陈炳周；路俊哲；侯氢
目的:用优选的既往病例建立专家库,通过数据挖掘技术,以实现γ射线立体定向放疗刀治疗计划自动优化.方法:通过C++编程实现功能模块,利用已用12例病例数据建立专家库.模拟3个新病例输入,检验自动生成计划质量.用匹配指数评价病例间是否相似,用综合考虑靶区欠量比率(UTR)、组织超量比率(OTR)的一致性指数(PCI)评价计划质量.结果:在能查询到专家库内相似计划时,能够自动生成UTR为89％,PCI为82％,临床能够接受的治疗计划,若是查询到的匹配指数不理想,则计划质量会受到影响,UTR仅仅为80％,PCI为71％.测试病例的计划生成时间均在2 min以内.结论:通过数据挖掘技术能实现复杂计划的自动优化,随着专家库病例增多,能适应更多不同病例的计划制定,并大大减少计划制定时间.
作者：任信信；戴建荣；张岳；刘征宇 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:自制一套口腔电子线限光筒,并对其剂量学参数进行测定分析.方法:自行设计并采用低熔点铅制作一批简易的用于口腔癌治疗的电子线限光筒,利用三维水箱、射束分析系统软件等进行测试分析,得出在一定的源皮距条件下,各型号限光筒的百分深度剂量、离轴比等,分析其特点及规律.结果:采用9 MeV电子束时测量的斜口口腔筒有效治疗深度(R85)为2.32 cm,射野为3.24 cm,采用12 MeV电子束时测量的有效治疗深度为2.88 cm,射野为3.14 cm;采用9MeV电子束时测量的平口口腔筒有效治疗深度为2.34 cm,射野为3.06 cm,采用12 MeV电子束时有效治疗深度为2.91cm,射野为3.05 cm.结论:该限光筒操作简便,制作成本低,适用于表浅、小的口腔癌治疗.
作者：姚二华；梁平；刘光贤；段继梅；杨永林；刘建民；王志伟；梁健宁 刊期： 2015年第03期
目的:应用三种探测器测量外置微型多叶准直器的射野相对输出因子(Relative Output Factor,ROF),并与蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)方法的计算结果进行比较,对结果予以分析评估.方法:在6MV、15MV X线条件下,采用cc01、cc13、SFD三种探测器在IBA第二代蓝水箱中测量医科达APEX外置微型多叶准直器0.49 cm×0.49 cm～11.3 cm×11.3 cm照射野的ROF值;采用商业化的蒙特卡罗XVMC (X-Ray Voxel Monte Carlo,XVMC)源程序计算上述几何条件下的ROF,并与测量值进行比较.结果:对于cc01探测器,0.49 cm×0.49 cm照射野条件下,ROF测量值与MC计算值相对偏差较大,射线能量6MV时为21.11％,射线能量15MV时为11.34％.对于cc13探测器,照射野面积为0.49 cm×0.49em、0.98 cm×0.98 cm时,测量值与MC计算值偏差很大,射线能量6 MV时分别达到53.17％和15.03％,射线能量15MV时分别达到49.66％和15.85％.对于SFD探测器,由于其内径仅为0.6 mm,各个射野面积条件下测量结果基本不受空腔尺寸的影响,各个射野面积条件下其测量值与MC计算值吻合均较好.结论:测量外置微型多叶准直器小照射野ROF值时,由于缺侧向电子平衡和边缘剂量梯度多大,需要谨慎选择探测器.本研究证实,不同的探测器对ROF值的准确性存在较大的影响.选择灵敏区体积极小的半导体探测器并注意测量的几何条件,可以准确地测量小照射野的ROF值.
