ISSN 1004-4140
    CN 11-3017/P

    2021年  第30卷  第1期

    栏目
    理论与方法
    摘要:
    原位加载CT扫描可以研究混凝土在不同实验条件下的损伤演化过程,对于混凝土材料研究具有重要意义。在混凝土原位加载的过程中,原位加载设备的遮挡和采样时间的限制导致了有限角度和稀疏角度CT重建问题,传统算法在数据不完备的情况下会导致严重的图像伪影。本文提出WDCT网络增强ART-TV重建图像方法,构建混凝土模拟数据集验证该方法并与经典U-Net增强FBP重建图像方法进行比较。研究结果表明本文的方法在有效降低图像伪影的同时,能够对混凝土内部的石料和裂缝比较准确地成像,图像的客观指标得到大幅提升。
    摘要:
    川西坳陷致密碎屑岩储层虽然地质储量丰富,但是复杂地质条件导致的储层物性差、分布广、层系多、裂隙发育、非均质性强、流体关系复杂的特点加剧了勘探开发的难度。本文针对川西新场探区的复杂性和特殊性,将裂隙储层等效为各向异性储层,进行VTI介质和HTI介质波动方程正演模拟,分析该地区裂隙介质的地震响应特征。波场模拟结果分析表明,裂隙介质的存在,会引起反射波场的振幅和走时变化;另一方面,根据走时的变化,也能估算裂缝发育角度范围。
    地球物理CT
    摘要:
    地下水的空间分布及运移规律是建立地下水流系统和分析渗流场规律的重要因素。具有直接找水特性的地面核磁共振方法(SNMR)可以用于确定地下水的空间分布,而自然电场法(SP)是一种可以探测地下水流动方向的物探方法,这两种方法的联合使用为地下水研究提供了一种较好的工作模式。本文以滑动带水体探测为例,阐述该工作模式的应用效果。首先,通过SNMR方法得到地下含水量和纵向弛豫时间(T1)的空间分布,并利用我们所总结的半定量公式进一步计算得到地下空间滑动面存在的概率。然后,采用SP方法的环型观测方式,对滑带内地下水的流向进行测量。这两种方法的综合探测结果为滑坡地下水模型的建立提供更加全面的水文地质信息,证明这两种方法综合应用的有效性。
    摘要:
    塔里木盆地SHB地区的深部碳酸盐岩缝洞型储层主要发育于断裂破碎带,大多表现为断裂破碎形成的裂缝和后期溶蚀形成相互连通的断溶体。因此,断层的识别与精细评价成为该区缝洞型储层识别评价的基础。考虑到研究区处于沙漠腹部,深部地层的地震反射能量相对较弱,用单一地震属性难以实现断裂带的识别。本文针对研究区地震资料的地质-地球物理特征,提出融合多种地震属性的断层识别与评价方法。①利用地震剖面上“断裂+杂乱反射”特征,识别可能存在的断裂或裂缝带;②运用谱白化和倾角导向滤波方法,拓频并压制地震数据的随机噪声;③用去噪和拓频后的地震数据计算相干体、蚂蚁体等多种地震属性;④融合多种地震属性来识别和评价断层,并用剖面形态和平面切片的组合分析不同断裂系统的形成次序;⑤利用多种地震属性与稀疏脉冲反演结果综合进行缝洞体预测,与实钻结果对比具有良好的一致性。
    摘要:
    涪陵页岩气勘查开发区内地层以碳酸盐岩为主,地下存在裂隙、溶洞、暗河等是该区要识别、防范的重要地质隐患。本文分析了音频大地电磁法(AMT)探测和浅层纵波反射地震勘探法的特点,明确了不同方法对裂隙溶洞调查的优缺点,认为电震联合裂隙溶洞调查的方法是获得区内异常构造与电阻率、波阻抗对应关系的有效途径。通过两个应用实例,解析区内地下500 m深的地层、地质构造和裂隙溶洞水的赋存规律,勘探结果可靠,展示综合物探对碳酸盐岩岩溶地层的研究能力,推进西南岩溶缺水区物探找水技术的发展,使基础地质调查广泛应用于涪陵页岩气勘查开发及远景规划,社会效益显著。
