/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=202503 2025年03月20 00:00 2025年第3期 1 431527 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406025 在质子治疗中,瞬发伽马成像被认为是评估质子射程最有前途的方法之一。瞬发伽马成像探测器根据瞬发伽马成 像系统获得的瞬发伽马分布来评估质子射程,可实现质子束射程的高精度测量。本文为新开发的射程验证探测器原型: 像素化瞬发伽马成像探测器设计质子射程验证算法,该算法通过蒙特卡罗模拟验证该原型机在均匀介质的不同体模、不 同 能 量 下 的 射 程 估 计 准 确 度 。 结 果 表 明 ,该 质 子 射 程 验 证 算 法 得 出 的 射 程 估 计 精 度 与 布 拉 格 峰 安 全 裕 度 误 差 在 0.5 mm 之内,并且随着质子数量的增加,测量精度显著提高,表明该原型机算法用于质子射程验证是可行的。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 281 287 1792274 杨立旺 1,欧海峰 1,汪金龙 2,吴晓光 2,贺子阳 2,邹佳楠 2,郑云 2,李聪博 2,关少雄 2,施婧 2,李金泽 2,李韵秋 2, 洪锐 2,常浩恩 1,王梦婷 1,魏凯杰 1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202408042 为了减少在放疗摆位过程中验证摆位误差所产生的额外辐射剂量,且进一步降低放疗摆位的误差和实时监控患者 放疗期间的位移偏差,产生了无辐射无标记的体表监测技术。目前,被广泛应用的光学体表引导放射治疗技术也是基于 体表监测用于放射治疗的一种。该系统主要通过光学成像设备作为工具对患者进行体表扫描、三维重建、实时监控等,辅 助医师更精确地进行放射治疗。本文将从体表标记、三维表面成像系统和可移动设备 3 个方面对引导放射治疗的方法技 术及研究成果进行阐述,并对未来的研究方向进行展望。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 288 294 1553907 杨佳豪 1,2,3,4,李紫欣 1,2,3,4,张赛 5,倪昕晔 1,2,3,4杨佳豪 1,2,3,4,李紫欣 1,2,3,4,张赛 5,倪昕晔 1,2,3,4 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202408021 基于对小孔成像理论的 X 射线相位衬度成像研究,提出一种基于吸收网格扫描的 X 射线相位衬度成像的新方法, 可以有效获取弱吸收生物样品的吸收信息、折射信息和散射信息。实验结果表明,与传统 X 射线光栅相位衬度成像比较, 该方法具有成像装置简单易于实现且对光源要求低的优势,可更好地与实验室 X 射线源或同步辐射白光光源相结合,从 而为现有 X 射线相位衬度成像技术在大尺寸人体器官的临床医学成像研究工作的开展提供新的研究手段。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 295 304 2749114 孙程成 1,周陈鹏 2,3,王研 2,3,张凯 2,3 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406031 为了充分利用 Transformer 进行精确的配准,采用自相似性上下文作为特征提取器提取体素邻域上下文的语义信 息。它使用具有扩散正则化的对称多尺度离散优化来寻找平滑的变换,可以快速地计算描述符之间的逐点距离。此外, 提出一种基于混合注意力的 Transformer 网络(STWA),结合通道、空间注意力以及基于(移动)窗口的自注意力方案,充分 利用 3 种注意力机制的互补优势,既能利用全局统计信息,又具有强大的局部拟合能力。在 LPBA40、IXI 和 OASIS 3 个 3D 大脑 MRI 数据集上进行全面的实验,结果表明,与常用的配准方法 SyN、VoxelMorph、CycleMorph、ViT-V-Net 和 TransMorph 相比,本文方法在评估指标上实现优越的性能,证明模型在可变形医学图像配准中的有效性。