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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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    不同级别肿瘤中心医师对鼻咽癌调强放疗靶区和危及器官勾画差异比较

    陈美宁刘懿梅彭应林谢秋英...
    265-272页
    查看更多>>摘要：目的:评估不同级别肿瘤中心医师对鼻咽癌调强放疗计划靶区和危及器官勾画的个体化差异,为多中心放疗临床试验的质量控制提供数据参考.方法:随机抽取12例不同TMN分期的鼻咽癌患者,3名同一市级肿瘤中心医师以手工方式勾画每例患者的靶区(GTVnx)和危及器官(OAR).以国家区域级肿瘤中心放疗专家手工修改和确认的靶区(GTVnx)和OAR勾画结构作为标准勾画.采用绝对体积差异比(△V_diff)、体积最大/最小比(MMR)、离散系数(CV)和体积相似性指数(DSC)分别比较不同级别肿瘤中心(市级与国家区域级)医师之间和市级肿瘤中心3名医师之间的器官勾画差异,并进一步比较不同级别肿瘤中心医师对不同TMN分期的鼻咽癌放疗计划器官的勾画差异.结果:不同级别肿瘤中心(市级与国家区域级)医师之间勾画GTVnx体积差异明显,3名医生中的最大△V_diff、MMR和CV分别为97.23%±83.45%、2.19±0.75和0.31±0.14,平均DSC<0.7.同时,他们之间对于左右视神经、视交叉、脑垂体等小体积OAR勾画差异也较大,平均MMR>2.8,CV>0.37,DSC<0.51;但对于脑干、脊髓、左右眼球、左右下颌骨等大体积OAR的勾画差异相对较小,平均的△V_diff<42%,MMR<1.55,DSC>0.7.相比于不同级别肿瘤中心医师之间的勾画差异,市级肿瘤中心3名医生勾画差异有一定的减小.另外,不同级别肿瘤中心医师之间对不同分期的鼻咽癌靶区勾画也存在差异,相对早期患者(I或II期)的靶区勾画,他们之间在对晚期患者(III或IV期)靶区勾画的差异更小,平均△V_diff和DSC值分别为(98.31%±67.36%vs69.38%±72.61%,P<0.05)和(0.55±0.08vs0.72±0.12,P<0.05).结论:不同级别肿瘤中心医师勾画鼻咽癌放疗计划靶区和OAR存在差异,尤其对早期患者靶区(GTVnx)和小体积OAR的勾画.为确保多中心临床试验的准确性,建议对不同级别医师进行统一培训并审核其勾画结果,以减少差异对治疗结果的影响.

    鼻咽癌调强放射治疗器官勾画绝对体积差异相似性系数离散系数

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    粒子放射治疗之束流监测的研究进展

    李昕李浩然郑其斌
    273-281页
    查看更多>>摘要：粒子放射治疗是一种新型的放射治疗方法,具有更好的瞄准性和更高的精度,能进行更精准的放射治疗.然而,粒子束流的复杂性以及每个患者的病变部位和体质不同,为了确保粒子放射治疗的疗效,需要一个高精度的束流监测系统来监测束流的空间和能量分布,如位置和剂量等重要参数.所以束流监测系统对于粒子治疗中的安全性和精准性有着非常重要的作用.通过监测束流的位置和剂量等重要参数,可以实时调整治疗计划,从而确保粒子束流能够准确地照射到病变部位,对周围健康组织的影响降到最低.因此,研制并验证这种束流监测系统是粒子放射治疗中极为重要的一步.本文将综述粒子治疗中质量保证束流监测的发展历程.首先简述粒子放射治疗的发展,重点说明束流监测系统对于粒子放射治疗的重要性.然后着重论述粒子束流监测的发展过程,并介绍不同类型的探测器及其应用和研究进展.最后探讨束流监测系统的未来发展趋势和可能面对的挑战.

    粒子治疗质量保证束流监测探测器综述

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    国内首台迈胜PBS质子治疗系统的束流特性分析

    吴韦清卢晓光郑仁超彭知义...
    282-288页
    查看更多>>摘要：目的:介绍并讨论国内第一台迈胜S250i紧凑型笔形束扫描质子治疗系统的束流特性.方法:利用平行板电离室测量输出剂量;利用大半径布拉格峰电离室测量从最高能量227 MeV下降到28 MeV共19档能量下的积分深度剂量,以表征质子束特性;利用Phoenix平板探测器测量射束中心轴上空气束斑曲线,并测量多点束斑验证输出位置精度;测量自适应多叶光栅叶间泄漏和半影减少效果,以表征其性能.结果:该质子系统被校准为最高能量为227 MeV,(10×10)cm2均匀方野在水下5cm深度处输出剂量为1 Gy.该系统能够将质子束射程调制到患者体表,原始布拉格峰在所有能量下具有恒定的80%-80%宽度8.6 mm.最高能量射束在空气中等中心处的束斑尺寸约为4 mm,束斑投射位置精度在1mm以内.自适应多叶光栅对最高能量射束的叶间漏率小于1.5%,并能显著减小射野半影.结论:迈胜S250i质子治疗系统具有独特的设计和束流特性,在布拉格峰形状、束斑大小随能量的变化以及自适应光栅的半影锐化效应上均有体现,在TPS建模和计划设计时需要考虑这些差异,以执行精准质子治疗.