    工业CT
    摘要:

    双能CT材料分解对了解物质内部材料分布有重要作用,常规CT所使用的X射线能谱分布未知,无法根据能量信息获得材料衰减系数,并且连续能谱投影与单能重建算法不匹配,导致重建图像衰减系数和材料理论衰减系数之间存在误差,分解结果不准确。针对上述问题,本文引入参考组分获得等效能量信息,进而获得材料的单能衰减系数,并且引入邻域空间欧式距离容差对材料分解模型中的材料组成进行约束,欧氏距离容差根据参考组分重建图像获取。实验结果表明,本文方法能够在常规CT投影系统的基础上,对检测物体中各材料进行准确分解。

    摘要:
    孔隙率是评价多孔材料相关性能的重要因素之一,是检测材料质量的一项重要指标。针对孔隙率值受分辨率影响较大的问题,在能谱与材质信息均未知的条件下,本文基于多能谱CT与(NC-POCS)非凸-凸集投影算法,结合非负矩阵求解方法,实现分解重建,以多孔材料泡沫铝为例,分析其在不同分辨率下的孔隙率变化情况。实验结果表明,本文提出的算法具有抑制射束硬化伪影的效果,并且测得的孔隙率值受分辨率影响较小。
    医学成像与图像分析
    摘要:
    目的:根据多排螺旋CT肺部亚实性结节(SSN)三维重建的定量参数、血液肿瘤标志物和血常规指标,建立用于判断有浸润倾向肺腺癌的多参数诊断模型。材料与方法:回顾性纳入107例接受薄层CT扫描,术后行组织学检查,并做了血液肿瘤标志物和血常规检查的患者。评估指标包括患者年龄、性别;SSN在CT三维重建中的最大径、总体积、实性成分占比和平均CT值;以及血液实验室指标:CEA、CYFRA21-1、NSE、CA125、CA153、CA242、CA199、CA724、SCC、CRP、WBC、NEUT和NEUT%。建立多元logistic回归模型,采用受试者工作特征曲线下面积(AUC)评价该模型对有浸润倾向SSN的诊断能力。结果:在良性和浸润前病变组(51例),以及微浸润腺癌和浸润性腺癌组(56例)之间,年龄、SSN最大径、总体积、实性成分占比和平均CT值有显著差异(P<0.05)。上述参数建立的多元回归模型中,SSN最大径(P=0.007)和实性成分占比(P=0.004)具有显著性。SSN最大径、实性成分占比和多元模型预测有浸润倾向SSN的AUC分别为0.764、0.749和0.801。结论:在体检可以获得的CT定量和一些血液肿瘤标志物和血常规参数中,使用SSN最大径和实性成分占比建立综合诊断模型,能有效预测SSN的浸润性,有助于在肺癌筛查中发现需要手术的患者。
    摘要:
    目的:探讨回顾性心电门控下低管电压低浓度对比剂支气管动脉(BA)CTA的应用价值。方法:将120例咯血患者随机分为常规剂量组(A组)及双低剂量组(B组)各60例,采用64排CT行BA-CTA。两组均行增强动脉期扫描,A组管电压120 kV,对比剂浓度350 mgI/mL,B组管电压80 kV,对比剂浓度270 mgI/mL,运用回顾性心电门控采集图像。扫描结束后重建图像,并分析两组BA的显示率、图像质量、辐射剂量及碘摄入量的差异。结果:两组成功完成检查115例(A组57例,B组58例)。B组BA的显示率高于A组(P<0.05);B组图像优良率及合格率、噪声、BA的CT值、SNR、CNR均高于A组(P<0.05);B组CTDIvol、DLP、ED、碘摄入量均低于A组(P<0.05)。结论:回顾性心电门控下低管电压低浓度对比剂BA-CTA具有重要临床价值,既能提高图像质量,又能显著降低辐射剂量,并减少碘摄入量。
