/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=20241101 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1 425336 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401048 目的：开发用于螺旋断层放疗（TOMO）的基于GPU加速蒙特卡罗独立剂量验证模块，并将其集成到商业软件ArcherQA，应用于临床。方法：首先，采用TOPAS构建TOMO治疗头模型，并获得相空间文件；然后，使用一种快速的透射粒子权重调制算法来模拟粒子在多叶准直器中的输运，以提高计算效率；最后，调用ArcherQA里基于GPU加速的蒙特卡罗算法来模拟粒子在患者体内的输运。为验证模型的准确性，比较水箱中不同开野条件下ArcherQA计算剂量与测量剂量的差异。此外，选取15例临床病例，其中头颈部、胸腹部、全身各5例，对比ArcherQA计算剂量、治疗计划系统（TPS）计算剂量和ArcCHECK测量剂量两两之间的差异。结果：在开野为40 cm×5.0 cm、40 cm×2.5 cm、40 cm×1.0 cm的水箱测试中，ArcherQA计算的百分深度剂量、横向剂量分布、纵向剂量分布与对应测量值的平均全局相对误差分别为0.72%、0.66%、0.54%，98%以上体素全局相对误差小于1%。对于15例临床病例，在2%/2 mm的标准下，ArcherQA与TPS的平均Gamma通过率为98.1%。相同标准下，ArcherQA与ArcCHECK测量值的平均Gamma通过率为99.4%，TPS与ArcCHECK测量值的平均Gamma通过率为99.1%。所有病例模拟的统计误差均小于1%，基于患者CT计算的平均时间为87 s，基于ArcCHECK模体计算的平均时间为64 s。结论：ArcherQA能提供快速且准确的剂量计算，可用于TOMO计划的独立剂量验证。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1321 1326 1384901 李仕军1，高宁1，程博1，皮一飞2，王海洋1，2，常艳奎1，裴曦3，徐榭1，4 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405056 为满足外照射治疗束水吸收剂量校准需求，结合国际原子能机构（IAEA）2024年发布的TRS-398的第7版内容，给出优化的水吸收剂量校准流程及建议。在参考测量条件方面，给出多种外照射治疗束测量注意事项及电离室适用范围；在电离室测量方面，给出各个修正项的测量方法及射线质转换因子表；在校准不确定度方面，比较更新前后各个影响量的变化。结果表明：采用IBA FC65-G电离室校准高能光子束、高能电子束、质子束和轻离子束水吸收剂量值较早期版本的相对偏差依次为-0.4%、0.5%、-1.7%和-1.3%，相对标准不确定度依次为1.0%、1.1%、1.7%和2.6%。本指南结合国内放疗剂量校准水平和实践给出TRS-398优化的校准实践，以便高效准确地开展绝对剂量校准工作。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1327 1336 1418825 王志鹏1，王坤1，金孙均1，吴晗1，2，韩佳乐1，2，陆刚1，2，杨小元1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403029 目的：对比分析定制化自动勾画模型和商品化通用勾画模型在宫颈癌危及器官勾画中的差异，探讨定制化模型的可行性。方法：回顾性选取270例宫颈癌患者，由资深临床医生勾画其膀胱、直肠、小肠、骨盆骨髓、股骨头及肾脏等器官。随机选取病例构建定制化勾画模型，其中202例作为训练集，30例作为验证集，38例作为测试集。在测试集上，使用定制化模型和通用模型进行勾画预测。对比测试集在两种模型下的结果与手动勾画的结果，评估定制化模型的性能。结果：从DSC值上分析，定制化模型/通用模型与手动勾画相近，均表现出良好的勾画效果（DSC值：0.7~0.9）。然而，在质心偏差和95%豪斯多夫距离这两个关键指标上，定制化模型优于通用模型。结论：与通用模型相比，定制化模型能更准确地勾画宫颈癌危及器官的结构。定制化模型根据特定数据集优化，为临床决策提供精准支持，展现其在宫颈癌治疗中的广阔应用前景。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1337 1342 1695967 柳炫宇1，2，陈舒影1，2，郭飞宝1，2，3，4，陈燕彬1，2，4，何清1，2，4，吕文龙1，2，3，4，陈颀5，张倚萌5，王少彬5，6，蔡传书1，2，3，4 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405006 目的：基于体素计算分次间射波刀肺追踪的剂量覆盖率体积直方图（CVH），并探讨肿瘤体积、解剖位置与CVH鲁棒性之间的相关性。