目的:建立一种三维定量测量方法用于评估颞下颌关节髁突骨改建。方法:将2014年11月至2019年8月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院颞下颌关节病及口颌面疼痛诊治中心且诊断为颞下颌关节急性不可复性关节盘前移位或关节盘绞锁、采用手法复位关节盘结合前伸再定位 垫治疗的41例患者（共82侧髁突）资料纳入研究，其中男性10例，女性31例，年龄为12~30（19.7±4.4）岁。获取治疗前后6~12个月的锥形束CT图像。根据髁突轴位、矢状位及冠状位影像中“双线征”数目定性评价髁突骨改建，将82侧髁突分为无改建组（0个“双线征”）、部分改建组（1~4个“双线征”）和显著改建组（5~6个“双线征”）3组。应用锥形束CT数据进行髁突骨改建的三维定量测量。采用基于人工预标注结合分水岭算法的半自动分割方法分别对治疗前后的锥形束CT影像进行分割，重建颞下颌关节髁突的表面模型，应用基于距离图的初始配准和基于灰度信息的二次配准，将治疗前后的髁突图像配准重叠后髁突和髁头的体积差定量反映髁突骨改建程度。 结果:二维定性评价的 Kappa值为0.66~0.87。三维定量测量髁突及髁头体积的同一研究者组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）值分别为0.998和0.941，不同研究者组间ICC值分别为0.999和0.942。治疗后髁突和髁头的体积较治疗前增加量分别为（41.7±90.2） mm3和（62.8±70.9） mm3。82侧髁突中无改建组21侧、部分改建组20侧，显著改建组41侧。显著改建组治疗后较治疗前髁突和髁头体积增加量均为最大，部分改建组次之，无改建组最小（ P<0.05）。 结论:三维定量测量评价髁突骨改建程度的方法一致性和可靠性良好，定量变化值可以反映不同程度的髁突骨改建，其中将髁头作为感兴趣区计算的体积变化量更敏感。

目的:探讨心脏MRI三维（3D）平衡稳态自由进动（b-SSFP）电影成像技术评估儿童法洛四联症（TOF）术后患者心功能的可行性。方法:回顾性收集2018?年4?月至2019?年10?月于上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心30?例TOF术后患儿，2017?年6?月至2018?年8?月社会招募10?名儿童健康志愿者。TOF术后患儿及儿童志愿者均进行心脏二维（2D）b-SSFP和3D b-SSFP序列电影成像，记录总成像时间。以5?分法对图像质量评分，≥3?分为满足临床诊断需要。分别测量左右心室舒张末期容积（EDV）、收缩末期容积（ESV）、每搏输出量（SV）、射血分数（EF）、心输出量（CO）和心指数（CI）。2?种序列测量的心功能参数的比较，符合正态分布采用配对 t检验，不符合正态分布采用Wilcoxon检验。采用Pearson或Spearman相关分析2?种图像测量各参数的相关性。 结果:2D b-SSFP序列成像时间为（426.5±13.0）s，3D b-SSFP为（24.7±2.5）s。2D b-SSFP图像质量评分优于3D b-SSFP，差异均有统计学意义（TOF术后患者： Z=-3.879， P<0.001；志愿者： Z=-2.646， P=0.003)。所有2D和3D b-SSFP序列采集图像质量评分均≥3?分，可用于临床诊断。2D和3D b-SSFP序列测量TOF术后患儿及志愿者心功能参数差异均无统计学意义（ P>0.05)。2?种序列测量TOF术后患儿左心室的EDV、ESV、SV、EF、CO和右心室的EDV、ESV、SV呈高度正相关（ r均>0.8， P均<0.05）；儿童健康志愿者左心室的EDV、ESV、SV和右心室的EDV、SV呈高度正相关（ r均>0.8， P均<0.05）。 结论:与2D b-SSFP序列相比，3D b-SSFP序列采集时间短，图像质量可满足诊断需求，且心功能测量数据准确，在儿童心脏MRI中有良好的应用前景。

