杨菲；郭旭东；翟刚
目的:为了有效治疗慢性心律失常等疾病,心脏起搏器被广泛应用于病人治疗方案当中.心脏起搏器的心电处理电路能否安全有效地采集到病人心电信息,决定着心脏起搏器的性能.针对其功耗低、体积小等要求,设计一种应用于心脏起搏器的心电处理电路.方法:根据心电信号的特点,以MCP6042为核心设计出由带通滤波放大电路和比较电路组成的心电处理电路.带通滤波放大电路可对心电信号进行放大并滤除干扰信号而获得可用信号,然后将可用信号送给比较电路进行处理,输出单片机能够识别的信号.结果:以模拟心脏仪提供实验条件,该电路能够从淹没在噪声中的微弱心电信号里提取出供心脏起搏器应用的心律信号,微弱的心电信号幅值仅为0.5 mV,且电路工作电流小于1μA.结论:该心电处理电路结构较为简单,具有体积小、功耗低的突出优点,性能也十分稳定,具有实用价值.
作者：熊显名；周光达 刊期： 2015年第03期
目的:探讨重型颅脑损伤合并脑疝的临床救治方法,以期能够提升患者愈后质量.方法:选取2011年6月～2014年4月间在我院治疗的57例重型颅脑损伤合并脑疝患者,所有患者均行单侧或者双侧大骨瓣减压术+颅内血肿清除术,评估所有患者的手术前后神经功能缺损评分和颅内压差异以及预后质量.结果:患者术后神经功能缺损评分以及颅内压依次为(18.28±2.43)分及(13.84±3.12)mmHg,均明显低于治疗前的(48.13±1.98)分及(36.39±4.17)mmHg(P＜0.05),差异具有统计学意义;26例(45.61％)患者术后恢复良好,12例(21.05％)患者术后中残,6例(10.53％)患者术后重残,4例(7.02％)患者术后植物生存,9(15.79％)患者术后死亡:5例患者死于广泛脑挫、裂伤,l例患者死于感染性呼吸衰竭,1例患者死于肾功能衰竭,1例患者死于凝血功能障碍,l例患者死于上消化道出血.结论:标准外伤大骨瓣减压术可明显降低重型颅脑损伤合并脑疝患者神经功能缺损评分和颅内压,是治疗重型颅脑损伤合并脑疝的有效措施.
作者：莫士田；黄志宁；陆武华；黄寿崇 刊期： 2015年第03期
目的:以小鼠为实验对象,利用以Morlet小波支持向量机(Wavelet Support Vector Machine,WSVM)为神经元的神经网络模型研究小鼠的呼吸与脑电波之间的关系.方法:本文通过对在小鼠睡眠和清醒状态下测得的呼吸信号进行分析,得出两种状态下呼吸频率范围分别为:1.59 Hz～1.98 Hz、1.75 Hz～2.70 Hz,进而根据呼吸频率范围确定与呼吸有关的脑电波信号的频率段并将其分离出来,建立了以WSVM为神经元的神经网络模型.通过该模型定量分析了小鼠在两种状态下与呼吸相关的脑电波的相位变化率和呼吸频率之间的映射关系,得出该模型的小留一法(Leave-One-Out,LOO)误差及对分离出的脑电波信号相位变化率的预测的均方误差(Mean Square Error,MSE),并与传统以径向基函数为核函数的支持向量机(RBF-SVM)模型的小LOO误差及预测精度进行对比分析.结果:以WSVM为神经元的神经网络模型的小LOO误差为0.08907,低于RBF-SVM的小LOO误差0.089 272,因此具有更好的泛化性,且前者的预测MSE为0.286 658,小于后者的MSE(0.291 373).结论:基于WSVM的神经网络在定量描述脑电波与呼吸之间的关系中是一种比较有效的方法,它为解释脑电波与其他复杂动作的关系从而实现人机互动提供了一种机制.
