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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鼻咽癌调强放射治疗后放射诱发肿瘤发生风险的预测分析
目的:比较分析鼻咽癌常规放疗与调强放射治疗(IMRT)时正常器官的等效剂量,预测鼻咽癌放疗后放射诱发肿瘤(RIM)的发病风险.方法:选择80例鼻咽癌患者的影像资料,在Monaco治疗计划系统为每例患者模拟两套放疗计划:常规二维放疗与IMRT.采用蒙特卡罗算法计算照射野内正常器官的吸收剂量;将治疗计划传输至直线加速器,把射野移植到拟人验证模体,使用热释光剂量探测仪测量射野外正常器官的散射剂量.综合分析不同放疗技术条件下各正常器官的等效剂量,与辐射致癌风险预测系数相结合,计算RIM发生风险值.结果:根据ICRP辐射致癌风险预测系数,结合各器官的平均等效剂量数据,鼻咽癌IMRT治疗后的全身各器官RIM的总发生风险为10.2％,显著高于常规放疗的5.9％,是后者的1.73倍(P=0.007).结论:鼻咽癌IMRT治疗后各器官RIM的总发生风险预测值显著高于常规放疗,需要引起临床重视.
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锥形束CT引导摆位与光学引导摆位比较
目的:比较放射治疗中使用的锥形束CT(CBCT)引导定位技术和光学引导定位技术(OPS)的摆位误差.方法:在Varian治疗系统下对模体进行摆位对比试验获得误差数据.首先,将一个方形膜体作为虚拟的病人,通过CBCT引导定位系统摆位完成,然后,用游标卡尺在坐标纸上测量左-右方向和前-后方向摆位误差.调整治疗床高度使得源皮距为100cm,并记录床的高度变化值,该值即为上-下方向上的摆位误差.然后,使用同样方法记录下OPS显示的摆位误差.结果:CBCT的平均摆位误差在左-右、上-下、前-后方向分别为0.42、0.50、0.66 mm,其均方差在左-右、上-下、前-后方向分别为0.24、0.00、0.52 mm.OPS的平均摆位误差在左-右、上-下、前-后方向分别为0.28、0.40、0.30 mm,其均方差在左-右、上-下、前-后方向分别为0.08、0.10、0.07 mm.结论:从定位精度和稳定性方面来看,OPS引导定位技术优于CBCT引导定位技术.
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医用直线加速器中心轴绝对剂量输出长期稳定性对比分析
目的:分析对比医用直线加速器中心轴光子绝对剂量输出的长期稳定性特点.方法:选取3台Varian加速器,以新IAEA TRS-398报告中推荐的水中直接剂量法监测15个月内的剂量输出,用SPSS和SigmaPlot软件进行统计分析.结果:在390条数据中,超过±2％允差有7次(1.79％).偏差主要分布在-0.2％～1.2％,大+2.55％.同一加速器均整模式下不同能量输出稳定性差异显著(P＜0.05),但无临床意义(＜1cGy量级).不同加速器的均整模式输出稳定性显著依赖于机龄(P＜0.05),与机型无关,而非均整模式(FFF)间差异不显著.结论:包括较新的TrueBeam FFF模式在内的Varian加速器中心轴绝对剂量输出的长期稳定性良好,错误率为1％～2％.放疗中心可以晨检仪和标准水箱测量相结合的方法,监测并及时纠正该偏差.