    摘要:
    目的:探讨大脑前循环动脉形态参数与前交通动脉瘤(AcomAA)的相关性。方法:收集我院AcomAA的患者CTA 73例作为AcomAA患者组和颅脑CTA正常的患者85例作为对照组。采用独立样本t检验,比较AcomAA患者同侧与对侧以及对照组大脑前循环动脉的形态学参数(血管直径,血管直径比值和血管分岔角度)。结果:AcomAA患者组同侧的ICA直径大于对侧的ICA直径及对照组的平均ICA直径(P=0.005,P<0.001)。AcomAA患者的对侧ICA直径与对照组的平均ICA直径无统计学意义(P=0.084)。AcomAA患者的同侧A1直径大于对侧A1直径和对照组的平均A1直径(P<0.001,P=0.002)。AcomAA患者对侧A1的直径小于对照组的平均A1直径(P<0.001)。AcomAA患者的同侧M1直径与对侧M1直径及对照组的平均M1直径无统计学差异(P=0.657,P=0.567)。AcomAA患者对侧的ICA/A1比值高于同侧及对照组的平均ICA/A1比值(P<0.001,P<0.001)。AcomAA患者同侧ICA/A1比值与对照组的平均ICA/A1比值无统计学差异(P=0.958)。AcomAA患者同侧A1/A2比值高于对侧A1/A2比值和对照组平均A1/A2比值(P<0.001,P<0.001)。AcomAA患者的对侧A1/A2比值小于对照组的平均A1/A2比值(P<0.001)。AcomAA患者组同侧A1-A2分岔角度最小(90.80±19.98),对照组平均角度最大(115.58±17.41),两两比较均有统计学差异(P<0.001,P<0.001,P=0.042)。结论:大脑前循环动脉的形态学可能与AcomAA具有相关性。
    摘要:
    目的:采用人工智能方法,探讨非门控胸部低剂量CT平扫对冠状动脉钙化积分(CACS)评价的准确性。方法:回顾性分析行冠状动脉CTA扫描的100例患者,所有患者均行心电门控钙化积分CT(ECGgated-CT)扫描和常规非门控胸部CT平扫检查,在Siemens后处理工作站采用Agatston钙化积分软件记录心电门控CT钙化积分,采用数坤科技胸部CT人工智能钙化积分软件记录非门控胸部CT平扫的钙化积分。两种扫描方法分别获得Agatston评分,其中包括冠状动脉总评分(TOTAL),左主干(LM)评分,前降支(LAD)评分,回旋支(CX)评分,右冠状动脉(RCA)评分,采用配对t检验比较两组钙化积分的统计学差异,采用Pearson相关系数分析两组钙化积分的相关性,采用组内相关性系数(ICC)对两组钙化积分的危险度分层进行一致性检验,P<0.05为有统计学显著差异。结果:采用配对t检验比较发现两组方法测量TOTAL,LM、CX、RCA的Agatston积分无统计学显著差异(P<0.05),LAD的钙化积分两组间有统计学显著差异(P<0.05),Pearson分析发现两组间TOTAL,LM、CX、RCA、LAD的Agatston积分均有显著相关性。ICC分析发现两组所获的Agatston钙化积分在危险度分层方面具有较好的一致性,组内相关系数为0.938,P<0.001。结论:基于人工智能技术的非门控胸部CT平扫对冠状动脉钙化积分的评价具有较高的准确性,在危险度分层方面与传统门控检查一致性很好,可用于冠心病风险的筛查评估。
    医学CT
    摘要:
