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微型計(jì)算機(jī)斷層成像（Micro-Computed Tomography, Micro-CT）技術(shù)是一種無(wú)創(chuàng)傷的體外檢測(cè)技術(shù)，它具有空間分辨率高、成本低和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。Micro-CT 成像技術(shù)利用了不同組織對(duì)于 X 射線吸收系數(shù)不同的性質(zhì)，使用 X 射線探測(cè)器接收 X 射線經(jīng)衰減之后的信息，通過(guò)重建算法重建出被掃描樣品的三維體數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于骨骼、器官、軟組織、腫瘤、心血管等相關(guān)結(jié)構(gòu)變化研究，疾病的臨床前研究及相關(guān)藥物的臨床前研發(fā)，以及工業(yè)無(wú)損檢測(cè)中。 本團(tuán)隊(duì)基于 Micro-CT 系統(tǒng)的成像原理研發(fā)了高分辨 Micro-CT 小動(dòng)物成像平臺(tái)，該系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，目前已成功研發(fā)并于 2019 年 12 月投入使用。

本發(fā)明公開(kāi)了一種超聲 CT 的成像方法。包括將成像區(qū)域網(wǎng)格化為 M 個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)；環(huán)形探頭以成像區(qū)域?yàn)橹行?360°旋轉(zhuǎn)，獲得 Q*N*K組數(shù)據(jù)；然后獲得該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的渡越時(shí)間向量 T0 以及直線路徑向量L0；最后迭代計(jì)算，獲得所述 M 個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度分布 V，并將所述速度分布 V 歸一化，完成成像。本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化環(huán)形探頭中發(fā)射陣元以及接收陣元的采集次數(shù)和采集角度，并對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與圖像重建，從而使重建出來(lái)的速度分布更精確，以提高成像的信噪比，提高系統(tǒng)的成像質(zhì)量。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于超聲 CT 的合成孔徑成像方法及系統(tǒng)， 所述方法包括如下步驟：S1、利用超聲 CT 環(huán)陣探頭采集超聲反射接 收的數(shù)據(jù)，獲取原始回波數(shù)據(jù)；S2、對(duì)所述原始回波數(shù)據(jù)進(jìn)行合成孔 徑聚焦，獲取各成像點(diǎn)的值；S3、旋轉(zhuǎn)超聲 CT 的環(huán)陣探頭，重復(fù)步 驟 S1-S2，得到多組成像點(diǎn)的值；其中每次旋轉(zhuǎn)的角度小于相鄰兩個(gè)陣 元到環(huán)陣探頭圓心之間的夾角；S4、對(duì)所有成像點(diǎn)的值進(jìn)行加權(quán)平均， 再依次進(jìn)行包絡(luò)檢測(cè)、對(duì)數(shù)壓縮和灰度映射處理，得到最終的高分辨 率圖像。本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)。本發(fā)

