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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基于小波融合多野剂量评估计划整体通过率的可行性
目的:评价基于小波方法融合电子射野影像装置(EPID)多野剂量分析计划整体通过率的可行性.方法:选取70例不同部位的容积调强(VMAT)双弧计划,用Varian公司的aSi500-ⅡEPID系统进行剂量验证,将TPS计划和验证结果的通量图导出,用Matlab读取通量图,并基于小波的一层分解重构分别对每个计划的单弧通量图进行融合.用Matlab仿真3％/3 mm标准的γ通过率,并记录双弧计划每个弧的结果和融合后的结果,共3组数据.同时利用PTW Detector 729矩阵对计划进行剂量验证作为对照组,与融合后的结果行配对t检验分析.结果:双孤计划每个弧的通过率和融合后的通过率均在95％以上,两种方式不同部位双弧VMAT计划的通过率均无统计学差异(t=1.453～2.129,P＞0.05).结论:基于小波融合EPID多野剂量可用于评估VMAT双弧计划整体通过率,其结果有助于更全面保障调强放疗计划验证的准确性.
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放疗剂量测量中相空间数据格式的标准与转换
相空间数据是放疗剂量测量的蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)模拟中某一截面或某些截面处各种射线的类型、位置坐标、方向和能量等信息.相空间数据的使用是这类MC模拟的重要辅助手段.本文旨在介绍放疗剂量测量的MC模拟中相空间数据的概念和通用的国际原子能机构(IAEA)格式标准,并提出一种基于常用MC工具软件Geant4、将excel格式相空间文件转换为IAEA标准格式(phsp格式)的方法,以解决使用IAEA相空间数据格式标准,尤其是使用Geant4的研究人员在采用excel格式相空间数据时遇到的问题.通过引入一个存储并推送相空间数据的类,可以成功实现excel格式相空间文件到IAEA标准格式的转换.
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全身照射中的“完全斜率法”肺屏蔽技术及其应用:附20例分析
目的:报道在20例全身照射患者中采用“完全斜率法”进行肺屏蔽技术,并对屏蔽效果进行验证.方法:根据每位患者的模拟定位片,在计算机控制下精确切割肺挡块,实现X射线光源投射方向、挡块斜率和肺部体表投影的基本一致.采用双点定位对肺挡块进行高精度摆位,并与手动制作和固定肺挡决的方法相比较.采用6MVX射线对患者行前后对穿野分次照射,根据监测结果进行分段肺屏蔽和全身剂量均匀性计算.结果:全部患者的实测吸收剂量达到临床要求,“完全斜率法”的肺挡块在头足方向和左右方向上的摆位准确度和相对标准偏差均小于传统方法.结论:利用“完全斜率法”制作和定位肺挡块能有效提高全身照射肺屏蔽精度,限制肺挡块半影区的影响,降低摆位误差的影响,质量控制显著优于传统手动方法.
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评估辐射自显影胶片非均匀性及其对螺旋断层放射治疗剂量验证的影响
目的:探讨基于辐射自显影胶片EBT3剂量响应特性中非均匀性及其对螺旋断层放射治疗计划剂量验证的影响.方法:取10张同一批次EBT3胶片,每张胶片分为8个区域,胶片不同剂量曝光后扫描分析其剂量响应的非均匀性.建立剂量响应曲线A和修正的剂量响应曲线B.取10例TomoHD系统调强放疗计划并利用EBT3胶片进行剂量验证,采用不同剂量响应曲线A和B分别分析并比较不同γ值时两组通过率情况.结果:对10张胶片像素值的非均匀性进行分析,每张胶片像素值的变异系数分别为2.32％、1.32％、0.74％、1.20％、0.87％、0.72％、0.88％、0.72％、1.00％、0.70％;而10例放疗计划验证胶片采用A、B两种剂量响应曲线进行分析,γ=1.5、1.0时两组通过率具有显著统计学差异(P=0.007和0.008),而γ＜1时两组通过率虽略有差异但不具统计学意义.结论:辐射自显影胶片剂量响应非均匀性存在一定差异,且与胶片所受剂量有关,其非均匀性随着剂量增加而相对减小;临床验证中考虑EBT3剂量响应曲线的修正是有必要的,特别是低剂量.
