涨知识 元宵节用CT扫描汤圆来区分口味靠谱吗?

涨知识 元宵节用CT扫描汤圆来区分口味靠谱吗?

元宵佳节,团团圆圆,吃汤圆是元宵节必不可少的活动之一。正巧,单位发了一包什锦口味汤圆,这下可以一饱口福了。然而,众口难调,同事们爱吃的汤圆口味各不相同,有爱吃黑芝麻味的,有爱吃花生味的,有爱吃豆沙味的,有爱吃水果味的,还有爱吃肉馅汤圆的(蛤??)。这可难坏了小编,所有汤圆都是白白胖胖的形状,单看外观区分口味是不大可能了,怎么办呢?小编灵机一动,望向了旁边的NeuViz Prime极速能谱CT,用CT扫描汤圆来区分口味,靠谱吗?

我们把什锦汤圆摆放在托盘上,托盘共计15枚汤圆,共5种口味,每种口味3枚。CT设备采用东软医疗NeuViz Prime 极速能谱CT。

左图:汤圆摆放方式,不同口味随机分布,为方便后续描述,将所有汤圆按顺序编号;右图:扫描场景

可以看出,在平扫状态下,不同口味的汤圆影像学表现有一定差异,但通过随机选取几个馅料的CT值,我们发现,影像学表现有区别的汤圆(例如1号和4号),CT值却较为相近,显然,单纯依靠平扫结果实现分类识别的准确性不足,也不够直观。

接下来,我们对汤圆进行了能谱扫描。基物质对选择水-钙,自动选取最佳单能图,并使用伪彩图显示,结果如下:

能谱扫描给黑白的CT图像赋予了美丽的色彩,我们可以非常直观地区分不同口味的汤圆,即分类一:1,3,14号;分类二:2,9,12号;分类三:4,7,11号;分类四:5,13,15号;分类五:6,8,10号。但这时,我们还是无法确定每一种类的汤圆是什么口味的,这时就要用到能谱分析中的能谱曲线工具了。

我们对每种汤圆的馅料进行了单独的能谱扫描,因此,我们将汤圆的能谱曲线与馅料的能谱曲线逐一对比,即可得知汤圆的具体馅料,结果如下:

左图:15颗汤圆的能谱曲线,可以较为明显看出分为5类;右图:每种馅料的能谱曲线

到这里我们基本可以判断,分类一(1,3,14号)对应黑芝麻口味,分类二(2,9,12号)对应草莓味,分类三(4,7,11号)对应肉馅,分类四(5,13,15号)对应豆沙味,分类五(6,8,10号)对应花生味。为了验证CT分析结果的准确性,小编决定煮了这些汤圆,和同事们一起,用味蕾判断CT的分析结果。试吃结果表明,能谱CT判断馅料的成功率为100%!小编成功地做到了让每个人都吃到了自己想吃口味的汤圆,目标达成!

我们知道,传统的CT扫描通过使用单一的管电压释放的X射线采集人体的衰减信号,得到人体内部图像。而能谱CT则是采用高低管电压两组能量分布不同的X射线分别采集,并通过一系列复杂计算得到不同光子能量下的人体内部信息,这种方式不仅仅能够观察人体解剖结构,还能够反应人体内部物质组成成分、代谢功能等一系列功能学信息。因此,能谱技术是CT发展的一次飞跃,它将CT由单一解剖学成像设备过渡到解剖+功能学成像设备。

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