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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千伏级锥形束CT与兆伏级电子摄野影像系统在鼻咽癌影像引导放疗的对比研究
目的:分析千伏级锥形束CT与兆伏级电子射野影像系统用于测量鼻咽癌调强放射治疗的摆位误差,评价两种技术在鼻咽癌调强放疗摆位修正中的应用价值.方法:选取施行IMRT的鼻咽癌患者21例,于放疗实施前先进行EPID正侧位片的拍摄,再进行KV-CBCT的扫描.将EPID拍摄的正侧位片与数字重建射线影像(DRR)配准,得出x、y、z三个线性方向的摆位误差值,同时将扫描的CBCT图像与计划CT图像进行自动的骨性配准,得出x、y、z三个线性方向和绕x轴、y轴和z轴的三个旋转方向的摆位误差值;终对EPID和CBCT获得的两组数据进行分析比较,分别计算摆位误差以及计划靶体积(planning target volume,PTV)边界;两种技术校正前后的结果进行配对t检验;两种技术的残余误差进行配对t检验结果.结果:CBCT组校正前x、y、z轴的MPTV分别是:3.30 mm、2.58 mm、2.99 mm,校正后分别是1.71 mm、1.71 mm、1.98 mm,t检验有统计学意义(P＜0.05);EPID组校正前x、y、z轴的MPTV分别是:2.56 mm、4.02 mm、3.40 mm,校正后为校正前后各个方向0.9 mm、2.37 mm、4.23 rnm,t检验有统计学意义(P＜0.05).CBCT与EPID残余误差的数据有统计学意义(P＜0.05).结论:与EPID相比较,CBCT在校正后能使MPTV缩小至2mm,大大提高了放疗精度,通过残余误差的比较发现CBCT校正误差的能力优于EPID.
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热疗联合放疗和化疗治疗恶性肿瘤不良反应的观察与预防
目的:探讨在局部热疗中导致肿瘤患者皮肤烫伤的原因和预防对策,观察热疗联合放化疗的临床效果.方法:回顾性分析1999年1 1月至2012年5月我科收治的345例射频热疗患者和439例微波热疗患者的常见并发症,制定热疗前、中、后防范措施.结果:所有患者均安全完成治疗,临床疗效显著.观察治疗中和治疗后不良反应发生的情况,射频热疗中发生脂肪硬结9例,没有患者出现皮肤烫伤;微波热疗中发生浅Ⅱ0烫伤4例,Ⅰ0烫伤5例.所有并发症经对症处理后消失,无后遗症发生.结论:局部热疗联合放疗、腹腔灌注化疗及基因治疗是一种安全有效的治疗方法,能显著提高患者的治疗效果,改善生活质量,副作用可以耐受.在热疗过程中,应全面了解患者的情况,实施温度监测,落实各项防范措施,可有效防止皮肤烫伤,保证患者顺利地完成治疗.
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测量治疗床、SBRT体架及DAVID系统造成的剂量衰减
目的:通过测量6MV的X线经过治疗床、SBRT体架和DAVID系统后的剂量衰减,为计划设计时的剂量补偿提供参考数据.方法:加速器与固体水之间无任何器材,源皮距(SDD)为100 cm,出束照射100 MU,利用电离室测量固体水下深度5 cm的剂量,作为基准剂量.同样条件下测量治疗床、SBRT体架和DAVID系统以不同组合在水下深度5 cm的剂量.结果:射线穿过治疗床剂量衰减了3.08％,经过治疗床和SBRT体架衰减了13.10％,经过治疗床、SBRT体架和DAVID系统衰减了13.10％,经过治疗床和DAVID系统衰减了10.88％,经过DAVID系统衰减8.07％.结论:在没有安装DAVID系统时,只有经过治疗床和SBRT体架的射线需要进行剂量补偿.安装了DAVID系统时,所有的射线束都需要计算DAVID系统对射线的衰减,经过治疗床和SBRT体架的射线还需要计算这两个器材对剂量的衰减.不同情况下衰减比例不同,需要补偿的剂量也不同.
