阿尔茨海默病影像组学关键方法研究进展 被引量：7

1

作者 贺江琳 王远军 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2019年第10期1569-1573,共5页

随着医学成像技术的发展,基于影像组学对阿尔茨海默病(AD)进行研究已成为当前热点之一。本文对现有影像组学方法在AD中的应用研究进展做一综述。首先阐述基于机器学习的影像组学和基于深度学习的影像组学方法基本工作流程;其次对基于机... 随着医学成像技术的发展,基于影像组学对阿尔茨海默病(AD)进行研究已成为当前热点之一。本文对现有影像组学方法在AD中的应用研究进展做一综述。首先阐述基于机器学习的影像组学和基于深度学习的影像组学方法基本工作流程;其次对基于机器学习的影像组学特征提取、选择和降维方法及统计分类模型进行概述;而后讨论近期基于深度学习的影像组学方法在AD中的应用;最后对比分析机器学习与深度学习方法在实际应用中存在的局限性与挑战。 展开更多

关键词 影像组学 阿尔茨海默病 深度学习 特征选择

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面向高维不平衡医学数据的特征选择算法 被引量：2

2

作者 苏璇 王远军 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第2期309-318,共10页

基于传统机器学习分类算法对影像组学的高维不平衡数据分类结果不理想的问题,本文提出一种改进海洋捕食者的不平衡特征选择算法.首先,对海洋捕食者算法MPA算法进行改进,引入精英反向矩阵增加算法迭代后期的种群多样性,引入新的CF参数改... 基于传统机器学习分类算法对影像组学的高维不平衡数据分类结果不理想的问题,本文提出一种改进海洋捕食者的不平衡特征选择算法.首先,对海洋捕食者算法MPA算法进行改进,引入精英反向矩阵增加算法迭代后期的种群多样性,引入新的CF参数改善算法的收敛速度与精度,同时合理分配原始参数分布和取值来满足算法在不同阶段的搜索需求;接着针对不平衡数据引入新的目标函数来帮助MPA算法收敛到更优的特征子集.最后,基于G-means的精英反向海洋捕食者算法GEMPA算法在14个基础测试函数上进行测试并在12个公开数据集上与MPA,基于K个最近邻相关性的在线特征选择算法K-OFSD以及其余的6种元启发式算法GA、PSO、CSO、SSA、SCA和MFO对比分析.以平均F-measure值,平均特征数量,平均运行时间为评估指标,通过实验可知GEMPA算法能够快速搜索到分类精度最高的特征子集,降低高维数据的冗余度,针对改善高维不平衡数据分类问题有很好的发展潜力. 展开更多

关键词 特征选择 高维不平衡 海洋捕食者算法 反向学习

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基于弥散张量成像技术构建人脑结构网络的研究进展 被引量：7

3

作者 杨澄 王丽嘉 +1 位作者 王远军 聂生东 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期302-305,共4页

脑网络是复杂网络理论在神经科学研究中的重要应用,脑网络的构建与分析为脑疾病的预测、诊断及预后评价等提供了新的视角。弥散张量成像技术作为一种无创性展现脑白质纤维束形态的成像技术,现已被应用于脑网络的研究中。本文基于弥散张... 脑网络是复杂网络理论在神经科学研究中的重要应用,脑网络的构建与分析为脑疾病的预测、诊断及预后评价等提供了新的视角。弥散张量成像技术作为一种无创性展现脑白质纤维束形态的成像技术,现已被应用于脑网络的研究中。本文基于弥散张量成像技术构建大脑结构网络的研究进展做一综述。 展开更多

关键词 弥散张量成像 人脑结构网络

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一种加权分数融合的牙科X线病变分类方法

4

作者 李炜 王远军 刘玉 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第5期1169-1176,共8页

