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深度学习图像重建算法在胸腹主动脉CTA图像质量中的临床应用研究

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临床放射学杂志 2022年第7期41卷 1359-1364页

作者：陆晓军罗春材齐叶青杨铁解放军总医院第一医学中心放射诊断科北京100853

目的与常规重建算法对比,探讨深度学习图像重建(DLIR)算法在提高胸腹主动脉CTA图像质量中的临床应用价值。方法回顾性纳入52例疑诊胸腹主动脉疾病的患者,重建出滤波反投影重建(FBP),自适应统计迭代重建(ASIR-V50%、ASIR-V80%),深度学习... 详细信息

目的与常规重建算法对比,探讨深度学习图像重建(DLIR)算法在提高胸腹主动脉CTA图像质量中的临床应用价值。方法回顾性纳入52例疑诊胸腹主动脉疾病的患者,重建出滤波反投影重建(FBP),自适应统计迭代重建(ASIR-V50%、ASIR-V80%),深度学习低(DLIR-L)、中(DLIR-M)、高(DLIR-H),共6种0.625 mm的薄层CT图像。通过对比图像CT值、噪声值、信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)进行不同图像重建算法间的客观评价。并由两位放射诊断科具有5年、11年工作经验的影像医师采用双盲法对图像质量进行主观评价(Liker5分制)。结果六组重建所得图像的信噪比、对比噪声比从高到低依次是:DLIR-H、DLIR-M、ASIR-V80%、DLIR-L、ASIR-V50%、FBP,差异具有统计学意义(P<0.05),重建图像主观评分差异有统计学意义(P<0.05),经DLIR-H处理后的图像噪声最低、整体图像质量最佳。结论与传统的FBP、ASIR-V重建算法相比,基于深度学习图像重建算法DLIR能显著降低噪声,提高胸腹主动脉CTA图像质量,在临床应用方面,新的DLIR算法具有很大的应用潜力。

关键词：胸腹主动脉图像质量深度学习图像重建迭代重建 CT血管成像

冠状动脉CTA成像优化扫描及标准化、个性化重建的研究

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冠状动脉CTA成像优化扫描及标准化、个性化重建的研究

作者：罗春材中国人民解放军医学院

学位级别：硕士

目的:针对冠脉CTA检查,探讨屏气后心率变化以及到达平稳心率的时间对冠状动脉CT血管造影(CT angiography,CTA)(以下简称“冠脉CTA”)质量的影响,为获取高质量冠脉CTA图像提供保障,并探讨冠脉CTA三维后处理内容的规范化显示及其数字化教... 详细信息

目的:针对冠脉CTA检查,探讨屏气后心率变化以及到达平稳心率的时间对冠状动脉CT血管造影(CT angiography,CTA)(以下简称“冠脉CTA”)质量的影响,为获取高质量冠脉CTA图像提供保障,并探讨冠脉CTA三维后处理内容的规范化显示及其数字化教学演示平台的构建,以及评价CT双低技术结合全模型迭代重建(IMR)在冠脉搭桥术后患者中的应用价值。材料与方法:第一部分,收集我院700例行心脏冠脉CTA扫描患者扫描前的心率值,记录患者不同状态下的心率(扫描前静息态初始心率、屏气过程中的最高心率、屏气后的平稳心率)及屏气后达平稳心率的时间,并进行分析。第二部分,归纳总结医院日常冠脉CTA检查中三维后处理图像的常规显示位置,提炼“共性”,探讨冠脉CTA数字化现场教学演示平台的构建模式。第三部分,前瞻性选取本院2016年6至11月冠脉搭桥术后复查的患者71例,根据数字表法随机分为A、B两组,A组采用80 kVp管电压,300mgI/ml对比剂以4ml/s流速注射,IMR技术重建,B组采用100 kVp,370 mgI/ml对比剂以5 ml/s流速注射,高级混合迭代重建。以主动脉、左心室、动静脉桥作为感兴趣区,比较两组的图像质量、射线剂量及对比剂用量。结果:(1)绘制出心率变化曲线趋势图,可知行心脏冠脉CT扫描70.43%患者心率变化曲线趋势图为先升后降型,97.58%患者从下指令开始吸气屏住在9s前可以到达平稳心率,掌握心率变化和达平稳心率时间的规律,有助于选择合适的扫描方案(回顾性或前瞻性扫描)。(2)“共性”+“个性”的冠脉CTA三维后处理规范化显示,获得处理冠脉CTA的标准流程和包含中国审美美学的冠脉三维图片显示以及针对冠脉病变的个性化细节展示手段,使冠脉影像图像的显示更加美观、全面;其数字化现场教学演示平台的构建符合教学要求。(3)A组升主动脉、降主动脉、左心室、静脉桥的信噪比(SNR)分别为19±5、20±5.7、19.1±4.9、37±34,对比噪声比(CNR)分别为 17±4.7、18 ± 5、16±5.4、34 ± 32,均高于 B 组 SNR[分别为16±6(P=0.012)、15.6± 5.5(P=0.002)、15±6(P=0.002)、24 ± 8.3(P=0.035)]和 CNR[分别为 14±5.5(P=0.010)、13.8±5(P=0.002)、13±5.7(P=0.014)、21±7.8(P=0.031)],而动脉桥SNR和CNR差异无统计学意义(P均>0.05)。A 组射线剂量(2.3±0.4)mSv 比 B 组(4.5±0.5)mSv 降低了 49%(P=0.000),A 组碘用量(20±1.4)g 比B 组(29±1.6)g 减少了 31%(P=0.000)。结论:掌握患者屏气后心率变化走向及达平稳心率时间的差异性,对指导冠脉CTA扫描具有重要意义。冠脉CTA三维后处理规范化演示及其数字化教学平台的构建,使学员更加容易掌握冠脉三维后处理规范化显示的内容。CT双低技术结合IMR迭代重建,在显著降低射线剂量的同时,还显著提高了大血管、心腔及静脉桥的图像质量,且动脉桥的图像质量不劣于常规剂量组。