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直肠癌术后调强放疗三种不同体位固定的摆位误差及重复性比较
目的:比较直肠癌术后调强放射治疗(IMRT)中三种不同的体位固定方法的摆位误差和重复性.方法:我院放疗科2011年1月至2012年4月接受IMRT的直肠癌术后患者75例,随机分别采用仰卧位体膜固定、MT-BBCF碳纤维腹板及我科改造的改进型MT-BBCF碳纤维腹板加体膜固定三种体位固定方法各25例,通过治疗首日、后每周1次及治疗结束日5次拍摄射野验证片与模拟定位片进行射野中心点偏差测量,分析三种体位固定方式的摆位误差及重复性并比较差异.结果:三种固定方式在左右方向摆位误差及重复性无统计学差异(P＞0.05);头脚方向在摆位误差上有非常显著性差异(P＜0.01),其中AB之间,BC之间有显著性差异(P＜0.05),AC之间无统计学差异(P＞0.05),重复性上三种固定方式无统计学差异;腹背方向在摆位误差上有显著性差异(P＜0.05),其中AB之间,BC之间有显著性差异(P＞0.05),AC之间无统计学差异,重复性上三种固定方式有显著性差异(P＜0.05).结论:(1)与仰卧位体膜固定及改进型MT-BBCF碳纤维腹板加体膜固定相比,单用MT-BBCF碳纤维腹板在头脚及胸腹方向的摆位误差较大,且在头脚方向的重复性随时间因素有变化.(2)改进型MT-BBCF碳纤维腹板加体膜固定具有较小的摆位误差及良好的重复性,结合在保护小肠方面的优势,值得临床推广应用.
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6MV-15MV下物理楔形因子和动态楔形因子的比较
目的:探讨不同能量下,Varian21EX直线加速器中物理楔形因子和动态楔形因子受照射野大小和深度的影响.方法:在固体水膜体中利用0.6 cc电离室对6MV和15MV射线束下不同角度物理楔形板和动态楔形板分别测量加和不加楔形滤片时的剂量率来计算楔形因子.通过测量不同角度的物理楔形板和动态楔形板在固定照射野(10 cm×10 cm)的不同深度下的楔形因子来研究楔形因子随深度的变化规律.同时,对于楔形因子随射野大小的变化规律,还测量了不同角度的物理楔形板和动态楔形板在固定深度(d=10 cm)下的不同射野大小的楔形因子.为了更好地分析物理楔形因子与动态楔形因子的差异,引入了相对楔形因子NWF.结果:深度对于物理楔形板的楔形因子较为明显,深度增加时楔形因子增大,且随着楔形角的增大变化更明显.对于150、300、450、600的物理楔形板,当深度由大深度增加到20 cm时对于6 MV能量楔形因子分别增加了1.86％、3.79％、4.99％、7.95％;对于15MV能量1.29％、1.35％、1.49％、2.03％.而动态楔形因子随深度变化不明显,大变化不到1％.射野大小对于物理楔形因子也有一定的影响,楔形因子随射野增加而增加,但是增加幅度不大;而对于动态楔形板,在6MV和15MV射线束下楔形因子受射野的增大都有明显的减小.对于100、150、200、250、300、450、600的动态楔形板,从参考射野(10 cm×10 cm)到大射野,楔形因子分别减少了7.91％、11.04％、14.08％、16.96％、19.7％、28.03％、35.89％对于6MV和5.72％、8.17％、10.41％、12.85％、15.08％、21.82％、30.59％对于15MV能量.结论:对于物理楔形板,深度和射野大小都对物理楔形因子有影响,所以临床剂量计算时必须考虑深度和射野大小对物理楔形因子的影响并对它进行修正.对于动态楔形板,深度对动态楔形因子影响较小,在临床剂量计算时可以忽略;而射野大小对动态楔形因子影响比较明显,在临床剂量计算时只须考虑相对射野楔形因子.
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改进全脑全脊髓螺旋断层放射治疗计划的研究
目的:通过比较限制与无限制一定照射区域的两种全脑全脊髓螺旋断层放疗方案的剂量学差异,评估通过限制一定照射区域以减少低剂量照射范围的临床可行性.方法:选择8例全脑全脊髓患者分别按照限制与无限制一定照射区域两种方案设计治疗计划,分别比较两个方案的计划靶区和危及器官的剂量分布、剂量体积直方图(DVH)的指标和治疗时间,观察限制一定照射区域后低剂量照射范围的变化及对危及器官的影响.结果:限制一定的照射区域后,靶区的覆盖度、均匀性和适形度与无限制照射区域的治疗方案比较无统计学差异;危及器官的累积剂量除了甲状腺高4％,胸骨柄高5％及肠道高11％以外,其余的危及器官的累积剂量平均降低约26％(8％～75％).但平均治疗时间增加了1.23倍.结论:两种计划方案均能得到较好的剂量分布,而限制了一定照射区域后在可接受治疗时间范围内能减少低剂量照射区域,更好的保护危及器官.
