锥形束CT成像质量评价及优化技术研究

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ggep123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锥形束 CT(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)相较螺旋 CT 具有辐射剂量低、空间分辨率高的原理性优势。在口腔锥形束CT,图像引导放疗CBCT、乳腺 CBCT、乳腺层析成像(Digital Breast Tomosynthesis)、肢端 CBCT、头颅CBCT等已经或有望取代并超越螺旋CT相应的功能。具体在口腔锥形束CT领域,因影像细节分辨力高、辐射剂量低、扫描速度快,体积灵巧等优势,多被用于种植、颌面外科、牙体牙周等口腔诊断领域,受越来越多口腔诊疗服务机构所青睐。随着人民可支配收入的增加,因口腔疾病就诊的意愿也随之增加,国内外涌现出一批口腔锥形束CT的设备制造商。通常医疗设备从研发到上市,不同的国家有不同的法规要求。我国对于医疗设备有明确的分级注册准入制度,口腔锥形束CT属于三类医疗器械。根据现有国/行标要求,制造商需对注册设备进行质量评价包含机械性能、软件性能、图像质量等。其中图像质量评价是评价体系中不可或缺的部分,评价参数包括空间分辨率、密度分辨率、图像均匀性等,通过分析能直观反映图像质量的好坏,从而评价设备整体质量。对于制造商来说满足评价体系要求,研发设计符合评价体系的图像质量评价体模是至关重要的环节。为了完成该环节,本文结合现有螺旋CT的图像质量评价体系,参考行业标准,设计并制作了符合口腔锥形束CT图像评价的体模,并应用其进行口腔锥形束CT的图像去噪研究。本研究在充分考虑了图像质量评价体系参数及携带便利性基础上,设计并制作了一套含空间分辨率、密度分辨率、均匀性、层厚、水模、金属伪影校正模块在内的评价体模。体模主体高度为150mm,直径为100mm,各模块20-35mm高度不等,主体材料采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,1.18 g/cm3),嵌入不同物质如钛棒、钨丝、水、空气、聚乙烯(polyethylene,PE)等。基于均匀性评价结果,发现口腔锥形束CT图像噪声严重。为此,本文提出了一种基于中值滤波与先验图像相结合的图像去噪算法,利用中值滤波均匀区域去噪优势以及先验图像对于边缘组织信息的良好保留经加权得重建,结果达到去噪和边缘信息保留的良好平衡。为验证其有效性,进行了两组体模数据,结果显示本文算法较中值滤波算法图像SNR分别提高了 23%和5%;进行了两组真实数据实验经本文方法去噪后,目力观察发现噪声得到有效去除,且图像边缘信息保留良好。本文设计了一套图像质量评价体系体模,并针对均匀性模块评价图像噪声严重的问题,提出一种图像去噪方法,显著提高了图像质量。虽然本文研究内容在图像质量评价、图像质量提升取得初步成果,但对于推广应用还有待更深一步探究。
其他文献
胶质母细胞瘤(GBM)是中枢神经系统最常见,恶性程度最高的原发性脑肿瘤。尽管采用手术切除,放化疗等高强度治疗手段,患者预后仍非常差,五年生存率仅有4%-5%,我们迫切需要更有效的治疗方法。最近的研究表明Src家族激酶(SFKs)可能是GBM治疗的有希望的分子靶点。SFKs参与调节细胞增殖、生存、侵袭和血管生成等生理过程,在GBM中高表达且过度激活,SFKs信号通路的失调在GBM中诱导多种致瘤作用,
背景及目的心脏骤停(CA)严重威胁着人类的生命健康。我国院外心脏骤停(OHCA)现状与发达国家相比还存在很大差距。影响OHCA自主循环恢复(ROSC)的因素有许多,但相关研究结果并不完全相同。有研究显示,OHCA存在性别差异,推测雌激素可能起着重要作用。在中国,OHCA性别差异研究还比较欠缺。因此,本研究旨在通过分析郑州地区OHCA成人患者数据,来探索郑州地区OHCA现状、ROSC预后影响因素,及
