林晓汕；蔡维洵；李伟周；陈绵荣；杨日赠；丁振华
目的:本文探讨了生物电阻抗测量系统对人体成分的测量效果与适用性.从而为测量人体成分时选择合适的测量系统提供了技术支持与理论依据.方法:对生物电阻抗测量系统进行了深入的研究与评价,剖析总结了生物电阻抗法测量系统存在的问题,并对生物电阻抗法测量人体成分的影响因素进行了归纳与总结,后对生物电阻抗法测量人体成分的未来发展进行了展望.结果:生物电阻抗法测量系统经历了从单频率全身测量系统到多频率人体分段电阻抗测量系统的发展过程,测量系统本身所具有的特性及外界因素都会对整个测量系统有一定干扰,所以针对不同的测量需要选择合适的测量系统与测量方案可以大限度的减少干扰.结论:生物电阻抗法是测量人体成分的理想方法,生物电阻抗法测量系统的选择是人体成分测量的关键.随着研究推进,将会出现适用于人体局部的电阻抗测量系统.
作者：苌飞霸；尹军；颜乐先；彭润 刊期： 2014年第02期
目的:鉴于K-均值聚类算法易受初始聚类中心的影响,初始聚类中心不仅影响聚类速度,还可能使算法陷入局部极小值,得到错误的聚类结果,基于SOM神经网络,提出了一种改进的K-均值聚类算法并将其应用于脑实质分割.方法:首先,由SOM神经网络对图像进行初始聚类,得到k个聚类中心值;然后,以SOM神经网络获得的k个聚类中心值作为K-均值聚类算法的初始聚类中心对图像进行k-均值聚类,终获得图像的聚类分割结果.结果:基于SOM神经网络的K-means聚类算法的分割精度为0.9274,K-means聚类算法的分割精度为0.8649.结论:利用改进的K-均值聚类算法对磁共振脑部图像进行了分割实验,结果表明该算法有效改善了K-means聚类算法初始聚类中心选取的盲目性,使聚类结果更为准确、稳定,取得了比单一方法更好的分割结果.
作者：王晓飞；聂生东；王远军 刊期： 2014年第02期
目的:设计一款高位移精度的国产外置式医学用自动多叶准直器(Multi Leaf Collimator,简称MLC),同时验证和测试该MLC在放射治疗临床使用中的辐射野精度、半影、漏射率、适形度等重要指标数据.方法:控制设计方面,采用直流电机模糊控制算法、位移精度控制、漏射优化等关键方案实现MLC的核心功能.测试方面采用60Co治疗机作为放射源,国产MLC形成射野,使用三维水箱系统和二维剂量探测器对剂量分布进行测量,并根据测量结果计算MLC性能指标数据.结果:射野数字指示与辐射野精度误差测试中,在叶片运动方向上位移误差在0.2 mm～1.6 mm之间;漏射率测试中,大漏射率小于2％;半影测试中,半影随射野增大而增大,在10 cm×10 cm射野时,叶片运动方向半影为8.6 mm;适形度测试中,MLC形成射野和TPS定制适形度值在99.7％以上.结论:国产外置式MLC各项指标符合食药总局检验标准,完全满足临床治疗需求.
作者：陈婷婷；钟睿；孙官清；柏森 刊期： 2014年第02期
目的:验证活动挡铅形成的电子束照射野的剂量分布,讨论其所形成的照射野对临床照射的影响.方法:一体式挡铅组成的电子束照射野由一块规则的、对称的10 cm×8 cm空心挡铅形成,照射野大小:10 cm×8 cm;活动式挡铅组成的电子束照射野由一块长方形的14 cm×4 cm实心挡铅和一块规则、对称、一体式10 cm×10 cm空心挡铅组成,形成的照射野大小:10 cm×8 cm.使用IBA的I'mRT Matrixx分别测量一体式挡铅的电子束照射野和活动式挡铅形成的形状、面积一样的电子束照射野.用OmniPro l'mRT软件得出两种方法形成的照射野在X轴方向上的剂量分布曲线.结果:活动挡铅形成的照射野与一体式挡铅照射野的面积大小一样.但是,一体式挡铅照射野的对称轴与X轴方向上的剂量分布曲线的对称轴相一致,即剂量分布曲线以照射野x=0处的Y轴对称分布.活动挡铅照射野的对称轴是x=0处的Y轴,与X轴方向上的剂量分布曲线的对称轴x=-1处的纵轴不一致,即剂量曲线不以照射野的对称轴对称分布,剂量分布不均.结论:技师在使用高能电子束对患者进行照射治疗时,要严格按照计划和医嘱,使用与计划相匹配的一体式挡铅.
