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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PTW729二维矩阵的平面剂量验证
目的:调强计划在用于病人治疗之前必须要进行剂量学验证,以此确保调强计划各个射野出束剂量的精确度以及测量层面平面剂量分布的精确度.本文探讨逆向调强适形放射治疗过程中的剂量学验证,分析影响剂量验证结果的因素,采取相应措施消除影响,保证IMRT治疗计划临床实施的正确性.方法:选取30例需要做验证的调强计划,将计划移植至标准水模体上生成QA计划并在TPS上计算出测量平面的剂量分布,然后将计划导入MOSAIQ,ELEKTAPrecise加速器执行QA计划,用PTW729二维电离室矩阵进行平面剂量验证,收集数据经矩阵扫描软件MatriScan读出二维电离室矩阵收集的信息传递至VeriSoft软件中,对比剂量分布图得出计划通过率.结果:PTW729二维电离室矩阵能够测量照射野的剂量分布和强度分布,能够对逆向调强计划进行准确的剂量学验证,得出平面剂量验证的通过率与MLC叶片到位精准度和计划的子野面积有明确关系.结论:利用PTW729二维电离室矩阵可以极大地简化验证工作量,提高验证的效率.
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等效均匀剂量优化法在宫颈癌调强计划中的应用
目的:评估等效均匀剂量(EUD)在宫颈癌调强放疗计划优化中的作用.方法:在已接受调强放疗的宫颈癌患者中,随机抽取采用物理约束条件优化设计的8例患者计划.以这些计划为基础,将膀胱、直肠的物理约束条件改为EUD约束,保持其他优化条件不变,对治疗计划进行重新优化,并比较新旧治疗计划的剂量学差异.结果:在保证靶区剂量分布没有差别的情况下,基于EUD优化能够使膀胱、直肠的平均剂量显著降低,直肠的平均剂量下降了3.3 Gy,膀胱的平均剂量下降了3.8 Gy.直肠和膀胱的V10、V20、30、V40比D-V优化结果都有不同程度的下降,经配对t检验,V10、V20、V30以及Dmean差异均有统计学意义(P＜0.05).结论:采用EUD优化方法能够有效降低膀胱、直肠的受照剂量,这对于降低宫颈癌患者放射治疗并发症具有重要意义,同时也为进一步提高肿瘤靶区剂量、提高肿瘤局部控制率提供了可能.
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内旋式放射治疗用面罩固定装置的设计
目的:针对现有的面罩固定装置在放射治疗过程中所存在的不足之处,根据实际治疗和摆位操作的需要,开发设计出一种新的内旋型放射治疗用的面罩固定装置,以提高对病人摆位过程中的工作效率和准确性,减轻临床工作强度.方法:设计的内旋式放射治疗用面罩固定装置,是由底座、枕板、架臂、联接两侧架臂的螺杆和两侧圆形固定旋钮组成.各组件之间共同形成一个稳定的三角形结构,在使用过程中,可以通过架臂内旋滑动来调节枕板的倾斜高度,通过水平底座和旋钮来固定架臂.并且,通过在底座上刻有相应的高度标尺,使得高度观察和调整操作更为方便.结果:在该内旋型放射治疗用面罩固定装置中,通过架臂的内旋,可以避免其上端有时会遮挡定位激光线的情况,通过架臂在底座内部的水平滑动和螺旋固定,避免了枕板受重压时产生的滑动误差.结论:采用该设计的内旋式面罩固定装置,可以使临床放疗中的摆位操作变得更加容易,更有利于摆位精确度的提高,大大降低了临床医生的工作强度.
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后备SMLC计划在鼻咽癌中的临床应用
目的:放射治疗过程中出现因机器故障或其他因素而需要快速调度患者在不同加速器上完成治疗.本文研究一种简单快速的方法获得一个新的后备计划,并且评估鼻咽癌后备SMLC计划剂量学特性和执行效率.方法:从XIO计划系统中选取12例已治疗鼻咽癌患者的动态调强计划(DMLC),通过DicomRT协议传输到Raystation计划系统中,生成后备SMLC计划(Fallback Planning),评估后备SMLC计划与初始DMLC计划剂量学差异和执行效率.结果:后备SMLC计划能满足临床要求,与初始DMLC计划相比,PTV60靶区适形指数(CI)较优(P=0.010),双腮腺D50％和脊髓D100均较优(P=0.013,P=0.035),其它参数无显著性差异,满足临床剂量学要求;计划效率较优,有显著性差异(P=0.000).结论:由DMLC计划生成的后备SMLC计划准确、快速、执行效率高,可以在临床上广泛使用.同时,后备计划是有望实现自动计划的另外一种方法:建立完善的患者资料数据库,当有新治疗的患者时,从数据库选取与当前患者相似的患者P信息,利用形变技术建立起对应关系,然后把数据库中患者的剂量信息映射到当前患者,进行自动计划,还可结合自适应放疗.期望后备计划在自适应计划中有更多地发展.
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应用两种三维探测器阵列进行螺旋断层调强放疗计划剂量验证
目的:研究分别采用Delta4和ArcCheck三维探测器阵列对螺旋断层放疗系统(TOMO)的调强计划实施剂量验证的异同.方法:分别采用ScandiDos公司Delta4三维半导体探测器阵列和Sun Nuclear公司ArcCheck三维半导体探测器阵列对10例患者的TOMO调强放疗计划实施验证.通过TOMO系统MVCT成像和配准消除床面沉降的影响,确保实现两种三维探测器阵列的精确摆位.实施治疗质量保证(Delivery Quality Assurance,DQA)计划照射后将探测器阵列测量获得的平面剂量分布与TOMO计划系统模体计划计算获得的平面剂量分布进行比较.采用Gamma分析方法,选择多个不同的剂量标准分析评估验证情况.结果:阈值水平(Threshold,TH)分别为5％、10％、20％、70％、90％时,采用3％/2 mm、3％/3 mm、3％/4 mm、3％/5 mm四种不同剂量偏差/吻合距离剂量标准,γ≤1的平均通过率均超过94.1％,测量所得剂量分布与计算结果在相应平面的几何分布均呈现出良好的一致性.结论:两种三维探测器阵列各具特点,用于TOMO调强放疗计划验证能够获得令人满意的结果.