背景:X染色体的长度约占人类全基因组的5%,但X染色体上的突变基因比常染色体上的突变基因对复杂疾病的影响更大。X染色体和常染色体生物学机制不同,使得X染色体上的关联分析方法比常染色体复杂很多。虽然目前已有较多的考虑X染色体失活(XCI)或剂量补偿效应的关联分析方法被提出,但这些方法是基于单位点的分析;当单核苷酸多态性位点较多时,由于多个位点之间存在连锁不平衡(LD),基于单位点的X染色体关联分析方
研究背景与目的肺癌的发病率与死亡率在恶性肿瘤中均居首位。70%患者就诊时已经失去手术根治机会。肿瘤的增殖、浸润、转移需要新生血管的支持。因此,抗血管生成治疗成为一种重要的抗肿瘤治疗手段。研究发现,抗血管生成药物联合化疗药物可能起到协同抗肿瘤的作用,抗血管生成药物可以降低肿瘤血管渗透性,从而增加化疗药物到达肿瘤的浓度。安罗替尼是小分子抗血管生成药物,可以阻断多个信号通路抑制肿瘤血管生成,并且具有抗肿
研究背景和目的湿粉类食品包括湿米粉和湿淀粉制品,易引起微生物性食源性疾病。蜡样芽胞杆菌污染在大米等淀粉质制品中较常见,可引起呕吐型或腹泻型食物中毒,且由于其能产生芽胞和形成生物膜的能力导致常规清洗程序可能对其无抑制效果。本研究以湿粉类食品中的蜡样芽胞杆菌为研究对象,探索其污染现况、可能污染来源、毒力特点,结合添加剂抑制效果,为湿粉类食品中蜡样芽胞杆菌的定量风险评估和防控措施建议提供依据。研究方法采
研究背景:淋巴上皮瘤样癌(lymphoepithelioma-like carcinoma,LELC)是起源于上皮细胞的恶性肿瘤,以肿瘤周围伴大量淋巴细胞浸润为主要特点,组织病理学特征类似于鼻咽未分化癌,目前关于不同部位淋巴上皮瘤样癌的临床特征及预后尚不明确。研究目的:1.研究不同部位LELC的临床特征及预后差异;2.分析头颈部LELC和鼻咽未分化癌的临床特征及预后差异;3.探索肺LELC的临床特
背景:白纹伊蚊是最具入侵性的物种之一,近年来在全球范围内迅速扩散,是登革热、寨卡病毒病以及基孔肯雅热等疾病的重要传播媒介。化学防制是蚊媒传染病防治的有效手段,但杀虫剂的滥用导致了白纹伊蚊抗性的产生,使蚊媒及其传染病的防控成为了一项严峻的公共卫生挑战。目前,关于媒介蚊虫对拟除虫菊酯类杀虫剂抗药性的研究很多,但对溴氰菊酯产生抗性的白纹伊蚊所伴随的适合度代价和媒介能力的变化尚不清楚。了解白纹伊蚊对溴氰菊
背景和目的:心房颤动(Atrial fibrillation,AF)为临床上最常见的心律失常。房颤的主要危害是使卒中风险增加5~6倍,死亡风险增加2倍.过去50多年来,华法林是预防房颤卒中的标准治疗,新型口服抗凝药(new oral anticoagulants,NOAC)被证明预防房颤脑卒中的效果不劣于甚至优于华法林,服用方便且无需监测,药物间相互作用少,颅内出血的副作用低,成为替代华法林的备选
子宫肌瘤是育龄期妇女常见的良性肿瘤,治疗手段目前以手术切除为主,但手术操作的侵入性和创伤性较大,高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)的非侵入、无创伤等特点使得其在子宫肌瘤的治疗中占有一席之地。[目的](1)评价HIFU治疗子宫肌瘤的安全性和有效性;(2)建立HIFU治疗子宫肌瘤临床疗效的预测模型。[材料与方法](1)将2017年4月27日至
研究背景随着新产程管理标准在临床开展后,总产程>24h的产妇数量逐渐增多,使得产妇在获得更多试产机会的同时需要耐受更长时间的产痛。硬膜外镇痛被认为是分娩镇痛的金标准,较其他形式的镇痛技术具有良好的镇痛效果。然而,对于总产程>24h的产妇,硬膜外分娩镇痛是否会通过缓解产妇疼痛从而改善其分娩结局?迄今为止,国内外尚无关于这方面的研究报道。故本研究旨在探讨新产程管理模式下硬膜外分娩镇痛对总产程>24h产