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期刊信息/Journal information
CT理论与应用研究
中国地震局地球物理研究所 同方威视技术股份有限公司
CT理论与应用研究

中国地震局地球物理研究所 同方威视技术股份有限公司

王椿镛

季刊

1004-4140

cttacn@cea-igp.ac.cn

010-68729234

100081

北京市海淀区民族大学南路5号

CT理论与应用研究/Journal Computerized Tomography Theory and ApplicationsCSTPCD
查看更多>>《CT理论与应用研究》是中国地震局地球物理研究所和同方威视技术股份有限公司共同主办的专业性学术刊物,主要报道CT理论与应用方面的创新性研究成果,反映国内外CT科技的前沿和进展。期刊设有CT理论与方法、地球物理CT、工业CT、医学CT、综述和信息等栏目。读者对象为从事CT理论与应用方面的科技人员及大专院校师生,也是有关图书、情报等部门必不可少的信息来源。本刊是目前我国唯一专门刊登CT理论与应用学科领域的中英文学术刊物,经过多项学术指标综合评定及同行专家评议推荐,自2004年第1期起被收录为“中国科技论文统计源期刊”,即中国科技核心期刊。
正式出版
收录年代

    双能CT在前列腺病变中的研究和应用进展

    李宜泽陈子琦张璐瑶陈英敏...
    65-72页
    查看更多>>摘要:前列腺病变是中老年男性常见的疾病之一.双能CT(DECT)通过一次扫描可获得高低两种不同X线能量的投影数据,与传统CT相比,对物质的分离及鉴别能力明显提高.DECT不仅可提供病变与组织器官的常规解剖信息,通过后处理还可获得虚拟单能谱影像、虚拟去钙影像、有效原子序数图、碘图、电子云密度图等能谱影像,并衍生出碘浓度、标准化碘浓度、能谱衰减曲线斜率等相关定量参数,进一步评估病变组织的功能变化,有助于前列腺病变的早期发现、定性及定量评估.诸多研究证明,DECT在前列腺病变的诊断及鉴别诊断、术前分期及质子治疗等方面已展现出较大的应用潜力.本文就DECT在前列腺病变的研究和应用进展进行介绍,展望未来的研究方向.

    双能CT前列腺病变鉴别诊断质子治疗

    能谱CT下肢静脉成像优化:模体研究

    王诗耕浦仁旺刘义军方鑫...
    73-81页
    查看更多>>摘要:目的:基于模体研究优化能谱下肢CT静脉成像(CTV)方案.方法:在能量CT质控模体的内部孔洞中放置测试插件以模拟临床场景.使用 4mgI/mL碘棒模拟下肢静脉增强;将大小不同的鸭血块放入 4mgI/mL的碘溶液试管中,模拟下肢静脉内的大小血栓.采用Revolution CT对置入碘棒和试管的模体进行CT常规成像(A组)和能谱成像(B组).A组成像参数:管电压 120kVp,管电流自动调节技术(100~600mA),噪声指数(NI)为 10,采用后置 40%的多模型自适应统计迭代重建算法(ASIR-V)进行图像重建;B组成像参数:能谱成像(GSI)模式,管电压 80/140kVp瞬切,管电流采用GSI Assist技术,并根据NI=10、11、12设置 3个扫描组.在每个扫描组中重建 40~70keV间隔 10keV的单能量图像,每个单能量图像分别结合后置 40%、60%、80%ASIR-V进行图像重建,共得到 36组图像.A组和B组其他成像参数均一致.扫描完成后记录A组和B组有效辐射剂量(ED),计算两组碘棒对比噪声比(CNR),评估两组主观图像质量以及识别血栓的真阳性率和假阳性率.结果:B组NI设置为 11和 12的ED分别比A组低 21.5%和 32.2%.B组NI为 10和 11的扫描组中,除了 70keV结合 40%ASIR-V和 60keV结合 40%ASIR-V的图像外,其余图像的碘棒CNR均高于A组.B组碘棒边缘锐利度得分最高的组别是NI为 10的扫描组中,50keV结合 40%、60%ASIR-V的图像,以及NI为 11的扫描组中,50keV结合 60%ASIR-V的图像,这 3组图像得分均为 5(4,5)且优于A组得分 3(3,4).A组图像识别大血栓的真阳性率和假阳性率分别为 65.0%和 30.0%;识别小血栓的真阳性率和假阳性率分别为55.0%和 50.0%.B组NI为 10和 11的扫描组中,50keV结合 60%ASIR-V图像识别血栓的效能最佳并优于A组,其中识别大血栓的真阳性率和假阳性率分别为 90.0%和 5.0%,识别小血栓的真阳性率和假阳性率分别为 80.0%和 5.0%.结论:将NI设置为 11,并重建 50keV结合 60%ASIR-V的单能量图像是能谱下肢CTV的最佳成像方案,可在模体研究中实现图像质量与辐射剂量之间的平衡.