方法：回顾性分析外周型肺癌患者55例（上肺26例，中肺22例，下肺7例），共339分次。所有患者均采用射波刀（VSI型）Xsight Lung追踪（2-view）方式进行治疗，拍片时间间隔为60 s。在射波刀的动态追踪系统（MTS）中记录的呼吸追踪数据均转化为患者坐标系。以射波刀治疗时产生的log文件为基础，基于体素利用MATLAB科学计算软件计算不同外扩范围下的CVH，并讨论肿瘤体积、解剖位置与CVH鲁棒性之间的相关性。结果：采用95%靶区覆盖率（C95）大于95%即C95>95%作为是否满足临床要求的评价指标，满足临床要求的计划在整个治疗疗程内并非所有治疗分次都能达到评价指标。对于同一外扩范围，其CVH由大到小依次为：上肺>中肺>下肺。另外，对于中、下肺而言，肿瘤外扩5 mm并不能满足临床评价指标即C95>95%。肿瘤体积和治疗过程中CVH的鲁棒性之间呈负相关。肿瘤体积越大治疗过程中的CVH波动越小，反之，肿瘤体积越小，治疗期间覆盖率的不确定度越大，鲁棒性越差。对于下肺肿瘤，上述现象更加明显。另外，随着外扩范围的增加，CVH的鲁棒性也逐渐上升。结论：对于小体积和下肺肿瘤的治疗，平均覆盖率小于大体积和上肺肿瘤，治疗过程中应根据患者肿瘤体积、位置等因素综合考虑外放范围，以进一步提高临床疗效。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1343 1348 1603087 张建平1，2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405016 针对脊椎计算机断层扫描（CT）图像标识椎骨分割问题，提出一种融合三维坐标注意力机制的三维医学图像分割网络CA-SegResNet。该网络通过深度残差卷积神经网络提取图像特征，将编码器每层输出的特征图与解码器每层的输入相融合，然后引入三维坐标注意力模块捕获通道间关系以及方向和位置信息，建立起不同空间方向的长距离依赖关系，实现标识椎骨的精准分割。在对105个病例的颈椎标识椎骨（第7节颈椎）和胸椎标识椎骨（第12节胸椎）的分割任务中，CA-SegResNet在测试集上的分割平均Dice系数（DSC）分别为0.934 5和0.918 9，平均豪斯多夫距离（HD）为7和8 mm。与U-Net相比，平均DSC分别提高0.014 5和0.046 3，平均HD分别缩小176和388 mm。实验结果表明，该算法能够对CT图像标识脊椎进行精准分割。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1349 1356 2262810 朱中旗1，高晓隆2，李英豪1，杨光1，郝利国3，汪红志1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202407056 目的：探讨螺旋电子计算机断层扫描（CT）及三维重建技术诊断颌面部骨折的价值。方法：选取86例疑似颌面部骨折患者作为研究对象，所有患者入院后行X线检查和多层螺旋CT及三维重建技术检查，以手术结果为金标准，记录两种检查方法诊断的一致性，并比较两种检查方法对颌面部骨折的诊断效能。结果：86例疑似颌面部骨折患者经手术后诊断为颌面部骨折71例，其中颧骨16例、鼻骨20例、上下颌骨11例、蝶筛骨12例、颚骨12例；非颌面部骨折15例。以临床手术诊断结果为金标准，86例疑似颌面部骨折经X线诊断为颌面部骨折56例，非颌面部骨折11例，误诊15例，漏诊4例，诊断准确率为77.91%（67/86），阳性预测值为93.33%（56/60），阴性预测值为42.31%（11/26），Kappa值为0.405，具有较低诊断一致性。86例疑似颌面部骨折经螺旋CT及三维重建技术诊断为颌面部骨折68例，非颌面部骨折9例，误诊3例，漏诊6例，诊断准确率为89.53%（77/86），阳性预测值为91.89%（68/74），阴性预测值为75.00%（9/12），Kappa值为0.606，具有较高诊断一致性。X线诊断特异度为73.33%，螺旋CT及三维重建技术诊断特异度为60.00%，差异无统计学意义（P>0.05）。螺旋CT及三维重建技术诊断敏感度为95.77%，准确率为89.53%，X线诊断敏感度为78.87%，准确率为77.91%，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：螺旋CT及三维重建技术在诊断颌面部骨折方面表现出更高的敏感度和诊断准确率。