多先验信息约束ldCT图像鲁棒重建新方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81000613
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    马建华
  • 依托单位：
    南方医科大学
  • 学科分类：
    H2702.X射线与CT、电子与离子束
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

X 射线计算机断层成像(CT)是现代影像学的杰出代表，已在临床诊断和治疗中广泛使用。但过量照射X光可诱发癌症、白血病或其他遗传性疾病，因此CT的剂量安全已成为业界关注的焦点。如何以最小的代价和X射线剂量获得最佳的CT诊断效果，已经成为临床最为迫切的需求。本项目旨在提出新的适用于低剂量CT(low-dose CT，简称ldCT)成像的重建方法，主要研究内容包括：(1) 采用现代 CT 成像系统设计理念和技术处理，从临床CT成像系统的投影数据测量模型出发，采用理论分析、信息建模与临床实验等手段，建立新的ldCT投影数据测量方程；(2) 利用多种新技术（管电流调制TCM技术等）导引的先验信息约束，构建相应的ldCT重建模型及其优化重建算法；(3) 对新的重建方法进行临床分析与评价，反复试验直至得到优质的临床诊断用ldCT图像。

结项摘要

X 射线CT是现代影像学的杰出代表，已在临床诊断和治疗中广泛使用。但过量照射X光可诱发癌症、白血病或其他遗传性疾病，如何以最小的代价和X射线剂量获得最佳的CT诊断效果是临床最为迫切的需求。本项目重点研究了适用于低剂量CT(low-dose CT，简称ldCT)成像的图像重建方法，主要包括利用现代 CT 成像系统设计理念和技术，从临床CT成像系统的投影数据测量模型出发，采用理论分析、信息建模与临床实验等手段，建立了新的ldCT投影数据方差估计新形式，为低剂量CT图像重建提供了重要的理论基础； 提出了不同的多先验信息约束的ldCT投影数据校正模型和图像重建模型，并发展了已有的模型优化算法，以适应于工程应用；本课题中提出的多个低剂量CT成像技术已经应用于东软医疗64层CT设备中，部分结果已经可用于临床诊断。在本课题的资助下，共发表期刊论文20篇（其中SCI论文收录10篇），发表国际会议论文14篇，申报国家发明专利6项，已授权2项，登记软件版权1项，培养博士生3人，硕士生6人，已毕业3人，培养中青年学术带头人2人，其中1人由副教授晋升为教授，1人由讲师晋升为副教授，超额完成了课题的既定目标。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（15）
专利数量（0）
An Adaptive Prediction-Correction Method for Solving Large-Scale Nonlinear Systems of Monotone Equations with Applications
求解大规模非线性单调方程组的自适应预测校正方法及其应用
  • DOI：
    10.1155/2013/619123
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    ABSTRACT AND APPLIED ANALYSIS
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yu, Gaohang;Niu, Shanzhou;Song, Yisheng
  • 通讯作者：
    Song, Yisheng
Low-dose computed tomography image restoration using previous normal-dose scan
使用先前的正常剂量扫描进行低剂量计算机断层扫描图像恢复
  • DOI：
    10.1118/1.3638125
  • 发表时间：
    2011-10-01
  • 期刊：
    MEDICAL PHYSICS
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Ma, Jianhua;Huang, Jing;Chen, Wufan
  • 通讯作者：
    Chen, Wufan
动态PET重建中的区域时空先验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中国图象图形学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    边兆英;路利军;马建华;冯前进;陈武凡
  • 通讯作者：
    陈武凡
Iterative Reconstruction for X-Ray Computed Tomography Using Prior-Image Induced Nonlocal Regularization
使用先验图像诱导非局部正则化的 X 射线计算机断层扫描迭代重建
  • DOI：
    10.1109/tbme.2013.2287244
  • 发表时间：
    2014-09-01
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Zhang, Hua;Huang, Jing;Chen, Wufan
  • 通讯作者：
    Chen, Wufan
基于全变分α散度最小化的PET优质重建
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    电子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田玲玲;黄静;马建华;路利军;边兆英;张华;高杨;喻高航;陈武凡
  • 通讯作者：
    陈武凡

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其他文献

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  • 通讯作者：
    郭宏

其他文献

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马建华的其他基金

跨机型低剂量CT可迁移成像的数学理论与方法
  • 批准号：
    12226004
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
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    数学天元基金项目
医用多级能谱CT低剂量精准成像新方法及关键技术研究
  • 批准号：
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  • 批准年份：
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基于系统精准建模的超低剂量SCT优质成像新方法研究
  • 批准号：
    81371544
  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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相似国自然基金

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  • 批准号：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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