作者：林晓汕；蔡维洵；李伟周；陈绵荣；杨日赠；丁振华 刊期： 2014年第02期
血泵是心脏辅助循环装置的核心部件之一,其运行过程中所产生的血栓和溶血超出安全范围将会引发多种并发症,严重者甚至危及病人生命,因此血栓和溶血问题是衡量血泵性能的重要指标也是血泵的重要研究课题.研究表明,溶血主要是由血泵内叶轮的机械运动及血液的复杂流动的高剪切力引起,因此溶血多出现在血液与固壁接触面上及复杂流动的流体间.本次研究的目的是要探索用数值模拟的方法分析离心血泵内部的流场及溶血情况,在研究中通过与上海某医院合作实验采集一种叶片式离心血泵运行过程中的实验数据,再对该叶片式离心血泵内部流场进行数值模拟,通过对比血泵实际运行情况与数值计算结果对其内部血栓和溶血问题进行系统的分析研究,终数值模拟分析的情况与该血泵在实际运行中的血栓和溶血情况基本相符.通过本次研究探索用数值模拟的方法对血泵的血栓和溶血现象进行分析,特别是对溶血现象进行一定程度的定量分析,此分析结果及分析方法可为血泵优化及临床应用做方法指导之用.
作者：张伟国；程云章；胡平 刊期： 2014年第02期
目的:通过比较分析非小细胞肺癌(NSCLC)三维适形治疗计划(3DCRT)和调强治疗计划(IMRT),评价不同计划方案在剂量学上的差异性,确定患者选择合适的放射治疗方式.方法:对20例非小细胞肺癌患者分别制定三维适形治疗计划和调强计划,对它们计划的靶区剂量分布和危及器官的保护进行评估.结果:IMRT治疗计划的以下指标优于相应的3DCRT计划:(1)差异均有统计学意义(P＜ 0.05):PTV参数(Dmean、DmeanDmax);适形指数(CI);异质性指数(HI);平均肺剂量(MLD)、肺V10-V30及肺正常组织并发症发生率(NTCP);食管Dmean、V55及食管的早晚期正常组织并发症发生概率(NTCP);心脏V40.(2)差异无统计学意义(P＞0.05):肺V5;食管V35;心脏的Dmean及NTCP;脊髓的Dmax及NTCP.结论:和三维适形治疗计划相比,调强计划能有效降低危及器官的高剂量区,尤其对靶区形状极不规则的肿瘤有了解决的方案,在保护正常组织器官方面显示出较明显的优势,为靶区剂量提升创造了空间.
作者：刘旭红；陈晓；赵彪；潘香；鄢佳文；柏晗 刊期： 2014年第02期
目的:探讨颞下颌关节(Temporoman Dibular Joint,TMJ)的锥形束计算机体层摄影(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)成像重建技术和关节结构测量方法,筛选适合TMJ双侧对比研究的指标.方法:选取TMJ需做CBCT影像检查的123例患者,确定标志点,CBCT扫描后对TMJ进行三维成像和重建,观察同一患者两侧TMJ重建后横断面的髁突半径值和水平角;平行于髁突长轴的斜位的关节间隙、髁突长轴径值、髁突垂直角;垂直于髁突长轴的斜位与矢状位的关节结节斜度、关节窝深度和关节间隙,分析每个患者左右两侧TMJ是否均能获得上述各项数据用于对比研究.结果:在矢状位和垂直于髁突长轴斜位的曲面测量关节间隙,当测定经过髁突中心点的30°、150°角分线时的关节间隙,部分病例测不到数值,不适合左右两侧对比研究.其余各项数据均可用于TMJ的左右两侧对比研究.结论:CBCT成像系统可以对颞下颌关节进行多层面重建和测量,适合TMJ双侧对比研究,可为临床诊断和后续研究提供参考.
