ISSN 1004-4140
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2020年  第29卷  第6期

理论与方法
基于Polar1DMLP模型的CCTA冠脉管腔分割方法研究
申云鹏, 高雨枫, 章品正, 於文雪, 周寿军, 李宝生, 朱健, 陈阳
2020, 29(6): 631-642. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.01
摘要(302) PDF(56)
摘要:
冠状动脉数字图像造影(CCTA)是一种有效的无创评估冠脉血管狭窄等病变情况的成像技术,对CCTA的自动筛查评估依赖于冠脉管腔的高精度分割。为探索能够分割出高质量的冠脉官腔的算法,本文进行基于深度学习的端到端分割实验以及基于中心线先验信息结合CCTA灰度特征的冠脉管腔分割实验,其中基于深度学习回归方法的Polar1DMLP模型能够结合中心线先验信息得到较好的分割效果。基于公开数据集Coronary Artery Stenoses Detection and Quantification Evaluation Framework中的78组冠脉截段数据进行训练与验证,在16段数据的验证集上得到MSD (mean surface distance)为0.169 mm,DICE为0.796。结果表明本文提出的以中心线为导向信息的Polar1DMLP模型能够较好地整合血管CCTA灰度特征,回归出较为准确的冠脉血管内壁管腔轮廓半径,得到较为平滑的冠脉管腔表面模型,本方法有着较大的潜力以及拓展空间。
新冠CT
新冠肺炎疫情期间肺结节影像网络公益图文问诊特点分析
陈麦林, 刘玉良, 齐丽萍, 孙应实
2020, 29(6): 643-650. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.02
摘要(280) PDF(8)
摘要:
目的:探讨新冠状病毒肺炎疫情期间,肺结节网络影像学图文问诊情况的分析。方法:新冠肺炎疫情期间,开放针对肺部病变的网络公益图文问诊,共收到83例肺部疾患患者中的肺结节患者的影像学网络就诊信息,包括年龄、性别、问诊原因等,对肺结节的影像学表现、诊断等进行统计分析,反映新冠肺炎疫情期间公益肺结节影像学网络图文问诊肺结节的特征。结果:新冠肺炎期间的网络公益图文问诊的肺结节患者73人,有71例患者的87枚肺结节满足网络图文问诊要求,问诊患者平均年龄约35岁,影像学发现良性的肺结节占87.4%(76/87),不确定结节占8.1%(7/87),恶性肺结节占4.6%(4/87),并给予了相应的处理意见。结论:新冠肺炎疫情期间肺结节的影像网络图文问诊是可行的,问诊以青年人为主、肺结节影像学表现绝大多数为良性肺结节,也发现了早期肺癌。
地球物理CT
天然源面波技术在城市工程勘察中的应用效果分析
栾明龙, 刘增, 刘爱友, 魏定勇, 孙雪松
2020, 29(6): 651-662. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.03
摘要(279) PDF(18)
摘要:
天然源面波勘探技术具有无需震源、勘探深度大、抗干扰能力强等特点。目前天然源面波法的应用研究主要以空旷的远郊区为主,在城市勘察中的应用效果研究较少。本文分别以北京冬奥会综合管廊工程岩体接触带勘察、南水北调配套工程断层破碎带勘察、北京深部排蓄廊道工程覆盖层厚度勘察为例,分析天然源面波技术在城市工程勘察中的应用效果,说明天然源面波技术在中深部勘探中的应用潜力,在城市地球物理勘探中,尤其是地下空间勘探中更有着不可替代的重要作用。
基于非局部全核变分方法的稀疏角多能CT重建
程凯, 杨雪芹, 孙怡
2020, 29(6): 663-676. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.04
摘要(279) PDF(13)
