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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 冠状动脉疾病的混合解剖-功能成像：无论其核心组件如何均有益

    摘要： 冠状动脉疾?。–AD）是缺血性心脏病最常见且最重要的病因，对全球发病率和死亡率具有重大影响。无创检查对于CAD患者或高危人群的诊断、预后评估至关重要，同时也能指导药物及血运重建治疗决策。传统模式将解剖学检查（如冠状动脉CT）与功能学影像（如心肌灌注显像）视为对立选项。这种做法过于简化，既未能发挥各类检查的优势，又可能忽视其固有局限性。通过混合成像逻辑整合解剖与功能检查，有望克服单一检查的固有缺陷，从而更精准地诊断、评估预后并指导CAD患者的血运重建治疗。

    关键词： 混合成像、单光子发射计算机断层扫描、计算机断层扫描、冠状动脉疾病

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 使用热释光剂量计评估胸部CT扫描的器官剂量：与蒙特卡罗模拟结果的比较

    摘要： 目的：采用实验方法评估常规剂量与低剂量胸部CT扫描方案中的器官受照剂量，将实验结果与国家癌症研究所CT剂量学系统（NCICT）器官剂量计算器所得结果进行对比，分析管电流调制（TCM）与固定管电流方案在器官剂量测量中的差异。 方法：本研究通过热释光剂量计（TLD）对成人和儿童仿真人模体进行器官剂量测量的实验研究。为确立获取核心数据的最佳方案，研究团队开展了多项分析工作。所选扫描方案基于圣保罗大学医学院放射研究所（InRad）的临床患者数据筛选确定，由该院放射科医师评估图像质量。共评估六种成人胸部方案与四种儿童胸部方案——成人模体测量肺剂量，儿童模体测量肺及甲状腺剂量。照射实验分别使用GE和飞利浦CT扫描仪完成，最终将剂量计实测值与NCICT蒙特卡罗模拟结果进行比对。 结果：通过对三年间全部CT检查数据的分析发现，成人与儿童胸部CT是该医疗机构最常用的检查方案，凸显了评估此类检查器官受照剂量的重要性。扫描参数方面：儿童常规胸部CT采用80kV（TCM开启）较120kV（TCM开启）可使吸收剂量降低达28.7%；与采用固定mAs的标准成人方案相比，TCM方案和超低剂量方案分别可实现最高35.0%和90.0%的剂量削减。实验测得器官剂量与蒙特卡罗模拟结果的百分比差异均控制在20%区间内。 结论：本研究通过调整多种扫描参数（同时保持潜在图像质量）量化了常规胸部CT检查中吸收剂量的变化影响。

    关键词： 蒙特卡罗模拟、计算机断层扫描、剂量测定/暴露评估、器官剂量、图像质量

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 使用大面积单光子计数探测器对纤维蛋白支架进行高分辨率X射线显微CT成像

    摘要： 本文研究了用于人体各类组织医疗修复的纤维蛋白支架的高分辨率X射线显微计算机断层扫描（micro-CT）可视化技术。鉴于支架的细胞特性，从体积层面高精度检测其微观结构至关重要。本研究展示了采用自主研发断层扫描仪对纤维蛋白基骨支架进行的micro-CT测量，该设备配备由10×10块Timepix硅像素探测器无缝拼接而成的大面积成像装置（LAD）。纤维蛋白支架以有机材料为基础，可通过添加不同增强剂改善力学性能，其尺寸通常极?。ㄎ⒚字梁撩准叮Ｓ捎谙宋鞍字Ъ芩糜谢牧蟈射线衰减率极低，需采用低能X射线辐射才能获得足够的投影对比度。此外，还需高分辨率来呈现支架中的细微特征。传统闪烁体探测器存在点扩散函数过宽和低能区灵敏度不足两大缺陷，这使得上述LAD在研究支架成像方面更具优势。尽管LAD对低能光子具有高灵敏度，仍需通过多重校正程序实现最高分辨率：我们开发了计算流程来补偿管焦点漂移、LAD探测器组件的几何缺陷，以及边缘像素响应差异与尺寸不一的影响。通过对比未校正与校正投影的最终重建图像，我们实现了1微米体素尺寸的成像效果。