目的:初步探索三维超声融合成像(3DUS FI)可视化技术在引导肝细胞癌(HCC)热消融术中精准布针的临床价值。方法:回顾性分析2019年11月至2021年12月于中山大学附属第一医院行3DUS FI引导下热消融治疗的56例HCC患者(59个病灶)。术前采集患者三维超声容积图像并与实时二维超声图像融合配准，将肿瘤及5 mm安全边界分割标记出来后在三维可视化下进行术前规划并实时引导热消融。术后1个月行增强CT/MRI评估病灶是否消融完全并测量消融边界，分析消融边界与局部肿瘤进展(LTP)发生率的关系。结果:所有病灶术中均可成功配准并三维显示。术后超声造影显示所有病灶均达到完全消融。共有37个病灶可依据术后1个月增强CT/MRI评估消融效果和消融边界，其中32个(86.5%)病灶达到完全消融且消融边界≥ 5 mm。随访期间，4个病灶发生LTP，其中3个发生在消融边界<5 mm处，所有病灶1年和2年的累积LTP率均为7.1%。所有患者均未发生与热消融治疗相关的严重并发症以及死亡事件。结论:3DUS FI可视化技术引导HCC热消融术中精准布针是可行并且安全的。

目的:探讨改进互信息与图像金字塔相结合的二维-三维配准方法的价值。方法:将3次B样条曲线的连续图像表示与Parzen直方图估计融合到该算法中，以胸腔作为研究对象，通过数字重建放射影像生成的正交位的模拟X线图和与其本身进行一定变换后的图像进行配准实验，观察配准精度和时间。结果:经过50组对照试验得出本方法相较于传统配准方法在 x、 y轴向上的位移精度分别提高了53.39%、21.33%，配准时间缩短了91.93%。相较于近几年的改进算法在 x、 y轴向上的位移精度分别提高了17.65%、13.79%，并将配准时间进一步提高了19.64%。 结论:该方法可以有效提高二维-三维图像的配准精度和效率，且均符合手术过程中图像配准2 mm以内的要求。该方法的高效、准确为临床诊断和放疗自动化提供了有利的信息，同时也为肿瘤位置误差校正和医用机械臂自动摆位奠定了基础。

目的:探讨7.0 T MR不同匀场模式在二维及三维T 2WI中的临床应用价值。 方法:前瞻性入组2022年11月至2023年5月解放军总医院第一医学中心接受7.0 T MR检查的健康志愿者23名，其中12名接受二维T 2WI扫描、14名接受三维T 2WI扫描。二维T 2WI的匀场模式包括患者特定（PS）模式、直接信号控制（DSC）模式、标准圆极化（CP）模式和区域选择（VS）模式，三维匀场模式包括通用脉冲（UP）模式及CP模式。采用主观图像质量评分和信噪比（SNR）对幕上及幕下图像质量进行评估。多组间定量指标的比较采用重复测量方差分析或Friedman检验；2组间定量指标的比较采用配对样本 t检验或Wilcoxon符号秩检验。 结果:二维T 2WI中PS模式、DSC模式、VS模式、CP模式的幕下图像质量评分、SNR总体差异有统计学意义（ F=26.74， P<0.001； F=28.24， P<0.001），其中PS模式、DSC模式、VS模式幕下图像质量评分、SNR优于CP模式（ P<0.05）。T 2WI中PS模式、DSC模式、CP模式幕上图像质量评分、SNR总体差异无统计学意义（ P>0.05）。三维T 2WI中UP模式幕上及幕下图像质量评分均优于CP组，差异有统计学意义（ Z=-2.74， P=0.006； Z=-3.24， P=0.001）。三维T 2WI中UP模式幕下图像SNR优于CP模式，差异具有统计学意义（ t=3.49， P=0.004）；UP模式与CP模式幕上图像SNR差异无统计学意义（ P>0.05）。 结论:7.0 T MR不同匀场模式的T 2WI可为临床应用提供数据支持，有助于对幕下病灶进行精准诊断。