关键词：心率冠脉CTA 图像质量三维后处理辐射剂量

心脏磁共振成像与二维超声对先天性心脏病的诊断效能比较

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实用医学影像杂志 2022年第3期23卷 282-284页

作者：王峰车惊波罗春材朱亚兰河南省洛阳新区人民医院影像中心 471000 解放军总医院第一医学中心放射诊断科河南省洛阳新区人民医院特检科 471000

目的观察心脏磁共振成像(MRI)与二维超声对先天性心脏病的诊断效能差异。方法选择我院2019年8月至2021年2月收治的92例疑似先天性心脏病患者作为研究对象,所有患者入院后分别进行心脏MRI与二维超声检查。以心血管造影检查结果为金标准,... 详细信息

目的观察心脏磁共振成像(MRI)与二维超声对先天性心脏病的诊断效能差异。方法选择我院2019年8月至2021年2月收治的92例疑似先天性心脏病患者作为研究对象,所有患者入院后分别进行心脏MRI与二维超声检查。以心血管造影检查结果为金标准,比较两种检查方式针对先天性心脏病诊断效能的差异。结果92例疑似先天性心脏病患者心血管造影检查后确诊阳性68例,阴性24例。二维超声共检出真阳性54例,假阳性14例,真阴性13例,假阴性11例;心脏MRI共检出真阳性66例,假阳性2例,真阴性21例,假阴性3例。心脏MRI的诊断灵敏度、特异性及准确率分别为95.6%、91.3%、94.6%,均明显高于二维超声的83.1%、48.2%、72.8%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论心脏MRI对先天性心脏病的诊断效能优于二维超声,在先天性心脏病鉴别诊断中的应用价值显著。

关键词：心脏缺损,先天性磁共振成像超声检查

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数字化技术在耳廓再造中的应用进展

中国修复重建外科杂志 2017年第9期31卷 1135-1140页

作者：陈召阳罗春材尚骁韩岩解放军医学院整形修复科北京100853 解放军医学院放射诊断科北京100853 西安邮电大学西安710121

目的对数字化技术在耳廓再造中的应用进展作一综述。方法广泛查阅近年来数字化技术在耳廓再造中应用的相关文献,对所涉及的主要技术和具体应用领域进行总结。结果以三维数据采集、三维重建和3D打印为代表的数字化技术在耳廓再造中的应用... 详细信息

目的对数字化技术在耳廓再造中的应用进展作一综述。方法广泛查阅近年来数字化技术在耳廓再造中应用的相关文献,对所涉及的主要技术和具体应用领域进行总结。结果以三维数据采集、三维重建和3D打印为代表的数字化技术在耳廓再造中的应用,成为近年来耳廓再造领域一个重要的发展方向。通过构建数字化耳廓模型、制作耳廓定位导板和对肋软骨进行成像,对耳廓再造起到了精确指导作用。结论数字化技术应用于耳廓再造,能够起到提高再造效果和降低手术创伤的作用。耳软骨的3D生物打印具有广阔应用前景,有待继续研究。

