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锥形束CT与螺旋CT图像配准算法及其在放疗中的应用被引量：3: 2014年; 目的:随着肿瘤放射治疗的发展,提高肿瘤放射治疗的精确度成为了重要的发展趋势。通过硬件与软件的共同发展,实现在线纠正治疗误差在医学图像帮助下完成放疗是现今临床研究的热点。图像引导放射治疗就是在这样理念的基础上发展出来的新型放疗模式。本文研究的目的就是阐述在现今临床普遍采用的锥形束CT与螺旋CT的图像配准在肿瘤放射治疗中的实际应用与重要性。通过研究总结出一套系统化的肿瘤放射治疗图像配准理论,发现最新研究热点、阐述最新研究不足,为今后进一步的发展图像引导放射治疗打下基础。方法:本文通过阐述基本医学图像配准理论,结合具体图像配准算法,应用于图像引导放射治疗,总结出一套系统化用于锥形束CT与螺旋CT图像配准的模式,从而获得更加快速准确的配准结果,改善图像引导放射治疗的效率。本文查阅了近几年计算机软件图像处理的大量文献,同时结合查阅大量图像引导放射治疗的文献,总结前人经验结合理论实践,综合阐述了一套应用于图像引导放射治疗的图像配准系统。结果:锥形束CT与螺旋CT的图像配准,在临床应用上多使用刚性图像配准,其有速度快便于计算的优势。但涉及到患者整体体位配准情况下,弹性图像配准在配准准确度上具有明显优势,需结合临床实际需求以及计算机运算能力的发展想结合选择合适的配准算法。结论:随着肿瘤放射治疗中图像引导技术的应用,螺旋CT定位图像与锥形束CT治疗图像的配准是图像引导放射治疗的关键技术,如何准确而且快速的获取配准结果成了精确放射治疗关注的焦点。螺旋CT定位图像与锥形束CT治疗图像的精确配准是精确放射治疗的前提,并在提高肿瘤剂量的同时,最大限度的保护正常组织,从而提高肿瘤放射治疗的疗效。本文主要综述了应用于精确放射治疗中�; 沈奕晨聂生东; 关键词：锥形束CT 螺旋CT 图像配准图像引导放射治疗

低剂量CT技术发展及其临床应用被引量：16: 2016年; CT成像技术在临床上具有不可替代的应用价值,但由于CT扫描对患者的辐射剂量较高,因此如何在保证CT图像质量的前提下,降低对患者的辐射剂量是近年来医学影像界关注的重点,也是CT成像技术发展的一个重要方向。近年来依赖于科学技术的迅猛发展,低剂量CT技术也是日新月异,其在临床上的应用也越来越广泛。本文首先概括了传统CT检查存在的普遍问题,随后概述低剂量CT技术的发展情况,再以西门子CT为例,引入解决这些问题的低剂量CT技术,并将西门子低剂量CT技术分成3类:曝光控制技术、双源技术、图像重建技术。分别阐述它们的工作原理,最后从5个方面(胸部、颅面部、心脏冠脉、腹部和头颅)对其在临床上的应用进行了讨论。; 沈晓波聂生东; 关键词：低剂量图像重建技术

磁共振部分K空间重建算法被引量：9: 2018年; 磁共振成像(MRI)是必要的获取临床图像的影像学方法之一,但是它获取数据过程缓慢使得成像时间过长。目前提出了许多高效的成像算法来降低磁共振的成像时间,如半傅里叶成像和压缩感知MRI等。半傅里叶成像仅采用多于一半的K空间数据进行图像重建,不仅提高了MRI的成像速度,而且降低了运动伪影,是有效的部分K空间重建技术之一。基于压缩感知理论的MRI仅采用25%~30%的K空间数据就能重建出MRI图像,与其它成像技术相比,可在相同的扫描时间内获得更高质量的MRI图像,也可在相同的空间分辨率下加速成像。本文综述几种半傅里叶成像算法的原理,也阐述了压缩感知理论与MRI相结合的原理,包括MR图像的稀疏表示、K空间的采样轨迹设计、重建算法的选择等。; 柴青焕苏冠群聂生东; 关键词：磁共振成像压缩感知