根尖周X线片是诊断龋病和根尖周炎常用手段之一,传统的诊断方式通常依赖牙医的经验,主观性较强.针对这一问题,本文提出了一种基于混合注意力机制和加权分数融合的分类方法(DenseNet201-PCAM).该方法以DenseNet201为基线网络,结合迁移学... 根尖周X线片是诊断龋病和根尖周炎常用手段之一,传统的诊断方式通常依赖牙医的经验,主观性较强.针对这一问题,本文提出了一种基于混合注意力机制和加权分数融合的分类方法(DenseNet201-PCAM).该方法以DenseNet201为基线网络,结合迁移学习策略使网络在小数据集上有更好的表现;通过引入混合注意力机制提高模型对局部特征信息的关注程度,并采用可视化方式呈现出所关注区域.在预测阶段,通过加权分数融合策略进一步提高了模型的分类表现.最后,在1838张根尖周X线片中,所提出方法的分类准确率、特异性和F1指数分别达到了93.41%、96.61%和93.65%,相较于基线网络分别提升了4.62%、2.33%和4.52%.实验结果表明,所提出模型可以有效的实现龋病和根尖周炎的分类. 展开更多

关键词 卷积神经网络 混合注意力 加权分数融合 迁移学习 根尖周X线片

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采用三输入和混合注意力机制的残差颌骨囊肿分类网络

5

作者 周克伟 王远军 刘玉 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第8期2000-2006,共7页

锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)对诊断成釉细胞瘤与牙源性角化囊肿至关重要,两种疾病在影像学上的表现较为相似,在鉴别诊断上非常困难.针对这一问题,本文提出了一种基于三通道输入和混合注意力机制的残差颌骨囊肿分类网络(THRNet).该方法... 锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)对诊断成釉细胞瘤与牙源性角化囊肿至关重要,两种疾病在影像学上的表现较为相似,在鉴别诊断上非常困难.针对这一问题,本文提出了一种基于三通道输入和混合注意力机制的残差颌骨囊肿分类网络(THRNet).该方法以ResNet50作为基线网络,结合迁移学习策略使模型在小数量数据集上能有更好的表现;通过采用三输入结构以充分利用CBCT影像数据的上下文信息;引入混合注意力机制以加强模型对局部特征信息的学习能力.最后,在4314张三通道数据中,所提出的模型的平均准确率、特异性、灵敏度和F1指数分别为82.42%、84.03%、82.70%、和83.59%,相较于基线网络,分别提升了6.45%、3.88%、9.07%、4.43%.实验结果表明,所提出模型可以有效实现成釉细胞瘤与牙源性角化囊肿的分类. 展开更多

关键词 卷积神经网络 混合注意力 迁移学习 CBCT

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基于相位展开的磁敏感加权图像中相位伪影处理方法的研究 被引量：1

6

作者 聂生东 田晓迪 +2 位作者 钱黎俊 陈增爱 许建荣 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期517-523,共7页

针对Hanning滤波器难以有效解决磁敏感加权成像过程中产生的相位伪影问题,提出一种基于相位展开技术的相位伪影处理方法。采用两个步骤有效消除磁敏感加权成像过程中产生的相位伪影。首先,采用传统的Hanning滤波器对相位伪影进行初步处... 针对Hanning滤波器难以有效解决磁敏感加权成像过程中产生的相位伪影问题,提出一种基于相位展开技术的相位伪影处理方法。采用两个步骤有效消除磁敏感加权成像过程中产生的相位伪影。首先,采用传统的Hanning滤波器对相位伪影进行初步处理;然后,采用相位展开技术,对由Hanning滤波器处理后的残余伪影进行进一步处理,从而达到完全消除相位伪影的目的。对扫描层厚为0.6 mm的100层脑部SWI原始图像进行相位伪影的处理,结果表明,该方法能有效消除磁敏感加权图像中的相位伪影。采用该方法处理SWI图像中的相位伪影,可为后续采用最小密度投影方法显示清晰的血管影像奠定基础。 展开更多

关键词 磁敏感加权成像 相位伪影 Hanning滤波器 相位展开

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基于图形处理器加速的医学图像配准技术进展 被引量：4

7

作者 查珊珊 王远军 聂生东 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第9期2486-2491,2512,共7页

