中国医学物理学杂志
Chinese Journal of Medical Physics 중국의학물리학잡지
- 主管单位： 南方医科大学
- 主办单位： 南方医科大学;中国医学物理学会
- 影响因子： 0.48
- 审稿时间： 3-6个月
- 国际刊号： 1005-202X
- 国内刊号： 44-1351/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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鼻腔副鼻窦肿瘤的"靶中靶"适形治疗计划研究
目的:探讨"靶中靶"三维适形治疗计划在提升复杂鼻腔副鼻窦癌靶区剂量和优化剂量分布的作用.方法:以6例鼻腔副鼻窦肿瘤病例的CT定位数据图像资料为研究对象.在同一软件上分别进行常规方法和"靶中靶"方法的三维适形治疗计划设计,并对剂量分布和体积剂量直方图(DVH)结果进行分析.常规计划为单一等中心,3-5个共面或非共而适形野.靶中靶计划由一个简单化的常规计划和一个补丁计划融合而成.结果:总体上靶剂量分布及DVH靶中靶计划优于常规计划.V90(被90%等剂量包络的靶体积的百分率)和D90(包络90%靶体积的剂量百分率)靶中靶计划均高于常规计划.6/6靶中靶计划和3/6常规计划达到CTV平均剂量>66 Gy、危及器官的平均受照剂量<54 Gy的目标.分别有3/6靶中靶计划和1/6常规计划出现小范围高剂量区.1/6靶中靶计划和5/6常规计划出现低剂量区.结论:靶中靶方式适形治疗计划可以适用于比较复杂的鼻腔副鼻窦肿瘤,能有效改善靶区剂量分布和提升靶区剂量.
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MM50加速器电子线降能器的研究
目的:研制医用电子回旋加速器MM50电子线降能器,以增加MM50加速器电子线能量档.方法:分析高能电子束与物质发生作用损失能量的机理,通过蒙特卡罗模拟计算对降能器进行理论研究,并选择适当的高纯材料和合理的厚度,设计并研制出多种降能器;研究MM50加速器治疗头靶转换器结构并进行适当改造,安装不同的降能器进行调试;实验测量电子线百分深度剂量曲线求得半峰值剂量深度R50(cm),再使用IAEA和NACP推荐的算法获得Ep0.结果:达到了将电子线能量降低2 MeV,而没有X射线沾污影响的效果,从而使MM50加速器电子线能量档从现在3档(10MeV、25 MeV、50MeV)变为6档(8 MeV、10 MeV、23 MeV、25 MeV、47 MeV、50MeV).结论:测量值与参考值吻合很好,并且各种方法所得的结果相一致.该方法可用于其他高能电子加速器、质子和其他重离子等加速器的能量转换或选择系统.
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三维适形及调强放疗摆位误差分析
目的:测定和分析三维适形及调强放疗的摆位误差,并依此计算CTV外扩PTV边界的大小.方法:对2007年5月～6月的162例患者的摆位误差进行测定.体位固定头颈部采用头模或头颈肩模,胸、腹部采用负压袋.每例患者第一次治疗前及以后的每周都在加速器上拍摄正、侧位等中心验证片各一张,与治疗计划系统中的DRR片比较,计算出摆位误差.CTV到PTV外扩边界的大小由公式2.5∑+0.7σ计算得出,其中∑为系统误差,σ为随机误差.结果:由公式得出我科外扩PTV的理论边界分别为:头颈部X、Y、Z方向各为1.01 mm,0.59mm,2.29mm,胸部各方向分别为2.77 mm,2.16mm,3.41mm,腹部各方向分别为2.50mm,4.11 mm,3.55mm.结论:通过对摆位误差的分析为我科外扩CTV边界提供了理论依据,确定了CTV到PTV外扩边界的大小.使得我科治疗计划的设计更为科学合理.