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肿瘤放疗中体外误差与体内误差的关联性
目的:研究肿瘤放疗中由体表标记和激光灯摆位的床值偏差(体外误差)和由每周一次验证影像匹配所得靶区位置偏移(体内误差)之间的关联性,为评估每周一次影像引导放射治疗(IGRT)方案的有效性提供参考.方法:鼻咽癌、肺癌和宫颈癌患者共计28例.技术员摆位后,记录体外误差;每周一次kV或锥形束CT(CBCT)扫描,并与数字重建影像或定位CT图像配准,记录体内误差.分析两类误差的差异及相关性.结果:3类肿瘤的体外误差和体内误差的系统误差之间相近(P＞0.05).随机误差:鼻咽癌无显著差异(P＞0.05);宫颈癌有显著差异(P＜0.05);肺癌头-脚(SI)方向无显著差异(P＞0.05),腹-背(AP)和左-右(LR)方向有显著差异(P＜0.05).由体内误差得临床靶区(CTV)-计划靶区(PTV)边界(AP/SI/LR):鼻咽癌2.80 mm/1.73 mm/2.73 mm;肺癌9.80 mm/5.98 mm/5.09 mm;宫颈癌3.94 mm/5.20 mm/2.73 mm.结论:鼻咽癌体外误差与体内误差之间有较好一致性,前者可以作为衡量后者的一个指标.肺癌和宫颈癌体外误差与体内误差之间有显著差异,为减小体内误差带来的放疗精度影响,需要考虑高频次的影像引导,或采用先进定位技术(如C-RadCatalyst)进行患者摆位,以完成精确放疗.
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宫颈癌全盆腔放疗3种外照射技术对骨髓抑制的影响
目的:比较三维适形放疗(3D-CRT)、调强放疗(IMRT)和对骨髓进行单独限量调强放疗(BMS-IMRT)3种技术在宫颈癌全盆腔放疗中剂量学上的差异,探讨降低患者急性骨髓抑制程度的放疗方法.方法:选取30例宫颈癌术后全盆腔放疗患者并分为3组,每组10例,分别接受3D-CRT、IMRT及BMS-IMRT照射.利用放射治疗计划系统(TPS)对每例患者进行相应的放疗计划设计,比较3组放疗计划患者靶区及危及器官的剂量学指标并结合每组患者的每周血象检验结果,比较3组患者急性骨髓抑制情况的差异.结果:3组患者放疗计划靶区的适形度相似,差异无统计学意义.靶区的均匀性方面,IMRT好于3D-CRT和BMS-IMRT.对直肠、膀胱等危及器官的保护,BMS-IMRT与IMRT相似且均显著优于3D-CRT.对于骨髓V10、V20,BMS-IMRT比IMRT分别低了13.6％和26％,比3D-CRT分别低了6.4％和18.5％(P均小于0.05).结论:BMS-IMRT技术在保证靶区剂量、保护危及器官的同时,降低了骨髓受照剂量,减轻了患者急性骨髓抑制程度,该技术值得在临床中推广.
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基于图像变形配准的肺癌自适应放疗剂量学研究
目的:应用图像配准技术实现肺癌自适应放疗中剂量的累加,并评价放疗计划中靶区、正常组织和危及器官相应的剂量学改变.方法:选取9例接受自适应调强放射治疗的肺癌患者,这些患者在经过20次分次治疗后,重新采集CT图像,运用变形图像配准技术将2次CT图像进行剂量累加,得到累加剂量以及相关计量学参数,然后比较自适应放疗及常规的调强放射的剂量学差异.结果:经自适应放疗,大体肿瘤体积(GTv)体积相对于放疗前平均缩小53.2％,靶区肿瘤受照剂量相对于常规调强放疗计划平均提高0.41 Gy;肺组织V20、V30分别平均降低2.17％、3.32％;心脏V30平均降低1.14％,V40降低2.98％;脊髓大受照剂量降低1.21 Gy.结论:肺癌放疗过程中,自适应放疗相对于常规调强放疗能提高靶区受照剂量,有效减少周围正常组织剂量,降低放疗副作用的发生.