作者：唐莹莉；何世钧；李煜；谢圣东 刊期： 2015年第03期
目的:采用超声心动图检测法初步探讨电磁脉冲(Electromagnetic Pulse,EMP)辐照对大鼠左心室心功能的影响.方法:14只健康雄性SD大鼠随机分为两组,每组7只.在锥形平板GTEM小室内接受EMP辐照,EMP辐照参数为:场强200 kV/m,脉冲前沿3.5 ns,脉宽14 ns,重复频率l Hz,正常对照组进行假辐照.两组大鼠于辐照前及辐照后6h、2d和3d,采用超声心动图检测大鼠左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、每搏输出量(SV)、左室射血分数(EF)、短轴收缩率(FS)和心动周期(CC)等形态学与功能学指标,采用SPSS软件进行两因素多水平重复测量数据的方差分析.结果:两组大鼠左心室心功能各项指标辐照前基础值无显著性差异;辐照因素、时间因素及照射-时间交互作用对大鼠心功能指标LVEDV、LVESV、SV、EF、FS、CC等的影响未见显著性差异.结论:该条件下的EMP辐照不足以造成大鼠心功能的明显改变,超声心动图是一种安全、无创、可重复性强的评估大鼠心功能的方法.
作者：李宝丰；郭国祯；任东青；崔凯；陈蓓；章莹；夏虹 刊期： 2015年第03期
目的:单中心上下半野照射为胸中上段食管癌放射治疗提供一种更好的照射方式.通过比较6种不同治疗方案的剂量学分布,比较出靶区覆盖度高、均匀性好、适形度高、正常组织受照量又小的治疗方式.方法:选择20例胸中上段的食管癌病人,采用6种治疗方案,A方案为常规5野适形照射,B方案为常规5野调强照射,C方案为常规3野调强照射;单中心上下半野照射也分3种,D方案为上段5野调强照射,下段3野适形照射;E方案为上段5野调强照射,下段3野调强照射;F方案为上段5野调强照射,下段5野调强照射.比较6种不同方案的靶区受照剂量和正常组织的受照剂量.结果:在6种方案中,单中心上下半野技术的3种方案的靶区覆盖度很好,其中D、E两方案不光肺的低剂量区指标比较低,而且平均肺剂量也较低;E方案的适形指数要高于D方案.结论:对胸中上段食管癌来说,单中心上下半野照射的D、E方案是剂量学比较有优势的方案,能够大程度地提高靶区剂量,而又让肺组织的受照剂量降到低.
作者：曾彪；张九堂；席许平；韩亚骞；杨雯娟；师颖瑞 刊期： 2015年第03期
目的:研制内镜下经蝶鞍底重建预制模块.方法:在尸头上建立鞍底缺损模型并模拟神经内镜下经蝶入路修补脑脊液鼻漏手术.分别采用多层重建修补法(A组)和填充高吸水生物树脂的预制模块(B组)进行修补.记录两组修补重建的操作时间,修补次数和修补成功次数.在修补成功后,在不同压力条件下,连续观察8d,记录其有效时间.结果:A组手术操作时间为(40.7±11.8) min,B组为(30.4±7.0) min;B组用时明显少于A组(P=0.000).两组修补成功率分别为82.5％和93.8％,差异无统计学意义(P=-0.151).在不同压力下,两组的有效时间差异均无统计学意义(P＜0.05).结论:模拟手术时填充高吸水生物树脂的预制模块能有效、可靠地修补重建鞍底,并可节约操作时间.
作者：邱明兴；彭玉平；樊俊；李煜 刊期： 2015年第03期
目的:设计调强放疗计划时,多叶准直器(MLC)角度默认为0°.本文以食管癌为例,探讨调MLC角度对调强计划的子野数(静态调强)或控制点数(动态调强)和机器跳数的影响.方法:选择10例已放疗的食管癌患者CT图像作为研究对象,在MLC角度不变(0°)和MLC角度调整至叶片运行方向(X轴)与靶区长轴垂直时分别以静和动态调强方式设计计划,分别比较静和动态调强下两种准直器角度下计划子野数或控制点数和机器跳数差异.结果:MLC运行方向与靶区长轴垂直时与MLC角=0°时对比,子野数平均减少21±8,控制点数减少79±21,机器跳数平均减少幅度分别为130±31和89±19.子野数或控制点数和机器跳数均不同(P=0.000).结论:在食管癌调强放疗计划设计时调整MLC角度使其运行方向垂直于靶区长轴,在不影响靶区和危及器官受量情况下,可明显减少子野数或控制点数和机器跳数,提高加速器的治疗效率.