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基于两种旋转调强全骨髓照射新技术的研究
目的:探讨RapidArc (RA)容积旋转调强放射治疗与螺旋断层放射治疗(Helical TomoTherapy,HT)两种旋转调强技术在全骨髓照射中的可行性及剂量学差异.方法:选取8例行全身扫描的患者,采用Eclipse 10.0计划系统自动勾画模块进行靶区勾画并予以适当修改后外放3mm生成照射靶区,分别设计RA与HT两种旋转调强计划,处方剂量为12 Gy/10 F.通过剂量体积直方图(DVH)、等剂量曲线等参数评价和比较两种治疗计划靶区及危及器官的剂量分布,并评估机器跳数(MU)和出束时间.剂量验证采用SunNuclear ArcCHECK系统,通过分析各部位剂量验证通过率评估各自临床实施的安全性及准确性.结果:靶区剂量分布上两种方法均能达到较好的覆盖度且具有类似的适形度(0.54±0.05vs 0.52±0.07,P=0.45),而靶区剂量均匀性HT具有明显的优势(RA/HT的HI值分别为0.19±0.02 vs 0.13±0.02,P=0.00).在危及器官的保护上,除全脑、口腔、腮腺以及小肠和直肠外,HT均表现出一定的优势.RA/HT两组计划的平均机器跳数和出束时间分别为2566MU/12293MU、568 s/875 s.头颈、胸腹、盆腔三部分的计划验证的通过率分别为98.9％±1.9％/94.3％±1.5％、98.4％±1.8％/96.5±1.2％、97.4％±2.1％/94.1％±1.9％.结论:两种旋转调强技术均能较好地实现全骨髓照射且实现射野间的无缝衔接,且RA具有更高的射线利用率,均可应用于全骨髓的临床照射.
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合理选择内对照客观评价靶组织摄取能力
目的:评价一种更客观反映靶组织摄取能力的内对照方法.方法:在Jaszczak SPECT模型内插入7个灌满[18F]-FDG水溶液(放射性比活度23.7 kBq/mL)的空心球(热区模型),它们的容积依次为:3.55 mL,5.88 mL,11.74 mL,20.52 mL,21.31 mL,64.56 mL和179.50 mL,同时在Jaszczak SPECT模型内灌满放射性比活度8.1 kBq/mL的[18F]-FDG水溶液组成一低靶/本底比(2.92)实验模型.在Jaszczak SPECT模型内插入10个灌满[18F]-FDG水溶液(放射性比活度36.33 kBq/mL)的空心球(热区模型),它们的容积依次为:1.91 mL,3.55 mL,5.67 mL,18.74 mL,18.94 mL,19.61 mL,22.84 mL,59.47 mL,64.56 mL和70.33 mL,同时在Jaszczak SPECT模型内灌满放射性比活度4.02 kBq/mL的[18F]-FDG水溶液组成一高靶/本底比(9.04)实验模型.通过Discovery ST8 PET/CT(通用电气,美国)依次采集其2D及3D PET-CT图像.测量球体及水本底平均标准摄取值(SUVmean),计算靶/本底比、靶/内对照比,与理论值比较.结果:低靶/本底比模型热区模型SUVmean真实值2.68,容积为3.55 mL模型测得的SUVmean为1.84(2D图像)和1.70(3D图像),低于真实值(P＜0.01);高靶/本底比模型热区模型SUVmean真实值6.74,容积为1.91 mL,3.55 mL和5.67 mL的模型测得的SUVmean为4.47,4.97,4.78(2D图像)和3.47,4.10,4.29(3D图像),低于真实值(P＜0.01).容积≥5.88 mL球体SUVmean与理论值无统计学差异(P＞0.05),靶/本底比低于理论值,有统计学差异(P≤0.02);除高靶/本底比组2D PET图像外,另3组靶/内对照比与理论值无统计学差异(P＞0.05).结论:靶/内对照比更能客观反映靶组织的摄取能力.
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左乳腺5种不同主野分布IMRT计划的剂量比较分析
目的:测试静态IMRT治疗左乳腺癌5种不同主野分布的剂量情况,以期找到较好的主野分布方式.方法:随机选取在云南省肿瘤医院接受术后放射治疗的0-ⅡA期左乳腺癌病人15例,为每例患者设计5个IMRT计划,每个计划的主野数分别为2、3、4、5、8,命名为2-field IMRT、3-field IMRT、4-field IMRT、5-field IMRT、8-field IM-RT.在相同的约束条件和寻解路径下,比较5种主野分布下PTV的CI和HI,危及器官的Dmax和Vx(V5,V10,V20,V30……).结果:从PTV的CI和HI来考察,8-field IMRT计划的CI和HI好,2-field IMRT和3-field IMRT较差,且容易在乳腺内侧和腋下形成些高剂量点(热点);但8-field IMRT心脏的V10和同侧肺的V5远远超过了规定值.4-fieldIMRT和5-field IMRT计划能获得与8-field IMRT相近的PTV的CI和HI值,也能很好地保护危及器官.结论:4-field IMRT和5-field IMRT能满足临床的需要.