簡(jiǎn)單介紹： CT仿真虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用主流的CT設(shè)備和操作系統(tǒng)界面可完成理論知識(shí)、模擬視頻、模擬仿真操作、人機(jī)考試模擬仿真整個(gè)CT系統(tǒng)的工作流程，對(duì)學(xué)生的規(guī)范化實(shí)訓(xùn)與教學(xué)工作。CT仿真虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬CT教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備按照醫(yī)院CT室布局標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。 詳情介紹： CT硬件 一、應(yīng)用主流的CT設(shè)備和操作系統(tǒng)界面可完成理論知識(shí)、模擬視頻、模擬仿真操作、人機(jī)考試模擬仿真整個(gè)CT系統(tǒng)的工作流程，對(duì)學(xué)生的規(guī)范化實(shí)訓(xùn)與教學(xué)工作。模擬CT教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備按照醫(yī)院CT室布局標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。 二、設(shè)備主要組成 1． 掃描床 2． 掃描機(jī)架 3．主機(jī)控制軟件工作站 4 .遙控控制臺(tái) 三、CT硬件主要技術(shù)參數(shù) 1. 掃描床 1.1 床面尺寸≥400mmx1900mm 1.2水平運(yùn)動(dòng)范圍≥1200mm 1.3 垂直運(yùn)動(dòng)范圍≥300mm 1.4床面*高距離地面：≥850mm 1.5 床面*低可降至離地面距離：≤550mm 1.6 掃描床承載重量≥120kg 1.7按照軟件掃描模式可以步進(jìn)及連續(xù)進(jìn)出床 1.8提供頭托、床墊等掃描附件 2 .掃描機(jī)架 2.1機(jī)架尺寸：≥1700x1700x800mm 2.2 旋轉(zhuǎn)方式：定位/螺旋(掃描指示燈) 2.3 機(jī)架孔徑≥700mm 2.4 機(jī)架傾斜角度≥ +/- 24度 2.5 驅(qū)動(dòng)方式：三相異步電動(dòng)機(jī) 2.6 機(jī)架激光定位系統(tǒng)：X/Y/Z方式 2.7機(jī)架兩側(cè)分別各帶一塊控制面板，具備控制床面升降、前后運(yùn)動(dòng)、機(jī)架傾斜運(yùn)動(dòng)，控制激光定位系統(tǒng)、“急停”等按鈕，機(jī)架頂側(cè)具有液晶顯示屏，可顯示各項(xiàng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù) 2.8掃描機(jī)架配備模擬燈光系統(tǒng)，在軟件的相關(guān)體位掃描模式下同步自動(dòng)觸發(fā)，模擬掃描機(jī)架的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)與燈光顯示。 2.9 機(jī)架外形款式要與目前CT機(jī)外形一致。  3.主機(jī)控制軟件工作站 一、應(yīng)用主流的CT設(shè)備和操作系統(tǒng)界面可完成理論知識(shí)、模擬視頻、仿真操作、圖像后處理動(dòng)態(tài)顯示、人機(jī)考試整個(gè)CT系統(tǒng)的工作流程，同時(shí)，可以拓展AI、VR、MR的接口。診斷報(bào)告模板系統(tǒng)、圖像后處理、PACS、可以配合硬件操作指導(dǎo)下接端口達(dá)60個(gè)以上操作臺(tái)對(duì)學(xué)生的規(guī)范化實(shí)訓(xùn)與教學(xué)工作。CT模擬仿真系統(tǒng)具有**系統(tǒng)操作手冊(cè)。 二、主要技術(shù)參數(shù) *1.控制軟件包含理論知識(shí)、包括技師職業(yè)素質(zhì)，CT設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成，CT設(shè)備原理，CT檢查技術(shù)工作流程、臨床應(yīng)用，CT圖像質(zhì)量控制等。規(guī)范化操作流程視頻、包括開(kāi)關(guān)CT設(shè)備，燈絲預(yù)熱，空氣校正，接待被檢查者，各部位掃描，控制臺(tái)操作，送被檢查者。仿真系統(tǒng)、包括從頭部到足部平掃描與增強(qiáng)掃描、圖像處理，圖像排版與攝影。圖像后處理動(dòng)態(tài)顯示、3D、CTA、冠狀動(dòng)脈掃描等。人機(jī)考試、可以進(jìn)行對(duì)錯(cuò)分析，分?jǐn)?shù)，時(shí)間顯示。報(bào)告診斷模板、圖像處理與圖像后處理系統(tǒng)。主界面功能選擇區(qū)，其中： 欄為功能切換按鈕，從左往右依次為：“主界面操作區(qū)”、“顯示瀏覽區(qū)”、“圖像處理區(qū)”、“操作向?qū)^(qū)”、“關(guān)機(jī)”。（掃描（SCAN）、顯示瀏覽（DISPLAY）、圖像處理（IMAGEWORKS））人機(jī)考試等項(xiàng)目，都具有英文顯示界面。可以進(jìn)行技能操作比賽，可以顯示比賽選手參賽號(hào)、分?jǐn)?shù)、名次等。人機(jī)考試可以自動(dòng)打分、排名、對(duì)錯(cuò)、升級(jí)、增加考試卷等。 2．掃描（SCAN）模塊必須具備新建病人信息功能：包含Exam Number(檢查號(hào))、Accessions Number(附加號(hào))、Patient ID(病人識(shí)別號(hào))、Patient Name(病人姓名)、Birthdate(出生年月)、Sex（性別）、Age(年齡)、Weight(體重)、Exam Description(檢查部位描述)等信息 *3.掃描（SCAN）模塊必須包含頭顱、胸部、腹部、膝關(guān)節(jié)等至少13個(gè)以上掃描部位選取功能，具有中英文對(duì)照顯示，每一個(gè)掃描部位中 至少包含 普通平掃、螺旋掃描、增強(qiáng)掃描 、增加或者減少掃描序列。每一個(gè)掃描過(guò)程操作、顯示增強(qiáng)劑量、速度、時(shí)間、輻射劑量顯示、能肝臟分期掃描、腎臟分期掃描、腰椎椎體與椎間盤(pán)分別掃描有CTA、3D、冠狀動(dòng)脈成像過(guò)程動(dòng)態(tài)顯示方案。 *4.可設(shè)置病人體位的選擇：頭先進(jìn)、腳先進(jìn)、側(cè)位等,可以進(jìn)行各種定位線名稱選擇調(diào)整等。 5.具備CT球管預(yù)熱和探測(cè)器校準(zhǔn)模塊、開(kāi)、關(guān)設(shè)備、快、慢掃描床進(jìn)入操作、錯(cuò)誤提醒系統(tǒng)。 6．定位線設(shè)定，自動(dòng)顯示定位區(qū)域框，可調(diào)節(jié)定位區(qū)域大小，左右、傾斜角度調(diào)整，顯示定位線向基準(zhǔn)線的選擇、可以改變定位線名稱，增加或者減少序列 7．*執(zhí)行掃描，可選擇掃描類型4種、起始點(diǎn)數(shù)值顯示與改變，層數(shù)顯示與改變，螺距顯示與改變，用探測(cè)器排數(shù)顯示與改變，掃描速度顯示與改變，層厚度顯示與改變，機(jī)架角度顯示與改變，改變KV、MA、S、FOV等參數(shù)調(diào)整，系統(tǒng)會(huì)象真實(shí)CT 機(jī)器一樣在圖像顯示區(qū)實(shí)現(xiàn)掃描圖像一幅緊接一幅動(dòng)態(tài)顯現(xiàn)的整個(gè)過(guò)程，同時(shí)掃描模擬進(jìn)度條一直前行直到圖像掃描完成，掃描出的圖像必須與掃描方案一致。增強(qiáng)掃描 必須顯示增強(qiáng)CT圖像。排版各種方案、單、多幅、圖像定位線顯示、快捷攝影，拍片、窗寬、窗位、骨窗、腦窗、縱膈窗、圖像處理、發(fā)送、肺窗、可增加老師指導(dǎo)綜合性圖像處理（DR、CT、MR）教學(xué)、訓(xùn)練、練習(xí)工作站軟件。 9.可進(jìn)行病人信息數(shù)據(jù)管理。人機(jī)考試系統(tǒng)可以打出分?jǐn)?shù)、回顧性對(duì)錯(cuò)。系統(tǒng)技能比賽打出分?jǐn)?shù)、編號(hào)、對(duì)錯(cuò)分析等。具有指向性考題與增加考試卷和升級(jí)功能。 10.圖像處理功能：包含多幅顯示、局部放大、任意旋轉(zhuǎn)、正負(fù)像、顯示定位像中的掃描線等。 11.圖像測(cè)量功能：包含長(zhǎng)度、曲線、間隙、面積和CT值測(cè)量等方式。 12.三維重建功能：包含體積重建（VR）、曲面重建（CPR）、多平面重建                     （MPR）等處理功能。 13.標(biāo)準(zhǔn)診斷報(bào)告系統(tǒng)模塊：私人報(bào)告模板與公共報(bào)告模板，滿足圖文報(bào)告的需求。可以連接PACS遠(yuǎn)程診斷。 14.膠片打印模塊，多種膠片窗分格，單、多幅或者一鍵成像等與激光膠片打印機(jī)相連后可打印膠片