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 305 312 1535873 李碧草 1,王岩 1,王贝 2,邵珠宏 3,郭旭伟 4,衣本泽 1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202411025 目的:针对当前基于锥形束计算机断层扫描(CBCT)图像的牙齿分类方法过于依赖精确分割,缺少对牙齿形态和位 置信息的综合利用,提出一种基于多视角投影和 Transformer 架构的牙齿分类方法,可对全年龄层的 CBCT 图像中的牙齿 (包括儿童病例)进行准确的 52 分类。方法:通过引入多视角投影,结合 Transformer 架构,融合语义分割和实例分割,由粗 至细进行牙齿分类任务,增强对牙齿空间位置信息的利用。采用国际牙科联盟(FDI)两位数牙位标记法对 CBCT 图像中 的牙齿进行分类,并对多视角融合效果进行评估。结果:改进后的方法能够准确区分恒牙与乳牙,同时有效地进行牙齿编 号,牙齿层面的分类准确率达到 0.982。结论:基于多视角投影与 Transformer 架构的牙齿分类方法实现对牙齿类别与位 置信息的有效融合,提高牙齿分类的精度,为个性化治疗方案的制定提供更为精确的基础。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 313 319 3436520 刘沐然 1,2,谭敏慧 2,张煜 1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202409016 目的:分析多排螺旋 CT(MDCT)增强结合 CT 血管成像(CTA)多维技术术前评估颌面部软组织富血供肿瘤的价 值。方法:选取 86 例口腔颌面部软组织肿瘤患者,以病理检查结果作为“金标准”,所有患者均进行 MDCT 增强结合 CTA 多维技术检查。采用 Κappa 检验分析该技术对肿瘤良恶性的诊断结果与病理检查结果的一致性,比较良恶性肿瘤血供情 况(平扫 CT 值、动脉期 CT 值、静脉期 CT 值、动脉净强化 CT 值、静脉净强化 CT 值);采用 ROC 曲线分析不同脉管 CT 值对 肿瘤性质的诊断价值。结果:86 例口腔颌面部软组织肿瘤患者均经病理检查确诊,其中良性 50 例,恶性 36 例。该技术诊 断口腔颌面部软组织恶性肿瘤 34 例,其中确诊 32 例,误诊 2 例,漏诊 4 例;该技术诊断肿瘤良恶性与病理结果的一致性为 0.878。良性组动脉期 CT 值、静脉期 CT 值、动脉净强化 CT 值、静脉净强化 CT 值均低于恶性组(P<0.05)。ROC 曲线分析 结果显示,动脉期 CT 值(AUC=0.778)、静脉期 CT 值(AUC=0.745)、动脉净强化 CT 值(AUC=0.738)、静脉净强化 CT 值 (AUC=0.781)对肿瘤性质具有良好的鉴别价值(P<0.05)。结论:MDCT 增强结合 CTA 多维技术对术前评估颌面部软组 织富血供肿瘤性质具有良好的指导价值。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 320 323 853262 武月华,张爽,王泽正 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202409014 医学影像技术在宫颈癌的诊断及预后评估方面发挥重要作用。随着影像技术的快速发展,多模态成像结合多种成 像技术的优势以获得更全面、更准确的诊断信息来实现精准诊疗,为宫颈癌的诊断提供新的成像方式。同时近红外荧光 成像以高灵敏度和低侵入性的优势在多模态成像中占据重要地位。本文从近红外荧光介导多模态成像的探针出发,总结 了近红外荧光成像结合核磁成像、计算机断层扫描成像以及光声成像等不同影像技术的多模态成像方式在宫颈癌临床前 基础研究领域的应用以及对未来的展望。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 324 327 541163 杜仲 1,2,朱丽君 1,2,熊加宝 1,2,高宇翔 2,努尔尼沙·阿力甫 2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202407005 病理图像是医学图像的重要组成部分,对于癌症等疾病的早期诊断至关重要。