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锥形束CT系统的散射校正方法分析
目的:在锥形束CT成像系统中,对投影数据进行适当的散射校正是一步重要的数据校正.方法:本文对目前关于锥形束CT图像散射的软件校正方法做了综述,其中包括了卷积法、反卷积法、蒙特卡罗模拟法以及基于散射校正板(beam stop array,BSA)的散射校正法,并对各种方法进行了比较和讨论.结论:基于BSA的散射校正方法对三维锥形束CT系统进行散射校正是一种实用有效的校正方法.
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肿瘤腹主动脉旁淋巴结转移三维适形和调强放射治疗计划的剂量学比较
目的:比较腹主动脉旁淋巴结肿瘤转移的3D-CRT和IMRT放射治疗计划的剂量学差异.方法:设计常规四野(3D-CRT)和调强放疗(IMRT)计划,通过剂量-体积直方图比较二者的放射物理参数,并评价其应用价值.结果:IMRT计划中靶区大剂量明显低于3D-CRT计划中的相应值,其靶区适形度也明显占优.同时,IMRT计划中的肾脏高剂量区明显低于3D-CRT计划中的高剂量区,并且其肠道剂量D5、D10、D20、D30和平均剂量均明显低于3D-CRT计划中的相应值,差异有统计学意义.结论:就腹主动脉旁淋巴结肿瘤转移的放射治疗,IMRT技术有效地将肿瘤靶区与周围正常危险器官分割开,从而在提高肿瘤放射剂量的同时大限度减少危险器官的照射剂量,应该更广泛地应用于临床.
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肿瘤光动力治疗中组织氧含量的动态模型研究
目的:分析肿瘤光动力治疗中的组织氧含量的变化规律,研究影响肿瘤光动力治疗效果的与氧相关的因素,探讨改进光动力治疗的途径.方法:建立肿瘤光动力治疗中氧含量的动态模型,并采用Crank-Nicolson离散方法解析该模型,在时间域和空间域上,分析光动力过程中肿瘤氧含量的动态变化过程,研究光照的光功率密度、肿瘤初始氧含量等因素对光动力疗效的影响,并比较间断光照和连续光照两种方式的不同疗效.结果:肿瘤氧含量随着治疗时问和离血管的距离呈衰减趋势.光动力反应只发生在血管附近的有限区域,且区域大小与初始氧含量密切相关,在较高的初始氧含量下,更大区域的氧含量因为处于阈值Cth以上,所以能发生光动力反应.当采用较低的光功率密度光照治疗时,肿瘤氧含量衰减比高功率密度下慢;当采用间断光照进行光动力治疗时,在治疗黑暗期肿瘤氧含量能得到回升,有利于光照期的治疗.结论:初始氧含量较高的情况下治疗效果更好;在较低的光功率密度下,光动力反应较难进行,但是有利于保护肿瘤供氧源的工作.在较低的初始氧含量下,间断光照方式的疗效要比连续光照要好.
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评价电子射野影像系统验证鼻咽肿瘤放疗摆位误差时对患者剂量的影响
目的:分析利用电子射野影像系统(EPID)纠正鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)的摆位误差时,对患者剂量的影响.方法:选取IMRT的鼻咽癌患者30例,每拍一次电子射野影像片(EPI),拍摄正位片(机架角为0°)和侧位片(机架角为90°)共计2张.拍摄正、侧位片时射野面积一般取10cmx10cm,机器跳数为3 MU～4MU.利用荷兰核通公司的Masterplan三维治疗计划系统(Version 1.5)进行剂量计算统计.结果:每拍一次EPI,机器跳数为3 MU,当眼晶体在射野范围之内时,射线是能量为6 MV的光子束,左、右眼晶体平均剂量为4.8 cGy左右;射线是能量为8 MV的光子束,左、右眼晶体平均剂量为4.6 cGy左右.脊髓和脑干受照部分的平均剂量为4.7 cGy左右.如果拍一次EPI机器跳数为4 MU,器官受照部分的平均剂量要相应增加33%.结论:建议在鼻咽癌放疗前,都于EPID下进行实时摆位误差纠正,而在设计鼻咽癌治疗计划时,需将这部分剂量考虑到计划中,以避免剂量误差.更好的方法是在治疗计划中设计拍EPI的射野时,用准直器、MLC保护眼晶体、脊髓和脑干等危及器官.
