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单

位

单位名称

东南大学

所在地区

南京市玄武区

主管部门

东南大学

通信地址

南京市四牌楼2号

联系人

鲍旭东

联系电话

13951004643

邮政编码

210096

电子信箱

bao.list@seu.edu.cn

单位性质

1

1. 大专院校  2. 科研院所  3. 企业  4. 其他

项目起始时间

2010-0

项目计划完成时间

2012-12

验收形式

1、会议

验收时间

2014-03-15

验收地点

东南大学

成 果 形 式

(可选多项)

1

3

7

9

1. 论文论著                   2. 研究(咨询)报告

3. 新产品(或农业新品种)       4. 新装置

5. 新材料                     6. 新工艺(或新方法、新模式)

7. 计算机软件                 8. 技术标准

9. 专利                       10. 其它

专利申请(件)

发 明

11

实用新型

4

外观设计

0

专利授权(件)

发 明

0

实用新型

3

外观设计

0

发表论文（篇）

论文总数

科学引文索引（SCI）

工程索引（EI）

7

3

4

出版科技著作

0  （部）

制定技术标准

0  （个）

新 产 品

1  （个）

  其中：国标

0  （个）

建成新装置

0  （套）

农业新品种

0  （个）

软件著作权

0  （项）

新 工 艺

0  （项）

姓  名

性别

出生年月

专 业

学 历

职 称

联系电话

鲍旭东

男

1963-10-25

数字图像处理

硕士

教授

13951004643

罗立民

男

1956-07-23

数字图像处理

博士

教授

13705152673

项目研发人员总数

21

  其中:博士

4

       硕士

4

  其中:高级职称

3

       中级职称

4

其中:在校研究生

7

留学归国人员

1

外籍人才

0

项目

总经费

其中

省拨款

单位自筹

部门、地方配套

其他来源

预算总额

（按合同自动生成）

500

100

400

0

0

已到位数

527.24

100

427.24

0

0

经费支出

其中:省拨款

备注

1、人员费

154.22

0

2、设备费

135.15

47.59

3、材料费

159.78

28.5

4、测试化验加工费

40.65

5.46

5、燃料动力费

14.55

7.05

6、差旅费

6.45

3.49

7、会议费

0

0

未包含项目验收会议费用

8、出版费

3.36

1.78

9、管理费

5

5

10、其他费用

8.08

0.8

合计：

527.24

99.67

特等奖

一等奖

二等奖

三等奖

国家自然科学奖

0

0

0

0

国家发明奖

0

0

0

0

国家科技进步奖

0

0

0

0

国家部门科技进步奖

0

0

0

0

省科技进步奖

0

0

0

0

技术指标名称

单 位

合同技术指标

技术指标实际完成情况

平板X线探测器分辨率

毫米

0.1

0.09

扫描时间/曝光时间

秒

14/(2-6)

14/(2-6)

锥束CT重建分辨率 最高/全局

毫米

0.1/0.3

0.09/0.26

锥束CT重建时间

秒

＜150

7-10

微焦点高频X线射线源

完成

完成

3D影像工作站（软件）

完成

完成

3D头影测量模块（软件）

完成

完成

3D种植治疗计划（软件）

完成

完成

3D口腔正畸治疗计划（软件）

完成

完成

经济指标名称

单 位

合同经济指标

经济指标实际完成情况

新增产值

万元

新增销售额

万元

新增利税

万元

新增出口创汇

万美元

新增服务收入

万元

建设任务名称

单 位

合同建设任务

建设任务实际完成情况

1、主要研究内容

项目包含较多的技术难点，这些技术问题的解决方案即项目研究的内容，所有技术问题都是国内企业尚未解决的问题，其中，三维头影测量及口腔正畸、种植计划软件目前国际上也处于研究阶段，因此，以下技术问题的研究成果构成了项目的创新点：

1. 口腔高分辨率锥束CT成像系统结构：设计满足应用要求的系统结构，重点实现透视成像子系统的等中心匀速360°旋转和等角度射线源曝光及同步透视图像采样;
2. 满足锥束CT重建要求的微焦点X射线源：要求射线源的焦点直径尽可能小，通常要求焦点直径不大于0.5mm;
3. 高分辨率平板式X线透视图像采集系统：像素的物理分辨率高于0.1mm;
4. 透视图像校正方法: 研究散射校正算法，补偿散射干扰，以期获得良好的重建图像;
5. 快速锥束CT重建软件模块: 在PC机上加速重建算法，以满足临床应用时间要求，感兴趣区域（ROI）局部重建算法获得高成像分辨率;
6. 三维影像工作站软件: 配置三维影像工作站帮助医生阅片, 具备基于三维体积显示并配备立体观察镜的高速人机交互界面;
7. 三维头影测量软件: 将目前常规应用的二维测量方法进步到三维，自动提取基于颌面部体积数据的解剖结构，获得更准确的患者颌面部三维测量数据;
8. 口腔正畸治疗计划软件系统：用于辅助医生设计正畸方案，可输出分阶段的正畸模型及隐形矫治器的三维模型;
9. 口腔种植治疗计划软件系统：提供医生手术设计的平台，医生可以在此平台上选择种植方案，并在三维虚拟场景中模拟种植，评估方案的可行性。