本文提出一种对医学病理图像进行 识别分析的边缘推理解决方案,将边缘计算引入病理图像的研究方向,旨在利用边缘计算的优势,结合深度学习方法,实 现实时的病理图像检测。实验结果表明,此方案的应用可以极大地保护患者隐私、提高病例图像处理的效率和实时性,并 节省成本,具有很高的实际应用价值,可为医学诊断和治疗提供更快速和更准确的支持。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 328 335 3032787 孙涛 1,王书浩 2,王伟 2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406043 脑部 MRI 影像数据具有数据量大、易受噪声和伪影干扰等特点,这些特点对种类、形状、边界既相似又复杂多变的 脑肿瘤检测和分析提出了速度和准确度提升的挑战。基于此,在 YOLOv7 算法基础上提出一系列改进方法来提高检测的 精度和速度。首先在特征提取阶段使用部分卷积 PConv,以降低模型的参数量,提高整体检测速度。其次针对脑肿瘤复 杂多变的特点,在特征提取时引入三维空间注意力机制 SimAM,以提高模型对重要影像特征的关注。最后用 WIoU 替换 原 IoU 损失函数,在边界框回归时提高对普通质量锚框的关注,以进一步提高检测精度。通过在公开的两个脑肿瘤数据 集 Brain_Tumor 和 Glioma_of_test 上进行实验,改进后的模型 mAP 检测精度分别为 96.9% 和 92.8%,相比 YOLOv7 原模型 提高 1.4% 和 2.4%;FPS 每秒处理的图像数分别为 162.7 和 158.1,相比 YOLOv7 原模型提高 6.4 和 18.2,可以更为有效地检 测脑部 MRI 影像中的脑肿瘤。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 336 346 3853140 白静毅1，2，吴义熔1，2，3，李小龙1，2，孙水发1，2，4 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405077 基于深度学习提出一种融合网络,旨在高效、准确地辅助诊断糖尿病性视网膜病。采用数据增强技术与生成对抗 网络相结合的手段,对 EyePACS 数据集内的眼底图像实施扩充操作,有效应对眼底图像分类不均衡的难题。使用 Inception-Resnet-V2 作为主网络,并融入深度残差收缩网络和金字塔分割注意力模块,有效地过滤掉特征学习过程中的 无关信息,聚焦病灶信息,提高网络对重要特征的抓取能力。实验结果显示该优化模型能在无需事先指明病变特征的情 况下,准确率、召回率、特异性、灵敏度以及 F1 分数达到 0.951、0.950、0.990、0.950、0.950,表明本文模型在评价指标上都有 较好的性能。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 347 355 2336226 张颖 1,赵祺旸 1,郗群 2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202410020 目的:探讨张口位 CT 扫描在减少口腔伪影的优势和临床价值。方法:选取口腔颌面部占位且存在金属义齿等 51 例患者纳入本研究。患者均先行常规 CT 平扫,后令患者张口,放置口含器,再行 CT 增强扫描。选取舌、上颚、牙龈等伪影 相关层面并划定感兴趣区,计算两组图像伪影指数(AI)。通过 AI 比较常规与张口位扫描图像的伪影情况;并由两名高年 资医生对两组图像伪影情况进行主观评分,评价两种检查方式的优劣。结果:所有患者均正常完成检查,张口组各区域 AI 均小于常规组(P<0.001)。张口组 CT 扫描图像的主观评分高于闭口组(P<0.001)。51 例患者中有 38 例病变区域伪影减 轻,有 12 例病变区域与金属伪影层面错开,病变显示清晰,对比度良好,图像效果最佳。结论:口腔占位患者行 CT 扫描时 采用张口位能有效减少伪影,提升图像质量。