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1357 1360 910794 武月华，张爽，王泽正 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402001 针对肺部CT图像结节特征不明确和检测困难的问题，提出一种高效注意力特征金字塔网络。首先，该网络以多尺度特征融合的特征金字塔为主干网络，保留丰富的低层特征和高层特征，同时采用深度可分离卷积神经网络提取特征信息；然后，将注意力机制融入主干网络中，对重要特征信息进行加权处理；最后，将所提算法应用在Lung-PET-CT-Dx和Luna16数据集中。实验结果表明，本文算法的精度、召回率和mAP值均优于现有对比算法，证明本文算法在肺结节检测的优越性。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1361 1369 4704472 张琼1，2，杭益柳1，2，邱建林1，2，3，吴芳1，2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202311012 目的：探讨基于双源CT的血流储备分数对冠心病患者经皮冠状动脉介入治疗（PCI）的指导作用。方法：选取2022年1月至2022年6月入院的68例冠心病患者为研究对象，进行回顾性研究。对照组34例病人依据冠状动脉造影决定进行PCI，研究组34例病人根据双源CT获取的血流储备分数决定进行PCI。对比两组患者一般资料、病变血管长度、支架植入数目、住院费用、不良反应发生率等差异。结果：两组患者年龄、吸烟史、糖尿病、高胆固醇血症及心绞痛分级等一般资料差异无统计学意义（P>0.05）；治疗后，研究组PCI术中支架植入数量及住院费用显著少于对照组，且病变血管长度显著短于对照组（P<0.05）。随访6个月，研究组不良反应发生率低于对照组（17.65% vs 58.82%, P<0.05）。结论：基于双源CT的血流储备分数指导PCI，能够减少支架植入数目和住院费用，降低心血管不良反应发生率。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1370 1373 1149968 罗焕，曹成瑛，毛嘉怡，杨陵武 /html> /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402017 探究抑郁症患者脑网络的全局属性和局部属性与赌博行为学量表的相关性。对24名赌博行为抑郁症患者和24名健康对照组的任务态脑功能磁共振成像数据进行分析，利用SPM软件对数据进行预处理，采用图论分析方法，构建功能脑网络，计算脑网络的局部属性和全局属性。将不同病程抑郁症组（重度抑郁症患者8例、中度抑郁症患者8例及轻度抑郁症患者8例）和健康对照组的局部属性指标节点度和节点效率进行连边分析，并对比不同病程抑郁症组和健康对照组全局属性指标的变化，最后将全局属性中的小世界属性、全局效率、局部效率分别与赌博行为相关评分量表进行相关性分析。对抑郁症组和健康对照组进行双样本t检验，得到脑区之间的显著性连接（P<0.05），脑网络全局属性指标与不同行为学量表之间存在显著的负相关性，充分验证了赌博行为与抑郁症存在相关性，为探讨个体行为属性和抑郁症的相关性研究提供科学依据，进而辅助抑郁症患者的临床诊断和治疗。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1374 1382 1975686 马宁欣，王瑜，肖洪兵，邢素霞，徐冉 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403011 提出一种基于物联网和深度学习的血压测量系统，用于进行连续数据采集及血压预测。为了准确预测血压，提出一种混合神经网络结构，用于处理采集的数据并进行血压预测。该模型由ResNet18、GRU和3个全连接层组成。使用设计的系统采集82例志愿者数据进行训练和测试，舒张压的平均绝对误差和标准差分别为2.16、3.09 mmHg，收缩压的平均绝对误差和标准差分别为3.15、5.14 mmHg，达到AAMI标准和BHS标准。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1383 1391 3355875 张锡壮1，梁恒源2，殷世民2，3，陈真诚2，4，梁永波2，3，4 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402025 目的：基于5类不同的化学突触模型，研究基于Hodgkin-Huxley神经元模型的神经元网络抗扰特性。方法：采用Hodgkin-Huxley神经元模型和化学突触，利用数值模拟的方法构建不同拓扑结构的生物神经元网络，通过构建不同化学突触神经元网络对比研究了在叠加一定高斯白噪声的正弦波信号刺激下神经元抗扰的特异性，分析不同刺激信号下神经元网络的信号传递模式。