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一种新的检测磁共振设备主磁场均匀性的设计
目的:为了弥补传统检测方法在检测效果上的缺陷,实现连续地从磁场平面获得其均匀度的数据.方法:设计了一个运动探测器来进行磁场的均匀性检测.将摄取的信号经过转换和数据处理,后通过计算机仿真对基于有限测量点的传统方法进行了比较.结果:传统检测法的结果与检测时的采样方式(采点数和采点位置)密切相关,在仿真环境中同样的磁场在不同的检测方式下很大可能会得到多个不同的且不具有近似性的结果,特别是在不均匀性不规则分布的磁场中;而本设计只得到唯一的检测结果,并且可以看到检测视野内采点数越多其检测结果将越逼近本设计的结果.结论:本设计能有效弥补传统检测方法充分度和精确度不足的缺陷,同时也说明磁场的均匀性检测应该从连续平面获取数据.
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应用基于数据融合的心率估计抑制监护仪错误报警
目的:研究重症监护病人基于心电和血压信号数据融合的心率估计算法,抑制监护仪的错误报警.方法:分别从心电和血压信号计算逐搏心率,通过分析信号特征得出反映信号质量好坏的信号质量指数,应用卡尔曼滤波方法分别对基于心电和血压分析得出的心率进行佳估计,用卡尔曼滤波的残差和信号质量指数作为权重系数进行心率数据融合.应用融合心率算法对美国麻省理工学院多参数智能重症监护数据库Ⅱ中记录的监护仪产生的2584次严重心动过缓和严重心动过速报警数据重新分析,以期抑制监护仪的错误报警.结果:本算法对2584次报警数据分析,对真实报警的正确识别率为99.64%,对错误报警的抑制率为70.66%.结论:基于数据融合的心率估计可有效抑制监护仪的错误报警,提高报警的准确率.
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八通道生物体组织局部电流电压检测仪研制及应用
目的:电击生物体各组织局部电流电压等电学参数的测定,可为电击死研究提供客观的物理电学基础,对于研究电击生物体组织损伤程度与各种电学参数间的关系具有重要意义.本课题组研制了一种用于电击实验动物或人尸体组织的八通道生物体局部电流电压检测仪及其应用介绍,期望为电击伤/死研究提供一种新仪器和新思路.方法:仪器主要由程控可变交流电源模块、信号处理模块、AVR单片机模块、上位机显示及控制模块组成,系统采用仿真逼近原理,通过虚拟仪器技术实现对日常电压电击下流经生物体局部组织电流电压的准确测量.建立电击模型,同时检测电击实验大鼠肢体和躯体8个不同部位电流电压,对所得结果进行统计学分析.结果:对所研制的八通道生物体组织局部电流电压检测仪进行测试,得出同一大鼠不同部位、不同大鼠同一部位电流电压值,操作简便、安全,同一大鼠不同部位、不同大鼠同一部位电流电压差异性具有统计学意义.结论:八通道生物体组织局部电流电压检测仪可实时同步分段检测生物体各部位局部电流电压的分布和流经情况,阐释电击时生物组织损伤改变与物理电学基本参数变化的关系,可为医学尤其是法医学研究生物体电击伤/死提供较为准确的组织电击伤的基础电学数据.
