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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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    SPEEDO:一款快速准确的碳离子蒙特卡罗剂量计算程序

    吴晋李仕军王誉鑫常艳奎...
    1189-1198页
    查看更多>>摘要：目的:开发一款用于碳离子治疗的快速准确的蒙特卡罗程序SPEEDO。方法:对于电磁过程，采用连续慢化近似的Ⅱ类浓缩历史模拟方案，模拟能量歧离、射程歧离、多重散射和电离过程。对于核相互作用，本研究考虑5种靶核:氢、碳、氮、氧和钙。产生的次级带电粒子遵循同样的浓缩历史框架。本研究模拟碳离子在4种材料(水、软组织、肺和骨头)中的输运过程，并将计算的剂量结果与放射治疗物理专用蒙特卡罗模拟软件TOPAS进行对比验证，最后与在武威重离子治疗中心医用重离子加速器示范装置(HIMM-WW)上测得的水箱剂量进行对比。结果:SPEEDO的模拟结果与TOPAS具有良好的一致性。对于每种材料在物理剂量大于其体素最大剂量点10％的体素区域，两者的相对最大剂量平均误差均小于2％。在治疗能量为400 MeV/u时，SPEEDO的计算时间(13。8 min)明显小于TOPAS的计算时间(105。0 min)。SPEEDO的计算结果与HIMM-WW的测量值在横向剂量分布和积分剂量深度曲线方面展现出良好的一致性。结论:SPEEDO程序可以准确快速地实现碳离子的蒙特卡罗剂量计算。

    碳离子治疗蒙特卡罗电磁过程核相互作用

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    MR模拟定位机的验收测试-依据指南的实践与结果分析

    袁翠云陈辛元刘晨彬李阳...
    1199-1205页
    查看更多>>摘要：目的:磁共振模拟定位机(MR Sim)是新类型的放疗模拟定位机。验收测试是MR Sim投入使用前的重要质量保证工作。该文报告一台MR Sim的验收测试实施细节和结果分析。方法:依据新近发布的AAPM TG284报告和NCC/T-RT 002-2023指南，制定验收测试方案。针对MR Sim的磁场屏蔽、成像系统基础功能、图像质量指标、射频线圈验收、图像几何精度、放疗外置激光灯、定位平面床及图像传输等，使用ACR(American College of Radiology)大号模体、几何畸变测量模体等质控设备进行测试。结果:MR Sim验收指标中的屏蔽测试在150 MHz的频率下，屏蔽效能均值为105 dB;8项图像质量指标:几何精度、层位置精度、层厚精度、图像均匀性、伪影比、信噪比、高对比空间分辨率和低对比分辨率，均在容许误差范围内;图像几何精度测量在25 cm感兴趣范围内，最大几何畸变<2 mm;激光灯及床的误差均<1 mm，床水平度<1°;射频线圈测试及图像传输测试满足要求。结论:MR Sim是高精度的复杂设备，为确保其在放疗中的精准应用，投入使用前需结合本单位MR Sim的具体特点，遵循指南规范，进行验收测试具体方案的详细设计和执行。

    磁共振模拟定位验收测试3.0TMR放射治疗

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    PBS质子治疗系统快速日检QA方案的应用研究

    郑仁超卢晓光吴韦清肖志平...
    1206-1210页
    查看更多>>摘要：目的:通过分析IBA Sphinx Compact设备在迈胜紧凑型笔形束扫描质子治疗系统上的日检QA测量结果，评价该方案在质子治疗中的临床应用价值。方法:采用Sphinx Compact设备对迈胜S250i质子治疗系统进行连续30d的日检QA测量，分析测量结果。结果:30 d内摆位激光灯与影像中心平均偏差为(0。42±0。27)mm;高能和低能笔形束的近端及远端深度误差均在0。50 mm以内;测量的所有光斑位置偏差不超过1。00 mm，尺寸偏差不超过7。5%;影像中心与射束中心偏差不超过0。75 mm;矩形射野平坦度相对偏差在0。5%左右;方野输出剂量偏差在1。0%以内。结论:Sphinx Compact设备能准确并快速测量AAPM TG-224号报告推荐的质子系统日检QA项目，提供实用且高效的解决方案，具有很好的临床实用价值。

