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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。
正式出版
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    不同体积脑转移瘤对容积旋转调强计划摆位误差的敏感性

    徐中标黄唯
    529-533页
    查看更多>>摘要：目的:探讨不同体积脑转移瘤对容积旋转调强(VMAT)计划摆位误差的敏感性。方法:在头部CT图像上设置5个球形模拟多发脑转移瘤，体积依次为0。5 cm3(V1)、1。7 cm3(V2)、4。0 cm3(V3)、8。1 cm3(V4)和14。0 cm3(V5)。制定单等中心5弧非共面VMAT计划，等中心点到各靶区的距离为5 cm。通过旋转治疗床模拟绕Z轴旋转的摆位误差θ(-3。0°～3。0°，步长为0。5°)，通过移动等中心在三维轴向(X/Y/Z)上的位置模拟平移误差(-3。0 mm～3。0 mm，步长为0。5 mm)，不改变优化条件的情况下，重新计算剂量分布。记录旋转、平移后靶区的覆盖率，并归一到未发生摆位误差下的相对覆盖率。运用线性回归法，分析不同体积脑转移瘤靶区覆盖率与体积的相关性。结果:随着旋转误差的增加，靶区相对覆盖率逐渐下降。恒定旋转误差情况下，靶区相对覆盖率与体积呈线性相关(θ=0。5°，P=0。006;θ=1。0°，P=0。024;θ=1。5°，P=0。028;θ=2。0°，P=0。019;θ=2。5°，P=0。014;θ=3。0°，P=0。007)，随着靶区体积增加，靶区相对覆盖率逐渐上升。当旋转误差θ<0。5°时，无论大体积靶区(14。0 cm3)还是小体积靶区(0。5 cm3)，其靶区相对覆盖率变化均小于2%。随着平移误差的增大，靶区相对覆盖率逐渐下降。相对于大体积靶区，小体积靶区对平移误差更为敏感。当平移误差<0。5 mm时，大体积靶区相对覆盖率变化<2%，而小体积靶区(0。5 cm3)的相对覆盖率下降接近5%。结论:旋转误差恒定情况下，靶区相对覆盖率与体积呈线性关系。相对于大体积靶区，小体积靶区对平移误差更为敏感。建议对于小体积靶区在实施立体定向放射外科VMAT计划时，旋转误差应控制在0。5°以内，平移误差应控制在0。5 mm以内。

    脑转移瘤容积旋转调强旋转误差平移误差敏感性

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    儿童体部放疗模拟定位CT扫描参数优化

    李桂元陈辛元赵亮王晓红...
    534-540页
    查看更多>>摘要：目的:在满足儿童放疗对模拟定位图像质量要求的前提下，通过模体扫描优化模拟定位CT参数设置，以降低放射辐射剂量。方法:使用CatPhan700模体模拟儿童体部，使用飞利浦24排大孔径螺旋模拟定位CT，在不同毫安秒(mAs)和不同管电压(kV)下扫描模体获取CT图像。mAs范围设置60～400 mAs，每间隔20 mAs进行1次扫描，kV设置80、100、120 kV。图像评价参数包括图像噪声N10和SD均值、均匀性、低对比度分辨率、高对比度分辨率和Air、Acrylic、50%bone、LDPE、20%bone、Teflon、Polystyrene、DelrinTM、Lung、PMP、Water等物质的HU值稳定性。读取模拟定位CT系统自动计算的CTDIVol和DLP以评价辐射剂量。结果:在100 kV条件下，随着mAs增加，CTDI和DLP均呈上涨趋势，数据拟合均为线性关系，斜率分别为0。0345和0。9324。随mAs增加，图像噪声呈非线性下降趋势，mAs从60增加到140 mAs时，N10和SD分别从0。25%和3。74 HU下降到0。14%和2。54 HU，当mAs≥180 mAs，N10在0。10%～0。12%波动，SD均值在2。0～2。5 HU波动，下降趋势明显变缓。当mAs从60 mAs增加到200 mAs时，图像低对比度分辨率迅速从0。53降低到0。29。图像均匀性、高对比度分辨率、不同物质HU值，受mAs影响较小。不同管电压扫描结果相比，100 kV、200 mAs的图像质量与120 kV结果相当，80 kV的图像质量无法达到临床要求。结论:为保证辐射剂量尽可能降低，对于模拟直径20 cm的圆柱体，管电压设置为100 kV时，mAs应选择在200 mAs。在实际儿童放疗模拟定位扫描中，可根据该模体结果和儿童的实际体型特征，微调扫描参数设置，以满足辐射防护最优化原则。

