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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非小细胞肺癌放疗中靶区和危及器官真实剂量体积直方图
目的:应用非小细胞肺癌患者锥形束CT(CBCT)图像和计划CT图像比较,分析在治疗过程中靶区及危及器官的体积和剂量学变化,并应用变形配准方法进行剂量叠加,分析计划剂量与实施剂量的差别.方法:通过回顾分析8例接受适形放疗或调强放疗的非小细胞肺癌患者,应用RayStation的变形配准功能将每周CBCT图像作为靶图像与计划CT进行变形配准,应用配准的映射关系分别将每周CBCT实施剂量叠加至计划CT,比较靶区和危及器官(心脏、脊髓、双肺等)计划剂量与累积剂量的差别.结果:8例患者大体肿瘤靶区在治疗末CBCT图像上显示的平均体积变化为原体积的88.28％.大体肿瘤耙区的计划剂量平均为(1 166.49士645.42) cGy,累积剂量平均为(1 150.13±630.27)cGy,两者比较,差异有统计学意义(P＜0.05).CT计划和累积计划的计划靶区达到处方剂量的体积(V100)平均分别为95.59％和81.47％ (P＞0.05).治疗末期,CBCT图像中左右肺的体积平均变化分别为原体积的88.95％和80.32％.左右肺CT计划平均剂量分别为(167.31±165.75)和(79.33±54.11)cGy,累加剂量平均为(164.63±164.96)和(77.63±53.36)cGy,差异无统计学意义.心脏的平均剂量为(61.88±66.70)cGy,累积剂量平均为(68.38±60.91) cGy,差异无统计学意义.脊髓的大剂量平均为(372.62±185.91)cGy,累积大剂量平均为(360.00±173.14) cGy,差异无统计学意义.结论:非小细胞肺癌患者靶区解剖结构的变化使计划剂量与实施剂量存在差别,应用剂量变形叠加的方法可发现计划与实施剂量的差距,为自适应放疗提供参考.
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CRT+ARC技术在肺癌“T”形靶区患者放射治疗中的剂量学研究
目的:探讨适形放疗(CRT)+容积旋转调强(ARC)在肺癌“T”形靶区放疗计划中的剂量学特点.方法:使用瓦里安计划系统(Eclipse 10.0)对随机选取的15例已行固定野调强放射治疗(FF-IMRT)治疗的肺癌“T”形靶区的患者,采用CRT和ARC设计CRT+ARC计划,采用CRT和FF-IMRT设计CRT+IMRT计划.在满足相同处方剂量要求的情况下,评价和比较两种治疗计划中计划靶区(PTV)的小剂量(Dmm)、大剂量(D一)、中位剂量、适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)和危及器官受量(正常肺的V5、V10、V13、V20、V30和平均剂量,脊髓Dmax,心脏V20、V30、V40、V45和平均剂量,食管V50、Dmax),并比较两种治疗计划正常组织B-P受量和总机器跳数.结果:(1)PTV剂量学指标.CRT+ARC计划与CRT+IMRT计划相比,靶区中位值和V107略有升高,具有统计学意义(P=0.000、0.003),其它剂量学指标(PTV的Dmin、Dmax、CI、HI)均无统计学意义.(2)危及器官受量.CRT+ARC计划与CRT+IMRT计划相比,脊髓Dmax有所降低,且具有统计学意义(P=0.000),正常肺的V13有所升高,但不具有统计学意义,正常肺的V5、V10、V20、V30和平均剂量有所降低,且V20、V30和平均值具有统计学意义(P=0.000、0.020、0.006);其它危及器官受量,食管V50和Dmax,心脏V20、V30、V40、v45和平均剂量,均无统计学意义.(3)-正-常组织B-P受量.CRT+ARC计划与CRT+IMRT计划相比,V10略有增高,且具有统计学意义(P=0.030);V15、V20、V25和V30有所降低,且具有统计学意义(P=0.000、0.000、0.000、0.001);其它剂量学指标(V5、V35、V4、V45和V50)无统计学意义.(4)机器跳数.CRT+ARC计划和CRT+IMRT计划单次计划中各射野机器跳数累加之和分别为460±59、1 561±180,两者有显著统计学意义(P=0.000).结论:对于局部晚期或晚期具有“T”形(或“Y”形)靶区的肺癌患者,CRT+ARC计划比CRT+IMRT计划,在靶区剂量分布、保护肺和脊髓方面表现出了优势,明显减少了机器跳数,且肺和正常组织的低剂量受照体积受量未增加,还有一定程度的降低,这对于CRT+ARC技术在临床上应用,具有重要的指导意义.