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介入放射学工作人员眼晶体的剂量测量评估及其防护
目的:通过对国内外相关文献的调研,探讨介入放射学工作人员眼晶体的剂量测量评估以及防护情况,并指出相关不足和值得研究的方向.方法:对现有介入工作人员眼晶体的剂量测量评估以及防护相关的研究论文进行归纳和总结.将相关的内容进行比较,得出比较的结果.结果:目前对于介入放射学工作人员眼晶体剂量的测量方法各异,但多数都基于热释光剂量计.可通过直接佩戴在眼晶体周围的剂量计来评估眼晶体剂量,也可以通过其他体表剂量或者KAP值来间接得到,还可以通过蒙特卡罗模拟计算来预测和评估.在不进行防护的情况下,介入放射学工作人员眼晶体剂量很容易超过新的年剂量限值规定(20 mSv·a-1).因此对于介入工作人员眼晶体进行防护相当必要,目前对于此的防护设备主要有铅屏风和铅帘以及铅眼镜.结论:对于介入工作人员眼晶体剂量的测量与评估方法国际上的研究较多,但国内还未开展;对于其理论计算和防护的研究国内外均较少.目前国内仅在其相关流行病学方面做了统计研究,以后应加大对于介入放射工作人员眼晶体剂量的测量以及相关防护方面做出更多的研究,给出相关评价标准以及防护用品的选择指导.
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APBI治疗过程中身体主要器官吸收剂量的蒙特卡洛模拟
目的:使用蒙特卡洛方法分析患者接受加速部分乳腺照射(APBI)治疗过程中身体主要器官的剂量分布.方法:使用MammoSite球囊进行后装治疗是一种主要的APBI照射治疗手段.与传统的全乳腺照射(WBI)相比,APBI的治疗周期更短,对心肺的副作用更小.蒙特卡洛方法是一种基于概率和统计理论的数值计算方法.能对放射治疗计划提供准确的器官剂量信息.本文使用MCNP5蒙特卡洛罗粒子输运软件包和三维异构体素模型RPI-Adult Female模拟左右两侧乳房分别接受APBI治疗时身体主要器官所受到的剂量.结果:当不同侧乳房接受治疗时,需分情况考虑不同器官所受到的剂量.另外由于治疗区域靠近心脏和肺部,当对患者进行APBI治疗时,需格外考虑心脏和肺的辐照剂量,必要时可以采取缩野,以免对心肺造成不必要的放射性损伤.结论:本篇文章使用蒙特卡洛方法和体素模型对接受APBI治疗的患者的全身大部分器官受到的剂量进行研究,模拟结果对临床医生和物理师开展APBI治疗具有一定的指导作用.
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两种不同优化算法在胸部肿瘤调强放射治疗计划中的对比研究
目的:研究直接子野优化(DMPO)算法与多目标优化(MCO)算法在胸部肿瘤放射治疗计划设计优化过程中的差异.方法:选取20例食管癌患者,将患者在Pinnacle3计划系统的CT图像、勾画的靶区、设计参数和剂量信息等资料,通过DicomRT协议从Pinnacle3计划系统传输到RayStation计划系统中.保持照射野设置、处方剂量不变,改用MCO算法重新优化治疗计划,比较两种优化算法在剂量分布、靶区适形指数(CI)与靶区均匀指数(HI)、危及器官(OAR)剂量、计划设计与执行效率的差异性.结果:两种算法优化的计划结果均能基本满足临床剂量要求,与DMPO相比,MCO计划靶区PGTV适形指数CIpgtv斛和均匀指数HIpgtv以及靶区PTV的适形指数CIptv均差别不大,但危及器官的受量明显小于前者,其中肺的V10、V20、V30、平均剂量Dmean-1,心脏的V30、V40和平均剂量Dmean-h以及脊髓大剂量D1cm3-s和平均剂量Dmwan-s,均存在显著性差异;从计划的设计时间上来看,MCO计划组明显短于DMPO计划组,而从执行效率上来看,两者差异不大.结论:对于食管癌同期加量三维调强放疗计划,与DMPO算法相比,MCO算法可得到更低的OAR剂量,并且在临床应用上明显提高工作效率.
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基于VirtualDose模拟不同CT扫描方案的儿童眼晶体剂量
目的:比较分析不同CT扫描情况下眼晶体剂量,探讨减少CT检查中儿童眼晶体剂量的方法.方法:利用VirtualDoseTM CT软件计算CT检查时眼晶体剂量,模拟不同CT机、不同体模、不同扫描参数(螺距、管电压、毫安秒、射束准直宽度)对儿童眼晶体剂量的影响.结果:不同厂商型号的CT装置其剂量输出特性不同导致儿童眼晶体剂量有一定差异,眼晶体剂量随CT扫描的管电压的增加而增大,同时也受到准直器宽度变化的影响;另外,眼晶体剂量与CT扫描的毫安秒成正比,与螺距大小成反比;儿童受检者的年龄对眼晶体剂量影响很小.结论:利用VirtualDose模拟结果其对儿童眼晶体剂量变化规律与相关报道相符,可根据相关实验数据简单评估儿童颅脑CT眼晶体剂量.多种因素综合影响CT检查检查者的眼晶体剂量,合理选择扫描参数和扫描范围对减少儿童眼晶体剂量有重要意义.