项目的产出将是国内X线成像产业领域的一个突破，整体处于国内领先水平。项目的成像分辨率达到并优于国外同类系统指标，支持3D眼镜的影像工作站和3D头影测量软件提供医生虚拟现实的影像交互方式，更有利于诊断和确定治疗方案。口腔种植计划和正畸计划软件系统提高了高分辨率锥束CT设备的应用水平。

2、获得研究成果情况：专利（专利名称、专利号、申请授权时间、主要完成人等）；标准（标准名称、编号、发布部门、发布时间、主要完成人等）；论文（论文名称、主要完成人、发表刊物名称、发表时间、影响因子等）；科技专著（专著名称、出版单位、时间、主要完成人等）；新产品、农业新品种、新工艺、新装置等（名称、认定部门、主要完成人等）；软件著作权（著作权名称、著作权号、申请授权时间、主要完成人等）

专利：
[1] 一种用于神经外科立体定向手术的头面部标记点半自动标定方法, 发明人: 唐慧, 陈国志, 专利号：201310088895.4，公开号：CN103251457A。
[2] 一种旋转X射线造影图像迭代重建方法，发明人: 胡轶宁，谢理哲，沈傲东，罗立民，专利号：201210228165，公开号：CN102842141A。
[3] 一种旋转C型臂X射线机的三维校正重建方法， 发明人：胡轶宁，谢理哲，沈傲东， 专利号：201310222522.1。
[4] 一种利用弹簧伸缩运动的解锁机构， 发明人：刘锐, 专利号：201320270510.1。
[5] 一种X射线球管承受离心力测试装置， 发明人：葛红梅， 专利号：201320451375。
[6] 一种用于医用X射线机旋转扫描运动的过载保护装置， 发明人：曹香军， 专利号：201320462245.7。
[7] 一种用于X光机的一体化栅控冷阴极X射线发生装置，发明人：徐俊， 专利号：201210029296。
[8] 一种用于牙科机栅控冷阴极X射线管的电源装置，发明人：徐俊， 专利号：201210033317.6。
[9] 用于栅控冷阴极X射线球管的管电流稳流装置，发明人：徐俊， 专利号：201210033335.4。
[10] 一种四叶片牙科机限束器，发明人：王华， 专利号：201320658705.3。
[11] 基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，发明人：潘丽， 专利号：201310294962.8。
[12] 一种X射线影像增强器牙科机全景图生成方法，发明人：吴琨， 专利号：201310303242.3。
[13] 一种基于口腔锥束CT成像的相对骨密度测量方法，发明人：史颖琴， 专利号：201310304866.7。
[14] 一种X射线牙科机成像系统灰度动态范围扩展方法，发明人：吴加峰， 专利号：201310308188.1。
[15] 一种平板探测器图像拖尾的递归校正方法，发明人：史颖琴， 专利号：201310315491.4。
论文：
[1] Hu Yining, Lizhe Xie, Chen Yang, Cao Qing, Luo Limin, Christine Toumoulin, Adaptive L0 Norm Constrained Reconstructions for Sparse-view Scan in Cone-beam CT[C], MIC 2013, Seoul.
[2] Hu Yining, Jung Miyoun, Oukili Ahmed, Yang Guanyu, Nunes Jean-Claude, FehrenbachJérome, Peyre Gabriel, Bedossa Marc, LuoLimin, Toumoulin Christine, Cohen Laurent D., Sparse reconstruction from a limited projection number of the coronary artery tree in X-ray rotational imaging[C], ISBI 2012.
[3] Hu Yining, XieLizhe, Luo, Limin, Nunes Jean-Claude and Toumoulin Christine, L0 constrainedsparse reconstruction for multi-slice helical CT reconstruction[J], Physics in Medicine and Biology, Volume 56-4, pp. 1173-1189, 2011.
[4] Hui Tang, Jean-Louis Dillenseger, Xu Dong Bao, Li Min Luo. A multi-volume visualization method for spatially aligned volumes after 3D/3D image registration[J]. IRBM, 32(3) : 195-203, 2011.
[5] Chen Yang, Yang Zhou, Hu Yining, Yang Guanyu, Luo Limin, Chen Wufan et al. Thoracic low-dose CT image processing using an artifact suppressed large-scale nonlocal means[J]. Physics in Medicine and Biology, vol.57, pp.2667–2688, 2012.
[6] Hu Yining, Xie Lizhe, Luo Limin, A new approach for low dose CT reconstruction with highly sparse projections, Medical Image Analysis and Clinical Applications (MIACA), 2010 International Conference on, pp.143-146, 2010.
[7] Xie Lizhe, Hu Yining, Chen Yang, Luo Limin, Maximun a posteriori based coronary angiograms segmentation method with vessel-like feature and Markov Random Field, Medical Image Analysis and Clinical Applications (MIACA), 2010 International Conference on, pp.123-126, 2010.
软件著作权：
[1] 2012SR038399,X-Ray实验系统控制软件,软著登字第0406435
[2] 2013SR093051，普爱X射线影像传输及处理系统软件V1.0，软著登字第0598813
[3] 2013SR025447，普爱数字化医用X射线摄影系统控制软件，软著登字第0531209
[4] 2011SR005443，普爱PLX8500系列数字化U型臂高频X射线摄影系统控制软件，软著登字第0269117
[5] 2011SR008979，普爱PLX7200数字化移动式医用X射线机工作站软件，软著登字第0272653
[6] 2011SR008468，普爱PLX7200数字化移动式医用X射线机控制软件，软著登字第0272142
[7] 2010SRO73672, 普爱PLX6500系列高频X射线摄影机控制软件, 软著登字第0261945