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全脑全脊髓转床半野照射技术的临床应用
目的:介绍一种通过转床、半野进行全脑全脊髓照射的技术.方法:模拟定位时首先设颈胸脊髓野:机架角0°,小机头0°,床角0°,SSD=100 cm,野长40 cm,野宽4 cm～5 cm,同时在体膜上标记射野上界(B点)和下界(C点),然后设全脑野:使用半束左右两野对穿照射,机架角90°或270°,小机头11.3°或348.7°,床角0°,SAD=100 cm,Y1=0,X和Y2取包括颅骨外1 cm,使射野X方向中心线在透视下与B点重合,后设腰骶脊髓野:以C点为中心使用半束照射,机架角11.3°,小机头0°,床角90°,SSD=100 cm,X2=0,Y和X1取包括腰骶直至S4.同时使用Kodak-Ec-film胶片、固体水模体以及MatriXX系统在加速器治疗机上模拟射野进行射野衔接点的几何和剂量验证,并观察12例使用该技术投照期间患者的放疗反应.结果:颈胸段脊髓野与全脑野衔接点以及颈胸段脊髓野与下位脊髓野衔接点处射野边界清晰锐利,未见射野间分离和重合现象,等剂量线基本平滑,未见明显的凹陷和凸出现象,12例患者都完成全脑全脊髓的照射计划,未见明显严重的放疗反应.结论:全脑全脊髓转床半野照射技术做到了射野间的无缝衔接,方法简便,值得临床推广应用.
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基于GPU的蒙特卡洛放疗剂量并行计算
目的:蒙特卡洛模拟在放疗剂量计算领域被广泛视为精确的计算方法,但对于日常的临床应用,其效率仍有较大提升需求和空间.方法:本文会呈现放疗剂量计算领域的新成果-维持相同的粒子输运原理的同时,使用CUDA语言,利用显卡的GPU(Graphic Processing Unit)并行处理蒙特卡洛计算中的主要过程,计算光子剂量沉积.这样既可以保证不失去蒙卡模拟的精度,又可以极大地提高运算速度.结果:实践表明在使用NVIDIA GTX460 1G DDR5 plus INTEL i52300的硬件设备,在GPU上并行计算蒙特卡洛放疗剂量沉积时,计算100万个光子剂量沉积时加速因子达到116.6,处理1000万光子入射,加速因子可达127.5.结论:本文中利用显卡GPU运行CUDA语言对放疗剂量计算进行模拟,是一种可以大幅有效提高剂量计算效率方法.
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肿瘤快速旋转调强放疗摆位误差的测量与分析
目的:采用直线加速器机载的千伏级锥形束CT扫描技术对不同部位肿瘤患者的摆位误差进行探讨.方法:应用瓦里安RapidArc直线加速器治疗肿瘤患者180例,其中头颈部患者53例,胸部患者58例,盆腔患者69例.所有患者在首次放疗前行KV-CBCT扫描,以后每周扫描1次.将CBCT扫描图像和计划CT图像及其靶中心匹配,分析靶中心在x、y、z方向上的误差值及其误差分布情况,探讨我科CTV-PTV外放边界大小.结果:系统误差(均数)±随机误差(标准差)在平移误差Lateral左右(x)方向、Vertical背腹(y)方向、Longitudinal头脚(z)方向分别为头颈部x(0.55±0.79)mm,y(0.81±1.00)mm,z(1.21±1.12)mm;胸部x(1.13±1.26)mm,y(1.03±1.09)mm,z(2.12±2.15)mm;盆腔x(0.94±1.16)mm,y(0.87±1.08)mm,z(2.02±1.78)mm;绕y轴方向旋转(Rtn)误差分别为头颈部(0.39±0.48)°,胸部(0.47±0.54)°,盆腔(0.44±0.51)°.结论:CBCT可以减少分次治疗间的摆位误差,保证放疗摆位精度.
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单方向X射线成像定位算法的比较
目的:通过单射野方向的X射线成像来实时定位肿瘤靶区三维位置,不仅能够提高治疗精度,减少成像装置,而且能降低对病人曝光的额外剂量.但是由于射线束方向的运动信息缺失,如何保证高精度是定位算法需解决的一个关键问题.方法:本研究针对4种典型的实时定位算法,使用模拟的呼吸运动轨迹来比较它们的定位效果.这四种定位算法分别是α分布图法、两种基于高斯概率密度分布的算法和贝叶斯概率密度分布法.结果:在连续15分次的模拟结果中,α分布图法的99百分位数(99th percentile)与大误差绝大多数大于1 cm,高斯概率密度法1的95th percentile、99th percentile与大误差均大于1 cm,高斯概率密度分布法2的大误差项中出现了3 cm～4 cm的异常值,只有贝叶斯概率密度分布法的结果均较为稳定,在模型参数P＜1的情况下,均方根误差、95th percentile、99th percentile和大误差分别为1.8 mm～2 mm、3.4 mm～4.3 mm、4.2 mm～6 mm和4.8 mm～6.5 mm.结论:相较于前3种算法,贝叶斯概率密度分布法总体上能够对模拟的呼吸运动引起的靶区运动实现更加精确和稳定的实时定位.