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直接机器参数优化模式下不同子野数目对宫颈癌调强计划的影响
目的:比较基于直接机器参数优化模式(DMPO)下3种不同子野数的宫颈癌调强放疗计划的靶区和危及器官的剂量学差异.方法:选取12例I～Ⅲ期宫颈鳞癌患者,采用Pinnacle3 9.10放疗计划系统制定7野调强放疗计划,分别设置子野数目为49、35和21个,比较3种不同计划的剂量体积直方图,分析靶区和危及器官受照剂量的差异.结果:较其他两组,49子野组的靶区平均剂量(Dmean)、D95较高,靶区大剂量降低,差异均有统计学意义(P＜0.05);49子野组的膀胱V50,直肠V50、Dmean和股骨头V30、Dmean均降低,差异有统计学意义(P＜0.05).各组靶区均匀指数和适形指数比较均无统计学意义(P＞0.05).结论:在DMPO下,子野数的适当增多能较好地提高靶区剂量,降低危及器官的受照剂量.
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不同类型多叶准直器对左侧乳腺癌保乳术后容积旋转调强放疗技术剂量分布的影响
目的:探讨3种不同类型多叶准直器对乳腺癌保乳术后容积旋转调强放疗(VMAT)计划剂量分布的影响.方法:选择11例早期乳腺癌保乳术后患者,分别基于配置MLCi2、Agility多叶准直器(A-MLC)和Beam Modulator多叶准直器(B-MLC)的医科达直线加速器在Monaco治疗计划系统(TPS,version 5.1,Elekta,Sweden)上进行VMAT放疗设计.依据剂量体积直方图分析两种计划在靶区均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)和一系列危及器官(OAR)剂量体积参数.结果:就靶区而言,A-MLC较之MLCi2的VMAT计划的HI和CI分别提高约26.3％和10.8％;B-MLC较之MLCi2的VMAT计划的HI和CI分别提高15.8％和9.2％.就OAR而言,除患侧肺V5、V10和心脏V5、V.外,其余的剂量体积参数差异均无显著性意义(p＞0.05).A-MLC的VMAT计划实施效率较之MLCi2和B-MLC的VMAT计划分别提高6.2％和30.4％.结论:与基于MLCi2的VMAT计划相比,A-MLC和B-MLC的VMAT计划提高了靶区的HI和CI.A-MLC的VMAT计划靶区剂量分布佳,OAR的受照体积也低,而且实施效率高.总之,VMAT技术在剂量学和治疗实施效率方面具有一定优势,但仍需临床试验和长期随访来评估其临床价值.
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高级别脑胶质瘤术后VMAT与IMRT剂量学比较
目的:比较高级别脑胶质瘤(HGG)术后采用不同拉弧数量容积旋转调强放疗(VMAT)和不同照射野数量逆向调强放疗(IMRT)在靶区和危及器官的剂量学差异及效率的高低.方法:收集HGG病例资料10例,采用Oncentra治疗计划系统对每个病例分别设计5、7、9野IMRT计划和单弧、双弧VMAT(VMAT1、VMAT2)计划,处方剂量为计划靶区(PTV):60 Gy/30 f.(1)比较5、7、9野IMRT计划间PTV和各危及器官的剂量学差异.(2)研究5野IMRT、VMAT1和VMAT2计划间PTV适形指数(CI)、均匀性指数(HI)和危及器官受照量等剂量学差异,比较机器跳数、优化时间和治疗时间等效率参数的差异.结果:(1)5、7、9野IMRT计划:3组计划PTV的CI、HI及各危及器官的高受量均无统计学差异(p0.05).(2)5野IMRT、VMAT1和VMAT2计划:靶区CI分别为0.617±0.076、0.715±0.084和0.731±0.806,有统计学差异(P=0.007),VMAT1和VMAT2组相当,均好于5野IMRT组;靶区HI、高剂量、小剂量和D95％无统计学差异(P＞0.05);所有危及器官的高剂量均无统计学差异(P＞0.05).(3)3组计划的机器跳数有统计学差异(P=0.004);计划的优化时间:5野IMRT快,但VMAT技术耗时;治疗时间:VMAT1快,只需(3.7±0.5)min,3组计划间有统计学差异(P＜0.05).结论:在HGG术后放疗中,射野数≥5的IMRT计划在PTV和危及器官剂量分布差异不显著;与5野IMRT计划相比,尽管VMAT计划优化时间稍长,但显著提高PTV的CI,且VMAT1计划还具有机器跳数少、治疗时间短的优势.
