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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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    磁共振引导放疗成像几何精度测试

    朱冀陈辛元覃仕瑞杨颛搏...
    925-930页
    查看更多>>摘要：目的:评估成像系统多因素尤其是图像几何精度对靶区和危及器官勾画的影响。方法:使用模体测试1。5T磁共振直线加速器系统的成像性能，包括磁共振图像几何失真评估以及由图像几何失真等因素引起的勾画偏差评估。使用Model 604-GS大场磁共振图像失真模体对磁共振引导放疗流程的磁共振图像进行几何失真度测试;同时使用CIRS Model 008z上腹部模体进行相关靶区及OAR的勾画差异分析。结果:几何失真度结果显示，3D T1WI-FFE图像平均几何失真度0。54 mm，最大失真度1。96 mm;3D T2WI-TSE图像平均几何失真度0。53 mm，最大失真度1。68 mm，其中较大失真度的控制点分布于模体边缘，符合既往报道的磁共振图像特性。基于CT的勾画与基于3D T1WI-FFE和3D T2WI-TSE图像的勾画平均结果分别为MDA=1。17 mm，DSC=0。91;MDA=0。86 mm，DSC=0。94。结论:本研究定量评估了磁共振引导放疗成像系统的几何精度。基于仿真模拟人的勾画分析表明相对于CT图像，基于磁共振图像的勾画差异符合临床要求，同时3D T2WI-TSE图像在勾画精度相比于3D T1WI-FFE图像更有优势。

    磁共振图像放射治疗几何失真勾画精度

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    基于生物动力学模型的18F-FDG PET扫描患者个体化累积活度分布评估

    何宇涛倪明李晓宇陈志...
    931-938页
    查看更多>>摘要：目的:利用生物动力学模型，在基于单个时间点PET图像的基础上，实现进行18F-FDG PET扫描患者的个体化累积活度分布计算评估。方法:首先，构建目标器官的生物动力学隔室模型，并将各隔室内的活度变化描述为微分方程组。然后，使用每例患者特定时间点的PET图像数据，采用模拟退火算法对模型系数进行优化，计算各个器官的累积活度情况，分析患者不同排尿情况下对膀胱累积活度的影响。最后，考虑放射性核素在组织器官中分布的异质性，计算人体全身累积活度分布图，并与现有方法进行对比，评估本研究提出方法的准确性。结果:在本研究分析的11例病例中，生物动力学模型的计算结果总体上与实验数据具有良好的一致性，平均差异小于15%。同时，在不同排尿情况下，患者膀胱的累积活度平均值差异最高可达2。4倍，表明强制患者排尿对于降低辐射影响有积极意义。与ICRP 128号出版物中获得的生物动力学数据比较显示，脑部和心脏部分器官存在较大差异，标准偏差分别为61。0%和46。3%。结论:基于构建的生物动力学模型能够准确合理地计算PET患者个体化的累积活度分布，提出的评估方法将为进行PET扫描的每例患者的内照射辐射剂量学评估提供有价值的参考。

    18F-FDG累积活度生物动力学模型内照射剂量

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    医学图像分割的研究进展

    黄仟甲张恒李奇轩曹德政...
    939-945页
    查看更多>>摘要：医学图像是医生对患者进行病情诊断和治疗规划的有力工具。现今对于医学图像的分割不再局限于手工分割方法，通过传统方法与深度学习方法来实现医学图像分割已经取得更好、更准确的结果。本文基于近年来一些较为出众的医学图像创新分割方法进行综述，通过阐述深度学习方法如SAM、SegNet、Mask R-CNN和U-NET以及传统方法如活动轮廓模型、阈值分割模型创新等，对比各种图像分割方法的异同点，对医学图像分割方法做出总结与展望。以此来帮助学者们更好地了解目前的研究进展与未来的发展趋势。

    医学图像分割深度学习阈值分割神经网络任意分割模型综述

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    基于分级注意力的多示例口腔癌病理分类

    江慧敏方立铭陶龙
    946-952页
    查看更多>>摘要：针对病理数据超大尺寸、标注成本高昂等问题带来的病理分类准确率较低的问题，基于多示例网络，引入分级注意力模块，设计一种兼顾示例级和图像块级损失的病理分类算法。回顾性收集皖南医学院第一附属医院口腔颌面外科186例口腔癌(126例鳞癌、60例腺癌)，其数字病理切片划分为验证集、测试集及训练集。首先对病理图像进行前后背景分割，去掉背景中的噪声部分，然后采用ResNet50对分割后的病理图像提取特征，并将特征输入第一级注意力网络，得到基于图像块的注意力得分和损失，再根据注意力得分对图像块进行排序重置标签输入第二级注意力网络，得到基于示例级别的损失，最后将两级注意力的损失作为模型的总损失，通过训练最终网络，得到口腔癌分类结果。实验结果表明，使用两级注意力的多示例网络准确率为78。95%，AUC为0。8430，相较于基线模型均有更高表现。