作者：张富利；王雅棣；许卫东；蒋华勇；高军茂；刘清智；王平；陈建平；赵一虹 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
目的:为防止血液净化设备的漏血风险,研制了一种新的漏血检测器.它可以克服简单漏血检测器不能辨别颜色容易误判的缺点,以及一般可辨颜色漏血检测器结构复杂的不足.方法:用白色发光二极管产生稳定亮度的光源,以颜色传感器TCS3200作为光检测元件,用单片机进行控制、换算、判断、报警和通讯,构建漏血检测器系统.将测得的RGB信号转换为HSL信号,确定漏血判断的参数,并分析阈值获取的条件和方法.结果:得到亮度等信号对于0.1％的漏血浓度变化具有明显的分辨力,饱和度、色度信号对于在0.5％的临界漏血浓度附近的红色变化都能辨别.可见,亮度可以作为漏血判断的依据,同时色度作为防止误判的参考.结论:此漏血检测器灵敏度高,安全可靠;对于非漏血因素引起的回路透光率变化有防止误判能力;能自适应器件老化、表面污损、透析管透光率变化等因素造成的亮度变化;有频率检测、数值换算、均值滤波、发光自检、双向通讯等智能化功能;硬件结构简单,调试简便,抗干扰能力强.
作者：程海凭；王艳；王选；刘志锋 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
为了对影响体表温度分布的因素进行分析,建立了患有肿瘤的乳房三维数值模型,模型中用血管树代替了均匀的血液灌注热源项.研究发现血液流动对于乳腺内的组织热状态有着显著影响.由于血管树的存在,乳房表面温度呈现不规律的分布.随着血液流速增加,乳房表面温度升高且逐渐趋于稳定,肿瘤对体表温度分布的影响面积增大,然而由肿瘤参数变化引起的温差与忽略血管树时相比却有所减小.乳腺体表温度分布与乳腺肿瘤关系的研究为红外热像检测乳腺肿瘤提供了基础依据.
作者：乔庆玲；芦玫 刊期： 2015年第03期
目的:为了解决胶囊内窥镜的定位问题,为活检和喷药提供方位信息,提出了反馈式交流励磁跟踪方法.基于Levenberg-Marquardt算法对初值的依赖和局部优化能力以及人工蜂群算法的随机性和全局优化能力,提出了一种改进的人工蜂群算法和Levenberg-Marquardt算法相结合的新型混合全局算法来解决定位问题.方法:根据方位跟踪原理建立跟踪模型,然后用此算法求解跟踪数学模型,求得胶囊的位置和方向信息.采用Visual Studi0 2010进行了算法仿真实验,本文选择根据实际情况从螺旋线上有规律的选取100个点,并将100个(x,y,z,d,β)方位坐标的代入模型公式得到对应的100组电压值,然后再利用本文提出的混合算法求得100组电压值对应的100组方位值.以此方法来验证算法的正确性和高效性.结果:实验结果表明该定位算法能成功求解磁跟踪非线性方程组,且位置和方向误差均极小,迭代次数也在允许范围之内.结论:此算法充分利用了LM的局部寻优能力和ABC的全局寻优能力,不但克服了LM对初始向量选择的依赖,补偿了ABC算法定位效率不高的缺点,而且算法的求解精度高,收敛速度快,具有很好寻优能力.
作者：杨菲；郭旭东；翟刚 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: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: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
对比度和边缘是二维图像的两个重要特性,为了提高图像的对比度和增强图像的边缘,本文提出了一种基于边缘系数增强和对比度提升的Curvelet变换图像增强方法.该方法首先对图像进行Curvelet变换得到低频系数和中高频系数,对低频系数采用自适应处理方法,使得低频系数按照原区间分布的概率重新调整分布区间,使低频系数的分布更加均匀,反变换后的图像对比度提高;对中高频系数先用传统的非线性增益函数进行增强处理,然后利用Curvelet系数的映射特性提取出和当前处理系数表达同一区域、同一方向的系数集合,计算这个集合的绝对值之和并与设定的阈值做比较,大于阈值则认为当前系数是边缘系数,之后对其进行进一步增强,这个处理方法能够提高边缘保护指数;后进行Curvelet反变换得到增强后的图像.实验结果表明,与传统的Curvelet变换图像增强方法相比,运用本文方法增强的图像在主观观察上细节较清晰,边缘比较明显,客观指标中的对比度提升了20％左右,边缘保护指数提升了25％左右.
作者：徐效文；王阿记 刊期： 2015年第03期
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
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
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
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
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