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 356 359 731539 赵冬冬,谢佳芮,邓灵波,张辉 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406017 提出一种基于沙漏阶梯残差模型(SLRN),用于胸部影像疾病的多标签分类,提高临床诊断的准确性。SLRN 的设 计包括 3 个关键模块,首先采用沙漏卷积模块同时提取通道间信息与空间信息;然后使用阶梯自注意力模块,通过移位操 作实现不同窗口划分,扩大感受野,提取并融合多尺度特征;在多标签分类阶段,使用多头残差注意力,捕捉到不同标签之 间的相关性和特征间的重要性,通过调整不同特征的权重实现更精准的分类。本研究在印第安纳大学收集的胸部 X 光数 据集(IU X-Ray)和美国国立卫生研究院收集并公开的胸部 X 射线数据集(Chest X-Ray14)中进行验证,实验证明 SLRN 结 合了卷积神经网络和视觉转换器的优点,可以捕捉影像中的局部特征和全局关联,更好地处理长距离依赖关系,辅助医生进行临床诊断。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 360 368 3249729 方俊泽,邢素霞,郭正,李珂娴,王瑜 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202408034 目的:验证 Youssef 公式的准确性,同时评估超声估测的胎儿双肩径(BA)和其他胎儿生物径线是否可以用于预测 巨大儿及肩难产,为临床预测肩难产提供参考。方法:200 例 37~42 周的孕妇分娩前 3 d 内行超声检查,收集胎儿双顶径 (BPD)、头围(HC)、腹围(AC)、肱骨长(HL)、股骨长(FL)、胸廓横径、上臂中点直径等数据,利用 Youssef 公式估测胎儿 BA,分娩后 1 d 内测量新生儿 BA、体质量、身长,对上述数据行相关性分析。根据新生儿体质量分为巨大儿组和非巨大儿 组,根据是否肩难产分为肩难产组和非肩难产组。结果:(1)Youssef 公式估测胎儿 BA 与新生儿 BA 相符(P>0.05);估测的 BA 与 BPD、HC、AC、新生儿体质量均呈正相关性(P<0.001)。(2)巨大儿组与非巨大儿组间的 BA、BA/AC 及 BA/HC 比值 差异均有统计学意义(P<0.05);ROC 曲线显示当估测的 BA 阈值为 16.05 cm 时,预测巨大儿敏感度为 92.3%,特异度为 88.2%;BA/AC 阈值为 0.455 时,敏感度仅为 61.5%,特异度为 77%;BA/HC 阈值为 0.465 时,敏感度仅为 76.9%,特异度为 72.7%。(3)肩难产组的 BA/BPD、BA/HC 和 BA-BPD 值均高于非肩难产组(P<0.05),但两组间的新生儿体质量无统计学差 异(P>0.05)。ROC 曲线显示,BA 阈值为 15.45 cm 时,预测肩难产敏感度为 100%,但特异度仅为 66.8%;BA/BPD 阈值为 1.695 时,敏感度为 100%,特异度为 80.6%;BA/HC 阈值为 0.475 时,敏感度为 100%,特异度为 81.6%。BA 与 BPD 的差值 阈值为 6.35 cm 时,敏感度为 100%,特异度为 76%。结论:胎儿 BA、BA/BPD、BA/HC、BA/AC 和 BA-BPD 可能是肩难产及 巨大儿的有效预测因子。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 369 373 824127 周富强,杨雅婷,梁亮,鄂占森,陈金华,何学森,蔡莹莹,刘宇清 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202410019 目的:分析不同扫描参数及对比剂注射方案,研究应用低辐射剂量、低注射速率及低对比剂用量的三低扫描成像技 术在宽体探测器 CT 冠状动脉血管成像中的可行性。方法:招募 210 例行冠状动脉血管成像的患者,并随机分为 A 组(常 规组,n=105)和 B 组(三低组,n=105),宽体探测器 CT 采用美国 GE 公司的 Revolution CT。