作者：李岩峰；郭晓倩；陈燕；王照五；张建强；刘斌；韩卫丽；刘洪臣 刊期： 2014年第02期
目的:本文设计一种数字化智能吸氧装置,该装置能数字化准确读取并调节氧流量,避免以往手工调节的不准确性和不稳定性.并提供血氧饱和度作为调节氧流量的参考,且对湿化瓶进行水浴加温提高氧气的温度和湿度以提高病人吸氧的舒适度.方法:该装置包括微处理器、数字化流量控制模块、加温加湿模块、血氧饱和度模块、显示屏等模块.通过流量控制器数字化的准确读取并调节氧流量,并对湿化瓶进行水浴加温提高氧气的温度和湿度,同时通过显示屏显示实时氧流量、吸氧时间、血氧饱和度、湿化液温度等参数.结果:本装置能准确数字读取并调节氧流量,并对氧气智能化加温加湿,提高氧流量调节的准确性和病人吸氧的舒适度.结论:本装置测量准确、操作简单,具有很好的临床应用价值和发展前景.
作者：张子云；谢庆国；沈美芳；徐英；向邱；谭双平 刊期： 2014年第02期
目的:比较两种不同角度的固定野动态调强(Dynamic Intensity Modulated Radiotherapy,dIMRT)在直肠癌术前放疗中的剂量学差异.方法:选取10例直肠癌术前患者分别设计5F-00-dIMRT与5F-1800-dIMRT两组计划,PTV处方剂量为50Gy/25次.在95％体积的PTV达到处方剂量前提下,比较两组计划的剂量体积直方图(DVH)、靶区和危及器官剂量、靶区适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)、正常组织低剂量体积(B-P)、总机器跳数(MU)以及治疗时间(Treatment Time,TT).结果:对于PTV的Dmean来说,5F-00-dIMRT低于5F-1800-dIMRT (P＜0.05);5F-00-dIMRT的靶区适形度指数优于5F-1800-dIMRT(P＜0.05),而5F-00-dIMRT的均匀性指数略优于5F-1800-dIMRT,但差异无统计学意义.在膀胱的Dmean、D5与V30中5F-00-dIMRT低于5F-1800-dIMRT(P＜0.05),其余V20、V40、V50间差异无统计学意义.小肠V30中5F-00-dIMRT低于5F-1800-dIMRT (P＜0.05),而Dmean、D5、V20中5F-00-dIMRT高于5F-1800-dIMRT,V40、V50中5F-00-dIMRT低于5F-1800-dIMRT,但差异均无统计学意义.双侧股骨头的Dmean、D5、V20、V30,5F-00-dIMRT显著高于5F-1800-dIMRT (P＜0.05),V40则明显低于5F-1800-dIMRT(P＜0.05).相对于5F-00-dIMRT来说,B-P的V5、V10、V15高于5F-1800-dIMRT,V20低于5F-1800-dIMRT,差异均无统计学意义,而V30低于5F-1800-dIMRT,差异具有统计学意义(P＜0.05).5F-00-dIMRT的MU较5F-1800-dIMRT略少(P＞0.05).5F-00-dIMRT的治疗时间(TT)较5F-1800-dIMRT略少(P＞0.05).结论:两组计划均能够满足临床治疗需要,5F-00-dIMRT较5F-1800-dIMRT提高了靶区的适形度,能更好地保护膀胱、小肠、双侧股骨头的V40和正常组织低剂量区(B-P)V30的剂量,然而对双侧股骨头的高剂量热点与低剂量区的损伤确更大.
作者：张武哲；陈志坚；彭逊；陈创珍 刊期： 2014年第02期
目的:探讨非共面射野在中心型肺癌调强放疗中在降低双肺受照剂量、提高靶区剂量方面的优势.方法:选取10例中心型肺癌患者,每例患者分别建立5野调强计划和在5野基础上加一个非共面射野的6野调强计划.比较90％和95％处方剂量包的靶区体积,以及双肺V5、V10、V20、V30.结果:应用非共面射野的调强计划对提高95％处方剂量包的靶区体积有统计学意义,对提高90％处方剂量包的靶区体积无统计学意义.对降低全肺V5、V10、V20、V30有统计学意义.结论:在中心型肺癌调强放疗中,非共面射野的应用于对提高靶区剂量,降低双肺剂量有一定的优势.