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PTW 1000SRS与729矩阵在非均整模式下剂量验证对比
目的:比较PTW OCTAVIUS 1000SRS和729在非均整模式下立体定向放射治疗(SBRT)和立体定向放射外科治疗(SRS)中的剂量验证结果.方法:选取20例非均整模式的SBRT和SRS计划,分别采用PTW公司1000SRS和729二维电离室矩阵进行剂量验证,对比分析其通过率、评估点数及未通过区域.结果:采用Gamma2D(按3mm和3％的误差标准),local dose方法进行分析,1000SRS矩阵通过率为(97.6±1.8)％,评估点数平均为1191,未通过区域集中在射野边缘,而729矩阵通过率为(94.8±2.7)％,平均评估点数为155,未通过区域集中在低剂量区.结论:对于高剂量率、高剂量梯度的非均整模式下的SBRT和SRS计划验证,1000SRS液体电离室矩阵具有较大的优势.
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Monaco治疗计划系统的剂量学性能测试验证
目的:对Monaco治疗计划系统(Treatment Planning System,TPS)进行临床使用前的剂量学性能测试,验证TPS不同类型射野计划计算剂量与计划执行时加速器的实际递送剂量间的差异是否符合标准.方法:所用设备为医科达公司Axesse直线加速器,配置Agility型多叶光栅;Monaco TPS版本号5.0,剂量计算模型为Monto Carlo;IBA公司Dose 1剂 量仪、0.6 cc电离室和Matrixx电离室矩阵.依据IAEA 430号和AAPM TG-53号报告、科室设备和验证工具,从医科达公司网站下载ExpressQA Plan测试包,其中的测试例涵盖规则野、不规则野和模拟病人头颈部肿瘤调强野.在MonacoTPS系统中分别调用测试例,将计划分别移植到模体上,创建验证计划,将计算验证计划所得剂量分布输出到Matrixx软件OmniPro I'mRT,将计划计算剂量与Matrixx实际所测剂量进行比对和分析.剂量验证通过标准是绝对量3mm/3％,γ通过率超过90％.结果:所有测试例剂量验证结果均达到了93％以上.结论:Monaco TPS可以安全地用于临床.
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小波变换结合快速傅里叶变换从PPG中提取呼吸率
从光电容积脉搏波描记法(PPG)信号中提取呼吸率是一种简便、高效、成本低的呼吸检测方法.本文用多道生理记录仪同时采集由温度传感器和透射式光电脉搏传感器获得的人体呼吸波和PPG信号,应用小波变换对PPG信号进行9层分解,将第9层细节信号和第8层细节信号分解得到的近似信号重建后相加得到呼吸波,然后用改进的快速傅里叶变换频率估计方法从该呼吸波信号中提取呼吸率.用该法从30个PPG样本中提取呼吸率,并将所提取的呼吸率与温度传感器获得的呼吸率用Bland-Altman法进行对比,得到了两者具有良好一致性的结论.
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基于玻意耳定律的模拟肺及其温度补偿系统
目的:提出一种能精确模拟肺顺应性的模拟肺模型,并研究等温系统的测量方法.方法:模拟肺的主体为一个1000mL的刚性密闭玻璃瓶,使用医用高精度针筒作为供气装置.玻璃瓶内部压强采用BMP085压强传感器以及ATmega32单片机对压强数据进行采集与分析,测得的数据在PC机上使用LabVIEW进行显示和存储以备后续处理.实验测量不同质量铜丝填充后玻璃瓶的顺应性.结果:在容器为1000 mL的情况下,填充300g铜丝可满足气体等温压缩的要求.后得出1000mL刚性玻璃瓶顺应性约为1.014 mL/mbar.结论:该模拟肺符合呼吸机通气性能测试和定标中对模拟肺的基本要求,能够用于呼吸机顺应性的参数精度测试.