作者：陈恩乐；吴魁；董事；邱恩毅；陈增边；沈洁 刊期： 2015年第03期
简述3D打印技术的基本方法和原理及其在医学应用中的发展,主要概述3D打印技术在肝脏外科中的应用,如何应用于术前规划、术中手术和术后评估.观察脉管结构的空间位置、界定肝切除术的切除面、辨认和处理肝切除术面内脉管以及关键部位解剖定位,评估肝体积、脉管直径大小.3D打印模型可对肝静脉和门静脉、胆管等脉管进行空间精确定位,准确反应脉管正常与变异,更准确反应肝脏体积,准确反应脉管直径大小等信息,准确界定肝切除术面,并有助于辨认和处理肝切除面的内部脉管,有助于手术操作的顺利完成,可减少手术时间,改善预后.
作者：方兆山；刘星星 刊期： 2015年第03期
心电和脑电是反映一个人生理特征的两个重要指标,通过采集一个人的心电信号和脑电信号,可以判别他的情绪和生理的变化,进而分析不同情况下决策的变化.本文设计并开发了一套多路并行测量人体心电和脑电信号的仪器,主要完成了信号的采集、滤波、放大,以及AD转换,并通过蓝牙传输模块,将数据传输至电脑,后在电脑上显示所采集的信号.本系统主要有心电脑电信号采集模块和信号传输模块,信号采集模块以ADS 1198为核心,主要完成信号的采集、滤波、放大和AD转换功能.信号传输模块由MC9S 12XS 128单片机和蓝牙模块组成,主要完成数据的传输功能.本文采用了陷波滤波器的方法消除了50 Hz工频干扰,加入前端放大模块,增加了系统的放大倍数,同时,借助采样定律计算得出了合适的采样频率,以保证采样的快速和准确.本文设计的仪器,通过电极直接接触人体,能够多路并行采集人体的心电和脑电信号,采样结果通过蓝牙模块传输至电脑,在电脑端直接显示所采集到的人体信号,采集结果快速准确,在系统正常工作情况下,整个系统的电流维持在50 mA—65 mA,功耗低,采用1600mAh的锂电池完全可以满足大规模试验的功耗要求.这种仪器的主要特点是占用空间小,功耗低,多路并行,便于大规模实验.经测试成功后投入实验使用,并取得了良好的效果.
作者：赵家骏；沈惠璋；王翌清 刊期： 2015年第03期
目的:在调强放射治疗过程中,采用同样的放射治疗手段,通过头颈肩+发泡胶联合的定位方式,与传统单纯的头颈肩面罩固定方式对比,大限度地减少摆位过程中的随机误差,达到精确治疗的效果.方法:随机抽取食道癌病人60例,30人为一组,分为单纯的头颈肩面罩定位和头颈肩+发泡胶联合定位两组.应用Varian Trilogy直线加速器对每一位患者进行一周一次的CBCT扫描,采取两组患者所有的摆位误差数据进行对比分析.结果:单纯的头颈肩定位方式摆位平均误差Z方向约0.287 cm.而采用头颈肩+发泡胶定位,Z方向误差0.187 em.两组数据对比之下,头颈肩+发泡胶联合定位的方式有明显优势,尤其是在Z轴上,大大减少了摆位的随机误差,明显提高了放射治疗的精确性.结论:治疗体位的精确性对于放射治疗的效果为重要,通过改良定位装置,严格按照CBCT验证后的数据进行摆位,能够有效地减少摆位的随机误差,保证了放射治疗的精确度,使正常组织受到少的照射,提高肿瘤局部控制率,减少放疗副反应和后期并发症.
