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期刊信息/Journal information
中国医学物理学杂志
中国医学物理学杂志

胡逸民

双月刊

1005-202X

yxwl@263.net.cn

020-61648280

510515

广州市同和南方医科大学生物医学工程学院

中国医学物理学杂志/Journal Chinese Journal of Medical PhysicsCSCDCSTPCD北大核心
查看更多>>本刊是国际医学物理学组织（ZOMP）的成员——中国医学物理学会会刊，是国内唯一全面涉及医学物理学各分支学科领域、国内外公开发行的专业性学术双月刊。读者对象是各大医院从事医学物理及相关人员、广大从事医学物理学学科研究的教学工作者以及医学物理学、生物物理学、生物工程学、医学和应用物理学等专业的工作者及博士、硕士研究生。
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    鼻咽癌放疗头颈部摆位误差及外轮廓变化对放疗剂量的影响

    陈乐康李楚豪曾文杰蔡曼波...
    1057-1063页
    查看更多>>摘要：目的:采用千伏级锥形束CT(CBCT)获取分次间鼻咽癌调强放疗中的外轮廓变化及摆位误差，分析其对靶区及危及器官剂量分布的影响。方法:选取21例鼻咽癌患者，将全部患者的137次CBCT图像与定位CT图像匹配后得到左右、头脚、腹背方向的摆位误差数据。选取颈部3个不同层面，测量其外轮廓横切面宽度，并利用Pearson系数和独立样本t检验分析其对摆位误差的影响。基于CBCT影像制定模拟计划，分析摆位误差和外轮廓变化对放疗剂量的影响，并应用Mann-Whitney秩和检验进行显著性分析。结果:左右、头脚、腹背方向的摆位误差分别为(1。04±0。73)、(1。13±0。87)、(1。38±0。95)mm。A、B、C层面上的头颈部最大外轮廓变化率分别为15。36%、14。94%、14。99%。模拟计划显示GTV D98、CTV1 D95、CTV2 D95靶区的模拟计划的剂量均小于执行的计划剂量，差异有统计学意义(P<0。05);脑干和脊髓的模拟计划Dmax均大于计划剂量，差异有统计学意义(P<0。05)。结论:通过模拟计划可知，当摆位误差和外轮廓变化等不确定性因素存在时，靶区的剂量变化较大，其中GTV D98最大减小11。49%，CTV1 D95、CTV2 D95最大变化率分别为12。88%、21。64%。除左右晶体和左腮腺之外，其余的危及器官和靶区剂量均有显著性差异，表明实际放疗中摆位误差和外轮廓变化的存在会对剂量分布造成显著影响。

    鼻咽癌调强放疗锥形束CT外轮廓摆位误差

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    基于像素化芯片的质子透射成像模拟研究

    李明辉陈轶伦冉虎戴建荣...
    1064-1069页
    查看更多>>摘要：利用高能质子对病灶区域进行成像，直接获得病灶区域对质子的阻止能力，对于减小质子治疗中射程不确定度具有重要意义。作为质子CT的基本功能，透射成像对于辅助摆位具有重要意义。本研究在Geant4程序中设计并构建基于有源阵像素CMOS芯片的紧凑型质子CT探测器，并利用180 MeV质子对该系统的透射成像能力进行评估。通过径迹角度进行精确重建，对CTP404、CTP528以及自定义材料的CTP515模块进行模拟，获得空间、密度分辨力，以及质子相对阻止能力RSP的模拟结果。结果显示选用2°质子偏转角截断值时图像信噪比得到提升，使用CTP528模块测算的空间分辨力为3～4 lp/cm;使用CTP404模块测算密度分辨力优于0。05 g/cm3，RSP分辨力在5%以内;通过对选定材料的CTP515模块进行成像，表明该系统具备用于人体常见组织成像的潜力。

    质子透射成像蒙特卡罗像素探测器散射校正

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    光学体表监测系统引导VMAT技术在全身放射性治疗的应用