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基于Android系统的生理数据蓝牙传输技术
目的:本文建立基于Android智能系统的生理参数移动监护系统,实现生理数据从监测模块向智能手机端传输.方法:在生理参数检测端增加蓝牙传输模块,将检测端采集到的心电等生理数据发送至Android系统智能手机端,智能手机端利用Android蓝牙API开发类,对手机端蓝牙实现打开蓝牙、搜索附近蓝牙设备等基本操作,再利用Socket连接,实现数据传输.同时手机端利用界面编程类,实现心电图界面显示,利用文件操作类实现数据存储和初步的心率计算,终实现心电等生理参数的接收、显示、心率分析以及传输.结果:Android系统智能手机端接收蓝牙模块发送的心电数据,绘成实时心电图表,绘制在手机屏幕上,并对心电数据进行初步分析,计算得到心率值,显示在手机屏幕顶端,若心率值偏高或偏低,则发出语音报警信息.该系统演示了生理数据的传输过程,实现了蓝牙接口的数据传输控制技术.结论:本文立足于移动医疗监护系统,实现了多生理参数在Android系统中的蓝牙接口传输控制方法,该技术应用前景广泛.
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脉冲激光与电刺激治疗系统音频信号处理模块的研制
目的:设计一款基于TMS320VC5402 DSP的音频信号处理模块,用于采集处理多模式脉冲激光与电刺激治疗系统的音乐信号,探讨不同频率成分的音频信号对治疗高血压的影响,实现多模式脉冲激光与电刺激治疗高血压治疗处方的多样化.方法:使用音频编解码芯片TLV320AIC23B实现对多模式脉冲激光与电刺激治疗系统的音乐信号的采集,利用高性能数字信号处理芯片TMS320VC5402对采集的信号进行相应的信号分析与处理.通过数字信号处理技术得到新的治疗处方应用于多模式脉冲激光与电刺激治疗系统,用于探讨不同频率成分的音频信号对治疗高血压的影响.结果:设计的硬件平台稳定可靠,可实时采集音频信号,可用于寻找对高血压治疗的有效频率成分.结论:该设计可实时采集音频信号,并运用各种信号处理的手段,产生不同的高血压治疗处方,为寻找有效治疗高血压的音频频率成分提供了可靠稳定的硬件平台.
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小波变换在人体血流灌注信号分析中的应用
目的:激光多普勒血流仪测得的皮肤平均血流灌注量和血流速度等这些传统的评估微循环的参数指标在电磁场对人体微循环影响的研究中并没有得到跟其在动物实验中相似的结果.因而本研究欲利用时频分析技术寻求新的评估人体微循环的参数指标,给人体激光多普勒血流灌注信号的分析和处理提供新的思路和方法,为后续电磁场对人体微循环影响的研究奠定基础.方法:运用在低频段具有较高频率分辨率的连续小波变换将二维激光多普勒血流灌注信号转换为包含时间和频率信息的三维信号,由此可以清楚地同时观察小波变换后的小波系数在不同频段随着时间的变化情况.结果:小波变换后的小波系数在0.005 Hz～2 Hz频率范围内存在6个可能与微循环控制机理有关的特征峰值,峰值的幅度随着时间有所变化.结论:小波变换可作为分析人体激光多普勒血流灌注信号的一种有效工具,为后续电磁场对人体微循环影响的研究奠定基础,并且其对微弱、背景噪声强的医学信号的分析和处理提供了新的思路和方法.
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背部腧穴穴位定位仪器的设计
目的:针对当前电子医疗设备领域缺乏自动化程度高的中医穴位定位辅助仪器的状况,设计了一种背部腧穴穴位定位的电子仪器.方法:仪器整体由四部分组成:搭载Android系统的智能移动终端、蓝牙通信模块、以ARM为核心的控制系统及二维机械运动平台.其中,搭载Android系统的智能移动终端负责接收用户在应用界面的操作指令、蓝牙通信模块负责用户指令的无线传输、以ARM为核心的控制系统根据用户指令控制二维机械运动平台精准的运动,从而达到穴位定位的效果.结果:Android操作系统下编写的用户界面美观流畅,用户体验良好.主控制系统性能稳定,能处理各种复杂的穴位定位指令.经过测试,在室内环境下蓝牙通信模块正常工作的有效距离为7m,能满足仪器的实际应用需求.结论:仪器的整体设计遵循高内聚低耦合的设计原则,使得系统具有很好的维护性和扩展性.本仪器能够辅助中医医师实现对背部穴位的定位,提高医师在治疗过程中的工作效率.同时,为中医穴位相关的医疗保健器械提供可靠的解决方案,有利于传统的针灸穴位疗法推广.