    笔形束扫描质子治疗系统束流特性

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    独立验证中剂量差异分布及其与肿瘤类型相关性的初步研究

    潘淑豪汪志
    289-293页
    查看更多>>摘要：目的:对调强放射治疗(IMRT)计划进行分类独立验证,探讨计划剂量差异分布及其与肿瘤类型的相关性,并建立预测模型.方法:收集180例头颈部、胸部及腹部肿瘤患者固定野IMRT计划,采用独立样本t检验对治疗计划系统中初始计算剂量与独立验算剂量进行一致性分析,以评估独立验证的可行性.比较不同肿瘤间计划靶区(PTV)的剂量差异分布.采用相关性分析及多元线性回归方法分析PTV剂量差异与靶区适形度指数(CI)、均匀性指数间相关性.结果:头颈部、胸部及腹部肿瘤PTV剂量差异均在±1.2%以内,初始剂量与验算剂量间3%/3 mm平均γ通过率>99.5%,显示独立验证与治疗计划系统的剂量分布具有良好一致性.头颈部、胸部及腹部计划中PTV剂量差异分布不同,且与CI显著相关.根据CI可在独立验证中初步判断PTV剂量差异,基于CI及均匀性指数的多元回归方程可用于预估IMRT计划的剂量验算差异.结论:独立验证可快速实现放疗计划治疗前验证,提高放疗计划质量控制的效率.基于剂量差异的预估对放疗计划的优化起到一定指导作用.

    调强放射治疗独立剂量验证质量控制剂量差异

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    个性化3D打印头枕对头颈部肿瘤放疗计划剂量学的影响

    潘搌鹏史颂琪李思妹陈小君...
    294-298页
    查看更多>>摘要：目的:评估不同材料的3D打印头枕对头颈部肿瘤放疗计划剂量学的影响.通过比较放疗计划靶区剂量、均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)、机器跳数(MU)、危及器官剂量等参数的差异,评估3D打印个性化头枕在计划中是否可被忽略.方法:选择10例头颈部肿瘤患者,包括5例鼻咽癌患者和5例其他头颈部肿瘤患者.使用医科达Monaco计划系统勾画头枕轮廓,并在相同的计算参数下,计算忽略头枕、普通头枕、10%填充的聚乳酸(PLA)和聚氨酯弹性体(TPU)材料3D打印头枕对应的放疗计划.记录靶区剂量、危及器官剂量和MU等结果,并进行统计学分析.结果:在D95、D5、Dmean、HI、CI、MU、危及器官剂量(脊髓最大剂量)等参数上,忽略头枕、普通头枕、PLA和TPU材料3D打印头枕4组数据之间均无统计学意义(P>0.05).在考虑头枕存在的情况下,对于鼻咽癌和其他头颈部肿瘤的分析结果显示,CI有统计学意义(P<0.05).结论:在计划设计阶段,可以忽略3D打印个性化头枕的存在,但考虑到头枕的存在会降低放疗计划的MU.在考虑头枕的情况下,其他头颈部肿瘤患者的CI平均值显著高于鼻咽癌患者.

    3D打印头枕头颈部肿瘤剂量学

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    基于改进YOLOv7的肝囊型包虫病超声图像小病灶检测

    米吾尔依提·海拉提热娜古丽·艾合麦提尼亚孜卡迪力亚·库尔班严传波...
    299-308页
    查看更多>>摘要：目的:提出一种基于YOLOv7用于检测肝囊型包虫病超声图像小病灶的方法.方法:首先用轻量级特征提取主干网络GhostNet替换原特征提取主干,降低模型总参数量;其次为改善YOLOv7网络的评价指标CIoU在作为损失函数时,检测精度较低的问题,用更优的ECIoU替换CIoU,进一步提高模型检测精度.结果:在自建的肝囊型包虫病超声图像小病灶数据集上进行训练,结果显示改进后的模型大小为59.4 G,mAP@0.5检测精度为88.1%,相比原始的模型性能得到提升,并超过其余主流检测方法.结论:本文模型能更高效地检测并分类肝囊型包虫病超声图像中的病灶位置和类别.

    囊型包虫病深度学习目标检测YOLOv7ECIoUGhostNet

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    基于SOLOv2-RS的人工假体视觉避障研究

    鄂宁王静周翔龙赵容锋...
    309-315页
    查看更多>>摘要：面向人工假体视觉条件下的避障问题,提出改进的实例分割模型SOLOv2-RS,为植入者在低分辨率人工视觉中更准确地感知导航任务的相关实例对象提供基础.根据视觉注意力机制,采取视野中心距离和目标尺度作为各实例重要性计算准则,以得到的重要性分数作为对需规避障碍物进行分级表达的依据;同时,采用边缘信息提示盲道,并对其进行形态学膨胀处理以避免光幻视有限导致的边缘信息缺失.人工假体视觉仿真结果表明本研究提出的人工假体视觉分级优化处理策略能有效实现盲道和障碍物的优化表达,为植入者更高效地完成室外避障任务提供便利,为人工假体视觉设备图像处理研究提供良好思路.