针对目前医学图像配准技术无法满足临床实时性需求问题,对基于图形处理器(GPU)加速的医学图像配准技术进行综述探讨。首先对GPU通用计算进行概述,再以医学图像配准基本框架为主线,对近年来基于GPU加速的医学图像配准技术在国内外发展现... 针对目前医学图像配准技术无法满足临床实时性需求问题,对基于图形处理器(GPU)加速的医学图像配准技术进行综述探讨。首先对GPU通用计算进行概述,再以医学图像配准基本框架为主线,对近年来基于GPU加速的医学图像配准技术在国内外发展现状进行深入研究,并针对正电子发射型计算机断层显像(PET)和电子计算机断层扫描(CT)数据的非线性配准问题,分别基于中央处理器(CPU)和GPU平台进行配准实验,通过实验结果的对比,体现GPU加速配准技术的优越性。基于GPU加速的自由形变(FFD)和归一化互信息(NMI)结合的非线性配准方法配准后互信息值略低于CPU平台的配准结果,但其配准速度是CPU平台的12倍。基于GPU加速的配准算法在保持配准精度的基础上,配准速度都得到了很大的提升。 展开更多

关键词 医学成像 图像配准 图形处理器 加速 空间变换

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神经网络技术及其在医学图像处理中的应用 被引量：5

8

作者 李清梦 聂生东 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2011年第6期1291-1294,共4页

神经网络技术是模拟生物神经系统的原理而构成的一种新型智能信息处理技术,已成功应用于疾病预报、方剂配伍等医学领域。近年来,在医学图像处理与分析领域,神经网络技术也得到了广泛应用。本文就神经网络技术在医学图像分割、医学图像... 神经网络技术是模拟生物神经系统的原理而构成的一种新型智能信息处理技术,已成功应用于疾病预报、方剂配伍等医学领域。近年来,在医学图像处理与分析领域,神经网络技术也得到了广泛应用。本文就神经网络技术在医学图像分割、医学图像配准以及基于医学图像的计算机辅助诊断技术等方面的应用及其研究进展进行综述,阐述具有代表性的技术和算法。 展开更多

关键词 神经网络技术 医学图像分割 医学图像配准 图像处理 计算机辅助

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弥散张量成像观察脑小血管病与认知障碍的关系研究进展 被引量：4

9

作者 武燕 胡颖 +2 位作者 杨一风 刘军 聂生东 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期1906-1909,共4页

脑小血管病(CSVD)可导致脑卒中和痴呆,并与认知障碍密切相关。弥散张量成像(DTI)能发现脑白质纤维结构细微改变,有助于研究CSVD认知障碍。本文对DTI研究CSVD与认知障碍关系的进展进行综述。

关键词 脑小血管病 认知障碍 磁共振成像

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基于CT影像组学的非小细胞肺癌预后分析方法 被引量：8

10

作者 王旭 段辉宏 聂生东 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期637-642,共6页

为了辅助医生规划非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer,NSCLC)患者治疗和复查方案,提出了一种基于CT影像组学的NSCLC预后分析方法.首先,对患者肺部CT影像中的肿瘤区域进行分割;然后,对肿瘤区域进行影像组学特征提取、优化;最后,将... 为了辅助医生规划非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer,NSCLC)患者治疗和复查方案,提出了一种基于CT影像组学的NSCLC预后分析方法.首先,对患者肺部CT影像中的肿瘤区域进行分割;然后,对肿瘤区域进行影像组学特征提取、优化;最后,将优化后的特征数据与患者的预后生存情况作为输入,利用机器学习的方法构建预后分析模型,预测患者的预后生存时间范围.选用124例NSCLC患者数据进行实验,以具有临床意义的3年生存期为预测界限,对患者预后生存时间范围进行预测.实验结果表明,预后分析模型的预测准确率达到91.9%,可以有效地辅助医生对非小细胞肺癌患者的预后情况进行更加精准的评估,制定出更具个性化的治疗与复查方案. 展开更多