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基于多项式参数拟合和支持向量机的心肌梗死识别算法
心电图的复杂性和个人差异导致心肌梗死诊断标准的难以遵循,本文提出了一种基于多项式参数拟合和支持向量机的心肌梗死识别算法.原始信号经过滤波、去噪等预处理之后,使用多项式拟合的方法得到曲线拟合效果佳的拟合系数,并把预处理中的参教作为特征值,支持向量机作为分类器,实现心电信号的自动分类.该方法实现了心肌梗死信号和正常心电信号的分类,终识别率为82.017 9％.该方法可行性高、识别率高,具有可扩展性.
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一种新型生命体征信号采集设备的研制
介绍一种新型的生命体征信号采集设备,该设备由传感单元和软件组成.使用时将传感单元放置于卧床枕头正下方,以收集人体睡眠时的体震信号,并通过无线方式传输至软件进行存储和分析,从而实现对心率和呼吸率两种生命体征的长期连续监测.通过使用人工测算、已上市的监护产品及本设备采集8位受试者的心率和呼吸率指标,初步验证该设备的监测指标有一定的准确性.
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电子耳蜗近场信号采集震荡及失配研究
电子耳蜗是一种通过电极刺激耳聋患者的听觉神经来产生听觉信号和听觉感知能力的小型电子装置,包括体内植入电路和体外机两部分.体外机嵌入了微型麦克风用于采集声音信号,传统的电子耳蜗单麦克风及双麦克风信号采集往往假定信号源为远场信号,并以几何中平行波的方式来分析信号采集.实际电子耳蜗更常用的场景是面对面沟通及电话交流,在此应用场景下信号源距离较短.本文研究在电子耳蜗实际应用场景中信号采集的近场震荡特性及不同频率和距离的近场信号采集失配特征,为电子耳蜗处理算法的近场应用提供技术参数及理论分析方法.
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细胞骨架在流体剪切力诱导成骨细胞COX-2基因和蛋白表达中的作用
目的:探讨细胞骨架在流体剪切力(FSS)诱导成骨细胞COX-2基因和蛋白表达中的作用.方法:将第3代小鼠原代成骨细胞分为4组:对照组、细胞松弛素D(CD)组、FSS组、FSS+CD组.FSS组和FSS+CD组分别施加12 dyne/cm2的FSS 60 min,FSS组只加FSS,而FSS+CD组在加入CD预处理60 min后施加FSS 60 min;对照组不做任何处理;CD组仅加入CD.应用实时荧光定量PCR、蛋白质印迹法和激光共聚焦显微镜检测COX-2 mRNA和蛋白的表达以及肌动蛋白细胞骨架的变化,并对结果进行双因素方差分析.结果:FSS组与其他3组相比,COX-2的mRNA和蛋白表达显著增加(P＜0.05);CD组与对照组及FSS+CD组相比,COX-2的mRNA和蛋白的表达水平无显著差异(P＞0.05);FSS+CD组与FSS组相比,COX-2的mRNA和蛋白的表达水平显著降低(P＜0.05).结论:应用FSS能使成骨细胞骨架发生重排、增多、增密且与流体方向保持一致.细胞骨架微丝的完整性与COX-2基因和蛋白表达密切相关,而CD对COX-2基因和蛋白的表达基本没有影响.
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DR引导下肠梗阻导管治疗腹腔镜胃十二指肠穿孔修补术后瘘
目的:评估在直接数字平板X线成像系统(DR)引导下应用肠梗阻导管在腹腔镜胃十二指肠穿孔修补术后瘘治疗中的价值.方法:回顾性分析广东省第二人民医院2006年1月至2013年1月进行腹腔镜胃十二指肠修补术后并发胃十二指肠瘘的25例患者的临床资料.治疗方案包括常规保守治疗和DR引导下置入肠梗阻导管联合肠内肠外营养治疗.主要观察指标为两组治疗后白细胞计数恢复正常时间、C反应蛋白恢复正常时间、降钙素原相关感染指标下降至正常时间、肠道功能恢复时间、白蛋白水平、胃肠瘘愈合时间、腹腔引流量、并发症、住院费用、住院时间及死亡率等.结果:25例胃十二指肠瘘患者均治愈,非手术治疗治愈22人,早期辅助性手术3人.12例患者采用置入肠梗阻导管联合肠内肠外营养治疗,白细胞计数、C反应蛋白、降钙素原相关感染指标下降至正常的时间分别为(3.3±1.1)、(5.l±0.8)、(4.3士1.0)d,肠道功能恢复时间(2.1±0.7)d,白蛋白水平住院期间平均为(35.2±3.0) g/L,腹腔引流量为(182±20) mL/d,胃肠瘘愈合时间为(10.3士1.5)d,上述指标优于常规保守治疗.长期随访显示远期并发症两组无差异.结论:DR引导下置入肠梗阻导管联合肠内肠外营养对腹腔镜胃十二指肠修补术后瘘治疗效果较好,具有良好的临床应用价值.