    模拟定位CT儿童放射治疗扫描参数参数优化

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    自显影胶片剂量测量系统的测量性能

    张辉王平全杨竣凯李凡...
    541-547页
    查看更多>>摘要：目的:通过黑化时间、剂量测量范围、剂量分辨率和剂量响应不均匀性等主要剂量测量性能的研究测试，确定基于EBT3系列胶片的自显影胶片剂量测量系统的适用条件和胶片读取时间。方法:对3张胶片分别授予不同的剂量，在辐照后不同时刻读取自显影胶片的光密度值，分析并确定黑化时间对剂量测量结果的影响及不同授予剂量对黑化时间的影响;通过吸收剂量-光密度值曲线确定自显影胶片剂量测量范围;通过两组剂量相差0。01 Gy的平均光密度值获得自显影胶片剂量测量系统的剂量测量分辨率;通过辐照整张胶片和裁剪胶片的方式评价自显影胶片的剂量响应不均匀性。结果:相对于辐照终止时刻的光密度值，4 h的光密度值变化分别为1。69%(2 Gy)、2。53%(4 Gy)和2。13%(8 Gy)，24 h的光密度值变化分别为2。91%(2 Gy)、3。31%(4 Gy)和3。20%(8 Gy)，48 h的光密度值变化分别为2。91%(2 Gy)、3。31%(4 Gy)和3。96%(8 Gy)。0。1～10。0 Gy内自显影胶片剂量测量系统给出的光密度值与水吸收剂量呈线性关系，10。0～30。0 Gy内自显影胶片剂量测量系统的光密度值与水吸收剂量呈非线性关系，但仍具有一一对应关系。辐照剂量相差0。01 Gy的两组光密度值平均值相差0。004;整张胶片方式不均匀性测量结果为2。2%，裁剪胶片方式不均匀性测量结果为2。8%。结论:辐照后24h可作为自显影胶片EBT3的读取时刻，且授予剂量与黑化时间无关;自显影胶片剂量测量系统在0。1～10。0 Gy内可用于单点剂量测量和剂量分布测量，10。0～30。0 Gy内可用于单点剂量测量。自显影胶片剂量测量系统剂量测量分辨率好于0。01 Gy。为避免散射线影响，建议采用裁剪胶片的方式测试胶片剂量响应的不均匀性。

    自显影胶片黑化时间剂量测量范围剂量测量分辨率剂量响应不均匀性

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    基于深度学习算法的自动勾画系统在头颈部危及器官勾画精度的研究

    胡兴刚王娴张扬张玉雷...
    548-553页
    查看更多>>摘要：目的:评估和分析3种基于深度学习技术的自动勾画系统在勾画头颈部危及器官(OAR)中的准确度。方法:以放疗医师手工勾画的OAR为标准，通过体积相似性系数(DSC)、豪斯多夫距离(HD)、感兴趣区域质心偏差(COMD)、过分割率(FNR)、欠分割率(FPR)、Jaccard系数(JC)、灵敏度指数(SI)及包容性系数(II)等参数评估PV-iCurve、RT-Mind和AccuContour自动勾画系统在头颈部OAR勾画的精度。结果:脑的FNR、JC、SI值，脑干的FPR、II值，左眼的FPR、FNR、JC、SI值，下颌骨的FPR、FNR、SI、II值，左腮腺的FPR、FNR、SI、II值及脊髓的DSC、FPR、JC、II值均显示3种勾画系统间存在统计学差异(P<0。05)，只有脑干的HD、FNR、SI值和脊髓的HD值显示3种自动勾画系统勾画结果无统计学差异(P>0。05)。结论:通过多个参数的比较，发现3种软件在不同OAR勾画中的勾画精度不同，难以进行整体横向比较，因此这些参数仅作为参考，不能用于评估勾画结果作为临床治疗的标准，虽然3种软件都有较好的勾画结果，但仍需医师仔细审核和做必要的修改。

    自动勾画头颈部危及器官深度学习

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    基于大张角双频聚焦换能器的振动声成像

    曹琳娜罗婕妤确太降初周小伟...
    554-562页
    查看更多>>摘要：为提高振动声成像方法的空间分辨率，采用大张角双频聚焦换能器构建改进的振动声成像系统。基于该系统，以仿体为实验对象，探究振动声成像空间分辨率，测试该成像方法在不同声学特性仿体上的成像效果，研究接收水听器位置、差频对振动声成像结果的影响，并使用k-Wave建立仿真模型探究换能器元件分布对振动声成像结果的影响。结果表明基于大张角双频聚焦换能器的振动声成像系统空间分辨率较高，对声学特性不同的仿体成像具有良好的对比度和特异性，接收水听器的位置和换能器元件分布对成像结果影响较小，差频的选取对成像质量至关重要。该研究有望为振动声成像技术的发展进步提供新思路，推动该技术进一步走向实际应用。

    大张角双频聚焦换能器超声激发声发射振动声成像空间分辨率聚焦超声

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    基于有效感受野和注意力融合机制的脑肿瘤全自动分割