    李壮玲钟鹤立高艳李隆兴...
    1070-1077页
    查看更多>>摘要：目的:建立光学体表监测系统(OSMS)引导容积旋转调强(VMAT)技术应用于全身放射性治疗(TBI)的基本流程，评价OSMS在放疗前分次间辅助摆位和放疗中分次内实时监测位置误差的精确性和有效性。方法:回顾分析造血干细胞移植前清髓接受OSMS引导VMAT-TBI的白血病患者15例，CT模拟定位，分别在头先进仰卧位(HFS)和脚先进仰卧位(FFS)采集全身图像数据，传输至治疗计划系统进行图像融合、多中心VMAT放疗计划设计及剂量验证，处方剂量为800 cGy/4F，一天两次。放疗前采用OSMS辅助摆位，CBCT进行位置验证，治疗中应用OSMS监控，通过分析离线日志文件获得OSMS实时监测的分次内误差。结果:HFS模式计划靶区的平均剂量和覆盖率分别为(905。4±19。0)cGy和(93。0±2。8)%;危及器官肺和肾脏平均剂量分别为(603。7±55。7)cGy和(600。4±49。6)cGy;晶体最大受照剂量为(393。9±58。9)cGy。FFS模式计划靶区的平均剂量和覆盖率分别为(888。5±58。9)cGy和(94。0±3。2)%;衔接处的最大剂量为(1148。9±72。9)cGy。单次放疗实施时间为(75。1±15。1)min。放疗前OSMS辅助摆位，CBCT三维矢量总偏差在平移方向和旋转方向分别为(2。71±1。96)mm和(0。91±0。90)°。在放疗中OSMS监测的分次内运动幅度平移方向三维矢量偏差为(1。95±1。88)mm，其中偏差在1mm以内的在LNG、LAT和VRT方向上占比分别为57。5%、79。7%和62。1%;旋转方向三维矢量偏差为(0。76±0。72)°，其中偏差在1°以内在Rtn、Pitch和Roll方向上占比分别为93。1%、85。7%和94。3%。结论:VMAT简化TBI流程，同时提高靶区的覆盖率并较好地保护危及器官;采用OSMS可减少位移误差特别是旋转误差，为保障TBI精确实施和患者的安全性，有必要联合OSMS进行辅助摆位和分次内位置监测。

    光学体表监测系统容积旋转调强技术全身放射治疗摆位误差分次内运动

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    基于多尺度区域可靠性感知的半监督肺肿瘤分割

    刘卫朋祁业东李健徐海星...
    1078-1085页
    查看更多>>摘要：提出一种基于多尺度下一致性和区域可靠性感知的半监督学习方法，在使用少量标注数据的情况下结合未标记的数据来实现高性能的肺部肿瘤分割任务。首先，提出一种多尺度一致性均值教师框架，构建多尺度一致性损失并约束教师学生网络中多个尺度上的输出保持一致，使模型学习到更丰富的一致性知识。此外，提出一种区域可靠性感知方法使一致性学习之间的知识交换更加有效，使模型从无标注的数据中学习到更有效且可靠的知识。本文方法在医学图像分割十项全能比赛肺肿瘤数据集上进行充分的评估，与当前先进的半监督学习方法比较有更优越的性能，验证本文方法的有效性。

    半监督学习医学图像分割肺肿瘤可靠性感知多尺度一致性

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    融合改进Retinex图像增强与深度学习的糖尿病视网膜分类检测方法

    王文静张莉钏王欣刘玉红...
    1086-1092页
    查看更多>>摘要：目的:提出一种基于图像增强算法和深度学习的糖尿病视网膜分类检测方法，对糖尿病视网膜病变图像进行自动分类，实现对眼底病变程度的等级划分。方法:采用一种经过改进的Retinex图像增强算法，对原始图像进行预处理操作，从而显著提高图像质量，有效增强图像的视觉效果，使其更具清晰度和对比度。并结合深度学习方法，对不同时期的病变程度进行自动分类检测。结果:本文方法在提高分类准确率、灵敏度和特异性方面具有显著优势。与传统Retinex方法相比，本文方法的准确率、灵敏度和特异性分别提高5。4%、7。4%和16。6%。结论:利用本文方法可以有效实现糖尿病视网膜病变的自动分类和检测，从而提高其准确性和效率。