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用固体水进行加速器吸收剂量的日常QA校准
目的:探讨用固体水(IBA品牌)对加速器吸收剂量的日常质量保证(QA)校准的可行性.方法:通过对标准一维水箱内水和固体水在相同参数条件下进行吸收剂量对比测量,计算得到各个能量,固体水同水之间的吸收剂量等效系数,然后用该系数,对水的吸收剂量校正因子(CFwater)进行重新校正,得到固体水的校正因子(CFsolid water),并将该校正因子输入剂量仪,重新测量相应能量射束的输出剂量.结果:用CFsolid water在固体水的吸收剂量测量结果同用CFwater在一维水箱水的测量结果相吻合(误差小于0.5％).结论:可以用固体水对加速器吸收剂量进行日常QA校准.
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基于分子动力学的后装治疗计划驻留时间优化算法
介绍一种新的基于分子动力学的用于求解驻留时间的优化算法.为了获得后装治疗中驻留时间的优序列,本文对用于放射治疗的基于分子动力学的调强优化算法进行了进一步发展.将投放到参考点的实际剂量与其处方剂量的差值的平方和作为目标函数,同时考虑到后装治疗对驻留时间的特殊要求,引入时间平滑因子的概念,以约束驻留时间的差异,并将其合并到总的目标函数中,在优化过程中予以综合考虑.优化过程中,目标函数为分子系统的系统能量,驻留时间为分子位置.驻留时间达到优结果时,其系统能量低.利用临床病例对算法的有效性进行了验证.临床病例中的数据验证表明,该优化算法能够满足临床应用的要求.
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病人皮肤剂量监测仪在放射治疗的临床应用
目的:对病人皮肤剂量监测仪(PSD)进行放射治疗临床前性能测试及评价.方法:在标准定标条件下(SSD=100cm,照射野10 cm×10 cm),通过PTW剂量仪、0.6 cc电离室和水箱测量将加速器各档X线和电子线定标到大剂量点处100MU对应为100cGy.以6MVX射线为射线源,在加速器分别开机100和200 MU条件下,对PSD进行重复性测量并根据贝塞尔公式计算重复性指数S.在6MV、6 MeV、9 MeV、12 MeV、15 MeV条件下,对PSD进行线性检测并建立剂量与PSD读数的线性关系,通过小二乘法拟舍线性方程.以6MVX射线为射线源,测量有无PSD探头时,组织不同深度吸收剂量的差异并测得PDD曲线.结果:经PSD重复性计算,在100和200 MU条件下,对于黑探头,重复性指数分别为0.029％、0.025％;对于红探头,重复性指数分别为0.040％、0.043％.对于PSD的线性偏差,在15 MeV条件下,黑探头和红探头线性偏差分别为1.08％、1.10％,其余各挡能量的线性偏差均小于1.00％.在6MV、6 MeV、9 MeV、12 MeV、15 MeV条件下,对PSD两个探头,均拟合得出线性方程,方便PSD读数转化为实际剂量.比较有无PSD探头组织不同深度吸收剂量以及PDD曲线的差异,当加PSD探头后,大剂量点往组织表面迁移,大剂量点约在组织深度1.1 cm处.加PSD探头后,大剂量深度处前,组织吸收剂量有所增加;大剂量深度处后,组织吸收剂量有所减少.其中,对于黑探头和红探头,在组织表面加探头后组织吸收剂量分别增加39.76％、43.77％;在0.5 cm深度处吸收剂量分别增加4.62％、4.91％;在3.0cm处剂量分别减少0.92％、1.09％.由于该探头尺寸是0.4 cm×1.5 cm×1.5 cm,对于临床射野大小而言,实际剂量影响很小.结论:PSD的各项性能指标均满足国际国内通用标准,并且PSD对病人真实剂量影响很小,可以用于放射治疗临床病人皮肤测量.
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算法差异在Compass调强计划验证中的作用
目的:用IBA Compass系统对Varian Eclipse计划系统各向异性解析算法(AAA)计算的肺癌和直肠癌计划进行验证,研究差异原因并进行分类分析.方法:分别选取肺癌和直肠癌术前放疗患者各10例,用Compass系统在加速器实测验证,将Eclipse AAA计算的TPS Dose、Compass卷积/超分割算法(CCC)再计算的Compute Dose以及Compass通过实测并基于CCC算法重建的Reconstructed Dose进行两两对比(AAA/CR、CC/CR、AAA/CC),比较分析计划大点剂量的10％生成的区域的Gamma结果和剂量体积直方图(DVH)结果.结果:在3mm/3％/Global标准下,直肠癌术前计划:AAA/CRγ通过率为(97.37±2.41)％,CC/CRγ通过率为(97.88±2.21)％,AAA/CC γ通过率为(99.69±0.15)％,AAA/CRγ通过率与CC/CRγ通过率的差异无统计学意义(P=0.598).肺癌计划:AAA/CRγ通过率为(92.09±2.79)％,CC/CRγ通过率为(96.17±2.78)％,AAA/CC γ通过率为(98.96±1.06)％,AAA/CR γ通过率与CC/CRγ通过率的差异具有显著统计学意义(P=0.005).结论:用Compass验证AAA算法计划,在肺癌病例中AAA与CCC算法的差异是影响计划通过率的主要原因,在直肠癌计划中AAA与CCC算法的差异影响相对较低,通过率更多受到MLC到位精度、机架旋转精度、剂量准确度等执行不确定性影响.