作者：杨海燕；王军良；周振山；申戈；吴世凯 刊期： 2014年第02期
目的:研究磨牙根分叉病变对固定桥应力大小分布的影响.方法:采取CT平描的方法获得健康年轻人下颌牙及其周围组织的二维数据,通过计算机三维重建技术生成下颌第二前磨牙缺失的双端三单位固定义齿的有限元数学模型,在同等水平向载荷和垂直向载荷下分析了磨牙根分叉病变对固定桥应力大小分布的影响.结果:当磨牙根分叉区牙槽骨无吸收时,固定桥双侧两基牙应力大小分布均匀;当磨牙端根分叉区牙槽骨吸收达30％,前磨牙端牙槽骨无病变时,磨牙端根分叉区表现为应力集中;当前磨牙端和磨牙端根分叉区牙槽骨同时吸收达10％时,固定桥两侧基牙均表现为应力集中.结论:磨牙根分叉病变对固定义齿应力分布的影响较为明显,尤其是与前磨牙端基牙牙槽骨同时吸收时对基牙应力分布的影响大.
作者：刘建平；冯晓刚；王乐 刊期： 2014年第02期
目的:贫血临床上贫血一般指外周血中血红蛋白(包括还原血红蛋白,氧合血红蛋白)的浓度低于患者同年龄组、同性别和同地区的正常标准,因此对于贫血的检测主要是对人体内血红蛋白总量的测定,其浓度的高低是评价人体生理状态的一个非常重要的参数.目前,临床上对血红蛋白浓度的测量主要是一种有创的化学方法,通过从人体指尖采集血液样本,然后使用相关的化学试剂进行分析.这种方法有众多缺点,如测量方法复杂、会给病人身体带来不适、容易发生感染、血液采集和分析之间的时间延迟使在一些紧急情况下无法对血红蛋白浓度进行实时监测等,因此对患者进行无创检测显得异常重要.方法:本文在众多专家学者研究的基础上,改变以往传统的贫血检测算法(分别测量氧合血红蛋白和还原血红蛋白),采用整体测量思想(对氧合血红蛋白和还原血红蛋白进行整体测量),使用三波长(520nm,590nm,805nm)对贫血检测算法进行了初步研究,然后基于该算法设计一套检测系统,并对8例正常人群进行检测.结果:在8例患者中,仅有一例患者的测量结果在正常范围之外,准确率达到了87.5％.结论:本文算法在以前研究的检基础上,利用整体测量思想,准确率基本满足大范围贫血普查的需求.
作者：王玉珏；赵兴群 刊期： 2014年第02期
目的:针对由脊髓损伤所致的排尿障碍所采用的植入式治疗方案中,仪器使用寿命受电池电量制约的问题.本文基于电磁耦合原理,提出一种无线无源的膀胱压力监测系统.方法:该系统由体内压力监测器和体外接收器两部分构成.体内压力监测器以MSP430单片机为控制核心,通过压力传感器采集膀胱压力,并将所测的压力通过无线模块传出至体外接收器.体外接收器负责接收数据,并通过线圈耦合能量给体内压力监测器进行供电.结果:经实验测得:体外线圈的佳驱动频率为558 kHz,体内压力监测器可工作的大线圈距离为10 cm,测压范围为0 cmH2O～150 cmH2O,分辨率为1mmH2O.结论:该无线无源膀胱压力监测器可实现数据和能量的无线传递,压力测量范围满足临床应用需求.
作者：李春婵；张旭；李刚；任朝晖；刘庆凯；阎立丽 刊期： 2014年第02期
目的:找出在各种机头角和医科达物理楔楔形角的情况下,在横断面、冠状面、矢状面形成楔形角的规律,根据这个规律可以在治疗计划设计中机架角选定的情况下找到佳的机头角和楔形角,使楔形板从调整二维剂量分布提升到调整准三维剂量分布.方法:建立医科达物理楔模型,通过推导和假设得到机头角和楔形角关系的公式,并按照楔形角的定义在计划系统中通过计算对公式做验证.结果:选择两个患者,分别用传统方式和调整机头角和楔形角的方式做治疗计划,两个计划中调整方式比传统方式的剂量均匀性更好,在危及器官保护程度相同的情况下,可以降低MU、提高靶区剂量.结论:采用上述方法,在实际设计计划时可以应用这种关系找到优化的机头角和楔形角,调整准三维剂量分布.