A、B 组的管电压分别为 120、 100 kV;对比剂注射速率和注射用量分别依据身体质量指标及心率的计算。通过测量图像 CT 值、图像信噪比及对比噪声 比来客观评价图像质量;利用 Likert 5 分法进行主观图像质量评价。结果:两组基本资料信息比较,差异无统计学意义 (P>0.05);A 和 B 两组所得冠脉图像主动脉窦口 CT 值为(442.70±58.26)、(454.11±62.36)HU,两组图像 CT 值、图像评 分、图像信噪比及对比噪声比的差异无统计学意义(P>0.05),对比剂注射速率、对比剂用量、管电流、有效辐射剂量的差异 有统计学意义(P<0.05),B 组相比 A 组减少 33.89% 的有效辐射剂量。结论:基于患者身体质量指标及心率的个性化定制 对比剂注射方案,常规组及三低组均能获得满足影像诊断的图像质量,且三低组图像质量更优,即三低方案可在获得更优 质图像质量的前提下降低患者受照剂量和减少对比剂的使用,从而使患者获益更多。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 374 380 1716092 张梓雄 1,2,乔文俊 2,张菁菁 2,杨蔓蔓 2,陈佳轶 2,周美娟 1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202404020 针对现有癫痫检测方法输入数据单一、特征提取不充分问题,提出一种基于多尺度自适应残差网络的癫痫检测方 法。该方法首先对脑电信号使用经验模态分解获得 5 阶固有模态函数(IMF);接着将分解后的 5 阶 IMF 分别输入到多尺 度自适应残差网络(MSAR)中,该网络结合 CBAM-Residual 和多尺度自适应卷积网络用于提取信号的多尺度时频信息以 及细粒度特征;然后将 MSAR 提取的信号特征进行融合;最后输入到全连接层中实现分类。所提方法在 CHB-MIT 数据 集的分类准确率达到 98.94%,与现有方法相比取得了显著提升。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 381 387 3341467 张培玲,候康 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405041 基于 CT 影像数据,构建高生物逼真度的腰椎损伤仿生模型,并对标尸体实验数据验证模型的有效性。解耦汽车正 面碰撞中乘员上躯干由于惯性作用向前俯冲后受约束系统作用回位时与座椅接触所受压迫的历程,设计跌落实验进行仿 真分析。基于深度学习算法对仿真输出结果进行训练预测,并验证训练后所得神经网络预测模型的准确性。采用主成分 分析和交叉逆向方法对关键参数进行相关性分析。结果表明:训练所得腰椎结构损伤预测模型具有较高可靠性(R2> 0.9)。综合分析发现,腰椎结构在受轴向冲击后 L4椎体承受最大冲击载荷,可将其作为腰椎损伤量化评价代表。各环境 变量中,L4腰椎轴向力主要受躯干质量及跌落高度影响,二者均对其具有正相关影响。躯干质量、后倾角度及跌落高度对 内能影响均存在正向影响;而躯干质量及跌落高度对应力影响呈负相关性。该研究结果为进一步理清智能座舱环境中腰 椎损伤机理以制订相应的安全防护策略及汽车乘员安全保护评价等提供科学的参考依据。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 388 396 2901724 李海岩 1,2,张欣玉 1,2,可婷 3,王彦鑫 1,2,贺丽娟 1,2,吕文乐 1,2,崔世海 1,2,阮世捷 1,2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403013 讨论双臂手术机器人辅助系统中的机械臂在拉伸软组织时的情况,探讨拉伸过程中的力控制优化问题。采用自适 应阻抗控制方案,以解决软组织接触环境中非线性刚度变化带来的力误差挑战。该方案结合在线自适应策略,用于调整 阻抗参数和参考轨迹。通过基于李亚普诺夫函数的估计器提高轨迹精度,通过模型预测控制调整阻抗参数,使机器人在 拉伸过程中能够避免实时力超调并提高力收敛速度。实验结果显示,提出的控制策略成功规避了力超调,在实时接触过 程中加快力收敛速度。