摘要:
稀疏角采样与减小X射线源电流可有效降低多能谱CT低辐射剂量,然而会导致投影数据不足且包含较大噪声,重建图像会严重降质。针对这一问题,本文对传统全核变分(TNV)正则化方法进行推广,利用非局部梯度向量构成的雅克比矩阵的低秩特性,提出非局部全核变分(NLTNV)正则化方法。该方法用单个正则项同时建模能谱CT图像的结构相似性、梯度域稀疏性与非局部自相似性3种先验信息,能恢复稀疏角度投影含较大噪声(剂量较低)时图像的结构特征,并且有效缓解了用多正则项建模多能谱CT图像不同先验信息所导致的正则化参数过多问题。此外,基于NLTNV的重建模型为凸优化模型,保证了算法的稳定性与收敛性。实验结果表明,与TNV正则化方法相比,本方法显著提升重建图像的整体质量。
工业CT
基于微焦点CT与数据约束模型的古代家猪牙齿显微结构研究
张旭芳, 王海鹏, 李君, 马杰, 李建莉, 杨玉双, 侯亮亮, 李莉
2020, 29(6): 677-685. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.05
摘要(313) PDF(12)
摘要:
本文对一例考古发掘出土的古代家猪下颌骨及牙齿进行了微焦点CT成像,通过加置滤波片有效减弱了线束硬化对CT图像的影响。基于数据约束模型(DCM)对样品三维结构进行了定量计算,获取了包含小于CT图像体元尺寸在内的样品跨尺度结构信息。对样品中孔隙及高吸收组分的联通特性进行了跨尺度计算,得到这两种组分的三维团簇分布。与常见的图像阈值分割法相比,DCM模型有效减弱了部分体积效应对图像分析的影响。本文研究结果为考古样品的内部形态测量、结构分析提供了数据基础,为考古样品的数字建模存档提供一种新的方法。
医学成像与图像分析
淋巴结结核的影像学表现特点分析
黄仁军, 滕跃, 朱静芬, 李勇刚, 姚飞荣
2020, 29(6): 687-694. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.06
摘要(298) PDF(4)
摘要:
目的:分析淋巴结结核的CT和MRI表现特点,并与病理学对照,探讨两种检查方法的应用价值。方法:回顾性分析2010年1月至2014年12月间34例经手术、穿刺病理或临床证实为淋巴结结核患者的CT或MRI影像学资料,分别从生长方式(融合/非融合)、边缘(光滑/欠光滑)、境界(清晰/欠清晰)、密度及信号、增强后强化方式(均匀/不均匀/环形规则/环形不规则)这5个方面对所受累淋巴结进行分析。结果:34例患者中共累及223枚淋巴结,其中颈部淋巴结67.7%,纵隔内淋巴结27.7%,肺门淋巴1.8%,肺内淋巴结0.5%,腹腔淋巴结0.5%,腹膜后淋巴结1.8%。所有受累淋巴结中,8.5%呈融合性生长,83.9%形态规则,79.4%边缘光滑。CT上发现的171枚病变淋巴结以等密度较多(53.8%)、低密度次之(43.3%),MRI上发现的66枚病变淋巴结中98.5%为等T1长T2信号。所有CT及MRI观察到的病变淋巴结中,除57%的病灶密度或信号均匀外,仅伴钙化的为12.6%,仅伴部分坏死的26.9%,另外有3.6%同时伴钙化及坏死;增强扫描的204个病变淋巴结中,1%钙化显著、未见明显强化,38.7%均匀强化,伴坏死者内见不强化的低密度区,11.3%呈环形规则强化(均位于颈部),8.3%环形不规则强化(纵隔内82.4%),5.9%可见病变淋巴结内有分隔样强化(均位于颈部)。结论:CT与MRI对于淋巴结结核具有重要诊断价值,两者均能清晰显示病变部位、形态以及边缘情况,MRI对于病变边缘及周围情况显示较CT更明确,尤其是增强后,对于包膜及邻近组织受累情况的显示也更加敏感。
结节性硬化颅内不同部位病灶CT平扫表现分析
隋曌, 严小虎, 李英
2020, 29(6): 695-701. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.07