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人体关节活动度测量系统
关节活动度是康复学中鉴定肢体伤残等级和评定关节康复程度的一项重要指标.目前常用的测量方法有通用量角器、照相法和X光,但这些方法在精度、稳定性和实时性方面都无法满足临床需要.本文提出了将光学定位设备NDIPolaris Spectra应用于人体关节活动度的测量,从而提高精确度、可重复性和实时性.本方法首先将反光小球固定在人体的骨性标志点上,然后利用NDI Polaris Spectra追踪反光小球的位置.NDI Polaris Spectra会将反光小球的三维坐标数据反馈给计算机,根据这些反光小球的三维坐标数据使用小二乘法拟合出肢体运动的轨迹和轴心,从而计算出关节运动的角度.该方法测量结果的精度可以达到0.5°,标准差不超过0.02°,精度和稳定性都优于现有方法,足以满足临床需要.
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操作发起过程多脑区协作的脑电谱熵特征
为探索不同脑区参与操作发起的协作特征,从脑电信号的频域序列出发,运用信息熵的理论建立描述警戒作业中不同状态下脑电信号的动态谱熵值.通过计算警戒作业中脑电信号的谱熵值,发现操作发起过程谱熵值小,具有明显的θ节律特征;不同脑区参与操作发起的情形不同,其谱熵值与执行任务的复杂性有关,左侧(或右侧)谱熵小是发起对侧握拳动作导致,额区谱熵小是由于仅参与发起握拳运动,枕区谱熵大与发起过程中视觉警戒的多重任务有关.结果表明谱熵值能够表征各脑区参与活动的情形,为脑区协作的研究提供了一种思路.
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一种多道电极等离子体表面消毒器的实验研究
目的:研制多道介质阻挡放电式低温大气压等离子体表面消毒器样机并观察其杀菌效果.方法:以芬顿反应为原理测定羟自由基释放速率,使用纸片作为载体进行定量杀菌实验,培养和使用椭圆食粉螨作为对象进行杀灭试验,对多道介质阻挡放电式等离子体消毒器模型的杀菌效果进行观察.根据活菌计数结果和椭圆食粉螨的存活率初步判定该消毒器模型的效果.结果:消毒器模型包括高压电源、介质阻挡电极、散热器、控制器等部分,介质阻挡电极在通电状态时发射出紫蓝色气体状物质,距离该消毒器电极5mm处产生的平均温度约40℃,设定不同时间点对染菌纸片进行照射处理,30 s时金黄色葡萄球菌ATCC6538、大肠杆菌8099的杀灭率达到100％,180 s时枯草杆菌黑色变种芽孢ATCC9372的杀灭率达到100％,80 s时椭圆食粉螨的杀灭率达到100％,介质阻挡电极产生·OH的速率为2.633×10-4 mol/min.结论:多道介质阻挡放电等离子体消毒器可产生低温、对微生物具有良好杀灭效果的等离子体,达到预期目标.
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一种基于功能磁共振的味觉刺激装置的设计与验证
目的:功能磁共振成像(fMRI)是指在刺激作用下,利用血氧水平依赖信号进行成像,目前常用的感官刺激装置中味觉刺激装置暂无成熟的方案.方法:本文提出了一种基于fMRI的味觉刺激装置的设计与验证.设计了味觉刺激装置的液体输送通路;下位机利用以微控制器为核心的数字电路,完成液体的精确投送;上位机通过LabVIEW平台编写满足用户实际需求的刺激序列;同时通过数据采集卡将上位机的刺激序列发送至下位机执行,完成实时定量的味觉刺激输送.结果:利用此装置对被试进行了味觉刺激fMRI实验,从采集的功能图像上可以基本验证目前与味觉有关的激活区(脑岛及岛盖区等),可以实现设计的味觉刺激装置功能.结论:本实验设计和验证了一种味觉刺激装置方案,并通过实验验证了它的可用性和实用性.