    SphinxCompact笔形束扫描质子治疗系统日检QA

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    最小子野宽度对原发性肝癌IMRT计划的剂量分布和实施精度的影响

    季洪兵王凯吴嘉慧刘文晖...
    1211-1215页
    查看更多>>摘要：目的:通过对原发性肝癌调强放射治疗(IMRT)计划的最小子野宽度参数进行研究，评价不同最小子野宽度下治疗计划的剂量分布和实施精度，为肿瘤患者放疗计划制作提供参考。方法:选取30例原发性肝癌患者资料，保持其它优化条件不变，改变最小子野宽度，分别为0。6、0。8、1。0、1。2、1。5 cm，对每例患者制作5个IMRT计划，比较5个计划的剂量分布、执行效率和Gamma通过率。结果:这5个计划的机器跳数和出束时间随着最小子野宽度的增加而减少;3 mm/3%、2 mm/2%阈值下的Gamma通过率则呈现增加趋势，且具有统计学差异(P<0。05)。结论:研究所用的5个计划均能够用于临床治疗，在满足临床要求的同时，合理地设置IMRT计划中的最小子野宽度，可以降低机器跳数，缩短治疗时间，又可以提高治疗精度。

    原发性肝癌最小子野宽度实施精度剂量验证Gamma通过率

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    基于坐标信息与多尺度并行网络的气道分割方法

    刘卫朋李健祁业东任子文...
    1216-1224页
    查看更多>>摘要：为解决手术导航中气道模型精度不足的问题，提出了一种基于坐标信息与多尺度并行网络的气道分割方法。首先通过并行网络分别学习不同尺度的气道特征，以解决不同尺寸气道之间的特征冲突问题。其次提出坐标引导的上采样模块，通过浅层特征中的坐标信息指导深层特征进行特征重建，限制目标的空间位置，提高模型精度。最后提出通道引导的多尺度特征聚合模块，用于在多个尺度上捕获语义信息并探索不同尺度特征之间的通道关系。在公开数据集LIDC-IDRI和EXACT'09上对提出的方法和其他模型进行训练和测试。实验表明，该方法的平均骰子系数达到了93。20%，相比于3D U-Net提高了2。61%，而假阳性率只有0。012%。此外，树长检测率和分支检测率分别达到了88。59%和97。42%。该方法可用于肺部疾病诊断或导航支气管检查等领域。

    气道分割坐标信息多尺度特征聚合并行网络

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    基于边缘关键点和边缘注意力的黑色素瘤图像分割方法

    王娜贾伟赵雪芬高宏娟...
    1225-1236页
    查看更多>>摘要：黑色素瘤图像的高精度分割对早期诊断和提高患者的生存率至关重要。然而，由于黑色素瘤的边缘区域模糊，呈现出不规则的形状，使得现有分割方法难以获取边缘特征信息，影响了黑色素瘤图像分割的准确率。为解决该问题，提出了一种基于边缘关键点和边缘注意力的黑色素瘤图像分割方法。首先，在编码器中设计了点渲染的边缘关键点选择模块和组合卷积变压器块，通过边缘关键点的选择，引导获取边缘的局部特征和全局特征。然后，在编码器中设计边缘细化模块用于细化深层网络的边缘特征，最后，在跳连接中设计了多尺度边缘注意力模块，能够更好地捕获图像多尺度的边缘形状特征。将所提方法在ISIC 2018和PH2两个数据集上进行实验，实验结果表明，与现有分割方法相比，所提方法具有较好的分割性能。

    黑色素瘤图像分割多尺度边缘注意力边缘关键点选择

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    基于图像块匹配约束的弥散磁共振成像

    徐中标邓官华黄唯
    1237-1242页
    查看更多>>摘要：目的:改善高加速倍数下弥散加权成像的图像重建质量，从而实现加速采集。方法:利用图像块匹配的方法提取弥散图像内相似的图像块，进行低秩特性约束和稀疏约束，随后将其与传统的敏感度编码(SENSE)并行重建算法相结合来改善图像重建质量，降低图像噪声。实验采集两组人体数据，分别比较3倍加速和4倍加速下传统的SENSE重建、基于总变分约束的SENSE(SENSE-TV)重建以及本文方法的重建效果，定量分析弥散图像以及各向异性分数(FA)图与全采样的参考图像的误差。结果:在3倍加速和4倍加速采集下，本文方法均比传统的SENSE、SENSE-TV方法重建的弥散图像质量更好，定量分析的参数FA值更精确，误差更低。结论:利用图像内相似性图像块的低秩特性和稀疏特性约束图像重建，有望实现高加速倍数下的高质量成像。