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基于PIC单片机的便携式X线机主控系统设计与实现
目的:配合已有的高压系统,以PIC18F8722为主控CPU设计了一套X线机的主控系统,实现便携式X线机的摄影功能.方法:以常规摄影用X线机的功能为基础,采用kV、mAs二个参数控制曝光过程,曝光容量3.5kW;采用64 K串行EEPROM存储芯片,保存胖、中、瘦3种体位,每种体位20个人体部位的曝光条件,实现体位程序摄影;系统可选用中文或英文操作界面;9种出错报警显示出错代码和具体出错信息;可配备有线或遥控双手闸曝光.结果:该系统结合高压发生系统、成像装置构成的便携式X线机,能够实现曝光条件选择、曝光控制、曝光过程检测、出错报警等功能,具有体积小、自动化程度高、控制方便等优点;同时系统具备冷高压测试的软件功能,方便系统调试和维修;系统设计充分考虑主控系统的硬件应用环境,预留充分的功能通道,以满足系统升级或不同的高压系统对主控板的改进要求.结论:该系统为便携式X线机、移动式床旁X线机系统的实现提供一个有效的解决方案,也可成为现有X线机技术更新的可行方案.
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基于高频交流电刺激的神经传导阻断的动物实验研究
目的:面肌痉挛虽不危及生命,但可以对患者造成心理负担,严重影响患者正常的工作和生活.高频电刺激可以有效阻断运动神经的神经冲动,从而终止相应的神经功能.本研究通过利用动物在体神经进行实验的方法研究高频信号阻断神经传导的效应,为高频电刺激治疗面肌痉挛提供更多的信息.方法:采用Wistar大鼠在体坐骨神经进行实验,对神经施加高频阻断刺激信号,通过记录并观察神经所支配肌肉的肌电信号及其肌肉状态来确定阻断效果,研究高频交流电信号对周围神经传导阻断的作用.结果:当对神经给予高频阻断刺激信号时,神经出现传导阻断的现象,且阻断现象发生于某一频段,完全阻断则只是发生于其中更小的频率范围,而继续增大频率或幅值,则可能会出现部分阻断、强直甚至不阻断现象.结论:本动物实验研究为将来高频电刺激治疗面肌痉挛的临床应用的实现提供更多信息.
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红细胞膜蛋白颗粒冷冻蚀刻图像反差不良的原因分析
目的:探讨了红细胞膜蛋白颗粒冷冻蚀刻图像反差不良的相关因素,解决在应用电镜冷冻蚀刻技术制备红细胞膜蛋白颗粒样品的过程中,部分颗粒图像模糊、反差不良,颗粒粘连严重,导致辨识与计数困难的问题.方法:本实验通过采集DMD基因携带者外周静脉血样品,经过抗凝、离心、固定和防冰晶等处理步骤后,应用HUS-5型真空喷镀仪及配套装置,在-100℃条件下制备复型膜.在以往工作的基础上,分析蛋白颗粒图像成因,采取在喷镀过程中控制喷镀电流与真空度,以及在喷镀前精选喷镀源,并在仪器准备阶段注重真空系统良好的清洁和维护等多种手段,制备出了质量良好的冷冻蚀刻复型膜.结果:制备出的复型膜在电镜下显示的蛋白颗粒图像清晰可辨,反差良好.部分改善了图像质量,收到良好的效果.结论:采用精心烧制并优选喷镀源,在冷冻蚀刻实验过程中注重喷镀电流与真空度的配合,结合改进实验器材的准备工作等方法,可提高膜蛋白颗粒冷冻蚀刻图像的质量,制备出边界清晰,背景杂质较少,易于识别的蛋白颗粒复型膜.
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磁疗用圆片永磁磁源空间磁感强度理论值与实测值分析
目的:在磁疗研究中,磁源空间磁感强度的量值可以通过相关的理论计算来完成,但由于各种原因磁源空间磁感强度的实际值会与理论值存在一定的差别.本文以磁疗用圆片永磁磁源为研究对象,探讨了磁源空间磁感强度理论值与实测值的关系,为磁疗的准确磁场定量提供了依据.方法:取极面中心磁感强度名义值为100 mT磁源30片(沿磁源轴线方向充磁),筛选出N、S两极面中心磁感强度差别较小的磁源,依据其极面中心磁感强度数值,采用有限元数值计算方法进行磁源空间磁场理论分析与计算,得出磁感强度的理论计算值;同时设计测量装置进行磁源空间磁场测量,得出与理论计算位置对应点的实测值,分析理论值与测量值的差别.结果:所选磁源空间磁感强度理论值与测量值总体变化趋势一致,在磁源N、S极面中心连线(轴线)上数值吻合情况好,其它大部分位置点误差率低于30％;磁源倒角所对方向误差较大,误差率可超过100％.结论:由于磁场空间磁感强度理论计算值与实测值之间的差别是系统误差,因此磁源空间磁感强度理论值可用于初步指导磁疗定量研究.但要准确掌握磁源各空间位置的磁感强度必须进行实际测量或对理论计算结果进行修正.