    口腔癌多示例学习两级注意力病理图像

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    基于交叉注意力的CT与MRI直肠癌病灶分割方法

    邓杰夫奚峥皓黄陈刘翔...
    953-959页
    查看更多>>摘要：针对直肠癌辅助诊断过程中部分医学图像分割模型只适用于单一模态图像的局限性，提出一种基于交叉注意力机制并同时适用于CT与MRI两种模态的医学图像分割方法。首先，针对CT与MRI两种图像特征表示不同，提出一种交叉注意力机制统一两类图像的特征表示;其次，针对直肠癌图像病灶区域较小的特点，提出三支路的改进Swin Transformer分割网络，并将交叉注意力机制加入其中，使模型对两种图像都能进行病灶区域的分割;最后，使用该方法在直肠癌患者的CT与MRI影像数据进行验证，与ADDA、CycleGAN和SIFA方法相比，在CT图像上的准确率分别提高2。94%、3。05%、0。71%，在MRI图像上的准确率分别提高了3。31%、4。55%、1。76%。实验结果表明该方法对于两类图像具有更好的分割性能。

    直肠癌语义分割交叉注意力Transformer

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    CAMU-Net:基于Attention U-Net的视网膜血管分割改进模型

    唐云飞但志平洪郑天陈永麟...
    960-968页
    查看更多>>摘要：提出一种改进的U-Net模型(CAMU-Net)，以达到精准分割视网膜血管的目的。CAMU-Net模型通过添加残差增强模块来提取区域特征中的重要信息，增强模型对区域特征的了解;通过添加特征细化模块来促进特征的提取，提高新模型的全局特征收集能力;通过添加通道注意力机制模块来捕捉图像特征，精确分割结果;通过引入多尺度特征融合结构来提升模型感知目标边界等细节的能力。在DRIVE数据集上进行消融实验，得出各模块的实际效果，验证各模块对于本模型视网膜血管分割各方面提升的作用;在DRIVE和STARE数据集上和其他主流网络模型进行对比分析，结果表明CAMU-Net模型优于其他模型。

    视网膜血管图像分割深度学习CAMU-Net注意力机制

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    基于离子群的快速图像配准与应用

    蒋先刚张红斌李广丽
    969-974页
    查看更多>>摘要：图像配准在临床医学诊断和辅助手术过程中非常重要，采用仿X光和数字减影图像的数字重建影像(DRR)设计将使医学图像配准精度和速度提高，提出用片段着色器同时生成三维渲染图像和仿X光或者数字减影图像的DRR，将复杂优化和配准计算采用并行计算语言OpenCL完成，使整个DRR图像生成和2D/3D配准交由图像处理单元GPU完成。实验结果表明，依赖仿真的X光图像或者数字减影图像配准方法可为图像引导的手术提供精确和快速的辅助作用。

    图像配准数字重建影像粒子群优化三维显示

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    深度学习图像重建算法对改善直肠CT图像质量的临床应用价值

    乔文俊周芳刘泉芬黄婵桃...
    975-981页
    查看更多>>摘要：目的:探索深度学习图像重建(DLIR)算法是否可以改善静脉期肛管直肠的CT图像质量。方法:回顾性纳入进行腹部CT增强扫描的71例患者，所有影像资料使用50%ASiR-V和DLIR低、中、高(DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H)3个强度的DLIR重建静脉期薄层图像。测量各组图像的肛管和臀部脂肪的CT值和标准差(SD)，以臀部脂肪SD作为背景噪声，计算肛管对比噪声比(CNR)和信噪比(SNR)。两名影像科医师使用Likert 5分量表法独立进行图像质量评估和直肠癌局部侵犯情况诊断信心评价。分析比较客观测量指标和图像主观评分，采用Kappa检验评估一致性。结果:各组间肛管CT值及臀部脂肪CT值比较差异没有统计学意义(P>0。05)，脂肪SD、肛管SNR及CNR比较差异有统计学意义(P<0。05)，DLIR-H组脂肪SD最低，SNR及CNR最高，而50%ASiR-V组脂肪SD最高，SNR及CNR最低。与50%ASiR-V组相比，DLIR-H组脂肪SD降低44。3%，肛管SNR及CNR分别提升89。5%和92。1%(P<0。05)。4组图像质量主观评分比较差异有统计学意义(P<0。05)，从DLIR-H到50%ASiR-V依次降低。其中50%ASiR-V、DLIR-L组间比较差异没有统计学意义(P>0。05)，其余各组间比较差异均有统计学意义(P<0。05)。各组间直肠癌局部侵犯情况诊断信心评分比较差异有统计学意义(P<0。05)，DLIR-M及DLIR-H组优于50%ASiR-V组(P<0。05)。结论:与标准50%ASiR-V图像相比，DLIR-M和DLIR-H重建算法能有效提高图像质量，重建强度越高，图像质量越好，显示细微结构的能力越强，能为临床精准评估及个体化精准治疗提供更多的依据。