作者：刘裕良；段禾祯；胡道坤；林晓汕；彭金浩 刊期： 2015年第03期
随着移动医疗概念的普及,电生理采集系统的可穿戴性设计已成为研究热点.然而,人体的电生理信号的幅值非常微弱,甚至低至数十微伏,特别在运动状态的人体上,电生理信号常常被淹没在各种各样的干扰和噪声中,难以检测和提取.同时,穿戴性应用对采集模块的体积、电路复杂性、耗电及抗干扰能力等方面提出苛刻要求.本文就此提出一种新型的多道通用电生理信号采集系统,不仅对微幅级的微弱电生理信号保持足够高的分辨度,且具有大动态范围,能有效完成在高噪声、强运动伪迹干扰的情况下的多电生理信号采集.系统结构上分为采集端和移动计算平台两部分,通过蓝牙完成上下位机之间的通信.其中采集端采用低功耗单片机MSP430结合24 bit的△-∑型模数转换器完成信号采集,除模数转换器前面必须使用的抗混叠滤波器外,前端再无任何模拟处理电路.在移动计算平台上,基于Lab-VIEW开发环境设计程序作为信号处理节点,既用作控制界面,又用作信号处理器.多实验证明系统具有通用性强,多可四通道同时采集,系统噪声低至3μV,动态范围高于±300mv,且对微弱信号保持高分辨能力的特点,非常适合于穿戴应用,在移动医疗领域具有重要的应用价值.
作者：管仲玲；郑政 刊期： 2015年第03期
目的:在血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)中存在的斑点,严重影响图像的质量、图像的细节,以及图像处理的后续工作.为了研究IVUS图像中斑点的特性,以及验证IVUS图像去噪算法的性能,需要对标准图进行模拟加噪.在此基础上,为了提高IVUS图像的质量,便于图像的后处理,需要对IVUS图像进行滤波,在降低噪声的同时保留图像边缘,图像细节等的诊断信息.方法:采用Rayleigh噪声斑点模拟法,对标准图加入Rayleigh噪声后进行下采样,再利用Lanczos核函数进行差值得到所需的模拟图像,通过比较加噪图像与原图的相关系数和互信息,获得优的模拟参数.基于双边滤波器,本文引入了一种改进双边滤波器算法,通过修改像素邻近度权值,以及像素相似度权值衰减程度的参数,自适应滤除乘性噪声,并且结合迭代,进一步提高滤波效果.通过比较滤波前后的PSNR以及SSIM,确定算法中的优参数.结果:利用Rayleigh噪声,采样间隔为1或2,插值函数选用Lanczo2或Lanczo3,所得到的模拟图像与原IVUS图像的相似度佳.对于改进双边滤波器σt取0.6,掩模大小取9×9,迭代次数取5可以取得佳的滤波效果.结论:本文提出的Rayleigh噪声斑点模拟法可以有效地模拟IVUS图像中的斑点噪声.与传统的非线性滤波器相比较,改进的双边滤波器可以有效去处斑点,保护图像中重要的细节,本文所提出的改进双边滤波器达到了更为理想的滤波效果.
作者：黄雍珉；杨丰；林慕丹；毛海群；周宇佳 刊期： 2015年第03期
目前调强放射治疗计划设计主要有两种方式:一种是基于射束元方式的分步法,即先优化得到射野剖面的强度分布、再据此优化生成子野;另一种是子野直接优化的方法,该法直接用多叶准直器叶片位置及叶片运动参数作为为子野优化参数进行优化计算.本文通过一个模拟例子和一个临床实例对这两种设计方式进行研究,以进一步分析设计方式不同对治疗计划结果的影响.通过对两种具体的不同设计方式下各病例的治疗计划的比较得到了与现有文献完全相反的结论,经分析认为现有文献中关于两种设计方式的比较结论值得商榷,二者的比较应以选择合适的设计流程为前提.同时发现,基于子野直接优化方式的结果对多叶准直器初始叶片位置有较强依赖性;另外,采用本文所采用的基于射束元方式的调强放射治疗过程,将不需要考虑强度的平滑化处理,由该方式产生的子野中有相当比例可以忽略而被舍弃,但对小子野仍需要慎重对待,不可随意删除,子野直接优化方式中之所以存在子野数目需求问题,很大程度上也是由于小子野被忽略;此外,对于子野的权重优化需要选择合适的优化算法.因此自动生成子野的算法值得进一步研究;基于分布法的设计方式在如何选择合适的分群强度级和如何筛选子野的问题上也值得进一步研究;对于一个优秀的治疗计划系统,应该具备两种调强放射治疗计划设计方式,在临床应用上,应根据具体情况,选择合适的设计方式.