目的:探讨一种多代理强化学习框架(Multi-Agent Reinforcement Learning framework，MARL framework)在三维超声中自动定位子宫冠状面的准确性与临床应用价值。方法:选取深圳市罗湖区人民医院2020年5月间进行常规妇科检查的144例女性患者作为研究对象，应用迈瑞高端彩色多普勒超声系统(Resona-8)收集所有研究对象的子宫三维容积数据，由一位超过5年临床经验的超声医师采集存储数据，手动定位子宫冠状平面并记录时间，同时通过多代理强化学习框架在所有收集的数据中自动定位子宫冠状平面并记录时间。将两种方法得到的子宫冠状平面图像混编在一起，由两位高年资超声专家对图像进行双盲评分(范围0~1)，以两位专家评分的平均分均≥0.6分为合格。结果:①144例患者，两种方法定位的子宫冠状平面中，手动方法定位的冠状面合格的有131个，自动方法定位的冠状面合格的有137个；运用卡方检验对比手动法和自动法得到的子宫冠状平面图像合格率差异无统计学意义(χ 2＝1.934， P＝0.164)。②应用四分位距法分析，自动组的图像得分为0.80(0.75，0.90)，而手动组的图像得分为0.80(0.75，0.90)；运用Wilcoxon符号秩检验两种方法所得子宫冠状平面图像得分，统计发现其差异无统计学意义( Z＝1.241， P＝0.215)。③运用配对 t检验统计两种方法定位子宫冠状面所需时间，手动方法所需时间为(63.65±10.182)s，自动方法所需时间为(3.25±0.294)s，两者之间的差异有统计学意义( t＝19.52， P<0.001)。 结论:基于多代理强化学习框架的方法自动定位三维超声中的子宫冠状平面具有较高获取率，且图像质量较好，同初级超声医师的手动组相比大大缩短了操作时间，可有效应用于临床实践中，并为子宫相关疾病的智能诊断奠定了基础。

目的:探讨三维超声心动图评估心尖肥厚型心肌病(ApHCM)患者左心房结构与功能的临床价值。方法:连续性纳入2020年9月至2022年12月于华中科技大学同济医学院附属同济医院确诊的112例ApHCM患者作为ApHCM组，根据肥厚心肌累及的范围(仅累及心尖段或心尖段与中间段)分为单纯型与混合型ApHCM。41例年龄、性别相匹配的健康志愿者作为对照组。采集受检者二维及三维超声心动图图像，比较对照组与ApHCM组、单纯型和混合型ApHCM患者左心房二维及三维容积与应变参数的差异。分析左心房二维及三维参数的相关性和可重复性，绘制ROC曲线建立左心房容积异常三维容积参数截断值。应用Logistics回归分析确定ApHCM患者左心房扩大的影响因素。结果:与对照组相比较，ApHCM组二维左心房最大容积指数(2D LAVimax)、二维左心房最小容积指数(2D LAVimin)、三维左心房最大容积指数(3D LAVimax)、三维左心房最小容积指数(3D LAVimin)、三维左心房收缩前期容积指数(3D LAVipreA)增大( Z＝－6.54、－6.38、－6.98、－7.40、－6.96，均 P<0.001)，而二维左心房射血分数(2D LAEF)( Z＝－3.75， P<0.001)、二维左心房扩张指数(2D LAEI)( t＝－4.15， P<0.001)、三维左心房射血分数(3D LAEF)( Z＝－5.09， P<0.001)、三维左心房扩张指数(3D LAEI)( t＝－5.49， P<0.001)、二维左心房存储期应变(2D LASr)( t＝－12.03， P<0.001)、二维左心房管道期应变(2D LAScd)( t＝7.91， P<0.001)、二维左心房收缩期应变(2D LASct)( t＝6.06， P<0.001)、三维左心房存储期应变(3D LASr)( t＝－9.23， P<0.001)、三维左心房管道期应变(3D LAScd)( t＝7.12， P<0.001)、三维左心房收缩期应变(3D LASct)( t＝4.78， P<0.001)均减小，差异有统计学意义。ApHCM患者中，混合型的2D LAVimax、3D LAVimax、2D LAVimin、3D LAVimin、3D LAVipreA较单纯型显著增大(均 P<0.05)，2D LAEF、2D LAEI、2D LASr显著减少(均 P<0.05)；而3D LAEI、3D LASr在两种类型间差异无统计学意义(均 P>0.05)。左心房容积与应变的2D和3D测值之间均有相关性，其中LAVimax、LAVimin、LAEF、LASr、LAEI呈中等以上相关( r＝0.91、0.93、0.72、0.76、0.57，均 P<0.05)。尽管左心房三维容积测值的可重复性高于二维测值，但三维应变测值的可重复性均低于二维测值。3D LAVimax、3D LAVimin、3D LAVipreA识别左心房扩大的截断值分别为36 ml/m 2、18 ml/m 2、27 ml/m 2。Logistics回归分析表明左心室收缩期闭塞与腔室比值是ApHCM患者左心房扩大的独立影响因素( OR＝1.20， P<0.001)。 结论:三维超声心动图能够准确评估ApHCM患者左心房结构与功能的改变，左心室收缩期闭塞与腔室比值是ApHCM患者左心房扩大的独立影响因素。