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实时跟踪放疗中关联模型和预测算法
目的:对胸腹部肿瘤进行图像引导实时跟踪放射治疗时,通常难以直接监控肿瘤或其他内部解剖结构的呼吸运动轨迹,因此,利用体外信号获取内部肿瘤运动信息是很好的替代方法.方法:首先同步采集体内数据和体外数据,建立关联模型,然后采集体外数据拟合关联模型得到体内信号的估值;由于系统延迟的存在,还必须通过呼吸运动预测算法进行补偿.关联模型主要分为直接关联模型和间接关联模型,预测算法可以分为基于模型的预测算法以及无模型的预测算法.结果:直接关联模型把体外运动信号与内部肿瘤运动信号的相关性直接定义为一个函数.间接关联模型并不直接定义内-外相关性,而是利用一些内变量参数化呼吸运动模型,同时估计体外信号和体内信号的值,在获得真实的体外数据时,优化内变量使得体外信号的估计值与真实值匹配.基于模型预测算法对呼吸运动信号进行预测通常建立在平稳性和周期性的假设上,但该假设可能是错误的.无模型的预测算法更具优势的是不需要预先了解呼吸运动信号.结论:目前绝大部分的关联模型和预测算法在有限的实验或实际数据样本上都提升了某方面的性能,但都只限于文献报道,距离临床应用还需大量真实数据的验证.
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Arc CHECK在乳腺癌螺旋断层放疗计划剂量验证中的应用
目的:探讨Arc CHECK旋转调强剂量验证系统在乳腺癌螺旋断层放疗(Helical Tomotherapy,HT)计划剂量验证中的应用可行性.方法:将20例乳腺癌HT计划移植到Arc CHECK系统进行调强放射治疗(Intensity Modu-lated Radiotherapy,IMRT)计划剂量验证,得到的验证结果与HT计划在其模体中计算获得的平面剂量分布进行比较.剂量验证结果分析采用Gamma分析法,并采用多种标准进行评估.结果:20例乳腺癌病例在闽值水平(Threshold,TH)为10％,3％/3 mm、3％/4 mm、3％/5 mm的γ通过率超过90％的病例数分别占总例数的40％、55％、80％;TH水平为15％,3％/3 mm、3％/4 mm、3％/5 mm的γ通过率超过90％的比例分别为40％、55％、85％,TH水平为20％,3％/3 mm、3％/4mm、3％/5 mm的γ通过率超过90％的比例分别为40％、60％、85％.当评估标准为5％/5 mm时,γ通过率超过90％的比例为100％.靶区剂量均匀性指数(HI),瘤床的同步追量,靶区边界内缩至皮缘下及淋巴结情况对γ通过率无影响(P＞0.05).模体中心偏离x负方向大于4 cm的11例病例中,仅有2例验证结果达到3％/3 mm(TH=10),比例为18％;模体中心偏离x正方向大于4 cm的9例病例中,有6例验证结果达到3％/3 mm(TH=10),比例为66.7％.结论:Arc CHECK旋转调强验证系统可用于乳腺癌HT计划剂量验证,有效地简化了HT剂量验证的流程,但验证模体中心与机器等中心偏移关系对验证通过率的影响仍需配合第三方验证系统作进一步研究.
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基于DTCWT和cICA的光电容积脉搏波运动干扰消除算法
目的:随着穿戴医疗设备普遍被接受,在利用光电容积脉搏波描记法(PPG)测量血氧、心率等生理参数时,运动干扰与脉搏信号频率混叠问题尤为突出,为了在日常活动状态下得到准确的生理参数,消除运动干扰是为重要的手段.方法:提出了一种基于双树复小波变换(DTCWT)和约束独立成分分析(cICA)的组合算法消除运动干扰.首先用DTCWT将含有运动干扰的两路(红光和红外)PPG信号分解为若干不同频带的分量;然后通过cICA方法,提取感兴趣的脉搏成分;后通过小均方误差自适应滤波器实现两路PPG信号重建.结果:由DTCWT+cICA恢复的PPG波形得到的心率值与无运动干扰时基本一致,而血氧饱和度值也与无运动干扰时接近.结论:与DTCWT和cICA相比,DTCWT和cICA组合算法能更有效地消除PPG中的运动干扰.实验结果验证了方法的可行性和有效性.
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X线球管阳极热容量曲线拟合算法
目的:阳极热容量作为X线球管的重要参数之一,代表了球管的热承受能力,一旦超过其极限值,易造成球管的损坏,故在影像装置工作时需实时检测与控制.球管的数据手册中一般都有热容量曲线图,却不会有曲线方程式,无法直接用于影像设备的实时热容量计算.本文设计了一个系统,能够对散热曲线的电子图片进行样点的选取,然后进行曲线拟合,得出近似方程,用于工作过程中热容量的实时计算.方法:选取样点时,先设定曲线边界,输入边界值,变换系统坐标为实际曲线坐标,再在曲线上选取样点,计算出其实际坐标数值;曲线拟合采用线性小二乘法的多项式拟合;同一曲线上选取2组各10个数据分别进行2～9次的多项式拟合.结果:同一曲线上不同的样点选取,在2～7次多项式拟合时曲线基本一致;3～7次多项式拟合均能满足要求,8～9次多项式易造成边界振荡;根据多项式的运算时间,3～5次适合单片机系统,5～7次适合PC机系统.结论:本文设计的系统能有效实现X线球管阳极热容量散热曲线的拟合,操作简便,自动化程度高.
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基于半导体制冷片智能理疗仪的设计
目的:设计一基于半导体制冷片温度在一定范围内可调的智能理疗仪,该仪器主要由控制器、加热制冷模块、温度测量和保护电路、水路循环系统及水敷袋等组成.方法:采用单片机PIC16F877A作为控制器,采用半导体制冷片作为加热制冷器件,采用DS18B20温度传感器测量系统温度,采用微型水泵实现水路循环,通过按键设置加热/制冷或具体温度值,用PWM波控制全桥驱动芯片驱动半导体制冷片,实现加热和制冷功能,采用PID算法实现温度的稳定控制.结果:该仪器能够通过LCD显示设置温度和时间温度,能够采用按键设置温度,能够实现温度的加热或制冷调节,温度调节范围为-5℃～55℃,方案简洁实用,体积小巧,方便携带.结论:该仪器可用于颈椎病、关节炎等多种慢性疾病的辅助治疗,也可用于运动伤害的辅助治疗,可以家用亦可以在医院使用,前景广阔.