摘要(247) PDF(4)
摘要:
目的:分析结节性硬化(TSC)颅内不同部位病灶的CT平扫表现。方法:回顾性分析2016年1月至2018年12月于我院就诊治疗的16例颅脑TSC患者资料,分析颅脑TSC患者主要临床表现及CT影像学特征。结果:癫痫、智力减退及皮肤损伤为TSC患者主要临床表现,其中癫痫最为典型,其发病率为93.75%。CT检查对不同部位TSC的诊断符合率与手术病理检查结果比较无统计学差异(P>0.05)。TSC患者CT平扫均可表现为室管膜下结节,表现为条状、圆形或类圆形的钙化结节,且呈对称性分布,以侧脑室体部外侧缘多见;9例脑实质结节患者CT平扫示可见5例可于皮质和皮质下存在钙化结节状,且以沙粒状呈现,1例表现为点状或小片状的低密度的病灶边缘清晰结节病灶;4例患者CT平扫可表现为脑沟和脑池的改变,皮层脑萎缩,额顶、颞枕叶脑沟局限性或普遍性增宽改变为CT平扫表现。脑室扩张较为少见,主要表现为侧脑室扩张,额、枕角明显呈气球样变化。结论:TSC患者主要以癫痫发作、皮肤损害及智力低下为其主要临床特征,而CT扫描中室管膜下为TSC患者最为常见结节部位,不同部位结节可有特征性的CT表现,但颅内钙化结节病灶为CT平扫中TSC的最为特异性征象,故可将CT作为颅内TSC的首选检查方法之一。
单位体表面积心外膜脂肪容积与房颤的相关性研究
董相宇, 方挺松, 王文会, 袁健祥, 冯有丽, 梁振华, 杨延斌
2020, 29(6): 702-710. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.08
摘要(235) PDF(5)
摘要:
目的:使用128层螺旋CT测定窦性心律和房颤患者的心外膜脂肪组织容积(EATV)并计算出单位体表面积心外膜脂肪容积(EATVI),探讨其与心房颤动之间的相关性。方法:选择本院2017年1月至2019年7月心房颤动患者76例作为房颤组,其中阵发性房颤患者45例,持续性房颤患者31例;同时入选60例窦性心律患者作为窦性心律组。136例患者均行心脏冠脉CTA成像,测量所有患者的EATV并计算出EATVI。进一步分析阵发性房颤和持续性房颤患者的测量数据,进行统计分析。结果:房颤组患者的平均EATV (138.54±25.79) mL及EATVI (72.54±23.21)显著高于窦性心律组平均EATV (107.56±21.17) mL、EATVI (53.21±19.76)差异有统计学意义(P<0.001)。持续性房颤患者的平均EATV (141.72±23.26) mL及EATVI (74.43±21.32)均大于阵发性房颤患的平均EATV (136.23±19.76) mL、EATVI (70.54±19.82),差异均无统计学意义。相关性分析显示,房颤患者EATV与EATVI呈显著正相关(r=0.971,P<0.01)。ROC曲线分析显示,EATV及EATVI诊断房颤的曲线下面积为0.877(95% CI:0.806~0.935),以113.35 mL为截断值时,敏感性和特异性分别为89.7%和72.3%;EATVI曲线下面积为0.893(95% CI:0.837~0.961)以61.15mL为截断值时,预测房颤的敏感性和特异性分别为91.6%和81.4%。Logistic多因素回归分析结果显示:EATV (OR值:1.057;95% CI:1.016~1.163)及EATVI (OR值:1.068;95% CI:1.021~1.107)均为房颤发生的独立相关危险因素。结论:采用128层螺旋CT可以客观定量测量EATV;EATV与EATVI显著相关;EATV及EATVI的增加与房颤的发生密切相关,但不同类型房颤患者之间的EATV及EATVI差异不显著。
医学CT
CT血管造影联合血脂水平对糖尿病合并冠脉病变的预测价值
李凘纯, 李智慧, 张雅萍
2020, 29(6): 711-717. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.09