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X射线光栅相位衬度成像技术中背景扣除方法的比较
在基于Talbot-Lau干涉仪的X射线相位衬度成像技术中,为了得到纯样品的相位信息,背景扣除是一个必不可少的步骤.本研究对相位衬度成像中的背景扣除方法进行了研究,尤其是针对目前经常使用的一种背景扣除方法,提出了一种新的相位解缠绕方案,即[arg(S)-arg(B)] cyclic shift算法,该方案的核心思想是对原始图像序列进行循环移位操作,从而达到改变相位的目的.实验结果和数值分析表明,该相位解缠绕方案可以完全消除上述背景扣除方法中的相位缠绕现象.同时,基于这种方案,相位的有效测量范围可以根据情况灵活调节,如调为(-π3,π3],而目前常用背景扣除方法的相位测量范围都是固定在(-π,π].
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基于三维动态区域生长算法的肝脏自动分割
目的:研究三维动态区域生长算法在肝脏自动分割中的可行性.方法:首先对CT图像进行预处理,包括插值、各向异性滤波和三维矩阵化处理;然后在预处理过的图像上使用三维动态区域生长算法,得到初始分割结果,算法在执行过程中使用种子点联合26邻域体素灰度均值代替传统的区域生长算法中选取的单一种子点灰度值,并结合动态阈值和双生长准则提高边缘分割精度;后通过形态学后处理得到肝脏分割结果.结果:利用三维动态区域生长算法的肝脏自动分割结果接近专家手动勾画的结果(戴斯相似系数平均达到0.934),并且其分割速度(每幅图像用时0.64 s)和三维连续性优于手动勾画.结论:三维动态区域生长算法能够精确地分割肝脏,能在腹部肿瘤放疗计划制定中大幅度提高肝脏勾画效率.
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基于微分同胚Demons形变配准算法获取肺通气图
基于四维计算机断层扫描图像(4D-CT)生成肺通气功能图的研究是医学图像处理领域的一个热点问题.肺通气图可以有效识别肺的不同功能区域,依此制定的肺癌个体化放疗计划可以有针对性的保护肺的高功能区,减轻放疗对肺功能的影响.本研究提出一种基于微分同胚Demons形变配准算法获取肺通气图的方法.首先使用阈值法对4D-CT呼气末时相和吸气末时相的肺体积进行分割;然后使用微分同胚Demons形变配准算法对两个时相分割出来的肺体积进行形变配准获取其形变函数Φ;后应用雅可比行列式分析Φ,经重建获得肺通气图的三维分布.结果发现该方法充分考虑了图像的空间信息及灰度信息,无需借助其他功能影像设备,即可快速获取高分辨率的肺通气功能图像.
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超像素有偏观测模糊聚类的乳腺超声图像分割
图像分割在医学超声图像的定量、定性分析中均扮演着十分重要的作用,并直接影响到后续的分析、处理工作.乳腺组织的特殊性导致了其超声图像纹理复杂、噪声明显、对比度较低,临床应用难以准确自动分割,诊断较依赖于人工观测.针对此问题提出一种基于超像素和模糊聚类技术相结合的图像分割算法.采用紧密度自适应的简单线性迭代聚类产生超像素,实现初步划分,减小计算量;计算各超像素的特征向量组成集合;采用聚类有效性分析和有偏观测模糊C均值聚类将特征向量分类,实现目标区域的有效分割.采用此方法对20帧乳腺超声图像进行图像分割实验,采用基于区域的评价准则对分割结果进行量化评估,评估结果表明真阳性为92.87％±2.98％,假阳性为11.05％±2.75％,相似性为83.39％±3.64％,取得了较好的分割结果.对乳腺肿块超声诊断的辅助方法研究具有探索意义.
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NIFTI格式医学图像显示方法研究
探讨NIFTI格式图像的多平面显示、功能和结构像的融合显示、基于三维重建的脑效应连接网显示方法,并分析各种显示方法的优缺点.仿真结果表明,多平面显示方法实现简单,能从多角度和多层次显示脑功能和结构的影像,但不能直接定位脑功能和结构区的空间位置;功能和结构像的融合显示方法能够对脑功能区进行高分辨率定位,有利于脑功能研究,但不能显示功能区间的因果联系;基于三维重建的脑效应连接网显示方法不但能显示因果连接网的节点拓扑属性,也能显示脑区间相互联系的因果关系,有利于疾病的影像学机理研究,但该显示方法实现复杂.NIFTI格式图像的各种显示方法,各有优缺点,在脑功能和结构研究中具有重要应用.