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一种全新的基于EOS影像的骨放射评价标准
1992年法国物理学家乔治·夏帕克发明了一款新型X线探测器,并促进了EOS 2D/3D影像采集系统的发展.这是一款超低剂量的X线影像设备,扫描原理是在患者负重位下同时进行人体正侧位全身线性扫描,同时获得正侧位两张2D影像,根据2D图像骨骼标志的识别进行3D建模,超过100个临床骨骼数据自动生成(包括脊柱,骨盆和下肢),精准度高,避免人为测量误差,极大地满足了脊柱外科与骨科临床需求,在精准医疗的发展过程中,或将成为骨放射领域新的评价标准.
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奥曲肽防治结直肠癌根治术后放疗致腹泻的效果
目的:研究奥曲肽防治结直肠癌根治术后放疗致腹泻的效果.方法:选取我院2013年3月至2016年3月108例结直肠癌患者为研究对象,所有患者均接受根治性手术+放疗.将纳入患者抽签随机分为奥曲肽组与常规组,每组54例.常规组给予常规防治措施,奥曲肽细在常规防治基础上加用奥曲肽,比较两组腹泻发生率、腹泻治疗效果以及不良反应发生率.结果:奥曲肽细腹泻发生率为27.8％(15/54),显著低于常规组的48.1％(26/54) (P＜0.05);奥曲肽组腹泻治疗总有效率为93.7％(14/15),显著高于常规组的65.4％(17/26)(P＜0.05);两组不良反应率比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论:奥曲肽可以有效预防和控制放疗相关性腹泻,临床使用安全性高,有利于结直肠癌根治术后放疗的顺利进行.
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鼻咽癌放疗中摆位误差及解剖结构变化对剂量学的影响
目的:研究鼻咽癌患者放疗过程中,摆位误差和解剖结构的变化所引起的危及器官的剂量学变化,从而为下一步的自适应放疗提供一定依据.方法:随机选取10例进行调强放射治疗的鼻咽癌患者,在放射治疗过程中选取6次进行千伏级锥形束CT(kV-CBCT)在线引导体位校正,统计整个疗程的摆位误差数据.将每次获得的CBCT图像与CT图像进行中心点的图像配准,并将移位数据带入其中,得到患者治疗时的真实位置,通过模拟计算在保持原始照射条件不变的情况下,在CBCT图像上重新计算,重新勾画靶区及危及器官,然后通过形变配准进行剂量的叠加,比较腮腺、脊髓、脑干等危及器官的剂量学变化.结果:(1)10例鼻咽癌患者在放射治疗过程中一共进行了60次的CBCT扫描,其摆位误差数据在X,Y,Z轴分别为:(-0.883±2.084),(0.567±1.320),(-0.233±1.661)mm,其中X轴方向90％≤3 mm,Y轴方向98.3％≤3 mm,Z轴方向98.3％≤3 mm.(2)正常组织的平均剂量偏差:脑干Dmax(大剂量)为1.32％(-11.29％～9.62％),脊髓Dmax为3.353％(-4.25％～13.88％),左腮腺V30(3 000 cGy的剂量所占的体积)为6.777％(-57.95％～112.33％),右腮腺V30为19.937％(-72.56％～177.98％),左腮腺Dmmean(平均剂量)为4.022％(-17.73％～42％),右腮腺Dmean为7.634％(-19.86％～39.95％).结论:在患者治疗过程中,摆位误差和解剖结构的变化影响危及器官的受量.在适当进行CBCT扫描和在线摆位校正后,通过形变配准和剂量叠加对患者实际受照剂量进行模拟.经研究发现在疗程后半段,患者危及器官尤其是腮腺的剂量与原治疗计划有一定偏差.对患者的剂量追踪可提供患者个性化适合计划调整的时间节点,具有重要的临床参考价值.