采用相关系数法计算网络中神经元10在两种刺激信息下第0~50 ms的相关系数，进行定量分析。结果：神经元网络的抗扰特性与化学突触模型具有相关性，基于不同化学突触模型搭建的神经网络抗扰波形不同。第1~5类化学突触搭建的网络在两种刺激信号下，神经元10前50 ms相关系数分别为0.141 2、0.914 5、0.996 5、0.567 3、0.881 6。由此可见，第2、第3类化学突触相比于其他几类化学突触有更良好的抗干扰能力；第2、第3类化学突触模型最为复杂；第4、第5类化学突触延时反应最快。结论：第2、第3类化学突触模型最适合研究神经网络抗扰特性，此研究为构建神经元网络过程中选择化学突触提供了一定程度的启示。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1392 1403 2520974 宋英健，逯迈，李响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202409028 目的：探讨长期职业暴露于特定频段的高频噪声对内耳听觉功能的影响，基于骨传导测听与物理声学模型，评估高频噪声暴露对听觉阈值的损伤机制。方法：研究对象包括长期在高噪声环境中工作的工厂工人和机场地勤等职业人员，设立暴露组和对照组。暴露组按暴露年限分为5~9年、10~14年和15年以上3组，使用骨传导测听评估各频段（4、6、8 kHz）听觉阈值的变化，同时采用噪声计记录噪声暴露强度，结合物理声学模型模拟噪声对耳蜗的影响。通过多变量回归分析，控制年龄、性别等混杂因素，进一步分析暴露年限和强度对听觉损伤的独立影响。结果：暴露组在高频段的听觉阈值显著高于对照组，尤其在8 kHz频段（P&lt0.001）。随暴露年限的增加，暴露组听觉损伤逐渐加重，15年以上组的听觉阈值最为显著。物理声学模型预测与实际测量结果高度一致，长期暴露组的模型拟合度（R2：0.85~0.90）表明该模型对耳蜗损伤的累积效应具有较高的预测精度。结论：长期暴露于特定频段的高频噪声对内耳听觉功能具有显著的累积性损伤，暴露年限和强度是主要的独立影响因素。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1404 1410 1480140 陆天豪，何建乔，汪安昭，周义德 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202410070 冷冻消融不仅可致肿瘤细胞坏死和凋亡，同时还可释放出大量肿瘤抗原，激活免疫细胞，诱导产生抗肿瘤免疫反应。免疫治疗已是非小细胞肺癌最为重要的治疗手段之一。本文主要从肺癌冷冻消融治疗、冷冻消融引发的免疫反应、冷冻消融联合全身免疫治疗、冷冻消融联合局部免疫治疗等方面进行概述，重点就肺癌冷冻消融联合局部免疫治疗的策略与方法及目前相关研究现状进行探讨。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1411 1414 1804356 安军1，2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202311021 目的：研究气压治疗仪联合红外线照射预防重症患者下肢深静脉血栓（DVT）的应用效果。方法：选择2021年1月~2023年1月福建医科大学附属泉州第一医院重症监护室患者150例，将其分为对照组和观察组各75例。对照组采用常规康复措施结合长筒靴型间断气压治疗仪行间歇充气加压疗法，观察组在对照组的基础上联合生物信息反馈红外线治疗仪疗法。记录两组患者的DVT发生率、肿痛减轻平均时间、肿痛消失平均时间、总住院时间、下肢血流动力学指标、凝血与D-二聚体指标、肿痛复发率、康复满意度及疗效情况。结果：在出院3个月后，观察组出院后肿痛复发率（2/75）低于对照组（8/75）（2.67% vs 10.66%, P<0.05）。干预14 d后，两组下肢深静脉血流速度、血液峰速度较干预前上升（P<0.05）；观察组的下肢深静脉血流速度、血液峰速度均大于对照组（P<0.05）。干预14 d后，两组凝血指标凝血酶原时间（PT）、凝血酶时间（TT）、下肢纤维蛋白原（FIB）和D-二聚体水平较干预前降低（P<0.05）；观察组的凝血指标PT、TT均短于对照组（P<0.05），FIB和D-二聚体水平均低于对照组（P<0.05）。观察组的肿痛减轻平均时间、肿痛消失平均时间、总住院时间均短于对照组（P<0.05），DVT发生率低于对照组（P<0.05）。观察组患者干预14 d的总有效率（73/75）高于对照组的总有效率（66/75）（97.33% vs 88.00%, P<0.05）。