作者：邹念东 刊期： 2014年第02期
目的:探讨Q开关Nd∶YAG激光联合左旋维生素C离子导入治疗黄褐斑的临床疗效和安全性,为黄褐斑的治疗提供疗效确切并安全的治疗方法.方法:将90例黄褐斑的患者随机分为3组,每组30例.治疗组给予Q开关Nd∶ YAG激光联合左旋维生素C离子导入治疗;对照1组单纯给予Q开关Nd∶ YAG激光治疗;对照2组单纯给予左旋维生素C离子导入治疗.激光治疗每两周1次,左旋维生素C离子导入每周1次,共治疗16周.分别在治疗8周后和16周后通过MSAI评分进行疗效分析,并在治疗结束后以水疱、座疮以及色素沉着和色素减退来进行不良反应分析.结果:在治疗8周后,联合治疗组与对照1组疗效差异无统计学意义(P＞0.05),与对照2组疗效差异有统计学意义(P＜0.05);16周时治疗组有效率为73.33％,对照1组为73.33％,对照2组为36.67％,差异有统计学意义(P均＜0.05);治疗组不良反应发生率为20.00％,对照1组为33.33％,对照2组为3.33％,差异无统计学意义(P＞0.05)结论:治疗8周后,Q开关Nd∶YAG激光联合左旋维生素C离子导入治疗的方法疗效并不优于单纯激光治疗,但优于单纯左旋维生素C离子导入的方法;治疗16周后,Q开关Nd∶YAG激光联合左旋维生素C离子导入治疗黄褐斑比两者单独应用效果好;安全性有保障,值得临床推广.
作者：张予晋；许斌 刊期： 2014年第02期
目的:医院信息平台包括管理信息系统和临床信息系统,电子病历系统处于整个系统的中心位置,要以电子病历为核心构建基于电子病历的医院信息平台.方法:1、构建以电子病历为核心的体系架构,该体系框架由门户、应用、服务、资源、交换、业务、基础设施、标准、安全体系和运维管理共九层组成.2、建立临床数据存储库CDR,CDR数据来源于医院信息平台的临床和管理信息系统,按规定格式进行存储和归档后,供信息系统用户调用.3、实现信息系统集成,SOA模式是面向服务架构的新型集成体系,通过企业服务总线(ESB)实现,它将软件的功能设计成一个个独立封装的服务,并通过信息交换协议进行发布,达到无界限的联通和软件复用.结果:基于电子病历的医院信息平台满足医院信息系统应用和基础设施整合的需求.CDR支持及时性的、操作性的、集成性的整体临床信息的应用,实现面向主题的、集成的、标准的、可变的、当前的细节数据集合.SOA模式可以通过企业服务总线(ESB)实现,ESB将集线器模式的星形结构扩展为总线结构,将总线上的各个服务按照用户需要的业务逻辑组装起来,使这些服务按照业务逻辑顺序执行,从而实现用户完整的业务功能.结论:基于电子病历的医院信息平台结构、CDR数据存储结构和采用ESB技术的SOA集成模式是构建新一代医院信息系统的关键技术.
作者：李小华；刘晓辉；冯前进；赵霞 刊期： 2014年第02期
目的:基于光电容积脉搏波可以实现血氧饱和度等人体生理参数的无创检测.基于光电容积脉搏波测量时,由于信号采集过程中存在人体呼吸和仪器本身热噪声等干扰,脉搏波信号中存在着呼吸基线漂移和高频噪声,影响终的人体生理参数测量精度.方法:因此提出一种在经验模式分解的过程中结合小波变换的方法,来同时消除呼吸基线漂移和高频噪声的影响.首先通过经验模态分解将脉搏波信号分解为若干内在模式分量,并分别判断出含有呼吸基线漂移和代表高频噪声的分量,对于代表高频噪声的分量采用类似小波变换的方法进行滤波,利用小波变换将含有呼吸基线漂移的分量分解,将代表呼吸基线漂移的小波细节置零,信号重构后就达到了同时消除呼吸基线和高频噪声的目的.利用自行研制的测量装置采集的脉搏波信号进行实验验证,并采用信号交直流比R和信号的频谱进行效果评价.结果:有效地同时消除了呼吸基线漂移和高频噪声.结论:该方法将有利于血氧饱和度等人体生理参数无创检测精度的提高.
