依据,具有实际的工程应用价值。      

煤岩CT图像二值化阀值选取及三维重构技术研究

运用工业cT实验系统（简称为DT-3）对煤样完成单轴加载实验,并对煤样进行一系列断层扫描,获取到不同截面处的破坏cT图像。基于图像分割技术,对图像的灰度级别设定不同的二值化阀值,得出不同阀值下的孔隙面积变化曲线图;并提出以拐点处对应的阀值作为裂隙图像二值化阀值时效果最佳。由上述研究结果结合灰度线性加权平均插值方法,编程实现了煤岩CT图像的三维重构,为后续研究煤岩裂隙三维表征提供了科学依据。     

基于VBM的AD患者整体认知水平与脑灰质容积关系的横断面研究

目的:探讨阿尔茨海默病（AD）患者脑灰质容积与整体认知功能水平的关系。方法:收集AD患者20例,MCI患者17例,健康老年对照组（NC）12例,在1.5T MR扫描仪上行T1-3DBRAVO （brain volume）序列检查,利用VBM测出脑灰质容积,行MMSE检查并得出评分,将脑灰质容积与MMSE评分进行多元回归分析,以及运用ROC曲线对所有患者脑灰质容积的诊断效能进行评价分析。结果:所有受试者随着脑灰质容积减少,MMSE评分也减少,脑灰质容积每减少10 mL,MMSE评分下降0.57分（P<0.01）,男性患者与低龄组下降的幅度更显著。所有患者脑灰质容积ROC曲线AUC为0.927,最佳阈值为538.49 mL,特异度为90.0%,敏感度为84.6%。结论:所有受试者脑灰质容积下降,整体认知功能水平也下降;所有患者与对照组脑灰质容积可以反映整体认知功能水平,脑灰质容积测量对AD的诊断可提供有价值的信息。      

能谱CT成像在恶性肺结节大小与血含量相关性研究中的应用价值

目的:运用宝石能谱CT和GSI浏览器,研究肺癌患者结节大小与血含量的相关性。方法:收集2014年8月至2015年6月在中国医科大学附属第一医院经临床病理证实为肺癌的40例患者,46个结节。按结节大小分为三组:直径≤2cm的16例、>2cm~3cm的15例、>3cm的15例。行能谱CT、GSI模式双期扫描,获得能谱系列成像,在肿瘤最大层面测量不同大小结节之间的平均CT值、平均水密度值和平均碘密度值,分别对上述参数进行独立样本单因素方差分析及相关性分析。结果:在能谱模式双期扫描中随着结节体积增大平均碘密度明显降低,直径为≤2cm、>2cm~3cm、>3cm结节平均碘密度在动脉期分别为(17.45±4.56)、(12.05±4.89)、(10.31±5.76)(100μg/cm3),在静脉期分别为(18.32±3.59)、(14.05±4.13)、(12.82±4.58)(100μg/cm3),直径≤2cm的结节与另外两组差异均有统计学意义(P<0.05)。在能谱模式双期扫描中三组之间的平均CT值和平均水密度没有统计学差异(P>0.05)。平均水密度和平均CT值都受肿块里的气体含量影响,但是平均碘密度不受影响,GGN与实性结节在动脉期平均CT值与平均水密度分别为(-323.83±220.27)、(43.63±15.02)HU,(638.47±227.07)、(1017.27±15.23)(100μg/cm3)。GGN的平均CT值和平均水密度与实性结节相比明显降低,并且有明显统计学差异(P<0.05),两者之间动脉期碘密度分别为(12.86±5.92)、(12.70±4.28)(100μg/cm3)没有明显统计学差异。结论:宝石能谱CT可对肺内结节血含量进行定量分析,随着结节体积增大,平均碘密度逐渐降低。平均水密度与平均CT值明显相关,而平均碘密度与平均CT值无明显相关性,运用平均碘密度表示肿块血含量比CT值更准确。      

双能光子吸收法提高CT衬度(密度)分辨率的研究

目的：提高CT衬度的分辨率，30年来，医学CT经历了原始的第一代CT发展至目前第5代高分辨率CT和高速电子束CT，其成像的空间分辨率和时间分辨率均有明显提高，但CT成像的衬度（密度）分辨率提高并不显著，而衬度分辨率与图像的灰度等级（灰阶）密切相关，是图像清晰度的重要参数。本文对应用双能量光子扫描吸收法以提高CT衬度（密度）分辨率的原理进行分析，并探讨其实际应用的可行性。