    深度学习图像分类图像增强糖尿病视网膜病变

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    基于双重注意力机制增强的复合型眼震分类框架

    王卓然方志军王海玲高永彬...
    1093-1103页
    查看更多>>摘要：针对现有研究仅能识别水平、垂直或轴向上某一方向是否有眼震发生，且未能考虑临床上具有强度变化、由多方向组成的复合型眼震的问题，提出一种基于双重注意力机制增强的复合型眼震分类框架。首先，提出一种眼震视频时空浓缩算法，结合卷积神经网络与霍夫变换，去除无效帧和无效区域的干扰，提高眼震视频质量。然后，采用密集光流算法提取眼球运动光流场。最后，构建一种基于双重注意力机制增强的复合型眼震分类网络，提出一种改进高效通道注意力模块，有效获取光流图不同通道中眼球震颤的方向、强度信息;在Bi-LSTM网络末端添加时间注意力模块，实现不同时序特征对分类结果的显著性表达。在合作医院提供的眼震数据集上，本文方法对复合型眼震分类准确率达到83。17%，在单独的水平、垂直、轴向上眼震分类准确率达到91。03%、89。74%、86。05%。本文方法实现复合型眼震的智能分类，具有一定的临床应用价值。

    医学图像处理视频眼震电图良性阵发性位置性眩晕深度学习注意力机制

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    基于弱监督学习的双分支结直肠病理图像腺体分割

    李子成贾伟赵雪芬高宏娟...
    1104-1114页
    查看更多>>摘要：现有弱监督分割方法难以获得结直肠病理图像的细粒度腺体特征，导致无法生成高质量伪标签的问题，影响腺体分割的效果。为了解决上述问题，提出一种基于弱监督学习的双分支结直肠病理图像腺体分割方法。首先，将patch级结直肠病理图像输入到第一个分支网络中，通过特征交互模块和亲和度注意力融合模块实现patch级图像的局部和全局特征的交互和融合，并获得细粒度腺体特征。然后，将图像级结直肠病理图像输入到第二个分支网络中，利用局部类激活注意力模块定位腺体位置，并获得粗粒度类激活图。最后，通过细粒度腺体特征和粗粒度类激活图，得到高质量伪标签，并在分割网络中经过跨尺度连接空间感知模块，实现腺体分割。实验结果表明，将所提方法在GlaS和CRAG两个结直肠病理图像数据集中进行实验，与其他分割方法相比取得较好的分割效果，验证所提方法的有效性。

    弱监督学习结直肠病理图像腺体分割伪标签类激活图

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    基于临床-多参数MRI影像组学的列线图预测乳腺癌化疗患者预后的价值

    侯红张亚琳孙华静慕强...
    1115-1121页
    查看更多>>摘要：目的:探讨基于临床变量结合多参数磁共振成像(MRI)影像组学特征构建的列线图模型对乳腺癌化疗患者预后的预测价值。方法:选取2020年1月～2021年12月青岛市中心医院接受化疗的150例乳腺癌患者作为研究对象。所有患者化疗前均行乳腺MRI检查，利用分割软件手动勾画多参数乳腺MRI肿瘤感兴趣区，提取最佳影像组学特征。对所有患者随访2年，根据疾病复发、转移及死亡等预后情况分成预后良好组、预后不良组，并将患者按7:3比例分为训练集(n=105)和测试集(n=45)。收集患者的临床资料及多参数MRI影像组学特征，通过单因素和多因素Logistic回归分析乳腺癌化疗患者预后的影响因素，基于Logistic回归分析分别构建临床模型、影像组学模型及联合列线图模型并绘制列线图，采用受试者工作曲线分析3种模型对乳腺癌化疗患者预后的预测价值。结果:150例乳腺癌化疗患者中复发转移33例、死亡19例，共52例纳入预后不良组。Logistic回归分析显示，TNM分期、雌激素受体(ER)及孕激素受体(PR)是影响乳腺癌化疗患者预后的临床预测因子(P<0。05)。训练集中预后良好、预后不良患者分别有69、36例，测试集中预后良好、预后不良患者分别有29、16例;通过最小绝对收缩和选择算法分别从TIRM、DWI、DCE-MRI序列中筛选出16个与乳腺癌化疗患者预后相关的组学特征并计算影像组学评分，且训练集、测试集中预后良好患者的影像组学评分均高于预后不良组(P<0。05)。ROC曲线结果显示，影像组学模型、临床模型及联合列线图模型在训练集的曲线下面积(AUC)为0。853、0。741、0。923(P<0。05);影像组学模型、临床模型及联合列线图模型在测试集的AUC为0。797、0。749、0。896(P<0。05)。结论:基于化疗前的影像组学评分、TNM分期、ER及PR是乳腺癌化疗患者预后的独立预测因子，而临床-多参数MRI影像组学的列线图可有效提高乳腺癌化疗患者预后的预测效能。