目的:提出一种新的基于标记点的三维医学图像配准方法,并对其可行性进行验证.方法:将带有6个标记点的定位工具分别与由腰椎、颈椎模型骨、动物(猪)脊椎骨和尸体脊椎骨等构成的25例试验对象固定在一起,进行三维X射线扫描,从而获得医学图像.识别采集的25幅三维医学图像中的标记点,计算得到刚体配准矩阵和配准误差.结果:将带有150个标记点的25幅图像,经过移动立方体(MC)算法结合标记点几何特征初步粗筛得到170个标记点,经过二次精细筛选之后得到131个正确标记点.因标记点数目有冗余,25组数据全部配准成功,误差均<1 mm.结论:基于标记点的三维医学图像配准方法可以自动识别标记点,具有较好的识别效果和图像配准精度,配准误差可满足临床要求.

目的 提出一种基于形变量和相似性测度相关联的二维/三维(2D/3D)图像弹性配准算法.方法 算法采用B样条形变方法建立3D形变模型,通过构建术前3D图像中重要解剖点的形变量和术前3D图像的数字重建影像(digitally reconstructed radiographs,DRR)相似性测度之间的函数关系,实现术中2D图像对术前3D图像形变的追踪.采用两套3D肺部CT图像和2D-DRR图像验证算法性能,以标记点距离误差评估算法精度.结果 配准后两套数据的标记点距离误差在(0.7799±0.3628)mm到(1.8194±1.2046) mm之间.表明本文提出的2D/3D弹性配准算法具有较小的配准误差,配准精度与3D/3D混合弹性配准算法精度在一个数量级上.结论 本文提出的方法 能够精确地完成全局的2D/3D肺部图像弹性配准.

目的 探讨图像引导放射治疗(IGRT)技术不同验证模式对头颈部肿瘤调强放疗摆位误差的影响.方法 选择20例行调强放疗的头颈部肿瘤患者,根据接受的验证方式分为A组及B组,每组各10例.A组患者行二维KV-KV位置验证,B组患者行三维锥体束CT(CBCT)位置验证.对比两组水平方向上的摆位误差及验证效果.结果 两组患者水平方向上前后、头脚、左右位置的摆位误差比较,差异均无统计学意义(均P>0.05).A组的验证时间及影像采集获取时间均短于B组(均P<0.05),但B组的影像清晰度、配准区域、配准方式均优于A组.结论 IGRT技术的二维KV-KV验证模式和三维CBCT验证模式在水平方向上对摆位误差的验证效果相当.