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基于S3C2440A的远程家庭云监护系统的设计
目的:设计了一套基于ARM嵌入式系统的远程家庭云监护系统.方法:系统以S3C2440A为核心,集合了传感器等各类终端监测设备,并配套摄像头和网络传输模块.首先,由终端传感器采集老人的生理及报警信息;然后,通过蓝牙方式将采集到的信息传给分布于家中由S3C2440A构建的工作站.S3C2440A同时可控制摄像头动态采集老人在家中的画面.上述信息经工作站初步分析处理后,经WIFI上传到云端服务器;后,云端服务器将监测信息进一步分析处理,并被用户访问.云端服务器也可接受来自用户的指令并反馈给工作站.为了安全,系统访问端设置不同的权限,拥有高权限的家人可授权给指定的社区卫生服务中心,并赋予一定的权限.结果:本系统可实时监测老人的血压、心电等生理信息.在发生危机情况时,可通过报警模块发出警示信息.医生或家人可随时随地通过浏览网页或手机终端的APP访问云端服务器,查看老人的生理信息及在家中的现场状况,更有效地监测老人的身体状况并及时发现处理突发状况.结论:相比传统的远程监护系统,本系统考虑了家人的日常监护作用和老人的自助呼救功能,有利于促进“家庭-社区”模式健康监护的发展.而云端服务器的应用,在降低成本的同时,也有助于系统与未来的云医疗系统融合.
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眼睛动态检测系统在神经疾病定位诊断中的初步应用
目的:探讨光反射传导径路出现异常引起眼睛变化的特点,研究眼睛的动态检测对光反射传导径路出现异常的神经性病变定位诊断的价值.方法:观察分析病例,在暗视条件下,应用本课题组设计的眼睛动态检测系统检测病例的瞳孔及其对光反射.瞳孔对光反射检查是在左右两侧分别给予光刺激时,定量检测双侧眼的瞳孔变化情况.检测的特征值包括瞳孔初始直径(D0)、瞳孔收缩速度(V)等.根据其眼睛的动态变化情况,作出传导径路出现神经病变的定位分析.结果:病例的瞳孔大小和瞳孔对光反射都出现了异常现象,但各自有不同的特点.病例C的左侧瞳孔明显小于右侧,左眼的直接对光反射消失、间接对光反射也消失;右眼直接对光反射存在、间接对光反射也存在.病例D的右侧瞳孔明显小于左侧,右眼直接对光反射消失,间接对光反射虽然幅度小,但存在;左眼直接对光反射存在,间接对光反射消失.结论:眼睛动态检测可起到对光反射传导径路异常的神经疾病定位分析和鉴别诊断的重要作用.
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T型分叉管内牛顿与非牛顿血流特性对比分析
目的:动脉粥样硬化是引起心血管疾病的重要因素.结合临床心血管相关病例,从交叉学科的角度分析了入口血流速度和血液粘度对T型分叉管内血流分布的影响,以探索T型分叉管内血流分布与动脉粥样硬化形成的关系,为临床诊断与治疗提供一定的指导.方法:根据血液流动的粘性不可压缩Navier-Stokes方程,运用AutoCAD建立了T型分叉血管的几何模型,并采用计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics,CFD)对分叉管内血液流动进行数值模拟,分析不同初始条件下分叉管内血流分布对动脉粥样硬化形成的影响.结果:数值模拟结果显示,与牛顿血液粘度模型相比,非牛顿血液粘度模型下血流分布较合理;分叉管的壁面切应力明显大于主血管,而分叉管的壁面压力却小于主血管,表明分叉处管壁受到高切应力与低壁面压力的共同作用,血管内壁易疲劳损伤,促进动脉粥样硬化的产生;这与分叉处附近A与B处存在较大面积的低速涡流区相符合,为动脉粥样硬化的形成提供有利条件.结论:通过对T型分叉管血液流体动力学的数值模拟,表明入口血流速度和血液粘度在动脉粥样硬化形成过程中具有重要作用.另外,数值模拟结果与临床检测结果一致,为进一步研究心血管疾病的机理提供一种有效、可靠的研究方法.
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人眼有限元建模与仿真的研究进展
目的:眼组织生物力学、生物热传递、电磁场分布等生理病理信息在眼部疾病诊治中有重要意义.目前的成像和测量技术难于对以上眼的生理病理变化进行量化分析,有限元建模仿真的引入为这些信息的定量分析提供了可行方案.本文对近年来人眼有限元建模与仿真的研究进展进行综述.方法:首先介绍了眼有限元建模仿真的基本方法.接下来,采取由局部到整体、从前到后的结构顺序重点对眼有限元建模仿真的研究进展进行了归类总结,讨论了这些模型构建与仿真在眼科研究中的应用.结果:分析了有限元建模与仿真在角膜、虹膜、房水、晶状体、玻璃体、视神经乳头、巩膜等局部区域生理病理研究中的应用.分析了基于整体模型对眼部生物热传递和与外力相关的眼组织受力分析的研究现状.结论:人眼建模仿真的研究深化了对眼部生理学和病理学的认识.但由于眼组织生理参数和物理属性测定困难,有限元建模与仿真的运行环境特殊,分析过程复杂,难以推广至个体化的临床实时分析.人眼建模仿真研究重要的发展趋势是:融合先进的成像技术和参数化建模技术构建精细人眼整体形态模型;在体测量物理属性;对构建的模型赋予各向异性、非线性、粘弹性等属性,使模型属性更接近眼组织真实属性;将仿真结果与合理的动物实验相结合.