作者：韩庆阳；李丙玉；王晓东 刊期： 2014年第02期
目的:设计与搭建适应检测物体更换较快应用场合的可自行学习并更换对象模板的视觉智能机械手系统.方法:利用LabVIEW开发平台和NI Vision软件包,选择合适的硬件设备搭建视觉智能机械手系统:采用调用DLL的方式配置相机参数及控制其进行图像采集;并对采集到的图像进行LUT,阈值分割和形态学变换,消除一定光照干扰等环境变化影响,使其适于下一步分析;通过Geometric匹配及对特征区域的灰度值判断,实现物件的识别与检测.同时针对物件识别需要的信息设计与完成相应的模版学习与更换程序.结果:实现了对目标物体的视觉识别及控制机器手的抓取,视觉识别准确率达到97％以上,其特色还在于可以在应用实践中实时实地方便地进行自主学习与制作对象模板,在目标频繁变更的情况下快速实现对不同物体的视觉识别与抓取控制.结论:采用LabVIEW开发平台和NI Vision软件包可搭建出具有视觉智能识别功能,且识别准确率较高,可便捷地学习与更换识别对象的智能机械手系统,具有应用价值.
作者：查悦明；张刚平；周平；黄耀熊 刊期： 2014年第02期
目的:探讨脑胶质瘤术后调强放疗中采用同步加量技术的剂量学特点.方法:选取15例进行放射治疗的脑胶质瘤术后患者分别进行序贯加量和同步加量的调强放疗计划设计,利用剂量体积直方图评价两种技术对靶区和正常组织的照射剂量.计划靶区PTV-A、PTV-G的处方剂量分别为50 Gy和60 Gy.结果:与序贯加量相比同步加量技术能减少对靶区PTV-A的额外照射,使其实际受量更接近理想的处方剂量要求,同时正常脑组织的平均剂量降低17.4％(P=0.003),V10、V20、V30和V40分别减少14.8％、22.8％、25.2％和23.4％(P＜0.05,对所有的比较).结论:在脑胶质瘤术后放疗中同步加量技术比序贯加量技术更能保护肿瘤周围的正常脑组织,同时减少了治疗时间.
作者：周钢；田野；陆雪官；孙彦泽 刊期： 2014年第02期
目的:比较鼻咽癌(NPC)多目标优化方法(MCO)和单目标优化方法(SCO)的计划质量及治疗实施效率.方法:对8例NPC患者以相同的处方剂量,但分别采用MCO和SCO设计7个野的静态调强(IMRT)计划.比较两种计划在剂量分布、靶区适形指数(CI)与均匀性指数(HI),不同危及器官(OAR)的剂量以及治疗计划的执行时间的差异.结果:两种优化方法均能满足临床剂量要求,与SCO相比,MCO计划组靶区PTV60适形指数CI略优(p=0.007),靶区PTV66大剂量D2％略高(p=0.019).在PTV70.4上,MCO和SCO的HI及CI数分别为0.11、0.10和0.94、0.93,两者无显著性差异.MCO计划组危及器官剂量均比SCO组低(t=-2.2～-13.3,p=0.000～0.044).其中脑干、视交叉、视神经的平均剂量有30％以上的差异性.MCO和SCO计划组总子野数和总机器跳数(MU)分别为39(±3)个、648 (±62)MU和43(±2)个、758(±68)MU(t=-3.0、-3.5,p=0.020、0.011),MCO组分别减少了10％和17％.结论:使相比于SCO,用多目标优化方法(MCO)可实现靶区相同覆盖的同时可以更好的保护危及器官,且可提高治疗效率.
作者：商海焦；罗汉文；梁志文；王佳舟；胡伟刚 刊期： 2014年第02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