作者：陈炳周；路俊哲；侯氢 刊期： 2015年第03期
介绍了一种基于快速自由形变的弹性配准算法,并将其应用到放疗患者不同分次间的CT图像中,为进一步分析肿瘤及危及器官的变化及累加剂量提供技术支持.通过Matlab软件编写三维全自动弹性配准程序,应用此程序对鼻咽癌放疗患者不同分次时的两组三维CT图像进行仿真实验验证,并与基于传统Lucas-Kanade光流场模型的三维弹性配准相比较.基于快速自由形变的弹性配准算法配准前后对比,小均方误(MSE)减少了19.8％,相关系数(CC)提高了7.1％;Lucas-Kanade光流场模型算法配准前后对比,MSE减少了37.8％,CC提高10.6％.两种配准方法均取得较好的配准效果,基于传统的Lucas-Kanade光流场模型的三维弹性配准的评价参数好于快速自由形变配准法算法,但快速自由形变配准法算法配准时间只是传统的Lueas-Kanade光流场模型的0.576倍.不过上述两种算法对于细微差别处,仍显得精度不够,如要应用到在线自适应放疗中仍需进一步提高形变的精度与进一步减少配准时间.
作者：庞皓文；孙小扬 刊期： 2015年第03期
目的:解决新形势下军医大学医学物理教学存在的主要问题,包括学科作用认识不足、课程体系单一、教学内容与医学结合不紧密、体现军事特色不够和管理严而不活等,激发学员的学习兴趣,提高教学质量,增强为军服务的能力.方法:提出了基于构建新课程体系、实施分层分级教学,加强实践教学、拓展网络教学和突出过程评价的教学模式.在课程体系中,突出“精、新、军、用”;在教学内容上实行分层分级教学;在教学方法与教学手段上,围绕“以问题为引导,以学生为主体”;在教学实践中,提出“一转变、二强调、三结合”;在考核方式上注重过程评价.结果:这种新的教学模式得到了学员的认可,95％的学员们反映医学物理教学内容与实际问题结合紧密,体现了军事医学特色,教学内容难度适中,教学方法和手段灵活多样,现代教育技术应用合理,考核方式不唯考试成绩;学员在激发学习兴趣、培养创新思想、增强实践能力和服务部队能力方面取得了显著效果.结论:应当促使教学管理部门、教员和学员充分认识医学物理在培养创新思维能力、动手实践能力方面的重要作用,建立一套适于军医大学的医学物理课程体系、教学模式和评价方法,提高课程的教学质量和增强学员的为军服务能力.
作者：曾召利；屈学民；文峻 刊期： 2015年第03期
目的:探讨能谱CT扫描所测量CT值与碘浓度之间的关系,测量未知成分混合物的衰减系数、混合物密度和有效原子序数.方法:采用GE公司标准定量分析体模,体模圆周上9个孔,共安装3个试管(ROI1,ROI2,ROI3),试管长度100 mm,外径25 mm,内径18mm,其内装有不同浓度标准碘液,浓度依次为0.6 mg/mL、0.4 mg/mL、0.2 mg/mL.结果:能谱CT成像可以探讨多参数成像,可以获得CT单能量成像,混合能量图像、能谱曲线//有效原子序数、混合物的密度对临床诊断的多参数分析提供了理论依据.结论:通过能谱CT的理论模型和实验数据结合分析,可以测量多个成像参数.
作者：盖立平；刘爱连；孙美玉；刘义军；孙芹敏；刘静红；鞠烨；浦仁旺；田士峰 刊期： 2015年第03期
目的:研究64排螺旋CT设备对结直肠病症实施诊断的有效性.方法:任意抽选2013年11月—2014年7月到本院接受检查的病人94例,在CT设备下运用扫描方式为病人建立结肠成像,并通过检视成像判断病症.结果:94例病人接受CT扫描检查后,病症均得到准确的诊断,其中有55例病人成像诊断确定为结＼直肠癌症患者,其余39例病人均患有肠外病症,CT检查结果和手术中病理观察结果基本一致(P＞0.05).结论:在CT扫描下,通过影片成像技术开展诊断工作能够准确判断出结直肠病变病人所患的具体病症,医疗机构应普及CT成像诊断方案.