    邹祥王瑜肖洪兵杨迪...
    563-570页
    查看更多>>摘要：深度学习在医学图像分割领域取得了显著成果，但其在脑肿瘤分割任务中，仍面临感受野不足、冗余信息过多、信息丢失等问题;为此，本研究提出一种基于编-解码结构的脑肿瘤分割网络模型(EAU-Net)。EAU-Net采用有效感受野拓展模块和注意力融合模块改善脑肿瘤分割网络感受野不足与冗余信息过多带来的不利影响;同时，引入基于倒残差结构的瓶颈重采样模块，有效避免上下采样时造成的信息损失，并采用深度卷积降低网络的计算量。在BraTS2020数据集上的实验结果表明，EAU-Net获得最优的分割精度，验证了其在脑肿瘤分割任务中的可行性和有效性。

    脑肿瘤分割EAU-Net有效感受野拓展模块注意力融合模块倒残差结构

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    基于非局部卷积和卷积注意力模块的眩晕眼震诊断方法

    贺斌高永彬
    571-578页
    查看更多>>摘要：鉴于良性阵发性位置性眩晕的复杂致病因素和诊断困难等问题，提出一种新的基于非局部卷积和卷积注意力模块(CBAM)的眩晕眼震诊断方法。首先，通过构建目标检测模型定位瞳孔，从而捕捉眼球运动并提取水平和垂直运动轨迹时序数据。其次，采用分类模型进行分类检测，该分类模型采用非局部卷积来捕获眼震数据中的远程依赖关系特征，并引入CBAM来提取特征层中的高级和低级语义信息，从而提高了分类模型的检测性能。在眼耳鼻喉科医院提供的视频眼震数据集上进行了实验，结果表明，与主流方法相比，本文所提出的诊断方法在精确率、召回率、准确率、平均F1值等评估指标上比主流方法分别提高了1。82%、2。09%、1。62%和1。96%，表明了本文方法的显著性优势。

    良性阵发性位置性眩晕医学图像处理时序数据分类目标检测视频眼震数据分类

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    基于心率变异性的阵发性心房颤动预测方法

    牛晓东柴国强王大为卢莉蓉...
    579-587页
    查看更多>>摘要：基于心率变异性(HRV)的特征分析，提出一种患者阵发性房颤(PAF)发作的预测系统方法。首先，基于一种新的自适应滤波技术逐次平滑滤波并粗粒化HRV后，采用熵量化HRV在多个自适应尺度的复杂性特征;其次，特征经Min-Max归一化和序列前向选择特征子集，输入支持向量机识别HRV类型，预测PAF发作。经50例时长5 min HRV序列集的五折交叉验证，得到最优预测结果为:准确率98%，敏感性100%，特异性96%，性能表现优越。另外，实验表明远离和紧随PAF时的HRV复杂性特征值在不同频率段内，分别具有不同的显著变化(P<0。05)，反映受试者神经系统调节心脏节律改变，以及调控机体、应激等适应外界环境变化能力的下降。

    阵发性房颤心率变异性熵尺度积分均值模式分解

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    光刺激颜色和模式变化对脑电α波同步影响规律

    侯雨凡覃玉荣陈妮
    588-593页
    查看更多>>摘要：针对α波同步和刺激颜色是否相关，提出用双眼同频和双眼双频刺激模式，频率在低频(fI±3)Hz、中频(2fI±3)Hz和高频(4fI±3)Hz取值(颜色取红、绿、蓝，fI为α波自发频率)，以归一化香农熵为评价α波同步程度指标，研究刺激模式和颜色组合变化对α波同步影响。结果表明:在低、中或高频段内，在双眼双频或双眼同频模式下，无论是红、绿或蓝光刺激，α波相位同步程度随刺激频率变化均呈"阿诺德舌头"形状，且红色>绿色>蓝色(同步程度);在双眼双频及不同颜色光作用下，一只眼刺激频率改变，则另一只眼的α波同步受到影响。该结果为认知障碍疾病诊断和治疗新方法研究提供新思路，刺激频率、颜色和模式组合可解决脑机接口技术的刺激频率选择局限性问题。

    光刺激颜色双眼同频双眼双频大脑α波相位同步

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    基于支持向量回归的血红蛋白浓度无创检测模型

    彭福来水圆圆张宁玲陈财...
    594-599页
    查看更多>>摘要：为实现血红蛋白浓度的无创检测，设计基于支持向量回归的血红蛋白浓度检测方法。首先，基于Beer-Lambert定律建立血红蛋白无创检测数学模型;然后，对采集的光电容积脉搏波描记法(PPG)信号进行降噪和滤除基线漂移处理后提取出血红蛋白浓度特征信息，并使用递归特征消除算法对提取的特征信息进行选择，以去除冗余特征;最后，将筛选出的29个特征信息作为回归模型的输入特征，并采用支持向量回归算法构建血红蛋白预测回归模型。通过对249例临床数据进行试验验证(其中199例作为训练数据集，50例作为测试数据集)，得出预测值与参考值的均方根误差为1。83 g/dL，相关系数为0。75(P<0。01)，试验结果表明本文方法与传统有创检测方法具有较强的一致性。

    血红蛋白浓度无创检测光电容积脉搏波描记法支持向量回归

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