    体层摄影术X线计算机能谱CT静脉血栓形成图像质量

    能谱CT在糖尿病足部动脉成像中小血管的图像质量应用探究

    臧奕恺李静陆秀良严诚...
    83-88页
    查看更多>>摘要:目的:探究能谱CT在糖尿病患者足部动脉造影中小血管成像的应用价值.材料和方法:前瞻性收集2022年 1月至 2023年 1月于我院放射科行下肢血管CTA检查的 30例糖尿病患者.在患者行下肢CT血管造影(传统CTA组)后,立即采集足部血管的能谱图像,获得最佳虚拟单能图像(能谱CTA组),将两组的足部图像进行比较,以观察足部动脉小血管的显示并且计算对比噪声比(CNR)和信噪比(SNR).使用 5分法对动脉走向和小血管显示进行评分.结果:能谱CTA组中的CNR和SNR显著优于传统CTA组.能谱CTA组的胫后动脉和足背动脉的主观评分也显著高于传统CTA组(均>3分).结论:与传统CTA成像相比,能谱成像能够提供更好的图像质量,提高足动脉造影的诊断性能,增加医生对疾病诊断的信心.

    能谱CT足部血管CT造影虚拟单能图像图像质量糖尿病

    基于伪标签方法的页岩孔隙语义分割网络

    王宸章王彦飞白治经
    89-98页
    查看更多>>摘要:页岩孔隙是页岩气储集层的关键参数,其形状、大小、连通性和发育程度直接影响了储集性能.分析高分辨率岩石样本扫描电镜图像是获得孔隙结构的重要途径,但自动化识别仍然具有较大的难度.本研究提出一种基于伪标签方法的页岩孔隙语义分割网络,试图实现页岩孔隙的智能识别和分类.我们采用金字塔场景解析网络(PSPNet),对 251张重庆龙马溪组页岩储层的扫描电镜图像进行训练.由于采用了伪标签生成策略,只对少量图像进行标注,并借助模型在未标注图像上的分割结果对模型进行迭代训练,可以降低图像标注的成本;此外,还通过集成学习来提高模型的准确性和泛化能力.经过迭代训练后的模型,平均交并比(MIoU)可以高于 0.70;经对比实验,采用伪标签和集成学习可以使模型的MIoU提升约 0.07.结果表明,伪标签方法在提升神经网络泛化能力的同时,改善过往的深度学习分割方法人工标注时间成本过高的缺陷,而集成学习可以稳定地提升模型的准确率.

    深度学习页岩孔隙语义分割伪标签集成学习

    微重力技术在中深层气藏开发上应用:以新疆油田滴西121井区为例

    胡宗芳胡清雄蔡贇张长瑞...
    99-109页
    查看更多>>摘要:天然气富集差异会引起地下介质密度较大的变化,进而引起地表重力值的响应.微重力技术通过测量地表重力值来监测气藏开发区地下密度变化,从而推测气藏开发中的流体变化.微重力监测的重力异常分离提取对于精细刻画气藏开发层段的密度变化至关重要.优选深度递推法实现不同尺度重力场分离,提取得到可靠的剩余重力异常场,以新疆油田滴西 121井区为例,结合钻探与生产动态数据,研究剩余微重力异常与储层特征的关系.本文将微重力技术应用于中深层储层的气藏开发,创新性地针对研究区地质情况建立砂地比正演模型,分析砂体厚度在剩余重力异常场中的响应情况.结果表明:微重力技术在中深层气藏开发中应用效果较好;气藏开发层段砂地比越高,剩余微重力异常越低,与正演认识相符,并与地震数据刻画的砂体分布规律一致.

    微重力监测气藏开发深度递推法剩余重力异常

    先导数据大模型:用于单台地震波形数据分析的双向神经网络预训练模型

    蔡育埼于子叶王伟涛安艳茹...
    111-116页
    查看更多>>摘要:机器学习特别是深度学习方法在地震学中的应用越来越广泛,其在震相检测、地震分类中都达到了接近人类的精度.但目前,多数地震学神经网络模型专注于单一任务.我们基于中国地震台网中心发布的CSNCD数据集构建一个用于单台数据分析的双向神经网络预训练模型,模型以原始波形数据为输入,通过卷积神经网络和双向Transformer模型进行特征提取和处理,不仅可以完成常规的Pg、Sg、Pn和Sn震相检测、P波初动方向判定和事件类型判断工作,还可以通过迁移学习将模型用于其他地震波形数据分析工作中.

    深度学习震相检测初动检测事件分类预训练模型

    基于残差挤压激励神经网络的材料分解

    张然孔慧华李佳欣宋一娇...
    117-128页
    查看更多>>摘要:能谱CT能够提供扫描对象的定量信息,实现材料分解.基于神经网络的材料分解方法有效克服了传统迭代算法在分解效果上的局限性,但是在细节特征恢复方面仍存在不足.为了提高材料分解精度并保留图像的细节信息,我们提出一种基于残差挤压激励网络(RS-Net)的材料分解方法.本方法利用U-Net网络的结构,采用Resnet-152作为主干网络提取多尺度特征;利用并行非对称卷积来完成大核卷积,减少网络的参数数量和计算量;在解码器部分引入HD-SE注意力机制帮助网络恢复图像特征;采用混合损失监督网络学习,提高网络的分解精度.在仿真岩石数据集和人造砂岩数据集上验证该方法的可行性,仿真和实际实验结果表明,RS-Net结合混合损失保留更多图像内部细节信息,分解后的图像边缘更为清晰,图像质量更高.