摘要(229) PDF(5)
摘要:
目的:探讨CT血管造影(CTA)联合血脂水平诊断糖尿病合并冠脉病变的价值。方法:回顾性分析73例2型糖尿病(T2DM)患者临床资料,其中38例合并冠脉病变(T2DM-CHD组),35例无冠脉病变(T2DM组)。所有患者均常规检测血脂水平,并行冠脉CTA检查。以CAG检测结果为准,分析CTA联合血脂水平预测T2DM合并冠脉病变的价值。结果:血脂TC、TG、LDL-C随着冠脉病变的发生和程度加重而逐渐增高(P<0.05),HDL-C则逐渐降低(P<0.05)。CTA诊断T2DM合并冠脉病变与CAG一致性较高(Kappa值=0.752,P=0.000)。联合血脂和CTA检查明显提高诊断T2DM合并冠脉病变的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值,分别达92.31%、95.15%、95.34%和96.37%。结论:CTA检测有助于预测CHD的发生和严重程度,CTA联合血脂水平可提高对T2DM合并冠脉病变的检出效能。
异常胃静脉引流所致肝岛的影像学分析
张凌云, 杨署, 王福强
2020, 29(6): 718-725. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.10
摘要(255) PDF(5)
摘要:
目的:分析由异常胃静脉引流所致肝岛影像学特征及其形成相关机制。方法:回顾性分析15例异常胃静脉引流所致肝岛的影像学特征。结果:15例肝岛均境界清晰,异常胃静脉直径为1.5~6 mm。14例由胃右静脉引流,其中3例肝岛位于Ⅰ段,4例位于Ⅲ段,6例位于Ⅳ段背侧,1例位于左半肝;1例胃左静脉引流,肝岛位于Ⅲ段。15例中,11例呈肿块样外观(5例类圆形,6例楔状);2例位于Ⅰ段者与尾状叶形态几乎一致,且同时伴有尾状叶不同程度肥大;1例占据左半肝;1例沿引流静脉呈不规则“爪形”改变。结论:肝岛形成与异常胃静脉引流相关,充分掌握其影像学特征,即可作出正确诊断。
定量胸部CT检测Pi10在COPD患者治疗反应中的预测价值
孙志红, 吕秀艳, 刘金良
2020, 29(6): 726-732. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.11
摘要(225) PDF(8)
摘要:
目的:通过定量CT扫描分析明确慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者随访1年内治疗反应的预测因素。方法:研究对象为113例COPD患者,患者每天接受两次吸入长效β-激动剂和皮质类固醇联合治疗,持续3个月,随后接受药物治疗,通过基线CT扫描获得肺气肿指数(EI)、空气滞留指数(ATI)和假设气道周径为10 mm时的管壁面积平方根(Pi10)。临床上有意义治疗反应定义为在1年随访中,1 s用力呼气量(FEV1)增加≥0.225 L。采用多变量逻辑回归分析来FEV1升高的预测因素。结果:23例患者(20.4%)出现治疗反应,反应患者的平均FEV1增加为(0.35±0.11) L。在单变量分析中,治疗反应患者和无反应患者之间ATI、肺气肿区ATI和Pi10参数之间有显著差异(所有P<0.05);多变量分析显示,Pi10是预测FEV1升高的唯一独立变量(OR:1.789,95% CI:1.221~2.618,P=0.003)。结论:基线定量CT测量Pi10可以预测COPD患者1年随访期的治疗反应。
韧带样纤维瘤的CT和MRI诊断
石健, 毛咪咪, 冯峰
2020, 29(6): 733-741. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.12
摘要(227) PDF(4)
摘要:
目的:探讨韧带样纤维瘤(DF)的CT、MRI表现及其诊断价值。方法:回顾性分析经病理证实的16例DF患者的临床及影像学资料,16例中7例行CT平扫与增强,7例行MRI平扫与增强,2例同时行CT、MRI检查。结果:16例DF均为单发,包括腹外型7例,腹壁型5例,腹内型4例。边界不清14例,边界清晰2例。呈浸润性生长13例,膨胀性生长3例。病灶与肌肉长轴平行9例。CT表现:9例平扫呈稍低密度,未见出血、坏死及钙化,增强扫描飘带样强化7例,6例延迟扫描均呈渐进性持续强化。MRI表现9例均见T2WI抑脂条带状低信号,未见出血、坏死,增强扫描均呈明显不均匀强化、延迟呈渐进性持续强化。“蟹足样”浸润周围组织5例;“筋膜尾征”4例。结论:DF的CT和MRI表现具有一定的特征,综合分析这些特点对其诊断及鉴别诊断具有重要价值。CT和MRI可清晰评估DF边缘和范围,有助于术前制定手术计划。
CT平扫与动脉期图像纹理分析在鉴别膀胱乳头状瘤和膀胱癌中的应用价值—

与恶性肿瘤的初步研究

凡健, 高斌, 夏春华
2020, 29(6): 742-750. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.13
摘要(249) PDF(4)
摘要:

目的:探讨利用CT平扫与动脉期图像纹理分析在鉴别膀胱乳头状瘤和膀胱癌中的应用价值。方法:回顾性纳入自2016年1月至2020年1月在安徽医科大学第三附属医院就诊的经病理证实的64例膀胱肿瘤患者的病例资料,其中良性病变32例,恶性病变32例。所有患者均行CT三期动态增强扫描,选择其平扫与动脉期图像来进行研究。使用MaZda纹理分析软件对扫描图像上的膀胱病变进行纹理特征的提取,再用费希尔参数(Fisher)法、最小分类误差与最小平均相关系数法(POE+ACC)及相关信息测度法(MI)分别筛选出鉴别膀胱良恶性病灶的10个最佳纹理参数,使用Mazda的B11工具的主成分分析法(PCA)、线性判别分析法(LDA)和非线性判别分析法(NDA)对选取的最佳纹理特征进行分析,计算出其鉴别膀胱良恶性肿瘤的最小误判率(R),对最小误判率所对应的最佳纹理参数进行ROC检验,筛选出最有辅助鉴别意义的可量化参数来对膀胱良恶性肿瘤进行鉴别诊断。结果:基于CT平扫时以MI+NDA组合的误判率最低(1.56%),所筛选的最佳纹理参数分别为WavEnHH_s-1(高高频小波系数转换s-1)、Horzl_Fraction (水平游程图像分数)、Horzl_ShrtREmp (水平短游程补偿)、Sigma (参数σ)、Variance (方差),对应的AUC值分别为0.932、0.897、0.902、0.935和0.849,P值均小于0.01,联合这五项指标综合分析的AUC值为0.985,特异度96.87%,敏感度96.87%。在动脉期以POE+ACC+NDA组合的误判率最低(1.56%),所筛选的最佳纹理参数分别为WavEnHH_s-1(高高频小波系数转换s-1)、WavEnHH_s-2(高高频小波系数转换s-2)、135dr_ShrtREmp (短游程补偿135方向)、GrVariance (绝对梯度方差),对应的AUC值分别为0.916、0.711、0.797和0.793,P值均小于0.01,联合这四项指标综合分析的AUC值为0.916,特异度84.37%,敏感度81.25%。联合平扫+动脉期所有最佳纹理参数综合分析的AUC值为0.997,特异度93.75%,敏感度100%。结论:利用CT平扫与动脉期图像纹理分析对膀胱乳头状瘤和膀胱癌的鉴别具有一定的应用价值。

综述
结直肠癌能谱CT的研究进展
薛婷, 冯峰
2020, 29(6): 751-758. doi: 10.15953/j.1004-4140.2020.29.06.14
摘要(272) PDF(7)
摘要:
结直肠癌是最常见的消化道恶性肿瘤之一,早期诊断至关重要,双源能谱CT利用材料表征和材料分解从周围环境中描绘病变并区分其良恶性,有望弥补常规影像技术的缺陷,进一步提高结直肠癌的检测能力和诊断精度。本文就双源能谱CT在结直肠癌领域的研究进展进行综述。