    关键词： 计算机断层扫描（CT）与计算机X线摄影（CR），X射线检测，像素化探测器及相关超大规模集成电路电子器件

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • DukeSim：一种在计算机断层扫描中具有高真实性、快速且针对特定扫描仪的模拟框架

    摘要： 本研究的目的是开发一个CT模拟平台，该平台需满足以下要求：1）兼容基于体素的计算模体；2）能够模拟商用CT扫描仪的几何结构与物理特性；3）具备高效计算能力。该模拟平台旨在实现对CT扫描协议和参数的虚拟评估与优化，在降低辐射剂量的同时达到目标图像质量。给定体素化计算模体及描述目标扫描仪与协议的参数文件后，开发的DukeSim平台通过结合光线追踪与蒙特卡罗技术计算投影图像。DukeSim包含探测器量子效率、量子与电子噪声、探测器串扰、探测器与焦点区域降采样、焦点摆动以及蝴蝶结滤过器的详细模型。该平台采用GPU计算进行加速。通过商用CT扫描仪（西门子医疗Somatom Definition Flash）获取物理版与计算版模体（Mercury模体）在不同剂量水平下的临床与模拟CT扫描数据，从图像对比度、噪声强度、噪声纹理及空间分辨率四个维度对真实与模拟图像进行对比。临床与模拟图像在各指标上的相对误差分别为：图像对比度1.4%、噪声强度0.5%、噪声纹理2.6%、空间分辨率3%，证实了DukeSim的高度真实性。根据成像任务与硬件配置，本研究使用配备4块GPU的计算机时单圈旋转运算时间约2-3分钟。当结合真实人体模体时，DukeSim为开展大规模、符合实际的虚拟临床试验提供了必要工具集，可实现患者与扫描仪特异化的精准模拟。

    关键词： 模拟、光线追踪、蒙特卡罗方法、计算人体模型、计算机断层扫描、虚拟临床试验、计算机建模、CT模拟器

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 双能量能谱CT成像检测胆囊结石

    摘要： 目的：评估双能量能谱CT成像对胆囊结石的检出能力。方法：回顾性分析2011年8月至2013年12月期间217例经手术证实为胆囊结石且接受单源双能量CT扫描的患者?；袢《嗌枷窈?，利用后处理软件重建40 keV和140 keV单色图像，并选择钙-脂质配对基础物质获取钙基图像与脂质基图像。由两名具有10年CT读片经验的放射科医师独立评估上述5组图像，统计各组阳性与阴性病例数并计算检出率。采用Kappa检验分析观察者间评分结果的一致性，Wilcoxon检验分析评分结果（P<0.05为差异有统计学意义），χ2检验比较5组图像的结石检出结果。结果：观察者间一致性良好（k=0.772）。217例胆囊结石患者中，能谱图像（40 keV、140 keV、钙基及脂质基图像）与多色图像的结石显示存在统计学差异（P<0.05）。40 keV单色图像优于140 keV单色图像（4.90±0.35 vs 4.53±1.15，P<0.05），钙基图像优于脂质基图像（4.91±0.43 vs 4.77±0.63，P<0.05），但40 keV单色图像与钙基图像无显著差异（4.90±0.35 vs 4.91±0.43，P>0.05）。217例患者中，多色图像、40 keV图像、140 keV图像、钙基图像及脂质基图像的阴性结石病例数分别为21、3、28、5和12例，五组间差异具有统计学意义（P<0.05）。结论：单色图像与基础物质图像在同密度结石检测中具有良好的临床应用前景。

    关键词： 胆囊结石，光谱成像，计算机断层扫描

    更新于2025-09-04 15:30:14