    目的:探讨成人肝脏未分化胚胎性肉瘤(UESL)的CT/MRI表现及病理对照分析。资料与方法:回顾性分析经手术切除并病理证实的UESL 5例患者临床和影像学资料。结果:5例病灶均单发,4例位于肝右叶,1例同时累及肝左右叶。CT/MRI表现为边界模糊的囊实性肿块,囊壁见结节状、不规则软组织密度/信号影,内见厚壁不均分隔,CT平扫呈低密度,内见大片状液化、坏死,MRI平扫呈长T1长T2信号改变,CT/MRI增强扫描壁结节、软组织成分及囊内分隔呈轻度渐进性强化。结论:成人UESL影像表现有一定的诊断价值,有助于提高术前诊断准确率。
    摘要:
    目的:初步评判多层螺旋CT淋巴结短长径比值联合相对强化值对结肠癌淋巴结转移的诊断价值。方法:收集我院肿瘤外科经结肠镜或手术病理确诊的结肠癌患者47例作为研究对象,进行腹部CT平扫和增强扫描。记录腹部可疑淋巴结短径、短-长径比值、平扫和动、静脉期CT值以及相对强化值各项参数,并以病理结果为金标准,进行ROC曲线绘制,并分析上述各个参数的诊断效能。结果:结肠癌转移淋巴结的短径、短长径比值、平扫和动、静脉期CT值以及相对强化值与非转移淋巴结比较均明显升高(P<0.01)。短径、短-长径比值、平扫和动、静脉期CT值以及相对强化值所绘制ROC曲线AUC分别为0.649、0.725、0.713、0.723、0.696和0.793,灵敏度分别为63.30%、76.70%、73.30%、60.00%、76.72%和73.30%,特异度分别为75.00%、70.00%、60.00%、75.00%、65.00%和90.00%;淋巴结短长径比值联合相对强化值ROC曲线AUC为0.908,敏感度为86.70%,特异度为85.00%,一致性分析显示Kappa系数为0.787,提示有较好的一致性。结论:多层螺旋CT淋巴结短-长径比值联合相对强化值对结肠癌淋巴结转移具有较高的特异度,可为临床判断淋巴结转移提供重要依据。
    摘要:
    目的:探索基于胸部CT平扫的心外膜脂肪体积(EAT)与定量CT腰椎骨密度(BMD)及其下腰痛的相关性。方法:回顾性分析600例行胸部CT平扫和腰椎骨密度定量CT体检人群的影像组资料。将纳入对象按照腰椎骨密度分组,对纳入者的胸部CT平扫影像图像重建,提取心外膜脂肪并计算其体积。采用单因素方差分析检测不同组别患者心外膜脂肪体积差异,骨密度和心外膜脂肪相关性检验使用Pearson相关系数。最后利用logistic多元回归拟合受试者临床信息,建立预测体检人群下腰痛的数学模型,并采用测试者曲线和决策者曲线评估模型的诊断效能和临床获益度。结果:不同观测者心外膜脂肪体积值测量值具有较高一致性。骨密度正常组、骨量减少组、骨质疏松组3组受试者心外膜脂肪体积差异均存在统计学意义(F=65.8,P<0.001)。心外膜脂肪体积与腰椎骨小梁密度存在负相关关系(r=-0.805[95%CI:-0.858,-0.745])。腰椎骨密度、心外膜脂肪体积以及临床综合模型受试者曲线下面积分别为0.80(95%CI:0.75~0.83),0.75(95%CI:0.72~0.81),0.88(95%CI:0.81~0.94)。腰椎骨密度、心外膜脂肪体积和临床混合模型的临床获益阈值区间分别为0.02~0.89,0.05~0.82,0.01~0.98。结论:不同骨密度人群心外膜脂肪体积存在差异。心外膜脂肪体积与腰椎骨密度存在负相关关系。基于腰椎骨密度和心外膜脂肪体积等临床指标建立的诊断模型对于体检人群下腰痛具有较好预测效果。