    弥散加权成像图像重建块匹配图像约束

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    深度学习在磁共振图像超分辨率重建中的应用

    于会昌刘士远
    1243-1248页
    查看更多>>摘要：磁共振成像(MRI)是医学影像学中一项重要的非侵入性检查技术，受限于磁共振硬件设备和扫描时间，有些磁共振图像具有较低的空间分辨率;深度学习技术的兴起为解决MRI图像分辨率问题提供了新的途径。本研究首先概述了MRI图像超分辨率重建的背景;其次，深入探讨了在MRI图像超分辨率重建任务中，各种深度学习方法的应用，并对这些方法进行详细的分析，对每种算法的工作原理、优势及其在图像重建过程中的效能表现进行评估;最后，讨论了深度学习技术在MRI图像超分辨率重建中的关键挑战，并对未来研究趋势进行展望。

    磁共振成像超分辨率重建深度学习神经网络综述

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    三维超声VOCAL技术:一种精确测量子宫肌瘤体积的方法

    蓝彩凤刘永峰林敏李晓连...
    1249-1255页
    查看更多>>摘要：目的:评估二维超声(2D-US)、三维超声VOCAL技术(3D-VOCAL)对子宫肌瘤体积(UMV)测量的精确性。方法:选取2022年10月～2023年4月于福建医科大学附属龙岩第一医院行子宫肌瘤外科手术治疗的患者45例，术前运用2D-US、3D-VOCAL对UMV进行测量，与手术切除后的实际肌瘤体积进行比较，评估两种超声技术测量UMV的准确性及重复性。结果:3D-VOCAL测量肌瘤体积的一致性(ICC=0。992)高于2D-US(ICC=0。976)，且3D-VOCAL在不同大小肌瘤中的ICC均高于2D-US(均P<0。001)。2D-US、3D-VOCAL、手术术后3组间UMV测值的体积在最大径<8 cm差异无统计学意义(P>0。05)，而3组间在最大径≥8 cm差异有统计学意义(P<0。05);进一步两两分析显示，在最大径≥8 cm UMV中，2D-US与手术术后的UMV测值差异有统计学意义(P<0。05)，3D-VOCAL与手术术后的UMV测值差异无统计学意义(P>0。05)。3D-VOCAL在不同观察者间及观察者内的一致性均优于2D-US。结论:3D-VOCAL对于术前UMV的测量优于2D-US，是一种简便、高效的可靠方法，为临床随访提供理论依据。

    子宫肌瘤三维超声VOCAL技术二维超声肌瘤体积

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    结合深度学习的糖尿病视网膜病变血管分割和重建

    许诗怡陈明惠邵怡秦楷博...
    1256-1264页
    查看更多>>摘要：为了助于早期诊断糖尿病性视网膜病变，提出结合视网膜血管分割与三维重建的方法。三维重建可以避免分割后血管长度、曲度和分支角度等信息误判影响早期诊断。提出IAAnet算法进行视网膜图像分割，将传统Unet网络与Inception V3、ASPP、AttentionGates相结合，较好地减少信息损失并避免过拟合的现象，提高网络对特征的提取能力。运用投影重建法来还原血管三维信息，并支持调节亮度、对比度，使医生更好地观察血管的真实状态。本文算法在准确率、召回率、F1分数、交并比、ROC曲线下面积上的结果分别是97。68%、96。07%、97。26%、92。79%、94。00%，通过与其他网络对比，IAAnet算法具有良好的分割准确性，三维投影重建后能在三维图像上获取更丰富的血管信息为早期诊断提供帮助。

    深度学习糖尿病性视网膜病变InceptionV3注意力门空洞金字塔池化三维投影重建

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