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高精度温度控制的真菌培养箱的研制
目的:由于某些真菌的特异性,对生长环境温度有较高要求,而现有的培养箱不能满足临床要求,需要研制高精度温度控制的真菌培养箱.方法:高精度温度控制的真菌培养箱温度控制系统采用精密恒流源激励电路、Pt100传感器、V-F转换器和单片机实现高精度的A/D转换.采用AD650进行V/F变换,AD650的输出频率信号,经过D触发器7474进行二分频、边沿整定和占空比调整,为保证AD转换与控制器电气隔离以减小干扰,我们使用了东芝6n137高速光电耦合器进行隔离.转换出来的频率信号由SOC级MCU C8051F020的T0 口进行采集测量,结果送控制器,经PID控制运算输出16位PWM信号,通过控制固态继电器SSR的通断来实现真菌培养箱内部的恒温控制.运用PID控制原理,通过精心选择PID的各种参数,实现了高精度的恒温控制.结果:经过试验和测量,高精度温度控制系统保证了真菌培养箱内部温度的波动不大于±0.2℃,满足了真菌生长的温度环境要求.结论:基于精密恒流源激励电路、Pt100传感器、V-F转换器和PID温控器技术研制的高精度温度控制真菌培养箱能够完成高精度温度控制,保证了特异性真菌正常生长的温度条件.
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基于自适应滤波器的表面肌电信号消噪方法研究
目的:应用自适应滤波器消除表面肌电信号中混有的50Hz工频干扰和心电信号干扰.方法:在没有信号特征先验知识的情况下,自适应滤波器能够得到比经典滤波器更好的滤波性能.当输入信号的统计特征未知,或者输入信号的统计特征变化时,自适应滤波器能够根据某种准则的要求自动地调节自身的滤波器参数,从而实现优滤波.使用Biopac system MP150多导生理记录仪采集人体肱二头肌处表面肌电信号(采样频率为1000 Hz).采用一种新的变步长(LMS)自适应滤波器算法,分别设计自适应陷波器和自适应信号分离器.在MATLAB7.0环境下.编程实现自适应陷波器和自适应信号分离器算法,对采集到的表面肌电信号进行滤波处理.结果:实验表明,变步长自适应陷波器能消除表面肌电信号中的50Hz工频干扰;变步长自适应信号分离器能够将混叠在表面肌电信号中的心电信号分离出来.结论:自适应滤波器能够有效地消除表面肌电信号中混有的50Hz工频干扰和心电信号干扰,得到滤波效果较好的表面肌电信号,为表面肌电信号的进一步分析、处理和评估打下基础.
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远程心电监测仪的研制
目的:为实现病人心电图的院外监测,研制一种具有通讯功能的远程心电监测仪.方法:硬件系统由单片机、A/D转换器、Flash存储器、串行接口和心电检测电路等模块组成.其中,心电检测电路采用仪表放大器、低通滤波器及右腿驱动电路设计:软件系统由心电采集、放大器标定、本地通讯和远程Modem通讯等模块组成.为保证数据通讯的可靠性,设计了专用的Modem通讯协议、命令格式及通讯流程等.结果:本产品已由专业厂家生产,获得国家医疗器械注册证,并在多家医院投入使用.结论:远程心电监测仪是一种新型的心脏病的检查手段,有利于及早诊断部分心脏病、减少猝死率.
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低剂量γ射线辐照对人红细胞免疫功能和血清抗氧化酶活性的影响
目的:观察低剂量γ射线对人红细胞免疫功能和血清抗氧化酶活性的影响.方法:10份人全血,采用γ射线照射,照射剂量为1 Gy,并分别于照射前及照射后1 h,2 h检测红细胞C3b受体花环(RBC-C3bRR)、红细胞免疫复合花环(RBC-ICR)及肿瘤红细胞花环率(RTRR)的变化情况及血清中超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),谷胱甘肽还原酶(GR)及过氧化氢酶(CAT)的活性.结果:人红细胞经γ射线照射后,RBC-C3bR及RTRR较照射前明显升高(P<0.05),而RBC-ICR无明显变化(P>0.05).经γ射线照射1 h后,SOD,GSH-Px,GR及CAT活性与照射前比较明显升高(P<0.01),照射后2h,除SOD外,所有指标与照射后l h比较进一步升高(P<0.05).结论:人红细胞在体外经低剂量γ射线照射后,可明显增强红细胞的免疫功能和明显提高血清抗氧化酶活性,即可诱导红细胞免疫和抗氧化酶的兴奋效应.