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生物电阻抗测量技术研究与应用
目的:生物电阻抗法是生物医学检测的基本方法,利用人体组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术,具有无创、无害、廉价、操作简单和功能信息丰富的特点,而且测量结果准确、测量可重复性高等优点.所以,基于生物电阻抗的医学检测技术越来越多的应用于研究与临床中.方法:本文阐述了生物电阻抗法用于生物医学检测的几个方面,即电阻抗式呼吸监测、阻抗血流图、生物电阻抗法人体成分检测、生物电阻抗法胃动力学检测、生物电阻抗法人体心肺复苏评估、电阻抗断层成像技术等.结果:虽然生物电阻抗法测量影响因素很多,包括电极极化和人体接触阻抗、系统电极间相对固定的位置等系统电极的影响;运动对生物阻抗法的影响、人体测量时食物的摄入量、人体测量时姿势的变化等受测者的测量时状态对测量结果的影响.但是,生物电阻抗法在生物医学测量中依然占有重要的地位.结论:生物电阻抗法是生物医学检测的基本方法.通过本文的综述对于我们借助于生物电阻抗测量测量人体生理及病理信息具有具有的借鉴意义.
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交变磁场作用下磁性Fe3O4纳米粒子诱导肝癌细胞凋亡机制
目的:观察磁性四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4)在交变磁场(EMF)作用下对肝癌细胞凋亡相关因子的影响.方法:培养大鼠肝癌CBRH-7919细胞,分为正常对照组、交变磁场照射组、100 μg/mL Fe3O4纳米粒子组、交变磁场+100 μg/mL纳米Fe3O4组.酶生化法检测超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量;Western Blot检测Bax、Bcl-2表达及细胞色素C从线粒体至胞浆的释放;荧光酶标仪测定Caspase-3活性.结果:交变磁场协同磁性Fe3O4纳米粒子作用于CBRH-7919细胞能使Bax表达上调,而凋亡抑制基因Bcl-2表达下调,促进细胞色素C从线粒体释放至胞浆,增加Caspase-3活性.交变磁场、磁性Fe3O4纳米粒子单独作用组对结果无影响.结论:在交变磁场作用下,Fe3O4纳米粒子诱导CBRH-7919细胞凋亡的机制与Bax表达增加、Bcl-2表达减少、细胞色素C的释放及Caspase-3活性增加有关.
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Geant4中不同细胞模型和物理过程在硼中子俘获治疗中的研究
目的:在硼中子俘获治疗(NBCT)中,细胞内的剂量分布常常利用蒙特卡罗模拟进行评估.在这个过程中,细胞模型的建立及带电粒子与物质相互作用的物理过程的选用会对结果产生影响.通过对比不同细胞模型以及物理过程之间的差异来提高Geant4在BNCT中模拟的正确性.方法:利用Geant4模拟了BNCT中产生的α粒子和7Li粒子在真实细胞模型和简单细胞模型中选用PenelopePhysics和LivermorePhysics物理过程时的射程、细胞核中的平均比能和单事件谱.结果:比较了射程、细胞核中的平均比能和单事件谱在不同细胞模型和物理过程中的模拟结果,结果表明两种物理过程的模拟结果一致;而在不同的细胞模型中的射程、平均比能的大差异分别为8.3％和26％,单事件谱高峰位的大差异为25％.结论:Geant4在BNCT中的模拟可以使用任意两个物理过程,而细胞模型的选用则需仔细考虑.研究结果为Geant4在BNCT模拟时选用哪种细胞模型与物理过程提供参考,提高了模拟的正确性.
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基于多核学习方法的前瞻性记忆脑电识别
目的:分别提取急性缺血性卒中患者中认知功能正常和轻度障碍的病人进行前瞻性记忆实验时的脑电信号特征,利用多核学习方法对特征进行分类,获得较好的识别效果,验证选用数据特征以及分类方法应用于脑电信号分析时的有效性.方法:首先设计了一种前瞻性记忆实验,然后将认知功能正常和轻度障碍的急性缺血性卒中病人完成前瞻性记忆实验时的脑电信号进行采集、预处理并提取出样本熵、近似熵和AR系数三种数据特征,后将所提取的数据特征送入多核学习分类器进行分类识别,通过迭代学习,获得较高的分类精度.结果:选用样本熵、近似熵和AR系数作为脑电信号特征进行分类时,均获得了较高的分类精度,高可达90.9％.其中,使用样本熵特征作数据特征时,更易获得较高的分类精度.结论:前瞻性记忆实验可用于认知功能障碍识别研究,选用样本熵、近似熵、AR系数和多核学习方法作为数据特征和分类器可以取得较好的分类结果,为认知功能障碍的定量识别提供了有效的方法.
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基于斑块超声图像灰度分布的双峰Gamma模型评估斑块风险
目的:建立基于斑块超声图像灰度分布的双峰Gamma数学模型,识别不同回声特征的斑块,评估斑块的风险等级.方法:研究收集斑块样本137个,采用交叉验证法.首先,对斑块图像进行归一化处理,然后利用Potoshop软件获取斑块的灰度分布,接着利用Matlab内部的Lsqcurvefit非线性小二乘法拟合函数,将双峰Gamma概率分布曲线拟合斑块原始灰度分布曲线,并建立双峰Gamma斑块灰度分布模型.后通过曲线误差分析,测试斑块模型分类的准确率.结果:利用斑块模型分类,识别出高回声斑块、混合回声斑块和低回声斑块的准确率分别为100％、65％和75％.结论:双峰Gamma灰度模型有效描述斑块的灰度分布,识别高回声斑块有很高的准确率,对于评估斑块风险等级有很大潜能和良好的前景.
