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利用计算机断层扫描数据预测选区激光熔化制造的AlSi10Mg合金的疲劳寿命
摘要: 提出一种建模策略,通过以下步骤评估缺陷形貌对增材制造铝合金疲劳极限的影响:(i)获取材料的X射线显微计算机断层扫描(μ-CT)三维图像;(ii)计算每个独立孔隙的等效惯性椭圆;(iii)采用DSG方法建模缺陷对疲劳极限的影响;(iv)三维映射各独立缺陷的临界性。本疲劳研究采用次优沉积参数通过选择性激光熔化制备AlSi10Mg合金,以产生大尺寸未熔合缺陷。经T6热处理后,对加载轴平行或垂直于增材制造设备Z轴的试样进行R=-1的拉压疲劳试验。选取两个试样在μ-CT测试前进行表征以确定初始三维缺陷群特征。通过逐步加载疲劳试验测定各试样疲劳极限,随后用扫描电子显微镜(SEM)仔细观察断口以识别初始μ-CT图像中的临界缺陷。与疲劳试验结果对比得出以下结论:(i)当缺陷最长轴垂直于载荷轴时,将缺陷建模为等效惯性长椭球比简单等效球体更准确(疲劳极限误差5% vs 22%);(ii)当缺陷最长轴沿载荷轴方向时,长椭球模型不适用,应改用扁椭球模型;(iii)复杂三维缺陷的"尺寸"概念应与惯性矩和载荷相关联;(iv)该分析表明表面缺陷比内部缺陷对疲劳寿命影响更显著;(v)可绘制全试样三维缺陷临界性图谱,直观显示对疲劳寿命最关键的缺陷位置。
关键词: AlSi10Mg合金、缺陷形貌、选择性激光熔化、疲劳寿命、计算机断层扫描
更新于2025-09-19 17:13:59
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快报:采用1335-1375纳米宽扫描激光的计算机断层扫描可调谐二极管激光吸收光谱技术(CT-TDLAS)实现高温高压燃烧室二维温度测量
摘要: 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是一种具有非接触、高精度、高灵敏度等特点的温度与组分浓度测量方法。由于吸收谱线压力展宽、光学可及性等因素,实际燃烧器中二维温度测量的难题尚未解决。本研究将计算机断层扫描(CT)与波长范围1335-1375nm的宽扫描激光TDLAS技术相结合,应用于300-2000K高温、0.1-2.5MPa高压条件下的燃烧器二维温度测量。采用1335-1375nm宽波长范围扫描的外腔式激光二极管评估高温高压效应导致的H2O吸收谱线展宽,修订了300-2000K高温、0.1-5.0MPa高压条件下的光谱数据库以提高温度定量分析精度。通过不同案例评估CT重建精度,结果显示CT重建温度分布与假设分布具有一致性。利用修订后的光谱数据库,CT-TDLAS技术成功测得了高温高压燃烧器中温度的空间与时间分布。
关键词: 高温高压场,可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS),计算机断层扫描(CT),二维,二维温度测量,燃烧,CT,可调谐二极管激光吸收光谱
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE电气工程与光子学国际会议(EExPolytech) - 俄罗斯圣彼得堡(2019.10.17-2019.10.18)] 2019年IEEE电气工程与光子学国际会议(EExPolytech) - 影像组学:利用内窥镜成像提取更多特征
摘要: 癌症是全球首要死因,而检测延迟是其高死亡率的最主要因素。计算机可辅助放射科医师分析医学影像并检测癌症。放射组学是指通过计算机从医学影像中提取信息,利用机器学习算法有望实现更快速、更精准的癌症筛查。内镜成像与X射线成像(计算机断层扫描)是医学影像中两种常用方法。本文探讨了内镜与CT扫描图像的优势与局限,分析了可从这两种成像中提取的特征,并最终对这两种影像方法在计算机辅助检测系统中的应用进行了比较研究。
关键词: 特征提取、计算机断层扫描(CT)、内镜图像、放射组学、纹理特征
更新于2025-09-12 10:27:22
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Sa1479 数字胆道镜与基于探针的共聚焦激光内镜显微术在胆管病变恶性检测中的对比分析