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基于水平集稳健特征统计算法的脑肿瘤自动分割研究
目的:研究基于水平集的稳健特征统计算法在脑部CT图像上自动勾画肿瘤轮廓的方法.方法:选取种子点,通过稳健统计量描述种子点及其周围点对象的特征,基于水平集算法进行轮廓演化,确定肿瘤的边界.运用C++语言编程处理图像,得到肿瘤的分割结果.选用正确率、体素相对差异率、对称位置表面距离的均方根、对称位置的平均表面距离等指标评价肿瘤分割结果与医生勾画结果的一致性.结果:19例脑瘤患者的CT图像进行肿瘤勾画,均能自动准确勾画肿瘤轮廓.平均正确率为0.92,体素相对差异率为0.12,对称位置表面距离的均方根为0.25 mm,对称位置的平均表面距离为0.49 mm,各评价指标均优于区域增长算法.结论:基于水平集稳健特征统计的分割算法,可以实现肿瘤轮廓的自动勾画,结果准确可靠.
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电流注入式磁声耦合成像技术仿真研究
目的:电流注入式磁声耦合成像技术是一种新型的生物组织电特性工程成像方法,具有高分辨率和高对比度的优点.探讨电流注入式磁声耦合成像的工作原理,为成像系统实验平台的设计提供理论参考,为真实生物组织电导率的成像奠定基础.方法:结合电场、磁场、超声耦合理论,运用有限元建模分析软件COMSOL Multiphysics建立电导率仿体模型,并进行电磁场分析,获得电导率仿体的电流密度分布.利用数学工具Matlab获得磁声成像声场分布,进而重建仿体模型声源.结果:从电磁场分析结果获知电导率的分布反映了仿体模型的结构形状,电流场为一无旋场,重建的声源图像精确地反映了仿体模型电导率的分布,与仿体模型的层析结构形状、尺寸高度一致.结论:电流注入式磁声成像为组织电阻抗分布的重建提供了一种新的方法,该进一步研究磁声耦合成像的理论与实验打下了基础.
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基于主动轮廓的三维气管树自动分割方法
在计算机辅助手术领域,对CT图像中肺部区域的气管和支气管进行准确分割和提取具有重要意义.气管和支气管的分割提取有助于手术的导航参考,准确的提取结果有助于避免手术中对支气管的损伤.本文设计了一种全自动的三维肺气管分割算法:首先,将基于主动轮廓的GCS方法引入到肺气管分割当中,在三维图像中得到粗分割结果;然后,利用灰度重建的方法将粗分割结果中分离的部分变得连通;后利用三维区域生长提取支气管树.实验结果表明,本文方法能够稳定地分割出不同病例的支气管树,与自动阈值区域生长分割结果相比较,本文结果在支气管分叉数上有很大的提升,少提升有28％,多达86％.
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基于局部一致性方法的广泛性焦虑障碍患者静息态功能磁共振成像
目的:探讨广泛性焦虑障碍(GAD)患者静息态局部脑功能的改变.方法:对17例GAD患者和19例性别、年龄相匹配的健康对照组进行静息态功能磁共振数据对比,运用局部一致性(ReHo)分析方法,获得GAD患者局部一致性异常的脑区.结果:GAD患者静息态下ReHo值升高的脑区有左侧颞中回、左侧额下回眶部、左侧背外侧额上回、右侧额中回、右侧顶下缘角回、右侧额下回三角部;ReHo值降低的脑区有左侧楔叶、右侧舌回、右侧中央前回.以上升高或降低的ReHo值与健康对照组相比有显著性差异(P＜0.05).结论:GAD患者静息态下多个脑区ReHo值存在异常.
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低剂量CT的加权总变差重建算法
针对稀疏投影角度的CT图像重建问题,结合压缩感知理论,提出基于加权迭代支持检测的分块代数重建算法,以较少的投影角度重建出理想的CT图像.首先,针对传统的代数重建技术计算量大、收敛速度慢的问题,提出分块代数重建算法;其次,传统的小总变差模型会引起图像过度平滑及纹理细节模糊等问题,对此提出一种小加权总变差算法,即加权迭代支持检测算法,并建立加权迭代支持检测模型;后,分块代数重建技术与加权迭代支持检测模型交替迭代,使重建结果趋于收敛.本文采用经典的Shepp-Logan体模及实际的脑部CT切片进行重建,以均方根误差作为重建图像的质量评判标准,并与其他重建算法的重建结果进行对比.在经过一定次数的迭代后,基于本文算法的重建图像更贴近原始图像,而且比其他算法更早收敛.实验结果表明,本文算法在重建质量及收敛速度上都优于其他对比算法.