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二维分形维数在皮肤癌光学相干断层成像技术诊断中的应用
目的:在利用光学相干断层成像技术检测和诊断皮肤癌时,获取能够用于皮肤癌诊断的图像特征值.方法:应用差分盒子技术方法,提取色素痣、基底细胞癌和黑色素瘤的光学相干断层图像的二维分形维数.结果:从光学相干断层图像中提取出的二维分形维数能够有效地区分色素痣、基底细胞癌及黑色素瘤,色素痣和基底细胞癌的分形维数较黑色素痣小,具有统计学意义.结论:应用本方法计算的二维分形维数可以用于皮肤癌的诊断.
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基于Sobel算子的医学图像边缘提取算法的DSP编程设计与实现
研制一种快速处理算法,可下载到CT、MRI设备中,对所得到的图像进行快速边缘特征提取.由于医学图像数据运算的数据量大,而且要求实时处理等特点,采用具有高速运算能力的TMS320DM6446芯片,将Sobel算子算法进行DSP编程并下载到芯片中实现,并根据Sobel算法原理,对算法进行优化处理,减少平方开方运算,代之以大小比较运算,减少了运算的数据量,减少了处理时间.实验图像结果表明,该算法处理l幅医学图像所用的时间约为0.43 s,得到的图像边缘清晰准确.
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独立成分分析在视觉运动核磁共振数据处理中的应用
目的:验证独立成分分析(ICA)方法在处理视觉运动核磁共振数据中的有效性.方法:将ICA方法应用于视觉运动任务态的功能磁共振的数据处理.选用FastICA算法,根据有效的筛选标准选择佳的独立成分,并将独立成分与功能模板数据进行比较.结果:选用FastICA算法进行数据的ICA处理,并选取成分8与功能数据进行对比.结果显示成分8显示的脑部活跃区域与功能数据较为相符.结论:采用FastICA方法所分离出来的独立成分,能够比较准确地显示脑部与运动视觉相关的活跃区域,同时也验证了ICA方法在分离视觉信息处理的背侧通路的有效性.
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一种新的Kirsch边缘检测算法
目的:通过改进传统的Kirsch边缘检测方法,提供一种具有较好的抗噪声能力和自适应能力的边缘检测新算法.方法:首先利用模糊数学方法和中值滤波去除图像中的背景噪声和随机噪声.然后,基于三阶样条小波系数构造4个滤波模板并获得滤波图像和极值点图像.后,根据大熵算法自动获取的阈值和极值点图像得到边缘图像,连接不连续的边缘使用边缘跟踪算法.结果:新的Kirsch边缘检测方法同传统的方法相比,具有较强的抗噪声能力,边缘图像信噪比平均提高7.45 dB左右.结论:通过改进Kirsch算法,提出了一种具有较好抗噪声能力和自适应能力的边缘检测新方法.
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瑜伽对慢性腰背痛患者康复的生物力学机制分析
为更好地理解瑜伽对慢性腰背痛患者康复的作用机制,本研究建立人体重力、肌群力和呼吸腹压共同作用下的瑜伽生物力学模型,定量研究瑜伽运动过程中脊柱荷载及维持脊柱整体稳定的各核心肌群应力.进而分析不同瑜伽体式的人体受力特点,从脊柱整体稳定性角度研究瑜伽运动与慢性腰背痛患者康复的内在联系,为慢性腰背痛患者利用瑜伽运动康复提供合理的建议和科学依据.
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激光共焦显微拉曼光谱技术在人舌鳞癌细胞检测中的应用
目的:采用激光共焦显微拉曼光谱技术对人舌鳞癌细胞CAL-27进行检测,并将其与正常人体口腔黏膜上皮细胞(NHOK)进行对比和分析,从而从分子层面区分CAL-27和NHOK.方法:培养CAL-27和NHOK,并用激光共焦显微拉曼光谱对其进行检测,以及采用主成分分析法和线性判别技术对其进行分析.结果:对比CAL-27和NHOK光谱差谱,发现谱宽于735、959、1 334、1 575 cm-1处,CAL-27的峰值比NHOK强,但在1 033 cm-1处,则相对要弱.结合主成分分析和线性判别技术的灵敏度为96.8％,特异性为90.3％,诊断率为93.5％.受试者操作特性曲线下面积为0.971.结论:采用激光共焦显微拉曼技术可区分CAL-27和NHOK.
| 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 |