    能谱CT卷积神经网络材料分解注意力机制

    基于非局部广义总变分正则化的稀疏角度CT重建算法

    蒋敏陶红伟程凯
    129-139页
    查看更多>>摘要:基于广义总变分(TGV)正则化的CT图像重建算法可以有效克服总变分(TV)正则化的阶梯效应,从而能保护重建图像过渡区域的结构特征.尽管TGV重建方法优于TV重建方法,但它仍然忽略了非局部自相似先验信息在恢复CT图像细节方面的显著作用.为了克服TGV重建方法的上述局限性,本文引入一种非局部广义总变分(NLTGV)正则项,并提出基于NLTGV正则化的稀疏角度CT重建算法.该方法不仅可以利用不同阶的非局部变分信息来保护图像结构特征,而且还可以利用非局部自相似性来恢复重建图像的细节.由于重建模型包含双非光滑项,难以直接求解,因此提出基于凸集投影的优化算法,将其分解为几个简单子问题实现有效求解.仿真和实验结果表明,与其他变分正则化重建方法相比,本文重建方法可以有效提高CT图像重建质量.

    X射线CT稀疏角度采样非局部广义全变分凸集投影算法分裂Bregman算法

    基于先验图像对颅内金属伪影的校正研究

    陈宗桂魏宁宁李舟帆潘桂洪...
    141-148页
    查看更多>>摘要:目的:为了有效抑制颅内金属伪影对术后复查的影响,提出一种基于先验图像的金属伪影校正算法.方法:首先对颅内金属伪影的CT图像进行自适应滤波、阈值分割和K均值聚类获得只含金属物质的图像和先验图像;以先验图像为参照,在金属物质的投影轨迹中,对原始图像的投影数据进行插值校正得到修复后的图像,并将其与只含金属物质图像融合,获得最终校正图像.为了验证该算法抑制CT金属伪影的有效性,利用仿真单金属伪影和颅内金属伪影的CT图像进行伪影校正.结果:与线性插值算法和ADN算法相比,该算法校正后的图像结构相似性和峰值信噪比最大,而均方根误差最小.由两位高年资医生对该算法去除CT金属伪影的主观评价得分高于线性插值算法和ADN算法的主观评价得分.结论:该算法在有效保留图像边缘信息的同时,可有效地抑制CT金属伪影.

    CT金属伪影仿真先验图像金属伪影校正自适应滤波

    佳能320可变螺距联合迭代重建技术在双下肢CTA血管成像中的运用研究

    季文超田蔚莉刘文亚何良浩...
    149-154页
    查看更多>>摘要:目的:探讨佳能 320排CT可变螺距联合迭代重建技术在下肢血管成像中,对辐射剂量及对图像质量的影响.方法:连续收集 2023年 3月至 2023年 6月临床疑似下肢动脉血管疾病,并行下肢动脉CT血管成像的患者 40例,采用双盲随机分组法分为A组和B组,每组 20例.两组均采用造影剂碘帕醇 370mg/mL,设置成120kV的管电压,采用双筒高压注射器在 5mL/s流率下,经由肘正中静脉(MCV)注入 90mL对比剂,扫描区域是腹主动脉(AA)水平到足尖.A组为佳能 320排可变螺距技术(VHP)其中腹主动脉至腘窝使用大螺距,腘窝至足跟尖使用小螺距进行扫,采用迭代重建技术重建图像;B组全程扫描使用标准螺距技术,采用滤波反投影法重建图像.比较两组腹主动脉(AA)、髂总动脉(CIA)、股动脉(CFA)上段、腘动脉(PA)4个测量点的主观图像质量、信噪比(SNR)、碘造影剂摄入量、对比噪声比(CNR)、有效辐射剂量与CT值.经由t检验来对比两组间碘摄入量、有效辐射剂量与客观评价指标,经由Mann-Whitney U检验来对比双方主观评分.结果:两组图像在AA、CIA、CFA上段、PA层面的客观图像质量评价、SNR、CNR对比未见明显区别;两组间血管CT值比较,A组高于B组,并且存在统计学差异;患者辐射剂量比较,A组(9.18±0.36)mGy较B组(18.1±0.00)mGy明显下降.结论:佳能 320排可变螺距联合迭代重建技术能够保证图像的质量,并且可使患者的辐射剂量大幅下降,提高安全性,可以在临床中得到广泛应用.

    X线计算机可变螺距迭代重建辐射剂量下肢动脉