摘要: 胆总管结石通常在内镜逆行胰胆管造影(ERCP)前通过多种影像学手段确诊。但值得注意的是,尽管影像学诊断显示胆总管(CBD)存在结石,ERCP检查时却常未发现结石,这表明术前影像学检查可能存在误差。本研究以ERCP为金标准,比较了不同影像技术在预测胆总管结石方面的诊断准确性。 方法:我们前瞻性地将2000年起17年间某学术转诊中心4447例ERCP数据录入数据库,筛选出822例影像学检查发现胆总管结石而接受ERCP的病例。显示结石的影像学手段包括:磁共振胰胆管造影(MRCP)172例、CT扫描220例、超声(U/S)219例、术中胆管造影(IOC)211例。鉴于这些影像学检查预测的胆总管结石高验前概率,所有患者均接受了胆道括约肌切开术及胆总管球囊/网篮取石。按胆总管直径分为扩张组(>10mm)与非扩张组(≤10mm)。 超声结果:219例超声显示结石的患者中,163例ERCP证实存在结石(真阳性),56例未发现结石(假阳性),阳性预测值(PPV)为74%[计算公式:PPV=真阳性/(真阳性+假阳性)=163/(163+56)=74%]。按胆管直径分层:直径>10mm时,95例真阳性仅11例假阳性(PPV 90%);直径≤10mm时,68例真阳性45例假阳性(PPV 60%,p<0.00005)。CT、MRCP及IOC的类似计算数据见附表。 结论:所谓"阳性影像学"检查后胆总管结石的实际发生率低于预期,各技术PPV分别为:MRCP 74%、CT 85%、超声74%、IOC 60%。需特别注意:任何影像平台发现的胆总管结石结果都应结合实验室指标和临床表现谨慎解读。胆总管直径>10mm是CT、超声及IOC检查"真阳性"的统计学显著预测因素,但对MRCP无显著意义。不过MRCP在较大胆管直径时也呈现更好的预测趋势,我们认为若样本量稍大其结果可能达到统计学显著性。结合其他临床参数,这些发现有助于排除部分胆管直径较小、结石风险较低患者的不必要ERCP检查。
关键词: ERCP(内镜逆行胰胆管造影)、MRCP(磁共振胰胆管成像)、胆总管结石、术中胆道造影(IOC)、CT(计算机断层扫描)、超声、胆总管结石
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用CT-TDLAS技术测量半导体工艺腔室中甲烷浓度分布
摘要: 我们采用计算断层扫描-可调谐二极管激光光谱技术(CT-TDLAS)测量了半导体工艺腔室内的甲烷(CH4)浓度分布。我们设计了一套具有32条激光路径的CT-TDLAS测量系统,通过扫描1653.7纳米甲烷吸收峰附近的激光波长,采集32组吸收光谱数据,基于此实现了甲烷浓度分布的CT-TDLAS测量。我们验证了测量的线性度、算法的有效性以及计算断层扫描(CT)重建分布的分辨率。在算法验证环节,我们测量了五重同心圆柱体产生的简单浓度分布。随后,我们设计了一个安装32条激光路径的半导体工艺腔室。通过将计算流体动力学模拟结果与CT重建分布进行定量比对评估后,实际测量了当10%甲烷从四个进气口之一通入、氮气从其余三个进气口通入时腔室内的甲烷浓度分布。尽管所有进气口呈循环对称分布,但测量结果显示浓度分布明显随甲烷进气位置不同而变化。这些结果表明基座上四个排气孔的流动阻抗因其位置差异而各不相同。
关键词: 计算机断层扫描、半导体工艺腔室、CT - TDLAS、甲烷浓度分布、可调谐二极管激光光谱技术
更新于2025-09-11 14:15:04
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单源双能量能谱CT鉴别腮腺肿瘤的诊断价值:初步结果
摘要: 背景:准确的术前诊断有助于区分腮腺良恶性肿瘤,这对手术方案的选择具有重要影响。本研究旨在评估单源双能量计算机断层扫描(ssDECT)鉴别腮腺良恶性肿瘤的价值。 方法:50例患者在术前接受增强颈部ssDECT扫描,通过宝石能谱成像(GSI)查看软件分析图像。 结果:经组织病理学证实共52个肿瘤(43例患者),包括12例多形性腺瘤(PA)、24例Warthin瘤(WT,15例患者)和16例恶性肿瘤(MT)。Warthin瘤的碘浓度(IC)、相对于颈总动脉的标准化碘浓度(NICA)及能谱曲线斜率值(λHU)均显著高于恶性肿瘤和多形性腺瘤(均P<0.05)。鉴别多形性腺瘤与恶性肿瘤的最佳IC、NICA和λHU阈值分别为0.91 mg/mL、0.15和1.09,其敏感性分别为91.7%、91.7%和91.7%,特异性分别为95.0%、85.0%和95.0%,准确率分别为94.2%、86.5%和94.2%。鉴别Warthin瘤与恶性肿瘤的最佳IC、NICA和λHU阈值分别为1.46 mg/mL、0.20和1.72,其敏感性分别为91.7%、95.8%和91.7%,特异性分别为89.3%、85.7%和89.3%,准确率均为90.4%。 结论:增强扫描中ssDECT参数对腮腺肿瘤的鉴别诊断具有实用价值。
关键词: 腮腺肿瘤,计算机断层扫描(CT),双能量
更新于2025-09-10 09:29:36