关键词：数字化技术耳廓再造三维重建 3D打印

电子束选区熔化制备钛合金支架的生物相容性研究

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中华口腔医学杂志 2016年第11期51卷 667-672页

作者：王宏赵冰净鄢荣曾王超罗春材胡敏解放军总医院口腔颌面外科北京100853 武警江西省总队医院口腔科南昌330001 解放军总医院放射科北京100853

目的评估电子束选区熔化制备的钛合金的生物相容性,以期为钛合金的临床应用提供参考.方法选用Ti-6Al-4V,以电子束选区熔化制备的钛合金试件与骨髓间充质干细胞共培养为钛合金组,以单纯细胞培养为对照组,通过细胞计数、细胞骨架染色和... 详细信息

目的评估电子束选区熔化制备的钛合金的生物相容性,以期为钛合金的临床应用提供参考.方法选用Ti-6Al-4V,以电子束选区熔化制备的钛合金试件与骨髓间充质干细胞共培养为钛合金组,以单纯细胞培养为对照组,通过细胞计数、细胞骨架染色和茜素红染色评估细胞相容性.12只比格犬下颌骨右侧体部制备长24 mm的块状缺损,以电子束选区熔化制备的网状钛合金作为支架修复缺损.分别于术后1、3、6、12个月通过大体、CT和组织学观察评估组织相容性.结果培养1、3、5、7d钛合金组A值与对照组差异无统计学意义（P〉0.05）.细胞骨架染色显示细胞在钛合金上生长良好,肌动蛋白纤维束平行排列,荧光染色均匀,与对照组相比无明显差异;经成骨诱导21 d后,两组细胞外基质钙盐含量A值分别为5.7±0.7、5.1±0.6,差异无统计学意义（P〉0.05）.全部动物均耐受手术,术区愈合良好;术后CT显示网状钛合金支架固位良好,未引起周围骨吸收,下颌骨连续性得到恢复;组织学结果显示,动物肝脏和肾脏未出现毒性反应;网状支架未引起周围软组织炎症反应,网状支架与宿主骨结合良好.结论电子束选区熔化制备的钛合金有良好的生物相容性.

关键词：下颌假体钛三维打印

纯磨玻璃密度肺腺癌内异常空气支气管征预测病理亚型的价值

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中华放射学杂志 2017年第7期51卷 489-492页

作者：杨越清高杰金梅罗春材吴重重赵绍宏解放军总医院放射诊断科北京100853 唐山工人医院放射科 063000 解放军总医院病理科北京100853

目的探讨纯磨玻璃密度结节（pGGN）肺腺癌内部异常空气支气管征在预测其病理分型的价值。方法回顾性分析我院2014年4月到2016年2月所有手术切除肺腺癌患者的影像资料，其中CT表现为pGGN的肺腺癌患者共157例患者（165个病灶），其中浸润... 详细信息

目的探讨纯磨玻璃密度结节（pGGN）肺腺癌内部异常空气支气管征在预测其病理分型的价值。方法回顾性分析我院2014年4月到2016年2月所有手术切除肺腺癌患者的影像资料，其中CT表现为pGGN的肺腺癌患者共157例患者（165个病灶），其中浸润前病变30个、微浸润腺癌（MIA）39个、浸润性腺癌（IAC）96个。记录病变位置、大小、CT值、异常空气支气管征。将病变按有无异常空气支气管征分为两组，采用χ2检验分析两组间病理亚型的差异；采用秩和检验分析两组间病变大小的差异；采用两个独立样本t检验分析两组间病变密度的差异。结果共有85个pGGN肺腺癌出现空气支气管征，其中浸润前病变12个、MIA 17个、IAC 56个。出现异常空气支气管征共61个，其中浸润前病变1个、MIA 13个、IAC 47个，两组间病理亚型的差异存在明显差异（χ2=25.943，P〈0.01）。无、有异常空气支气管征两组病变的平均直径分别为（10.8±4.2）、（17.0±6.7）mm，两组间直径差异有统计学意义（Z=－6.197，P〈0.01）；平均密度分别为（－519±118）、（－518±124）HU，两组间密度差异无统计学意义（t=－0.042，P=0.966）。结论pGGN肺腺癌内异常空气支气管征对病变的浸润性有一定预测价值。