关键词 计算机断层扫描 非小细胞肺癌 影像组学特征 预后分析

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扩散磁共振图像的神经纤维追踪算法研究综述 被引量：4

11

作者 叶伟红 王远军 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2022年第7期1458-1463,共6页

扩散磁共振成像是目前唯一非侵入性研究脑神经纤维束微结构的技术,神经纤维追踪技术是显示神经纤维的关键步骤.本文综述了两大类的神经纤维追踪算法的研究进展,即:局部型追踪方法和全局型追踪方法,阐明各个追踪算法的优点以及存在的局限... 扩散磁共振成像是目前唯一非侵入性研究脑神经纤维束微结构的技术,神经纤维追踪技术是显示神经纤维的关键步骤.本文综述了两大类的神经纤维追踪算法的研究进展,即:局部型追踪方法和全局型追踪方法,阐明各个追踪算法的优点以及存在的局限性,然后在此基础上介绍了在神经纤维追踪过程中能做出优化的具体方面,包括局部纤维方向建模、张量插值、种子点的选取、传播方向以及终止准则等,最后对神经纤维追踪算法的未来发展趋势进行展望. 展开更多

关键词 扩散磁共振成像 白质纤维追踪 张量插值 终止准则

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脑部高分辨率扩散张量成像研究进展 被引量：4

12

作者 岳晴 王远军 《中国介入影像与治疗学》 北大核心 2020年第6期378-381,共4页

扩散张量成像(DTI)通过活体组织中水分子的扩散运动描述组织结构变化,基于该技术的脑白质纤维追踪技术能够无创、清晰显示脑神经纤维的解剖结构,对于诊断和治疗脑部疾病具有重要价值。扩散张量模型基于高斯分布假设,在纤维交叉区域无法... 扩散张量成像(DTI)通过活体组织中水分子的扩散运动描述组织结构变化,基于该技术的脑白质纤维追踪技术能够无创、清晰显示脑神经纤维的解剖结构,对于诊断和治疗脑部疾病具有重要价值。扩散张量模型基于高斯分布假设,在纤维交叉区域无法指明纤维方向,为此提出了高分辨率DTI。本文对基于高分辨率DTI的神经纤维追踪技术的研究进展进行综述。 展开更多

关键词 神经纤维 磁共振成像 弥散 纤维追踪 扩散张量成像

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一种多点拟合的恒定立体角纤维重建模型

13

作者 李浩东 王远军 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期1116-1121,共6页

基于弥散磁共振成像DTI的纤维追踪技术是非侵入性活体脑神经研究的关键技术.恒定立体角重建模型CSA是基于DTI发展而来的一种纤维重建模型,能够根据采样球壳上的数据对弥散方向分布函数进行线性径向投影计算,从而进行纤维重建.目前,恒定... 基于弥散磁共振成像DTI的纤维追踪技术是非侵入性活体脑神经研究的关键技术.恒定立体角重建模型CSA是基于DTI发展而来的一种纤维重建模型,能够根据采样球壳上的数据对弥散方向分布函数进行线性径向投影计算,从而进行纤维重建.目前,恒定立体角纤维重建模型存在鲁棒性较差,重建纤维过于杂乱以及弥散方向分布偏差的问题.针对上述问题,本文提出MCSA(Multipoint Constant Solid Angle)模型,首先引入可以使弥散方向分布函数更加准确的最小二乘法,接着通过自适应高斯函数引入多点拟合弥散信息提高模型鲁棒性和抗噪性.最后,本文分别使用Fibercup、ISMRM2015年模拟数据以及Stanford HARDI真实影像数据对传统CSA模型以及本文提出MCSA模型进行对比分析,结果表明,利用本文提出MCSA模型重建的纤维更加符合客观规律,并且在一定程度上减少了假阳性纤维的生成. 展开更多

关键词 弥散张量成像 纤维重建 恒定立体角模型 邻域信息 移动最小二乘法

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锥形束CT在放射治疗中的应用 被引量：13

14

作者 王为 聂生东 吴国华 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2011年第5期1074-1077,共4页