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基于超弹性模型的动脉血管数值计算
目的:实验研究表明,血管在周向与轴向两种单轴向拉伸作用下表现出不同的力学特性,本文通过对血管单轴拉伸的数值计算,给出分别适用于周向和轴向荷载的模拟方法.方法:基于超弹性本构模型对轴向和周向两种单轴拉伸作用下血管的应力-应变关系进行数值计算,并结合血管组织结构特点及模型适用范围对结果进行分析,同时通过数值计算对Holzapfel-Gasser-Ogden模型中的各向异性参数对结果的影响展开讨论.结果:计算结果显示单一使用各向同性超弹性应变势函数无法准确完整的模拟两种情况下的单轴拉伸实验,周向拉伸采用各向同性超弹性本构模型的数值结果较好的吻合实验,而轴向拉伸宜采用Holzapfel-Gasser-Ogden模型.Holzapfel-Gasser-Ogden模型中各向异性参数γ描述血管中两组增强纤维主方向的分散程度,γ值越大即纤维平均主方向与轴向加载方向夹角越小,在外荷载作用下越容易使得纤维旋转到荷载方向;参数κ描述血管中每组增强纤维主方向上纤维的分散程度,κ值越大,纤维在基体中分散越广泛,材料性子越接近纤维,宏观表现越硬.结论:本文基于超弹性本构模型对轴向和周向两种单轴拉伸作用下血管的应力应变关系进行数值计算,提出分别用多项式形式的各向同性超弹性本构模型数值计算周向荷载作用下应力应变关系、Holzapfel-Gasser-Ogden各向异性超弹性本构模型数值模拟轴向荷载下力学性质,数值结果与实验吻合较好,为心血管系统的数值模拟提供指导,对血管系统的力学机制和临床研究具有重要意义.
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心胸比率的计算机辅助测量和判断
目的:针对现有的心胸比率临床测量模式,开发一款对心胸比率的计算机辅助测量和判断软件,以提高了测量心胸比率的工作效率和准确性,减轻临床工作强度.方法:胸片的心胸比率是衡量心脏大小的重要指标之一,心胸比率是X线胸片的心影大横径与胸廓大的横径之比.本文首先根据现有的心胸比率临床测量方法,和临床医生的操作习惯,从中抽象出等价的计算模型,并归纳出在操作上的具体关键步骤.然后采用面向对象的可视化开发工具,将上述内容转化为响应功能模块和操作工具,进而开发并实现了一款交互式的,针对心胸比率的计算机辅助测量和判断系统,将传统的较为繁琐的部分测量、计算、以及判断工作,转换为计算机软件系统来自动完成.结果:该系统实现了对X线胸片心胸比率的交互式的辅助测量和计算,并能对测量过程和判断结果,进行图示和保存.结论:经过具体实例验证后,可以看出,借助该系统可以实现对心胸比率进行辅助测量和判断,不仅能够很好地保证了测量精度,而且又方便和直观,大大降低了临床医生的工作强度,具有很大的推广应用价值.
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基于边界跟踪算法的脑磁共振图像分割
目的:脑磁共振图像的自动分割是近几年研究的一大热点,本文在通过分析比较当前各种图像分割算法后,介绍了一种基于边界跟踪的脑磁共振图像(MRI)分割算法,在MRI中提取出脑组织部分.方法:应用迭代法对脑磁共振图像进行二值化处理;扫描二值化图像,根据脑组织的形态,确定一点作为脑组织边界的起点;根据边界点的像素特征,对传统的边界跟踪算法进行改进,计算出MRI脑组织的边界,后应用区域生长法在原始MRI中提取脑组织图像,实现MRI分割.结果:实验结果表明,改进后的边界跟踪算法在提取脑组织边界时,细节处理能力强,不易陷入死循环,具有较高的运算速度.提取的真实脑磁共振图像的脑组织区域,能满足临床的实际需要.结论:对图像二值化处理,对图像有微弱的损害,但是极大地提高了计算速度.与传统的边界跟踪算法相比,改进后的边界跟踪算法分割效率高,更易实现MRI的自动分割.获得的边界曲线在细节上更接近于脑组织的实际边界.