1. 主要解决的关键技术与创新点

项目设计并改进了应用于口腔科的锥束CT成像系统的结构，兼容影像增强器和平板CCD探测器的图像采集模块，有利于装备低端用户；自行研制的微焦点X射线源，满足锥束CT重建的分辨率要求。项目组研制了基于闪烁体与CCD阵列的低价高分辨率图像采集系统，达到优于0.1mm的像素分辨率。项目重点研究了分别适用于影像增强器和平板CCD探测器两种图像采集系统的系统校正算法，采用GPU编程技术加速锥束CT重建算法，研制多分辨率重建算法兼顾全局重建效率和局部重建分辨率。考虑到提锥束CT系统的应用能力，项目研制了三维影像工作站，提供临床常用的图像操作和测量工具。同时，分别针对口腔正畸和口腔种植，项目组还研发了包括三维头影测量和正畸计划功能的口腔正畸治疗计划系统，以及口腔种植治疗计划系统。

2. 主要技术与经济指标完成情况

样机技术指标：
1. 50-90Kev，2-10mA微焦点高频X线射线源（符合“合同”指标）
2.像素分辨率0.09mm平板X线探测器（优于“合同”指标：0.1mm）
3.扫描时间14秒（其中曝光时间2-6秒）（符合“合同”指标）
4.重建图像分辨率：局部重建0.09mm，全局重建0.3mm（符合“合同”指标）
5.锥束重建时间7-10秒（优于“合同”指标：≤2.5分钟）
6.重建区域边长150mm（“合同”无规定）
7.完成软件：3D影像工作站软件系统、3D头影测量模块、3D种植治疗计划模块、3D口腔正畸治疗计划模块。（符合“合同”指标）
其它指标：
1.培养研究生7名（优于“合同”指标：5名）
2.发表论文7篇，其中：3篇SCI， 4篇EI（优于“合同”指标：5篇）
3.申报发明专利11项，实用新型专利4项（优于“合同”指标：5项）
4.申报软件著作权7项（优于“合同”指标：5项）

3. 项目实施的经济、社会效益

因为产品必须获得国家三类医疗产品生产许可证，而此类许可证审批周期较长，目前仍没有完成审批流程，因此本项目尚未产生经济效益。

姓  名

性别

出生年月

技术职称

学历

工作单位

承担的主要研究任务

本人签名

鲍旭东

男

1963-10-25

教授

硕士

东南大学

项目负责、总体设计

罗立民

男

1956-07-23

教授

博士

东南大学

项目负责、总体设计

胡轶宁

男

1981-10-29

讲师

博士

东南大学

软件设计

唐慧

女

1981-08-15

讲师

博士

东南大学

软件设计

李劲生

男

1960-04-27

中级

大专

普爱射线影像设备有限公司

样机制作

严斌

男

1975-02-25

副教授

博士

江苏省口腔医院

临床需求、验证

李松毅

男

1967-05-01

讲师

学士

东南大学

实验支持

吴加峰

男

1979-10-12

工程师

硕士

普爱射线影像设备有限公司

软件设计

周宗喜

男

1958-09-10

工程师

学士

普爱射线影像设备有限公司

项目协调和机械设计

曹香军

男

1978-08-20

工程师

学士

普爱射线影像设备有限公司

机械设计与制作

阮健

男

1982-12-30

工程师

硕士

普爱射线影像设备有限公司

算法验证

项 目 主 要 参 加 单 位

1、东南大学

2、普爱射线影像设备有限公司

3、江苏省口腔医院

验 收 文 件 和 资 料 目 录

项目合同书

项目研发工作总结报告

项目技术报告

项目审计报告

材料附件

项 目 主 管 部 门 意 见

                        单位负责人签字:              (单位盖章)

                                                     年   月   日

省 科 技 厅 专 项 计 划 主 管 处 室 意 见

                    处负责人签字:                (部门盖章)

                                                     年   月   日

省 科 技 厅 发 展 计 划 与 财 务 处 意 见

                           处负责人签字:                (部门盖章)

                                                     年   月   日