    直肠电子计算机断层扫描深度学习图像重建图像质量

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    磁共振弥散张量成像评定四通道功能性电刺激治疗缺血性脑卒中后遗症的可行性

    潘同亮张宪亮王亚超胡川...
    982-986页
    查看更多>>摘要：目的:探讨3。0T磁共振成像(MRI)弥散张量成像(DTI)评定四通道功能性电刺激(FES)治疗缺血性脑卒中后遗症患者的可行性。方法:收集2020年2月至2022年11月于山东省立第三医院收治的缺血性脑卒中后遗症患者(n=100)，通过Excel产生的随机数字将其以1:1比例分为两组，均接受常规康复训练，观察组在此基础上给予四通道FES模仿正常人行走时肌肉收缩的时序刺激患侧下肢的股四头肌、胫骨前肌、腓肠肌及腘绳肌治疗，对照组在此基础上使用双通道FES治疗仪，将电极置于患肢胫前肌、腓骨长短肌两组肌群的肌肉点上进行刺激。两组患者于治疗前、后均接受脑部3。0T MRI检查，记录并对比两组患者经DTI检查的相关参数，同时使用Berg平衡量表(BBS)及Fugl-Meyer下肢功能评定量表(FMA-LE)评定两组缺血性脑卒中后遗症患者治疗后的临床效果。最后探讨观察组患者BBS、FMA-LE评分与DTI各参数的相关性。结果:对照组与观察组治疗后的FMA-LE、BBS评分均呈现上升趋势，且观察组升高显著(P<0。05);治疗2周后，观察组的FMA-LE、BBS评分高于对照组(P<0。05)。治疗2周后，观察组的各向异性指数(FA)、平均弥散系数(DCavg)、容积比(VRA)显著高于对照组，衰减指数(Exat)显著低于对照组(P<0。05)。经分析，观察组患者的FMA-LE评分与FA、DCavg、VRA呈正相关，与Exat呈负相关。观察组的BBS评分与FA、VRA呈正相关，与Exat呈负相关，与DCavg无明显相关性。结论:通过DTI可以对四通道FES治疗缺血性脑卒中后遗症患者的疗效进行评价，其各项参数与BBS、FMA-LE评分呈现明显相关性，提示可通过MRI协助医生认识神经功能缺损与神经病理学改变之间的相关性，为准确评估预后及制定个体化康复方法提供参考。

    磁共振弥散张量成像四通道功能性电刺激缺血性脑卒中后遗症疗效评价

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    盆底三维超声及Glazer盆底表面肌电评估在产后压力性尿失禁的诊断价值

    汪雪莲丁华
    987-991页
    查看更多>>摘要：目的:探讨盆底三维超声及Glazer盆底表面肌电评估在产后压力性尿失禁(SUI)的诊断价值。方法:选取2021年8月～2022年12月在芜湖市第一人民医院分娩并在产后6～8周内接受复查的272例产妇作为研究对象，根据其是否发生SUI分为观察组(n=139)与对照组(n=133)。比较两组超声参数指标(尿道近端长度、静息状态下膀胱后角、肛提肌裂孔面积及最大Valsalve动作下膀胱颈移动度、膀胱颈距参考线下距离、膀胱后角、肛提肌裂孔面积)，比较两组Glazer盆底表面肌电参数(前静息阶段、快速收缩阶段、紧张收缩阶段、耐力收缩阶段、后静息阶段)，建立受试者工作特征(ROC)曲线分析各指标诊断产后SUI的效能。结果:两组尿道近端长度、静息状态下肛提肌裂孔面积、最大Valsalve动作下肛提肌裂孔面积比较差异无统计学意义(P>0。05);观察组患者静息状态下膀胱后角小于对照组，观察组患者最大Valsalve动作下膀胱颈移动度、膀胱颈距参考线下距离、膀胱后角均大于对照组(P<0。05)。两组前静息阶段、快速收缩阶段、紧张收缩阶段、耐力收缩阶段、后静息阶段各项参数比较，差异均无统计学意义(P>0。05)。盆底多参数联合诊断模型公式为:-0。069×静息状态下膀胱后角+0。038×膀胱颈移动度+0。045×膀胱颈距参考线下距离+0。097×最大Valsalve动作下膀胱后角-10。521。ROC曲线分析显示，静息状态下膀胱后角、最大Valsalve动作下膀胱颈移动度、膀胱颈距参考线下距离、膀胱后角以及4项联合诊断产后SUI的AUC值分别为0。588、0。671、0。643、0。710、0。775，敏感度分别为52。6%、84。2%、73。4%、47。5%、59。0%，特异度分别为65。5%、44。4%、50。4%、82。0%、82。0%。结论:盆底三维超声参数(静息状态下膀胱后角及最大Valsalve动作下膀胱颈移动度、膀胱颈距参考线下距离、膀胱后角)诊断产后SUI具有一定效能，且联合诊断的诊断效能更高。

    盆底三维超声肌电生理产后压力性尿失禁诊断模型

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