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基于CUDA的图像径向基模糊实现方法研究
目的:为了克服传统高斯模糊方法处理速度容易受模板大小局限和图像边界处不能真实反映高斯模糊结果的缺陷,本文提出了一种基于计算统一设备架构CUDA的图像高斯径向基模糊的实现方法.方法:采用连续的高斯径向基函数对图像直接在时域进行乘积运算,使高斯模糊后图像每一像素点值(包括图像边界处的像素值)与原始图像所有像素点的值相关联.根据高斯径向基函数径向对称的特点以及CUDA单指令多线程(SIMT)的并行执行模型,并且使用合并访存、共享内存、常量内存等合适的内存优化措施,对运算的过程进行GPU并行加速.结果:对尿沉渣图像进行高斯径向基模糊结果表明:图像在模糊过程中克服了模板的局限,在边界质量上得到了极大的改善;处理速度上也达到了较大的提高.结论:基于CUDA平台能很好的并行实现高斯径向基模糊,与串行运算速度相比,在大尺寸图像处理时加速比可望达到20倍以上.
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水、脂分离磁共振成像Dixon方法
目的:综述磁共振成像水脂分离技术,为在临床和研究中正确选择和应用水脂分离技术提供指导.方法:介绍各种水脂分离技术的物理基础和方法,重点介绍2点和3点Dixon方法及其各种新的改进技术,在分析水脂分离技术优缺点的基础上,提供应用方面的建议.结果:完整地介绍了水脂分离技术的重要意义,各种分离方法及其操作步骤,重点介绍了Dixon方法,并提出了如何把Dixon技术和数据并行采集相结合以提高扫描速度缩短扫描时间具有临床意义.结论:虽然目前国外大公司生产的高场MRI机器上都带有Dixon成像的数据处理和分析软件,但随着技术的快速发展已经不能满足日益扩展的各种应用需求,有条件的医院,以物理师为主,自己研发Dixon后处理的算法,不但可以补充应用方面的某些空缺,更能加深对Dixon技术的深入理解;国产的MRI设备都还没有先进的Dixon技术软件,应该投资和发展这方面的技术.
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一种医学图像去噪程序的并行优化
目的:在采集、处理和传输过程中,医学图像会存在各种噪声,严重影响医学图像的质量和后续对图像的各种处理,因此医学图像去噪具有重要意义.同时医学图像数据量大,去噪处理算法复杂,在一般个人电脑上进行医学图像去噪仍是一个非常耗时的过程,很难满足实际应用中高实时性的要求,因此需要通过优化来提高去噪的处理速度.方法:本文利用CUDA(Compute Unified Device Architecture)并行编程对基于同质算法的三维医学图像去噪进行加速,CPU和GPU(Graphic Processor Unit)异构编程方式能发挥GPU高强度的计算能力,提高算法的执行速度.通过使用纹理存储器将图像数据与纹理绑定,优化存储器访问,提高数据访问速度.优化过程中,合理选择三维图像数据的分块方式和线程块维度,可以获得更快的加速.结果:与基于同质的matlab和CPU去噪程序相比,并行优化后GPU程序在保持去噪图像质量的前提下可以达到几百倍的加速.结论:CUDA加速大大缩短了三维医学图像去噪的运行时间,解决了医学图像去噪的速度瓶颈问题,可以应用于对运行速度有要求的图像处理中.
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压缩传感理论在磁共振成像技术中的应用
这篇文章主要介绍了压缩传感(Compressed Sensing,CS)理论在磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技术中的应用,这一技术可简称为CS-MRI.通常情况下,MRI的采集速度相对比较慢,从而限制了它的进一步发展,而CS-MRI可以在只有很少的MRI采集信号的情况下精确地重建出组织影像,从而大大提高采集效率,而且这种方法还具有很强的去噪能力.因此,可以利用CS-MRI在相同的空间分辨率下获得更快的成像速度,或者在同样的时间分辨率下获得更精细的组织影像.为了实现CS-MRI,必须对传统的信号采集方式和数据处理方式进行修改.本文首先从总体上概况了CS-MRI的理论基础,然后分别从稀疏变换,不相干欠采样和非线性重建算法三个方面具体阐述了它的的具体实现方法,后对CS-MRI的超强的去噪能力进行了解释.
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卓越医师教育背景下《医用物理学》课程改革与建设
医学教育到底要培养什么样的人,这是当代医学教育中重要的.卓越医师教育背景下,《医用物理学》的教学应该适应时代发展.我们的教学目的,就是要为祖国培养具有高尚医德、现代科学思想、逻辑思维能力、综合创新能力的新一代医学人才.教师是教学的主体,教师队伍的建设是课程建设和教学改革的前提.教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养创新人才和提高教学质量的重要保证.针对不同的学生情况灵活使用教学方法是教学改革的中心工作.重视绪论课教学,可以有效地提高学生学习物理学的兴趣与动力.课堂演示实验,是吸引学生注意力和学习兴趣的良好方法.充分利用网络资源优势,建立班级公共邮箱,利用电子邮箱及时给学生答疑,是目前解决学生学习问题有效的方法.作者通过《医用物理学》的课程改革和建设,取得了一定的经验和成绩,愿与国内同行交流经验,取长补短,不断进步.