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基于先验的随机游走算法在医学图像分割中的应用
目的:常规的交互式图像分割算法通常只能对单个目标进行分割,或对多个目标的分割比较繁琐.针对该问题,本文期望提出一种基于随机游走算法的改进算法,以实现离散多目标的快速分割.方法:随机游走算法是使用为广泛的交互式图像分割方法之一,在各类图像的分割中表现良好.而对于目标呈现离散分布的图像,该方法虽然也可以对其进行分割,但需要用户在各个离散的目标区域均选择种子点,因此分割效率低下.针对该问题,本文将初始种子点的灰度信息作为先验,初步估计待分割图像中像素点隶属于各类种子点的概率,并将其作为非图像空间项加入随机游走算法的目标函数,引导图像分割.使用改进方法分别对人工合成图像和临床医学图像进行分割,验证本文算法.结果:改进方法在减少交互的情况下,能有效地对人工合成图像和临床医学图像中的多个离散目标实现全部分割,且分割结果明显优于原始的随机游走算法.结论:本文提出的改进方法能有效地实现离散目标的医学图像分割,并且简化了分割的交互过程.
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运动模体中靶区长度与锥形束CT扫描速度的相关性
目的:研究锥形束CT扫描速度与动态模体中靶区长度的相关性.方法:选用QUASAR(Modus,Germany)呼吸运动模体,模体内含运动插件,插件中心内嵌入一边长3 cm的立方体,用其表模拟运动靶区.设置模体振幅为0.5、1、2 cm,每一振幅分别设20、15、10次/min三种频率,在每振幅下分别行300°、180°、90°/min运动速度的CBCT扫描.计算CBCT图像靶区长度及靶区长度覆盖率与理论结果比较.结果:振幅为5mm时,300、180、90°/min扫描时所得不同频率下靶区长度分别为(30.17,30.33,30.5)mm;(31.17,31.83,32)mm;(32.5,33.67,33.67)mm;振幅为10mm时,300°、180°、90°/min扫描时所得靶区长度分别为(32.67,33.67,35.67)mm; (36,37.5,37.65)mm; (40.17,40.5,41.17)mm;振幅为15mm时,300°、180°、90°/min扫描时所得靶区长度分别为(39.33,41,41.83)mm;(43,46,46.5)mm;(47.83,48.83,49.17)mm .结论:CBCT扫描速度、模体振幅以及模体运动频率对靶区长度均有影响.扫描速度越慢,图像所得靶区长度越接近靶区长度真实值,但是各种速度下均小于理论靶区长度.振幅越小时所得靶区长度越接近于靶区理论值,靶区覆盖率越高.临床实践中使用CBCT对动态肿瘤监控时应使用患者平静呼吸的慢速扫描.
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成人小脑髓母细胞瘤MR成像和NSE表达水平
目的:探讨成人小脑髓母细胞瘤的MRI表现及神经元特异性烯醇化酶(Neuron-Specific Enolase,NSE)特点.方法:对17例经手术病理证实的成人小脑髓母细胞瘤的MR表现进行分析.免疫组化法检测肿瘤组织中NSE表达.ELISA试剂盒检测血清NSE水平.结果:髓母细胞瘤均位于小脑半球,其中右侧11例,左侧6例,部分累及小脑蚓部,肿瘤形状多不规则,小脑皮髓质同时受累,实质部分多分布性,10例为男性,发病年龄大者为64岁.肿瘤实性部分与小脑灰质比较,T1WI为略低信号,T2WI为等或稍高信号.髓母NSE表达水平和强度显著高于正常人脑组织细胞瘤(P＜0.01),17例髓母细胞瘤中NSE大部分呈强阳性表达.病理学显示光学显微镜下组织是原始的、未分化的肿瘤细胞,核梭形,形成许多菊形团瘤细胞.部分组织体积较小,向髓母细胞分化.局部分化为神经节细胞.结论:成人小脑髓母细胞瘤的MRI表现有一定的特征性,能够与其他小脑肿瘤相鉴别.NSE可作为小脑髓母细胞瘤的神经损伤指标.
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压缩感知磁共振成像技术综述
目的:综述近年来压缩感知磁共振成像技术的研究进展.方法:磁共振成像是目前临床医学影像中重要的非侵入式检查方法之一,然而其成像速度较低,限制其发展.压缩感知是一种新的信号采集与获取理论,它利用信号在特定域上的稀疏性或可压缩性,可通过少量测量重建整个原始信号.压缩感知磁共振成像技术将压缩感知应用到磁共振成像中,可在相同的扫描时间内获得更精细的空间组织结构,也可在相同的空间分辨率下加速成像.结果:本文概述了压缩感知磁共振成像的理论基础,分别从稀疏变换、不相干欠采样、非线性重建三个方面具体阐述,后讨论了其研究展望与应用现状.结论:压缩感知磁共振成像具有较好的发展潜力,有逐渐增长的医用与商用价值.
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同态滤波技术在膜蛋白颗粒图像增强中的应用
目的:为了应用计算机对透射电镜膜蛋白颗粒图像进行颗粒的自动识别与计数处理工作,探索一种改善颗粒图像反差不均匀的校正算法.方法:尝试将同态滤波技术应用于电子束入射-透射模型的膜蛋白颗粒图像处理中.针对颗粒图像明暗反差不均、颗粒形态边界模糊不清、难以辨认的特点,通过实验改造和调整高斯、巴特沃斯、指数高通同态滤波器的参数,并在此基础上重新构造了巴特沃斯带阻同态滤波和指数-巴特沃斯带阻同态滤波方法.通过压缩图像中反映背景的低频信号,展宽表现颗粒细节的高频分量,实现改善图像反差不均的目的.结果:实验所构造的同态滤波器处理颗粒图像的效果各有不同,但均能突出颗粒的细节,减轻背景干扰的影响,实现对图像的非线性校正.结论:经过综合比较5种同态滤波函数对颗粒图像的处理效果,认为指数-巴特沃斯带阻同态滤波方法获得的改善反差不均的效果相对更理想,能更好地满足颗粒的识别与分割的要求.