影像引导下的放射治疗是近年来出现的一种治疗恶性肿瘤的新技术,而锥形束CT既是一种全新的CT成像技术,又是影像引导下放射治疗系统的关键设备。本文介绍锥形束CT的基本原理及其在放射治疗中的应用现状和研究进展情况,并对锥形束CT图像... 影像引导下的放射治疗是近年来出现的一种治疗恶性肿瘤的新技术,而锥形束CT既是一种全新的CT成像技术,又是影像引导下放射治疗系统的关键设备。本文介绍锥形束CT的基本原理及其在放射治疗中的应用现状和研究进展情况,并对锥形束CT图像后处理技术进行综述。 展开更多

关键词 锥形束 体层摄影术 X线计算机 图像处理 计算机辅助 放射治疗

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基于噪声拟合的核磁共振二维谱反演新方法 被引量：4

15

作者 周小龙 聂生东 +2 位作者 王远军 张英力 杨培强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1640-1649,共10页

针对现有二维反演算法对噪声敏感或过度依赖于对噪声的估计的问题,提出了一种基于噪声拟合的核磁共振二维谱反演新方法。首先,使用小波滤波进行噪声提取;然后将噪声分布按照高斯白噪声的数学模型进行拟合,获取噪声方差;最后依据制定的... 针对现有二维反演算法对噪声敏感或过度依赖于对噪声的估计的问题,提出了一种基于噪声拟合的核磁共振二维谱反演新方法。首先,使用小波滤波进行噪声提取;然后将噪声分布按照高斯白噪声的数学模型进行拟合,获取噪声方差;最后依据制定的新的停机准则和进化算法进行拟合,拟合残差与估计的噪声水平相当或最接近时,迭代停止并得到二维谱。通过使用该算法对不同信噪比的仿真数据和多组实验采集数据进行处理后发现,该算法具有很高的鲁棒性和准确性。这种新的反演算法能够满足不同应用领域、不同信噪比数据的反演要求,具有很高的实际应用价值。 展开更多

关键词 核磁共振 二维反演 扩散-横向弛豫 纵向-横向弛豫

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永磁开放式MR系统中梯度线圈性能参数优化方案 被引量：3

16

作者 黄清明 陈珊珊 +3 位作者 汪红志 徐小萍 杨培强 张学龙 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期1913-1917,共5页

针对MRI系统中梯度线圈对图像质量和高端应用领域要求的直接决定因素,在对梯度线圈性能指标优化理论的基础上,构建了通过Matlab实现反演计算、Ansoft模拟仿真电磁场分布,设计永磁开放式平板梯度线圈(x、y、z)几何结构、电感等参数,以满... 针对MRI系统中梯度线圈对图像质量和高端应用领域要求的直接决定因素,在对梯度线圈性能指标优化理论的基础上,构建了通过Matlab实现反演计算、Ansoft模拟仿真电磁场分布,设计永磁开放式平板梯度线圈(x、y、z)几何结构、电感等参数,以满足梯度场强度、梯度线性度、切换率、梯度电感等梯度线圈性能参数系统优化方案和参数检测平台。实验结果表明此方案具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 磁共振成像 梯度线圈 Matlab/Ansoft 梯度磁场 涡流

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基于MR图像的脑转移瘤计算机辅助检测 被引量：2

17

作者 聂生东 刘兴昇 +1 位作者 孙希文 陈兆学 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期677-682,共6页

根据脑转移瘤在早期诊断过程中存在的问题,提出基于3D模板匹配的脑转移瘤计算机辅助检测方法。首先,建立合适的脑转移瘤模板;然后,在MR序列图像数据中寻找与模板相似的区域,相似度较高的区域很可能就是脑转移瘤。选取脑转移瘤为8 mm以下... 根据脑转移瘤在早期诊断过程中存在的问题,提出基于3D模板匹配的脑转移瘤计算机辅助检测方法。首先,建立合适的脑转移瘤模板;然后,在MR序列图像数据中寻找与模板相似的区域,相似度较高的区域很可能就是脑转移瘤。选取脑转移瘤为8 mm以下的12个病例(共有27个脑转移瘤)对本方法进行测试,其总体检测正确率达到81.5%,假阳性率为每层图像0.037 8个。实验结果表明,所提出的方法能为脑转移瘤的早期诊断奠定良好的基础。 展开更多