作者：梁健 刊期： 2015年第03期
目的:探讨彩色多普勒超声对甲状腺癌(Thyroid Carcinoma,TC)的临床诊断价值.方法:回顾性分析我院2012年1月～2014年10月收治的98例经病理确诊的TC患者的临床资料,均行彩色多普勒超声检查.观察肿瘤位置、数量、边界、内部回声及形态,观察肿块血流分布,测量血流阻力指数,探查颈部是否伴淋巴结肿大.结果:TC患者典型声像图特征为:边界模糊不清的实质性低回声,且内部伴砂粒样钙化;结节的血流分型:Ⅰ型10个、Ⅱ型28个、Ⅲ型54个、ⅣV型30个;106个结节阻力指数大于0.7,25例患者出现淋巴结转移;彩色多普勒超声对单发性结节的诊断准确率91.86％,显著高于多发性结节的44.44％(P＜0.01);与肿块直径大于20 mm者相比,肿块直径不足20 mm者等回声或高回声结节数量更少(P＜0.01);与年龄不足40岁者相比,年龄超过40岁者等回声或高回声结节数量更少(P＜0.01);径线≤10mm的结节横纵比≥1的概率更高(P＜0.01).结论:TC患者的彩色多普勒超声声像图具有一定特征性,彩超对TC的诊断与鉴别具有重要临床应用价值.
作者：林洁 刊期： 2015年第03期
目的:建立一种插值算法,在用胶片采样得到的低密度剂量矩阵各采样点之间插值,使采样得到的低密度剂量分布矩阵转换为高密度剂量分布矩阵,然后与胶片采样的高密度剂量矩阵进行比较.方法:(1)绘制胶片的光密度-剂量特性曲线将光密度值转化为剂量值;(2)与EPID相同位置处,在用胶片得到的剂量分布矩阵上采样得到一个大小为840×840的高密度原矩阵,再在原矩阵上每隔6个点取一个值,得到一个大小为120×120的低密度矩阵,此方法是仿照Mapcheck2空间分辨率为7 mm,要将其插值为l mm而进行;(3)对此大小为120×120的二维低密度矩阵,采用双立方插值算法,将其插值回大小为840×840的新矩阵;(4)将两个大小同为840×840的原矩阵与新矩阵的对应点进行3％和5％的剂量偏差的比较;(5)在相同的EPID位置处用Mapcheck2得到相同条件下的剂量分布,对此剂量分布采用上述双立方插值的方法进行间隔1 mm插值,将此插值后的剂量分布与胶片得到的剂量分布进行3mm3％标准Gamma分析.结果:对两个大小同为840×840矩阵的对应点的剂量偏差的比较中,射野80％宽度范围内有94.59％的点剂量偏差都在3％以内,有99.32％的点剂量偏差都在5％以内;对用Mapcheck2插值后的剂量分布与胶片得到的剂量分布的比较中,其3mm3％标准Gamma分析的通过率为92.28％.结论:采用双立方插值算法可以使低密度剂量分布矩阵转换为类似于胶片的高密度剂量分布矩阵,且结果具有可靠性.
作者：程秀艳；李明辉；胡逸民 刊期： 2015年第03期
目的:三维适形放射治疗是目前肺癌放射治疗的标准方法,研究怎样优化计划才能设计符合治疗要求的IMRT放疗计划.方法:随机选择1例肺癌患者,进行CT扫描、靶区和危及器官的勾画,用放射治疗计划系统进行IMRT计划设计,对计划进行优化直到找到优解或满足临床医生所设定的条件,优化过程中通过改变照射野数目、射野角度、调强参数和各目标函数等多次实验达到临床医生能接受的标准.结果:在保证靶区剂量的同时,能很好地控制肺V20,大大降低了病人治疗后患放射性肺炎的几率,而且能保证脊髓、心脏等重要器官未超过耐受剂量.结论:该计划是一个能被临床医生所接受的计划.IMRT放疗技术主要是通过提高肿瘤靶区的适形度以增加照射剂量,同时减少正常组织照射体积和剂量,增加肿瘤控制而不增加正常组织照射量的方式来提高肺癌放疗增益比.
作者：史贵连；叶福丽 刊期： 2015年第03期
中国医学物理学杂志
主管:南方医科大学
主办：南方医科大学;中国医学物理学会