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植入金标患者做MRI检查的安全性
目的:探讨对植入金标患者进行磁共振(MRI)检查的安全性.方法:理论计算金标在MRI磁场中的受力和加热情况.结果:金标受力F正比于金标体积v、主磁场B0和梯度磁场G,即F∝ vGB0,其值远小于本身的重力,在1.5、3.0和8.0T的MRI下金标所受的力分别为3.287× 10-10、6.574× 10-10和17.531×10-10N,远小于自身的重力3.798× 10-4N.金原子为抗磁性物质,所受力矩Γ均为0 Nm.金标的温度升高△T与射频场频率平方根√f成正比,与射频场幅度平方B21成正比,与检查时间t成正比,与金标直径d成反比,即△T∝√fB21t/d.在检查期间,金标的温度升高非常小,即使在临床高磁场8.0T下和长检查时间1h内,金标的温度升高也不到1.1℃.结论:对植入金标的患者,做MRI检查是安全的.
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基于大平坦分数延迟的电子耳蜗信号采集
麦克风阵列的方法逐渐应用于电子耳蜗前端语音增强中,其中,延迟波束形成技术由于其计算量低,适用于电子耳蜗双麦克风信号采集.延迟是波束形成方法里的一种重要参数,而在电子耳蜗小间距的应用场景中会存在分数延时的问题.结合电子耳蜗滤波器组中实际的频率分布特性,本文探讨了基于大平坦准则设计的分数延时滤波器的特征,并分析了其参数变化特性,有助于构建具有实用价值的电子耳蜗前端延时波束形成算法.
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基于液固耦合的光镊拉伸红细胞变形特性
目的:通过液固耦合的方法模拟红细胞在光镊拉伸过程中的变形情况,从而得到其剪切模量等力学参数,以探索其变形规律.方法:通过PRO/E建立血细胞三维双凹椭球模型,导入到ABAQUS软件中,采用超弹性材料,通过流体腔模型实现液固耦合,对光镊拉伸红细胞模型进行有限元计算.仿真再现红细胞变形的整个过程,拟合Suresh试验数据得到红细胞的剪切模量,进一步分析细胞质、细胞大小和形状与变形能力的关系.结果:仿真得到正常红细胞的剪切模量在5～9 μN/m之间;细胞形状和直径均对变形能力有一定影响:直径越大,变形能力越差;双凹椭球细胞相对于球形细胞有更好的变形能力.结论:流体腔模型能够高效实现液固耦合,较好地模拟红细胞在光镊拉伸过程中的变形情况,直观地揭示细胞质、细胞大小和形状与变形的关系.为研究其他壳液提供了一种方法和参考.
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血液流动状态下锥形血管的弹性变形分析
考虑动脉锥形血管为弹性血管,应用流目耦合方法研究锥形血管在人体血液脉动流动状态下变形问题.在运用血液流动连续性方程、血液运动方程、血管壁运动方程和给定的血压波形函数的基础上,根据流固边界耦合条件建立血管壁变形与应力的关系,揭示血管相应参数变化对血管弹性变形的影响:(1)当血管弹性模量增大到一定程度时,血管壁弹性变形将会很小,失去弹性,导致动脉硬化的发生;(2)当血管壁的厚度增大时,血管壁变形与应力就会增大,如果此时血管某处变薄,则会导致血管破裂;(3)当血压越高时,血管壁变形与应力越大,血压增大到一定程度,会导致脑出血等疾病;(4)当血管半径越大时,血管壁变形与应力会变大,且变化幅度很大.反之,血管壁变形与应力会变小,但变化幅度不明显.通过分析锥形血管弹性变形,为医学工作者研究动脉硬化和脑出血等疾病发病机理提供理论参考.
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急性高眼压下猫眼视乳头形态变化
目的:研究随着眼压增高,视乳头各形态学参数的变化趋势,以及视乳头形态学参数对压力的敏感性.方法:①选择12只健康家猫,排除各种眼疾,利用光学相干断层扫描成像技术获得正常眼压下猫视乳头形态学参数;②通过前房灌注的方法制造急性高眼压动物模型,利用光学相干断层扫描成像技术获得在40、60、80 mmHg眼压下猫视乳头形态学参数;③利用均值和标准差分析随着眼压增高,视乳头各形态学参数的变化趋势,利用Spearman相关性分析视乳头形态学参数对压力的敏感性.结果与结论:Bruch膜开口距离与筛板深度对压力的敏感性强,随着眼压的升高,Bruch膜开口距离逐渐增大,筛板深度逐渐减小.Bruch膜开口距离变大与筛板深度变浅对研究青光眼病程的发展有一定的指导意义.