基于改进非局部均值的CPMG信号去噪算法: 2015年; 采用低场核磁共振技术进行检测时,接收到的回波信号微弱且信噪比低,真实的信号容易淹没在背景噪声中,严重影响到后续的反演等操作的准确性.针对这一问题,提出利用非局部均值滤波算法对CPMG(Carr Purcell Meiboom Gill)回波信号进行降噪的方法.首先,对算法中至关重要的参数选择的方法进行分析,提出了利用Stein无偏风险估计的自适应参数选取方法;然后,根据回波信号的特性对算法进行改进,即利用信号点数据方差的不同,自适应地求取各点进行非局部均值滤波时的相似窗宽度;最后,求取利用最优参数进行降噪后的CPMG回波信号.对仿真数据和真实数据的反演结果对比分析表明,该改进的非局部均值滤波算法能够取得更好的滤波效果,能够获得较优的反演谱.; 赵彬周小龙张英力杨培强聂生东; 关键词：非局部均值

低场核磁共振二维谱反演技术及其应用被引量：1: 2015年; 针对二维谱技术的特点和优势,将其引入到不同的应用领域中,验证了二维谱技术的可靠性和实用性。首先回顾了一种以将拟合误差控制在与噪声相当的水平为基本目标的二维反演算法,然后通过仿真实验验证了该算法的准确性,最后使用该算法获取的二维谱进行了一系列的应用分析。应用案例包括造影剂浓度选择、工业明胶与食用明胶鉴别以及储层产能评估等,涉及到医学成像、食品药品、能源等多个领域。仿真实验和多个应用案例的结果表明,该方法具有很好的鲁棒性和准确性,能够适用不同信噪比数据的反演,具有实际应用价值。; 聂生东周小龙王远军; 关键词：二维反演低场核磁共振

基于小波变换的低场核磁共振信号去噪方法的研究进展被引量：3: 2018年; 低场核磁共振(low-field Nuclear Magnetic Resonance,low-field NMR)技术因其自身具有的独特优越性常被应用于极端条件下的测量,而且由于其采用的是永磁体,因而采集到的信号信噪比常常较低,在很大程度上影响了测量值的准确性.因此,如何去除混杂在信号中的加性高斯白噪声增加测量值的可靠性显得尤为重要.针对这一问题,国内外学者相继提出了众多优秀的去噪方法,其核心都是在不损失含噪信号中有效信息的基础上滤除掉夹杂在其中的噪声信号.本文在基于对小波变换理论分析的基础上,介绍了3种目前较为流行的用于低场核磁共振信号去噪的方法,分别是小波阈值去噪、模极大值去噪和小波系数相关性去噪,并给出了用于评价去噪效果的四个参数及其计算方法.; 常晓苏冠群聂生东; 关键词：信号去噪小波变换小波阈值去噪

双树小波变换与小波树稀疏联合的低场CS-MRI算法被引量：2: 2018年; 压缩感知理论常用在磁共振快速成像上,仅采样少量的K空间数据即可重建出高质量的磁共振图像.压缩感知磁共振成像技术的原理是将磁共振图像重建问题建模成一个包含数据保真项、稀疏先验项和全变分项的线性组合最小化问题,显著减少磁共振扫描时间.稀疏表示是压缩感知理论的一个关键假设,重建结果很大程度上依赖于稀疏变换.本文将双树复小波变换和小波树稀疏联合作为压缩感知磁共振成像中的稀疏变换,提出了基于双树小波变换和小波树稀疏的压缩感知低场磁共振图像重建算法.实验表明,本文所提算法可以在某些磁共振图像客观评价指标中表现出一定的优势.; 柴青焕苏冠群聂生东; 关键词：低场磁共振成像压缩感知

低场核磁共振二维谱反演技术应用研究被引量：1: 2014年; 目的:二维相关谱是低场核磁共振时域分析技术中最为前沿的技术之一,从一维向二维推进也是低场核磁共振设备发展的必然趋势。但是从采样数据中反演得到二维谱的问题是一个典型的病态问题,求解存在很多困难。首先二维反演需要处理的数据规模非常大,其次问题本身具有很大的条件数,会因极小的采样误差引起反演结果的巨大变化。为了稳定求解低场核磁共振二维谱,提出了一种全新的通用反演算法框架。方法:首先从采样数据中分离出噪声并对其进行估计,然后进行数据压缩使在普通计算机上进行处理成为,接着对原始问题进行正则化处理,最后通过变量替换的方式转化为无约束的凸规划进行求解,求解以Newton法等迭代寻优的方式进行。结果:通过将这种二维反演框架应用到造影剂浓度选择、种子含油率测定、食用明胶与工业明胶鉴别等不同行业的不同实验中,取得了与经验信息一致的结果,验证了该二维反演算法的可靠性和实用性。结论:低场核磁共振二维谱反演技术能够满足不同领域中的组分区分和定量分析的要求,是一种可靠的新工具。; 周小龙苏冠群聂生东; 关键词：低场核磁共振二维反演

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上海市教育委员会创新基金(14ZZ135)

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