    视觉假体避障SOLOv2-RSResNeSt分级优化处理

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    融合Transformer和卷积的结直肠息肉分割算法

    刘宏滨顾德
    316-322页
    查看更多>>摘要：结直肠息肉大小不一、形态各异,特别是边界模糊导致难以准确定位,小尺寸息肉容易漏检,使得息肉分割存在较大的挑战.针对以上问题,提出一种融合Transformer和卷积的息肉分割算法.首先使用Transformer提取图像全局特征,保证网络全局建模的能力,提高息肉主体区域和模糊边界的定位能力.然后,引入卷积加强网络对息肉细节的处理能力,细化边界分割效果,提高小尺寸息肉捕获能力.最后,将Transformer和卷积提取的特征进行深度融合,实现特征互补.将该算法在CVC-ClinicDB和Kvasir-SEG数据集上进行实验,其相似性系数分别为95.4%和93.2%,平均交并比分别为91.3%和88.6%.进一步在CVC-ColonDB、CVC-T和ETIS数据集上测试泛化能力,其相似性系数分别为81.3%、90.9%和80.1%.结果表明,所提算法在息肉分割的准确度上有较大的提升.

    息肉分割特征融合Transformer卷积

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    不同CT阈值下实性成分占比对小肺癌浸润性预测的影响

    牛树国周福兴颜克松赵润生...
    323-326页
    查看更多>>摘要：目的:利用人工智能辅助测量,比较在不同CT阈值下测得的肿瘤实性成分占比(CTR)对≤2 cm小肺癌浸润性预测的准确率,探讨预测肺癌浸润性的CTR阈值及对应的CT阈值.方法:收集2021年1月至2023年5月武威市中医医院就诊的59例肺癌患者(共78个肺结节)的临床资料,分析在CT阈值分别为-400、-350、-300、-250、-200、-150 HU时测得的CTR对直径≤2 cm小肺癌浸润性的预测效能,绘制ROC曲线判断预测浸润性的最佳临界值,以确定相应的CT阈值.结果:CT阈值为-250 HU时,对肺结节浸润性的诊断效能最高,曲线下面积为0.931,灵敏度为77.5%,特异度为100%,最佳CTR阈值为0.322.结论:对于最大径≤2 cm的小肺癌,当CT阈值为-250 HU时测得的CTR可较准确地预测肺癌的浸润性,当CTR>0.322时结节为微浸润腺癌或浸润性腺癌可能性较大.

    肺结节肺癌CT阈值实性成分占比人工智能

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    首发脑卒中认知功能障碍的DCE-MRI影像学特征及其诊断价值

    王璐陈壮军邱龙海王金本...
    327-332页
    查看更多>>摘要：目的:探讨动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)参数对首发脑卒中认知功能障碍的诊断价值,以期为临床早期评估脑卒中认知功能障碍发生风险、制定干预方案提供参考.方法:选取122例首发脑卒中患者作为研究对象,根据其是否发生认知功能障碍分为发生组(n=53)与未发生组(n=69),另选取53例非脑血管性认知功能障碍患者作为对照组,入院后均行DCE-MRI检查,比较3组及不同认知功能障碍程度患者DCE-MRI影像学参数[组织间隙-血浆速率常数(Kep)、容积转运常数(Ktrans)、细胞外间隙容积分数(Ve)、血浆容积分数(Vp)],分析DCE-MRI影像学参数与认知功能障碍程度的相关性及诊断价值,并分析其对首发脑卒中认知功能障碍危险度的评估价值.结果:发生组与未发生组DCE-MRI定量参数Ktrans、Ve、Vp均高于对照组,发生组DCE-MRI定量参数Ktrans、Ve、Vp高于未发生组(P<0.05);不同认知功能障碍程度患者DCE-MRI影像学参数Ktrans、Ve、Vp比较有统计学意义(P<0.05),且随着认知功能障碍程度加重,患者DCE-MRI影像学参数Ktrans、Ve、Vp明显升高;Ktrans、Ve、Vp均与认知功能障碍程度呈正相关关系(P<0.05);DCE-MRI定量参数Ktrans、Ve、Vp联合诊断的AUC为0.921,明显较单独指标高(P<0.05);DCE-MRI参数Ktrans、Ve、Vp高水平者认知功能障碍发病风险分别是低水平的3.077、1.944、2.313倍.结论:DCE-MRI可用于首发脑卒中认知功能障碍诊断,为临床早期预测卒中后认知功能障碍提供参考依据.

    首发脑卒中认知功能障碍动态对比增强磁共振成像诊断价值危险度

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