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生物组织对X射线的折射率因子
目的:传统X射线医学成像是利用X光透过物体时的吸收不同而成像,即只考虑了X光波的强度衰减信息,而忽略X光波的相位变化信息.为提高成像分辨率,利用X光波的相位信息,可以实现相衬成像新技术,以进一步区分不同软组织之间的差别.事实上,X光与物质相互作用时强度的衰减与相位的变化均与物体的折射率有关.本文旨在通过讨论X射线对生物组织的折射率的实部和虚部所包含的物理意义,分析比较了对于通常生物组织X射线通过时吸收与相位改变的大小.方法:基于X光属于电磁波这一性质,借助X光的电磁理论,从微观层次上考虑X光与物质相互作用的过程和细节.为简单起见,先分别考虑了n个原子中的电子和原子核对X光的散射效应,然后综合计及生物活细胞中k种不同组分的物质对X光的散射效应的总和,以得到接近实际的吸收项与相位项.结果:给出了不均匀介质中线性吸收系数和空间位置不同引起的相位改变量的表达式;导出了复折射率的表达式,得到了实数折射率和虚数折射率与原子散射因子的关系;分析比较了含有不同组份的生物组织的相位项与吸收项的大小.结论:物质对X光的吸收与相位变化与物质折射率的实部与虚部有关,根据导出的复折射率的结果,表明X射线与生物组织相互作用时,其相位改变项要远大于吸收项.一般情况下,X射线能量在10 keV～100 keV之间时,相位项δ大约是吸收项β的1000倍.因此,利用相衬成像技术,可以得到比传统X光吸收成像清晰度高得多的相位衬度图像.
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三种波形磁场对大鼠成骨细胞增殖与分化的影响
目的:研究不同波形磁场辐照,对离体大鼠成骨细胞增殖与分化的影响.方法:用矩形、三角形和正弦三种典型波形磁场辐照离体成骨细胞.结果:频率15 Hz,幅值5 mT,矩形磁场促进细胞增殖(P<0.01),抑制细胞分化(P<0.01);正弦磁场抑制细胞增殖(P<0.01),促进细胞分化(P<0.01);三角形磁场对细胞增殖和分化的影响无显著性差异.结论:除强度和频率窗外,还需考虑波形的影响.
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功能性消化不良病人胃动力检测初步探讨
目的:研究功能性消化不良病人胃动力系统的复杂电过程和运动机理,包括它的节律、传导、胃排空过程以及影响它们的因素,提取胃动力系统生物电和运动机理方面的信息.方法:按照临床判断标准筛选15例功能性消化不良患者.从体表提取的胃阻抗信号和胃电运用小波多分辨分析处理,利用小波变换将胃阻抗信号从呼吸和血流信号中分离出来.通过能谱和频谱分析方法,以及主能量和支配频率将信号分类.胃电信号和胃阻抗信号的频率,信号的功率谱、动态谱、节律大小、正常胃电和胃阻抗节律的功率等参数由系统提供.结果:初步的功能性消化不良病人的胃动力测量和评估的实验表明用药一周后,患者主观认为症状还没有缓解,或者消除,但患者胃电参数大都有显著性改变,来源于阻抗信号的胃动力参数没有显著性变化.结论:基于胃阻抗和同步胃电信号测量的综合应用可能提供一种无创的技术来研究和估计与胃肠生理学和病理学情况一致的胃动力状况.
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犬离体心肌应力-应变关系超声印压方法研究
目的:探讨超声循环印压检测心肌被动力学属性可行性.为活体检测提供基础.方法:通过循环印压犬离体心室肌,获得印压力和心肌形变实验数据.结果:以准线性粘弹性理论(QLV)模型处理所获得的应力、应变数据.获取左心室心尖和游离壁心肌被动力学属性参数A、B、C、D、E,两者的参数比较无差异(P>0.05).结论:介入超声循环印压检测心肌被动力学属性是可行的.可望在活体检测不同状态下舒张期心肌被动力学属性,进一步从力学机制层面深入认识舒张性心力衰竭.