申請(qǐng)人自2002年8月開(kāi)始在醫(yī)學(xué)低劑量CT圖像成像、處理等方向開(kāi)展學(xué)習(xí)和研究工作，從理論探索和應(yīng)用拓展兩個(gè)方面同時(shí)開(kāi)展科學(xué)研究，先后提出了“基于區(qū)別性稀疏表示的低劑量CT成像”，“基于大尺度平均的低劑量CT圖像后處理”，“基于深度學(xué)習(xí)的低劑量CT成像”等一系列創(chuàng)新算法，其中“基于區(qū)別性稀疏表示的低劑量CT成像”算法已通過(guò)專利形式轉(zhuǎn)讓到國(guó)內(nèi)龍頭大型醫(yī)療設(shè)備商上海聯(lián)影醫(yī)療設(shè)備有限公司，目前已經(jīng)在其即將推出的最新的U780 CT機(jī)上得到了應(yīng)用。

杭州電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院楊勇教授為方艙CT機(jī)（超級(jí)殺菌機(jī)器人）主要研發(fā)者，它能大幅提升新冠肺炎CT檢測(cè)速度。 同別的CT機(jī)不同，這臺(tái)機(jī)器每?jī)纱螜z測(cè)之間幾乎不用“休息”，因?yàn)槊看螜z測(cè)后的CT機(jī)殺菌時(shí)間只需要3分鐘。像新冠肺炎CT影像檢測(cè)，因?yàn)樾鹿诜窝讉魅拘愿撸看螜z測(cè)后CT機(jī)都要消毒，而且消毒要求很高，如果消毒達(dá)不到要求很容易造成二次甚至多次感染。有些疑似新冠患者接受檢測(cè)，實(shí)際上本人并非真正感染，如果因?yàn)橄静粡氐妆籆T室上飄浮附著的病毒傳染，那簡(jiǎn)直是災(zāi)難。所以一定程度來(lái)說(shuō)，CT機(jī)的檢測(cè)效率受限于消毒水平和速度。而明峰方艙CT機(jī)，自帶“強(qiáng)紫外殺菌機(jī)器人”，考慮到一般CT機(jī)每次檢測(cè)后的固定噴劑殺菌需要至少半個(gè)小時(shí)，這就意味著前者一旦開(kāi)機(jī)，同樣時(shí)間頂上好幾個(gè)常規(guī)CT機(jī)加起來(lái)的檢測(cè)量。最早援助武漢的兩臺(tái)明峰方艙CT機(jī)，都是捐贈(zèng)給武漢的。后續(xù)還會(huì)有將近20臺(tái)發(fā)往武漢和全國(guó)各地，進(jìn)行新冠肺炎檢測(cè)。這也是國(guó)內(nèi)首次在方艙CT機(jī)上使用殺菌機(jī)器人。