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低剂量CT灌注成像在胃癌中的可行性
摘要: 目的:探讨低剂量CT灌注成像(CTPI)诊断胃癌的可行性。材料与方法:选取20例经内镜活检确诊的胃癌患者,分别进行常规剂量(120 kV,100 mA)和低剂量(120 kV,50 mA)CTPI检查。采用体部灌注软件处理原始数据,测量胃癌组织的血流(BF)、血容量(BV)及通透性表面(PS)等灌注参数值。通过配对样本t检验、Pearson相关性分析及Bland-Altman一致性检验比较两种剂量CTPI的灌注参数差异,同时计算并对比两次检查的辐射剂量。结果:常规剂量组与低剂量组的BF、BV及PS值均无统计学差异(P>0.05),且两组间各参数呈显著相关性(P<0.01)。BF与BV值的一致性优于PS值。低剂量组辐射剂量显著低于常规剂量组,其CTDIvol和DLP值分别降低50%。结论:低剂量CTPI检查中BF与BV参数对胃癌诊断与评估具有重要价值。
关键词: 胃癌,计算机断层扫描,低剂量,灌注成像
更新于2025-09-10 09:29:36
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一氧化氮自由基修饰的金纳米棒用于体内CT/MRI引导的光热癌症治疗
摘要: 本文报道了用于成像引导光热癌症治疗的硝基氧自由基修饰金纳米棒(Au-TEMPO NRs)的合成、表征及生物医学应用。患者与方法:采用种子介导生长法合成金纳米棒,加入4-氨基-TEMPO后在磁力搅拌下进行反应。结果:Au-TEMPO NRs平均长度为39.2纳米,长径比约3.85,在808纳米激光照射下展现出良好光热性能。该材料可在PBS缓冲液中保存超过1个月,在高达3毫克/毫升浓度下对肿瘤细胞和正常细胞均无细胞毒性,其高X射线衰减特性(源于金成分)与硝基氧自由基的良好r1弛豫率使其兼具CT/磁共振(MR)双模态成像功能。此外,该材料在主要器官中滞留时间长达约4小时,为诊断提供了较长的CT/MR成像窗口期。生物分布结果显示这些Au-TEMPO NRs会被动聚集于肝脾。经808纳米激光照射后,Au-TEMPO NRs能在荷4T1瘤小鼠体内消融实体肿瘤,表明其作为双模态成像与光热治疗协同的诊疗剂具有应用潜力。结论:这种兼具CT/MR成像与光热治疗功能的Au-TEMPO NRs,可在成像引导的光热癌症治疗中发挥重要作用。
关键词: TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物)、磁共振成像、光热治疗、金纳米棒、计算机断层扫描
更新于2025-09-10 09:29:36
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PET/CT在胰腺癌诊断、分期、可切除性评估及代谢反应评价中的应用价值
摘要: 胰腺癌是最常见的胃肠道肿瘤之一,在美国和中国的发病率均居高不下。然而,该疾病的总体5年生存率仍然极低。手术仍是实现长期生存的唯一潜在机会。对手术候选者进行早期诊断和精准分期,对制定恰当的临床决策至关重要。尽管计算机断层扫描(CT)和内镜超声等诊断技术不断进步,但该致命性疾病的诊断、分期及代谢反应监测仍面临挑战。正电子发射断层扫描/CT(PET/CT)作为一种相对较新的成像方式,结合了代谢检测与解剖学信息,在肿瘤学领域广泛应用,并在乳腺癌、肺癌和淋巴瘤中取得良好效果。其在胰腺癌中的应用也已被广泛接受。然而,PET/CT在胰腺疾病中的价值仍存在争议。PET/CT会改变潜在手术候选者的治疗策略吗?哪些患者能从这项检查中获益最多?本综述重点探讨PET/CT在胰腺癌诊断、分期及可切除性评估中的应用,并着重讨论其监测治疗后代谢反应和复发的能力。我们希望为临床医生最关心的上述问题提供答案。
关键词: 分期、胰腺癌、代谢反应、正电子发射断层扫描/计算机断层扫描、诊断
更新于2025-09-10 09:29:36
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计算机断层扫描(CT)图像中束硬化伪影的实证校正方法
摘要: 提出了一种抑制束硬化伪影的新经验方法。该方法利用基于离散余弦变换的缺失数据估计和边缘保持平滑滤波器,无需获取实验参数、X射线谱或被检材料的任何信息,所有校正均在图像域完成。首先在三个测试样本上验证该方法,随后应用于由有机玻璃、铝和钢制成的圆柱体样本。与现有研究成果相比,水平线剖面及其他参数对比表明该方法能显著抑制束硬化伪影,且通过索博列夫空间误差分析确保了良好的全局重建效果。
关键词: 索博列夫空间误差分析,X射线,计算机断层扫描,束硬化
更新于2025-09-10 09:29:36