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根管预备模型的建立
目的:建立标准化的根管预备模型,排除干扰因素,使实验在单一因素条件下进行.方法:根管预备模型由模拟弯曲根管树脂模块(RCM)、根管预备装置、温控力控冲水装置、根管预备器械以及根管数的确定组成.结果:树脂模拟弯曲根管平均硬度(邵氏硬度)为(82.31±2.24)HD,曲率角(α)=61°和曲率半径(R)=5.9 mm,工作长度为18 mm.预备根管时用力为10N,恒温箱的温度变化在±0.5℃,选择冲牙器的喷头直径为2mm,流量是一档和九档,分别为220和270mL/min.ProTaper Universal F1镍钛锉第一个标记环到尖端的长度为(18.10±0.13) mm,转速350 r/min、扭矩3.0 N· cm.结论:通过本实验方法可以控制冲水温度、流量、力度、根管角度等因素,保证实验在单一因素下进行;根管模块可大批量生产,用于研究,减少实验误差.
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三维打印技术在狭颅症矫治手术中的应用
目的:运用三维(3D)打印技术建立具有精准解剖结构的狭颅症头颅3D模型和模拟术后头颅3D模型,探讨3D打印的3D头颅模型对临床诊断和手术计划制定的意义.方法:1例8个月患有严重狭颅症的儿童,行CT扫描后获得影像资料;使用mimics 18.0软件导入CT DICOM数据并对感兴趣区域做图像重建后处理,得到三维头颅重建模型;再运用3-Matic10.0软件对狭颅症头颅模型进行手术模拟操作,得到模拟术后的3D头颅重建模型;将患者3D头颅重建模型和模拟术后的3D头颅重建模型保存成STL格式;后把数据导入OBJET 260 3D打印机后即完成建模过程.结果:依据3D打印模型模拟手术操作并设计手术方案,手术顺利实施,患儿在术后恢复了完美的头型.结论:3D打印技术能有效地进行辅助诊断并应用于狭颅症矫治术前手术方案的制定,为狭颅症患者带来个性化、精准化的治疗.
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基于图像处理的医学影像处理平台系统设计
目的:设计一款基于图像处理的医学影像处理平台,可对肿瘤影像进行定量分析.方法:系统设计模块包括医学数字成像和通信解读及图像载入模块、图像显示模块、感兴趣区域勾画模块、感兴趣体积三维展示模块、可视化模块共5个模块.系统可自动计算出勾画区域内的定量指标,这些特征可用来进行进一步的肿瘤分化检测、肿瘤特性评估、治疗监控以及评估预后.在完成系统设计后,进行15例宫颈癌病人分化程度的定量分析对比实验.导入扫描得到的磁共振扩散加权成像图以及表观扩散系数图进行分析,得到中高分化和低分化组织的ADC均值ADC5％、、ADC10％、ADC25％、ADC50％、ADC75％、ADC90％、偏度、峰度、熵10个参数,并进行统计学分析,以评估参数对于区分中高分化组织与低分化组织的效能.结果:肿瘤中高分化组织的ADC75％、ADC90％两项参数显著高于低分化组织(P＜0.05).本次实验还通过ROC分析得到区分中高分化组织和低分化组织各参数的阈值(P＜0.05).结论:该平台是创新型设计,具有定量挖掘出医学影像中具体参数信息、操作灵活、简单等特点.
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磁感应磁声成像技术原理与研究挑战
磁感应磁声成像技术是一种将电磁场、声场相互耦合进行电导率参数成像的方法,具有电阻抗成像技术高对比度和超声成像技术高分辨率的优点,是一种新型的组织电特性参数功能成像方法.本文介绍该成像技术的基本原理,对放在一恒强磁场中的生物组织施加脉冲磁场,生物组织中便有感应电流与洛伦兹力产生,于是生物组织发出声波,利用声波即可重建出组织的电导率分布图像.虽然磁感应磁声成像技术的研究取得了一定成绩,但还有许多理论和实验方面的内容亟待解决,仍处于初级研究阶段,同时指出了磁感应磁声成像技术研究面临的诸多挑战.
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影响脑深部刺激作用效果的主要因素及分析
脑深部刺激术(DBS)利用立体定向手术在脑部特定区域植入电极,通过施加电脉冲刺激达到治疗或缓解相关疾病症状的目的.近年来,DBS已经广泛应用于治疗一些运动障碍性疾病和精神性疾病.DBS的临床治疗效果及并发症或不良反应与很多因素有关,尚未完全阐明.该文归纳和分析了几个影响DBS作用效果的因素,包括植入靶点、病人的选择、电刺激参数的优化以及电极的设计,并对未来的DBS研究方向进行了展望.
| 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 |