关键词：肺肿瘤纯磨玻璃密度结节病理学体层摄影术 X线计算机

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双层探测器能谱CT的特点及临床应用

中国医疗设备 2021年第7期36卷 170-173页

作者：罗春材李涛杨立中国人民解放军总医院第一医学中心放射诊断科北京100853

双能CT的实现方式多种多样,基于双层探测器的能谱CT成像是其中一种新的双能量技术,其使用立体双层探测器设计,区分一束X射线中的高、低能量数据,一次检查同时提供常规图像以及多参数能量图像。虽然一般认为140 kVp的能谱分离更好,但基... 详细信息

双能CT的实现方式多种多样,基于双层探测器的能谱CT成像是其中一种新的双能量技术,其使用立体双层探测器设计,区分一束X射线中的高、低能量数据,一次检查同时提供常规图像以及多参数能量图像。虽然一般认为140 kVp的能谱分离更好,但基于双层探测器的120 kVp能谱CT成像也可进行足够的能谱分离,和140 kVp在物质定量方面也几乎是等效的。本文回顾了CT能量成像的技术原理,阐述了双能量CT成像方法,并解读了双层探测器能谱CT图像特点,最后详细地介绍了近年来双层探测器能谱CT的临床应用,通过本文综述,能让我们更好地运用双层探测器能谱CT来为科研和患者的临床诊疗提供服务。

关键词：双层探测器能谱CT技术能谱分离能谱CT临床应用

肋软骨多层螺旋CT容积重建和3D打印技术在耳廓再造术中的应用

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中华整形外科杂志 2017年第2期33卷 97-101页

作者：陈召阳罗春材尚骁杨红岩杨立乌兰哈斯韩岩解放军医学院整形修复科北京100853 解放军医学院放射诊断科北京100853 西安邮电大学电子工程学院

目的探讨多层螺旋CT容积重建（volume rendering,VR）技术和3D打印技术在耳廓再造术中的辅助作用.方法选取6例自体肋软骨耳廓再造患者,其中先天性小耳畸形5例,外伤后耳廓缺失1例.对患者肋软骨行VR操作,获取患耳对侧第6-9肋软骨的三维... 详细信息

目的探讨多层螺旋CT容积重建（volume rendering,VR）技术和3D打印技术在耳廓再造术中的辅助作用.方法选取6例自体肋软骨耳廓再造患者,其中先天性小耳畸形5例,外伤后耳廓缺失1例.对患者肋软骨行VR操作,获取患耳对侧第6-9肋软骨的三维数据,制定、评价肋软骨取材和耳廓支架雕刻方案.将重建数据以STL文件形式导出,用无毒的尼龙材料打印成三维实体模型,并进行手术模拟,对方案进行评估,根据最终方案实施耳廓再造术.结果 6例患者术中肋软骨取材和耳廓支架雕刻方案均与术前设计和模拟结果一致,肋软骨取材合理.术后再造耳廓形态良好,无感染、吸收、变形等并发症,无明显胸廓畸形发生.结论软骨VR和3D打印技术可使术前设计更加合理,并进行有效的术前模拟,改善手术效果,减少手术创伤,降低胸廓畸形发生的风险.

关键词：多层螺旋CT 3D打印耳廓再造术

以肺实变表现为主的淋巴瘤与肺癌的CT征象分析

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解放军医学院学报 2017年第2期38卷 101-104页

作者：金梅吴重重罗春材赵绍宏解放军总医院放射诊断科北京100853

目的探讨以肺实变为主的肺淋巴瘤和肺炎型肺癌(pneumonic-type lung cancer,PTLC)患者的CT征象特点。方法搜集在我院CT/超声引导下经皮肺穿刺活检证实、胸腔镜辅助下手术切除病理证实或纤维支气管镜活检证实且CT表现以实变为主的32例肺... 详细信息

目的探讨以肺实变为主的肺淋巴瘤和肺炎型肺癌(pneumonic-type lung cancer,PTLC)患者的CT征象特点。方法搜集在我院CT/超声引导下经皮肺穿刺活检证实、胸腔镜辅助下手术切除病理证实或纤维支气管镜活检证实且CT表现以实变为主的32例肺淋巴瘤(2008年5月-2016年9月)和32例肺癌(2014年10月-2016年9月)病例,回顾性分析两组的一般临床资料及CT征象。结果肺淋巴瘤组年龄较肺癌组轻(P<0.05);肺淋巴瘤组双肺实变影、双肺多发结节及间质性改变、纵隔淋巴结增大均多于肺癌组(P<0.05)。结论患者年龄、病变位置、病变外周的伴随征象、纵隔淋巴结改变有助于鉴别以肺实变表现为主的淋巴瘤与肺癌。

关键词：肺淋巴瘤肺炎性肺癌体层摄影术,X线计算机