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解剖图像引导的PET图像部分容积校正
目的:PET图像的部分容积效应会导致图像模糊,影响临床定量诊断.本文提出一种基于解剖信息,如MR图像,引导的像素水平PET图像部分容积校正方法.方法:将与PET图像配准的MR图像作为边缘保持平滑收敛先验信息,引入到贝叶斯去卷积框架中,并用速下降法求解,得到部分客积校正PET图像.结果:提出的方法分别应用于仿真数据、Hoffman脑体模数据.针对仿真数据,相比未校正前图像在40％对比度在不同感兴趣区域直径(8,10,15,20) mm的恢复系数误差率为18.0％、14.6％、10.2％、7.3％,本文提出的方法在校正后图像恢复系数误差率为在40％对比度在不同感兴趣区域直径为0.4％、0.53％、0.31％、0.23％,取得良好的校正效果.在Hoffman脑体模实验中各组织区域的活度恢复值均好于未校正图像.结论:本文提出的方法能够去噪的同时保持PET图像良好的边缘信息,有效改善PET图像的量化水平,为临床提供精确的定量诊断.
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踝臂指数与CT灌注成像在脑缺血早期的诊断价值
目的:研究踝臂指数(Ankle-Brachial Index,ABI)和多排CT灌注成像在缺血性脑血管病中的诊断参考价值,从而为脑缺血患者提供更为简便而又快速的筛选和检查方法.方法:入选2010至2013年期间高度怀疑急性缺血性脑卒中病例210例,其中踝臂异常组66例,踝臂正常组144例.入选的所有病例接受多排CT动态容积全脑灌注成像、颅脑CT血管造影及CT灌注成像.对所灌注参数图即脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)及延迟(Delay)均由本院高年资医师进行评估,并且通过ABI初步估计颅脑CT灌注异常的阳性预测值、阴性预测值、灵敏度和特异度.结果:入选的全部患者中有136例出现脑灌注异常,表现为MTT、TTP延长,CBV升高、正常或减低,CBF正常或减低.所测得的ABI异常组中,其中有25例脑灌注异常,ABI正常组有86例脑灌注异常,ABI异常组脑灌注阳性率(75.8％,25/33)高于ABI正常组(59.7％,86/144),差异有统计学意义(P=0.039),且ABI异常组的相对MTT、相对TTP大于ABI正常组,差异有统计学意义(P＜0.05).ABI预测颅脑CT灌注异常的阳性预测值、阴性预测值、灵敏度和特异度分别为76.1％、39.3％、35.6％、77.9％.结论:采用多排CT进行动态容积全脑灌注扫描可以早期、全面、准确评价早期脑血管血流动力学的变化,便于检测的ABI对分析评估和判断脑灌注异常有一定的预测价值,联合ABI和多排CT灌注成像扫描可以对脑血管病做到早发现、早诊断、早治疗.
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超声引导下穿刺注射无水乙醇联合米非司酮治疗绝经期子宫内膜异位症的疗效评价
目的:观察超声引导下穿刺注射无水乙醇联合米非司酮治疗绝经期子宫内膜异位症的治疗效果.方法:将我科收治的52例绝经期子宫内膜异住症患者,随机分为硬化治疗结合米非司酮者(简称观察组)以及单纯硬化治疗者(简称对照组),每组各26例.治疗后半年观察疗效,评价安全性,进行相关激素水平检测以及随访评价其生活质量.结果:两组患者出院时,异位结节均消失,对两组患者进行疗效评价,观察组患者有效率92.31％,复发2例;对照组有效率61.54％,复发10例,观察组优于对照组,差异具显著统计学意义(P＜0.01);与对照组比较,观察组患者的E2水平升高明显,FSH水平则降低明显,差异具统计学意义(P＜0.05).观察组不良反应发生率虽高于对照组,但差异不具统计学意义(P＞0.05);术后6个月、术后1年,观察组生活质量的各项指标均高于对照组,差异具统计学意义(P＜0.05).结论:超声引导下穿刺注射无水乙醇联合米非司酮治疗绝经期子宫内膜异位症,不仅可有益于提高疗效,降低复发率,安全性较高,而且有助于提高患者的生活质量,其机制可能与调控E2与FSH水平相关.
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五年制临床医学专业物理课内容改革探讨
目的:阐明五年制临床医学专业物理课必须开,可少开和如何开的缘由.方法:依据医学教育和临床实践中的大量事实,借助笔者多年乃至半个世纪的教学经验,进行有据有理的论证,实现研究目的.结果:论证表明,人体无处不存在涉及物理的问题,这些问题的学科范围为生物物理学.对临床医学常涉及的生物物理问题只要求知其然,就像当今一般临床医生对待这些问题只要求知其然那样,就可以少开甚至不开物理课.如果既要求知其然还要求知其所以然,那就必须开.学时不能太少,学生才能掌握必要的物理知识,进而学习、掌握、研究医学常涉及的生物物理问题.结论:必须破除思维定势,大胆尝试改革纯物理知识的教学内容:有条件的应开设物理学和医学物理学两门课;没条件的可把必要的物理知识和临床常涉及的生物物理知识结合成一门课开出,这样的一门课可称为医学物理学.要实现两种设想之任一种,都必须解决三个问题:必须对临床医学常涉及的尚未解决的物理问题加以研究,以致足以形成医学物理学理论体系;必须将纳入教学的临床医学常涉及的物理问题通俗化,使教师好教,学生好学;必须使相关教师具备较好的临床医学常用的医学物理学理论功底,以适应完成这门课教学的需要.
| 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 |