这种方法有助于实现软组织手术中的精确力控制,为未来临床应用奠定基础。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 397 405 2242343 方程,胡陟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401059 目的:探讨前后向(AP)碰撞与侧向(LM)碰撞中头部损伤评价标准(HIC)值的关系。方法:雄性 SD 大鼠 102 只,随 机分为对照组 0 m(6 只)、4 组 AP 实验组和 4 组 LM 实验组(12 只/组)。大鼠适应性训练后,采用经典 Marmarou 模型构建 颅脑 AP 碰撞与 LM 碰撞系列高度损伤模型,并测量获取各组 HIC。实验组分别于损伤前后 24 h 获取走杆实验、抓力实验, 于损伤后 24 h 获取胼胝体与脑干锥体束出血占比的数据。结果:随着 AP 组和 LM 组碰撞高度的增加,走杆实验时间和抓 力实验峰值变化均呈正相关,胼胝体和脑干锥体束的出血比例增加。根据综合损伤程度值与 HIC 数学关系可知:相同损 伤值下,LM-HIC 小于 AP-HIC,并拟合出了 AP-HIC 和 LM-HIC 的数学关系。HIC 相同时,LM 组损伤程度更为严重,同时 AP 组的头部碰撞更耐受。结论:相同 HIC,LM 组损伤程度比 AP 组更严重。AP-HIC 与 LM-HIC 之间初步显示存在线性 数学关系。实验结果有望拓展 HIC 的适用范围并达成对于颅脑 LM 碰撞损伤程度的准确评估。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 406 414 2386522 朱林娜,王国祥,王讯,罗庆航,熊涛,陈秋菊,许竞毓,于佳,刘盛雄 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202410052 目的:探讨肌电生物反馈疗法联合智能通络治疗仪对脑卒中偏瘫患者上肢功能障碍的康复效果。方法:选取脑卒 中偏瘫患者 132 例,根据患者接受的康复疗法分为观察组与对照组,每组 66 例。观察组采用肌电生物反馈疗法与智能通 络治疗仪结合康复功能训练的综合疗法,对照组给予肌电生物反馈疗法。比较两组偏瘫上肢运动功能(肩部功能、手功能 及腕肌功能)、屈曲与伸展下患肢肌电积分值(肱二头肌及肱三头肌)、肩关节活动度(外展、外旋、内旋)与 Barthel 指数的日 常生活能力(ADL)情况。结果:两组患者治疗前肘关节肱二头肌与肱三头肌肌电积分(iEMG)、偏瘫侧区上肢运动功能、 肩关节活动度及 ADL 比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组治疗后的肘关节屈曲下肱二头肌、肱三头肌 iEMG 较治 疗前提高(P<0.05),伸展下肱二头肌 iEMG 较治疗前降低,肱三头肌 iEMG 较治疗前提高(P<0.05),且观察组以上指标 iEMG 改善优于对照组(P<0.05)。观察组治疗后肩部、手、腕肌功能评分分别为(26.77±4.28)、(15.35±2.46)、(8.13±2.52) 分,较治疗前[(12.23±2.76)、(6.54±1.34)、(2.36±0.46)分]显著提高(P<0.05),观察组以上指标评分高于对照组(P<0.05)。 观 察 组 治 疗 后 肩 关 节 活 动 度 外 展 、外 旋 、内 旋 分 别 为(90.77±8.35)° 、(45.36±5.33)° 、(52.55±5.86)° ,较 治 疗 前 [(61.23± 6.35)°、(26.33±4.65)°、(32.44±3.87)°]显著增大(P<0.05),观察组肩关节活动度大于对照组(P<0.05)。观察组治疗后 ADL 评分为(62.45±5.25)分,较治疗前[(33.35±4.85)分]显著增大(P<0.05),观察组 ADL 评分高于对照组(P<0.05)。结论:肌电 生物反馈疗法联合智能通络治疗仪可增强脑卒中偏瘫患者的屈曲与伸展下患肢肌电能力,增强肩关节活动度,最终改善 上肢运动功能与患者生活质量。 2025年03月20 00:00 2025年第3期 415 420 724128 陈美君,郑锦红,王美春,庄月娥