乳腺超聲CT利用透射式超聲進(jìn)行成像，將乳腺浸泡在水中，外圍是環(huán)形超聲探頭，依次發(fā)射和對(duì)相接受超聲波。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 乳腺癌的早期診斷可大大提高存活率。乳腺癌如果能在第0期（最初期階段）和第I期發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)合理科學(xué)治療，患者5年生存率可接近100%；但到了第IV 期，患者5年生存率只有22%。可見(jiàn)乳腺癌的普查以及早期診斷具有非常重要的意義。本成果旨在提供一種安全高效，適合東亞女性生理特征，高分辨率高敏感度的乳腺癌普查和早期檢測(cè)的影像學(xué)手段。乳腺超聲CT利用透射式超聲進(jìn)行成像，將乳腺浸泡在水中，外圍是環(huán)形超聲探頭，依次發(fā)射和對(duì)相接受超聲波。該方式無(wú)放射性，無(wú)需擠壓，適合各種大小乳腺，可重復(fù)性好，圖像噪音低，分辨率高，特別適合于我國(guó)女性乳腺癌的早期檢測(cè)。并且，由于該技術(shù)采用類似于CT的標(biāo)準(zhǔn)化操作模式，可避免常規(guī)超聲檢查的人為操作誤差，同樣適用于醫(yī)療水平相對(duì)較低地區(qū)的醫(yī)院推廣使用。

小動(dòng)物CT

南開(kāi)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院程明明教授團(tuán)隊(duì)與北京推想科技有限公司的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，在CT影像智能診斷方面有緊密的合作基礎(chǔ)，并在前期研究中取得豐富的成果。 自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來(lái)，相關(guān)技術(shù)人員深入湖北疫區(qū)合作醫(yī)院，將智能診斷技術(shù)用于新冠病毒的篩查。武漢同濟(jì)醫(yī)院過(guò)去幾周實(shí)際發(fā)生的475例疑似肺炎CT數(shù)據(jù)當(dāng)中，人工智能(AI)對(duì)于疑似肺炎CT的敏感度為98.32%，對(duì)于同時(shí)期140例有癥狀但是確認(rèn)非肺炎患者的CT特異度為82.14%。該系統(tǒng)為一線醫(yī)生篩查提供了重要幫助。  武漢同濟(jì)醫(yī)院醫(yī)生正在使用CT影像AI篩查系統(tǒng) 初步實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果表明，利用各級(jí)醫(yī)院普遍使用的CT影像獲取設(shè)備，以及人工智能在線篩查系統(tǒng)，有望為新冠病毒防控工作提供智能輔助的雙保險(xiǎn)，極大提升篩查效率。在與新冠病毒爭(zhēng)分奪秒的戰(zhàn)役中取得先機(jī)。該項(xiàng)目目前已完成具有較強(qiáng)實(shí)用性的版本，可以為防疫工作提供實(shí)質(zhì)性輔助。研究團(tuán)隊(duì)還在積極探索更高的檢測(cè)精度和更細(xì)致的量化分析技術(shù)。 新冠肺炎AI系統(tǒng)具有三大重要功能：快速篩查及預(yù)警提示、數(shù)字化精準(zhǔn)輔助診斷與病程監(jiān)控、區(qū)域疫情實(shí)時(shí)監(jiān)控。該系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)包括疫區(qū)在內(nèi)的40家醫(yī)院應(yīng)用部署，數(shù)據(jù)累積8.1萬(wàn)份，為進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能奠定了基礎(chǔ)。

可直觀展示螺旋CT機(jī)架和檢查床的結(jié)構(gòu)（與真機(jī)比列1:6）； 可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或軟件控制檢查床的進(jìn)出機(jī)架運(yùn)動(dòng)過(guò)程； 可實(shí)現(xiàn)仿真人體模型的基本擺位操作訓(xùn)練（仿真人體模型：人體=1:6）； 可配合臨床數(shù)字人CT虛擬軟件實(shí)現(xiàn)仿真掃描過(guò)程，包括普通斷層掃描和螺旋CT掃描。