关键词 MR图像 脑转移瘤 模板匹配 计算机辅助检测

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基于MRI图像的羊水体积的测量 被引量：1

18

作者 苗志英 汪红志 +2 位作者 胡立伟 陈珊珊 施群雁 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期617-620,共4页

目的探讨基于MRI图像,通过算法计算测量羊水量的可行性。方法利用MatLab图像处理技术,对胎儿磁共振图像进行分割,提取目标区域并计算目标区域的面积,乘以层厚得出一层的体积,再将每层体积相加计算得到羊水总体积。结果通过该算法最终计... 目的探讨基于MRI图像,通过算法计算测量羊水量的可行性。方法利用MatLab图像处理技术,对胎儿磁共振图像进行分割,提取目标区域并计算目标区域的面积,乘以层厚得出一层的体积,再将每层体积相加计算得到羊水总体积。结果通过该算法最终计算得出羊水的体积为495.10ml。定性分析显示,图像羊水分割边缘与原图目标区域的边缘拟合较好。定量分析显示,手动金标准分割的体积为458.20ml,本研究算法与手动分割结果的误差率为8.06%。脂肪抑制序列图像分割效果定性评价亦显示羊水分割边缘与原图目标区域的边缘拟合较好;定量分析显示,金标准手动计算得到的羊水量为557.34ml,本研究算法计算得到的羊水量为604.50ml,与手动分割的误差率为8.46%。结论采用本研究算法测量羊水量切实可行。 展开更多

关键词 胎儿 磁共振成像 MATLAB 图像分割

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一种非实质性肺结节分割的新方法

19

作者 宋佳 李翠芳 +1 位作者 孙希文 聂生东 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2011年第12期2531-2535,共5页

本文提出一种分割非实质性肺结节的新方法。首先通过阈值操作去除高亮的实质部分;其次根据模糊数学建立非实质性肺结节的模糊隶属度模型,并根据该模型计算各体素对非实质性肺结节的隶属度,以此为特征向量进行体素分类;然后基于Hessian... 本文提出一种分割非实质性肺结节的新方法。首先通过阈值操作去除高亮的实质部分;其次根据模糊数学建立非实质性肺结节的模糊隶属度模型,并根据该模型计算各体素对非实质性肺结节的隶属度,以此为特征向量进行体素分类;然后基于Hessian矩阵的特征值进行血管增强,通过阈值去除血管;最后通过三维连通域标记获取非实质性肺结节。实验结果表明,应用本文方法能够比较准确地将非实质性肺结节分割出来,分割效果优于目前文献报道的其他方法。本文方法可作为分割非实质性肺结节的工具。 展开更多

关键词 非实质性肺结节 三维分割 模糊隶属度模型 Hessian矩阵特征值

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一种高场磁共振频率源的设计方法

20

作者 聂生东 刘盼盼 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2010年第11期2184-2187,共4页

目的针对目前高场磁共振成像系统中用来产生射频脉冲信号的频率源存在的问题,提出一种设计频率源的新方法。方法采用直接数字频率合成器件AD9910,可满足系统高频输出的需要,采用CPLD作为控制芯片,通过SPI方式控制,使所设计的电路具有简... 目的针对目前高场磁共振成像系统中用来产生射频脉冲信号的频率源存在的问题,提出一种设计频率源的新方法。方法采用直接数字频率合成器件AD9910,可满足系统高频输出的需要,采用CPLD作为控制芯片,通过SPI方式控制,使所设计的电路具有简单高效的特点。结果实验结果表明,采用本设计方法可以产生频率、相位、幅度快速切换的高频信号。结论本设计方法为高场磁共振频率源设计提供了一个较好的解决方案。 展开更多

关键词 磁共振成像 直接数字频率合成器 频率源

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