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基于心血管系统低阶模型的无创血压仿真与实验研究
目的:为仿真心血管系统血流情况,进而预测人体生理病理状态,并为无创连续血压检测系统的开发提供基础理论支持,本文详细阐述了一种心血管系统低阶仿真模型的分析以及建立过程.方法:在Windkessel模型的基础上,将心血管动脉管道视为一腔室系统,结合弹性腔模型基本方程以及心脏搏动间歇流模型建立起这段血管的一阶Simulink仿真模型.然后通过多普勒仪和柯氏音法检测受试人员每搏输出量及血压的实际值,据此计算出对应的模型参数.结果:将不同的模型参数代入该模型,以仿真受试人员在不同生理状态下的血压,仿真结果与临床测量到的生理值基本一致.结论:模型具有一定的实用性,能够模拟心血管系统血流情况,仿真不同生理情况下的心血管功能,后续工作可在此基础上展开.
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声致荧光成像的初步研究
目的:本文对一种改进型快速的声致荧光成像方法进行了初步研究,即探索在体荧光增强剂和灵敏的ICCD阵列结合成像的可行性.方法:该方法利用聚焦超声对样品内的一层进行逐点扫描,超声焦区将发出声致荧光,借助用于灵敏的弱光接受ICCD阵列,大范围快速收集该超声焦区的声致荧光.结果:实验结果给出聚焦超声场的分布,并利用扫描各点的差异导致的声荧光强度的不同进行模拟样品的图像重建.结论:该研究证明了该技术实现声致荧光成像的可行性,而且其图像的横向分辨率主要受超声聚焦区的形状影响,本实验中接近2mm.
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基于DICOM标准的EECP血液动力学波形数据转换的研究
目的:将目前增强型体外反搏(EECP)设备采集到的二进制数据文件转换为DICOM血液动力学波形文件.方法:在深入研究DICOM信息模型、DICOM波形文件结构、数据元素结构、嵌套数据集结构、波形IOD模块结构等的基础上,利用Visual C++.Net工具,运用C++面向对象编程思想,把数据元素、嵌套数据集、波形IOD及其操作服务抽象成类,再分别读取二进制数据文件的相关信息赋给波形类对应的数据成员,后调用有关成员函数将其存储为DICOM波形文件.结果:设计出了基于DICOM标准的EECP血液动力学波形数据转换的应用程序.结论:DICOM标准的不断应用将涵盖所有医学成像和信号类设备,EECP数据的DICOM标准化转换,为其共享和充分利用提供了重要前提.
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医学影像物理学(医学影像成像理论)教学与实验改革的探讨
目的:根据影像技术的发展,改革医学影像物理学教学和实验内容.简化X线物理及核物理等内容,扩充新成像技术,并与相关课程联合互补,以使课程内容适应新技术和新的教学要求.方法:根据我校实际课程体系.结合学生就业方向.从教学内容、课程设置、实验等三方面进行教学内容改革,调整教学内容;更新实验项目:并同医学图像处理相结合,交换和整合相关联的课程内容.终制定出合理完善的理论与实验教学架构,并在实际教学过程中实践验证.结果:获得较为适合学科发展和教学实际的教学计划,并在教学实践中获得良好效果.结论:医学影像物理学教学与实验大纲应根据学科发展及时调整,适应新的技术需求和方向.细化医学影像物理学内容,强调医学图像处理技术,更新医学物理学实验,并与知识关联性强的课程进行统一整合和建设,以适应技术发展和教育要求.
| 年 | 期数 |
| 2019 | 01 02 03 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 |
| 2016 | 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 |
| 2015 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2003 | 01 02 03 04 |
| 2002 | 01 02 03 04 |
| 2001 | 01 02 03 04 |
| 2000 | 01 02 03 04 |
| 1999 | 02 03 04 |