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计算机三维模型在解剖教育中的应用
在传统的解剖学教学中,学生通过文字描述、图表、教具和尸体解剖来获得解剖学知识.这样的教学方式在帮助学生理解解剖结构的三维形态方面有局限性.计算机三维模型在解剖结构学习中的优势是可以从多角度观测,形象直观;可以使学生学习的更快,学习效率更高.本文首先介绍了解剖教育中所用计算机三维模型的构建方法和步骤.然后,按模型构建的难易程度将其分为两类,分别分析其在解剖教育中的应用.一类是较容易重建的三维模型,该类模型可以自动或半自动的构建,建模周期短,已在解剖学教育中得到广泛应用.以较大骨组织模型为例,分析了其应用于解剖教育的研究进展.另一类是较难重建的三维模型,以耳颞部和神经三维模型为例,对其应用于解剖教育的研究进展进行综述.分析了主要的耳颞部三维模型构建方法:基于解剖学参数构建三维模型和利用组织切片图像或者Micro-CT图像构建三维模型,并比较了两种方法的优缺点.分析了神经系统三维模型构建的主要方法:构建了骨组织等框架组织三维模型后,根据文献描述的神经与骨组织的相互关系“雕绘”构造神经三维模型.后,讨论了三维模型构建方面存在的问题和对三维模型在解剖学教学中的作用的不同看法.
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专业背景下的课程教学方法研究
不同于中小学的通识教育,大学注重专业教育.大学课程的设置主要以培养具有专业理论和技术的专门人才为目标.不同专业设置同一门课程的目的和角度有一定的差别.对基础课程的教学需要体现专业特色.本文以生物医学工程专业的“信号与系统”课程为例,探讨专业背景下的课程教学方法.本专业的特点是医学与工程技术结合,将工程技术应用于解决医学问题.作为一门基础课程,“信号与系统”对生物医学工程专业学生后续课程的学习和专业素质的培养起着重要的作用.在教学当中,需要适当补充应用于医学研究中的信号与系统实例.根据生物医学工程专业信号与系统课程教学的特点,分析了如何利用与医学密切相关的信号分析实例上好绪论课,合理安排教学计划与内容.阐述了如何以学生容易理解的方式讲解重点难点内容.探讨了利用启发式教学提高学生分析能力的方法.将医学信号分析融入课程实验,强调了Matlab在培养学生知识运用能力方面的重要性.后,讨论了传统教学与多媒体教学的优缺点.
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医学物理学师资队伍建设的研究与思考
目的:结合泰山医学院创办医学物理学专业实际,积极探索医学物理学师资队伍建设的有效机制,培养形成“双师型”教师队伍.方法:加强师资培养,首先要树立现代教育理念,形成有效机制.鼓励教师积极参加教育教学改革,结合医学物理学实际,研究教育教学规律,在教学实践研究探索中培养提高;在教师职称晋升、科研课题立项、教师参加教学研讨会、青年教师攻读博士学位等方面,建立有利于教师培养发展的有效机制;加强师德建设,提高教师的综合素质;加强教师教学基本功训练,让教师掌握教学技能,学会运用灵活多样的授课方法,进行启发式教学,坚持教师互相听课制度和集体备课制度,进行教学交流,互相学习;加强教研室建设,教研室具体制定并落实教师培养计划和规划.结果和结论:通过实践探索,形成师资培养的有效机制,培养“双师型”教师队伍,医学物理学专业师资队伍得到明显加强,教学效果明显提高,教师的科研成果显著.
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加强医学物理实验教学条件建设提高人才培养质量
医学物理学是把物理学的原理和方法应用于人类疾病的预防、诊断、治疗和保健的一门交叉学科,在高等医学院校又是一门重要的基础课.医学物理学作为一门完整的课程教学体系,实验教学是其不可分割的重要组成部分.而实验又作为医学物理学习和研究的一种基本方法,对提高教学质量和学生创新能力的培养起着至关重要的作用.它不仅使学习医学物理知识的感性材料能够有效地获得,加深理解医学物理概念和规律形成的过程,学会使用基本仪器并独立进行实验的方法和技能的过程,更是使学生的创新意识、创新思维、创新能力得到培养,也是进一步培养学生的科学研究方法和科学态度的重要手段.换句话说,医学物理实验课程教学不仅关系到本门课程的教学和学习,还关系到相关课程的学习,特别是对学生后续课程的学习及实践能力、创新能力的培养都会产生重要影响.因此,为适应新形势,我校应在开放医学物理实验室、改革实验课程、创新教学手段、加强实验人员培训、网络化管理等方面进行改革,把科学研究全面渗透到本科教学中去,充分发挥实验教学在创新型人才培养中的作用,也为教学方法研究、教师科研及学生科技创新创造良好的环境.
| 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 |