    乳腺癌磁共振成像影像组学列线图化疗预后

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    基于深度学习的三维肿瘤及器官分割

    顾德王宁张寅斌刘乐...
    1122-1128页
    查看更多>>摘要：针对三维医学图像中由于肿瘤或器官的形状、尺度差异较大导致分割精度较低的问题，提出一种端到端的三维全卷积分割模型。首先，设计空洞立方集成模块在不同分辨率阶段实现多尺度集成，增强复杂边界上的识别能力;其次，引入跨阶段上下文融合模块融合浅层和深层特征，促进收敛并更准确地定位目标对象;最后，解码器对来自编码器的特征进行拼接以实现分割。在脑肿瘤分割数据集上，平均Dice相似性系数值达到85。37%;在腹部器官分割数据集上，平均Dice相似性系数值达到83。99%。实验结果表明所提模型在三维肿瘤和器官的分割上具有较高精度。

    肿瘤分割器官分割三维卷积神经网络空洞立方集成模块跨阶段上下文融合模块

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    胸腰段爆裂骨折合并Kummell病的MRI表现及其诊断价值

    刘愉勤李旭雪罗晓玲
    1129-1132页
    查看更多>>摘要：目的:探讨胸腰段爆裂骨折合并Kummell病的MRI表现及其诊断价值。方法:回顾性分析四川省骨科医院102例疑似胸腰段爆裂骨折合并Kummell病患者资料，所有患者均行MRI检查，以临床手术结果诊断为金标准，研究MRI对胸腰段爆裂骨折合并Kummell病的诊断价值及对胸腰段骨折部位韧带损伤的检出情况，分析胸腰段爆裂骨折合并Kummell病的MRI表现。结果:102例患者中手术结果诊断胸腰段爆裂骨折合并Kummell病阳性58例，阴性44例，MRI诊断阳性60例，阴性42例，其中漏诊5例，误诊7例，诊断敏感度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值分别为91。37%、84。09%、88。23%、88。33%、88。09%，Kappa值为0。758，与手术结果具有较高的一致性;MRI对前纵韧带、后纵韧带、棘上韧带、棘间韧带损伤的检出率与手术结果比较，差异均无统计学意义(P>0。05);58例胸腰段爆裂骨折合并Kummell病患者中，MRI检查30例表现为不同程度的椎体压缩变扁，25例出现楔形改变，MRI平扫28例椎体内仍可见正常骨髓信号，54例患者椎体内可见斑片状T2WI低信号、压脂低信号影，4例患者椎体相应层面有薄层硬膜外血肿形成，33例患者损伤椎体T2WI呈低信号，17例患者损伤椎体T2WI呈高信号，韧带损伤区域呈黑色条带状结构断裂、T2WI呈高信号。结论:MRI对胸腰段爆裂骨折合并Kummell病具有较高的诊断价值，可清晰显示病变椎体信号特征。

    胸腰段爆裂骨折Kummell病磁共振成像韧带损伤

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