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AO松质骨拉力螺钉和组合松质骨拉力螺钉加压固定的生物力学
目的:比较AO松质骨拉力螺钉和组合松质骨拉力螺钉加压固定骨折后承受动态载荷的能力.方法:利用0.12 g/cm3Sawbone建立骨折模型,并用AO松质骨拉力螺钉和组合松质骨拉力螺钉结合接骨板分别加压固定,构建动态载荷装置;ElectroForce(R) 3510材料试验机给予周期动态载荷:峰/谷:150 N/100 N,每100周期峰值增加10N,谷值在加载过程中维持不变,频率2Hz.测量动态载荷完成1mm位移载荷峰值及周期数.结果:组合松质骨拉力螺钉结合接骨板加压固定后发生1mm位移载荷峰值及周期数显著优于AO松质骨拉力螺钉(P＜0.01).结论:相对于AO松质骨拉力螺钉加压固定骨折,组合松质骨拉力螺钉加压固定更加可靠,可以承受更多的应力载荷.
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3D生物打印技术及其在牙周骨缺损修复中的应用
与传统的“减材”制造相比,3D打印技术具有精确的个性化设计、快速成型、复杂精细产品制造等“增材”制造的明显优势.近年来,为了提高治疗的个性化及精确性,医学领域已经广泛应用3D生物打印技术进行术前诊断、手术设计、术前模拟以及组织再生等各个阶段.本综述首先介绍3D生物打印技术的概况及其过程,主要分为成像及模型设计、生物材料及细胞类型的选择、不同类型的生物打印等.在口腔牙周缺损修复中,3D生物打印技术通过重建其组织缺损部位的解剖结构,应用生物复合材料逐层精确地堆积出个性化植入物,增加了植入物的稳定性与术后骨结合率,使口腔组织形态及功能都得以恢复.然而,材料选择的局限性等问题给3D生物打印技术在修复牙周骨缺损的发晨带来了障碍.本文就3D生物打印技术应用于牙周骨缺损修复中的复合生物材料、细胞、生物活性药物传递等几个方面逐一介绍.
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聚乳酸-羟基乙酸载药微球制备工艺研究进展
聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)作为一种具有良好生物相容性的可降解功能高分子化合物,在生物医学领域中展现了其重要作用.以PLGA为材料制备载药微球的方法有乳化溶剂挥发法、相分离法、盐析法、喷雾干燥法、膜乳化法、纳米沉淀法、超临界流体技术等.通过查阅国内外文献,总结PLGA载药微球各种制备技术的原理及优缺点,以及各方法近年来的研究进展.
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刚体转动惯量实验恒力矩测量法数据的稳定性分析
对刚体转动惯量测量实验中的恒力矩测量法进行数据的稳定性分析.在加速运动实验中,采用统一实验条件,规范实验操作的方法,避免了除砝码质量外的其他因素对结果的影响;在减速运动实验中,随机产生初始角速度,以获得大量等精度测量数据.通过对数据的分析,得到了转动惯量测量结果的统计分布规律,发现存在一个佳值区间,也得到了其他实验方法的验证.对加速和减速运动特征时间进行合理选择,就能使测量结果稳定在佳值区间内.当加速运动特征时间偏大时,测量结果稳定所需的减速运动特征时间范围较大,意味着较小的砝码质量与较慢的平均角速度能够使测量值趋于稳定.但为了避免其他因素的影响,加速运动特征时间不宜过长.
| 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 |