出院时，观察组的满意度高于对照组的满意度（96.00% vs 85.34%, P<0.05）。结论：长筒靴型间断气压治疗仪行间歇充气加压疗法联合生物信息反馈红外线治疗仪疗法可以缩短重症患者的肿痛减轻平均时间、肿痛消失平均时间、总住院时间，增强下肢血流动力学，改善凝血与D-二聚体水平，提高康复满意度与临床疗效，值得临床推广。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1415 1420 1000643 赖玲治，陈婷婷，白亚铃，李焕根 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402007 基于高分辨率磁共振管壁成像，采用逆向医学工程建模技术获取个体化缺血性脑卒中高发颅内动脉模型，通过建立3种颅内动脉模型，包括牛顿流体血液模型、非牛顿流体血液模型与两相流非牛顿流体血液模型，运用计算流体力学方法进行瞬态数值模拟，分析血液流场、壁面剪切力分布及红细胞体积分布等血流动力学参数，并探究其参与颅内动脉粥样硬化形成及进展的可能机制。研究发现血流速度在颈内动脉及大脑中动脉末端显著增加，局部血管出现低速涡流、扰动流，且管壁中心与边缘血流速度差异较大，外侧均存在明显低流速区域。狭窄的管壁在高速血流作用下会形成一个较为清晰的中心核心区域，边缘层变薄且红细胞体积分数相对较低。在边缘层低红细胞分布与管壁外侧低流速的共同作用下，加剧血管内皮细胞坏死、缺氧、内皮功能障碍并导致动脉粥样硬化。相较于牛顿流体血液模型、非牛顿流体血液模型，两相流非牛顿流体血液模型对于血流动力学参数具有较大差异性，在模拟血液流动方面表现出更高的逼真度，为临床脑血管疾病的诊治提供参考。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1421 1427 2464753 崔宇翔1，蔡伟华2，相菲1，田园3，李露露3，郭宏1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403028 采用多维度模型融合的方法，提出一种肺结节分类算法。在肺结节假阳性减少算法基础上进行优化，在多尺度特征融合模块得到特征之后引入高层特征增强软激活映射模块，以增强模型的分类能力；针对实际分类过程中各类结节数据不平衡的问题，引入平衡均方差损失来改进模型的训练效果；采用三维和二维模型融合方式进一步提升模型分类性能。在Private Lung数据集上进行的实验证明本研究提出的模型分类准确度达到93.8%，优于现有方法。 【关键词】肺结节；计算辅助诊断；多尺度特征融合；软激活映射；平衡均方差损失 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1428 1436 2470638 堵红群1，李岳阳2，崔方正2，罗海驰3，顾中轩2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202310019 通过深度学习、机器学习等技术，能够迅速地筛选潜在的药物候选分子，并预测其与生物靶标的相互作用。此外，人工智能在药物设计、合成路径规划、临床试验数据分析等方面展现出巨大潜力，有望缩短新药从实验室到市场的时间，降低研发成本。本文综述当前人工智能技术在新药研发中的应用进展，探讨其面临的挑战与未来发展方向。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1437 1442 962545 岑菲菲1，陈良2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401002 目的：利用不同深度学习架构模型构建结肠镜质量控制的深度学习模型，并深入探索其决策机制。方法：基于HyperKvasir和苏州大学附属常熟医院的数据集，筛选结肠镜图像，涵盖不同清洁度的肠道、息肉及盲肠。图像经过预处理和增强后，采用基于卷积神经网络（CNN）和Transformer的预训练模型进行迁移学习。模型训练采用交叉熵损失函数，使用Adam优化器，并实施学习率调度。为提高模型透明度，进行深入的可解释性分析，包括梯度加权分类激活映射、指导式梯度加权分类激活映射和沙普利加性解释等技术。最后，模型被转换为开放神经网络交换格式（ONNX）并部署到多种设备终端，以实现结肠镜质量的实时控制。结果：在3 831张结肠内窥镜图像中，EfficientNet模型在测试集上表现最佳，准确率达到0.992，超过其他CNN（DenseNet121、ResNet50、VGG19）和Transformer（ViT、Swin、CvT）架构模型，其精确率、召回率和F1值分别为0.991、0.989和0.990。在358张外部测试集图像上，EfficientNet模型的平均AUC、精确率和召回率分别为0.996、0.948和0.952。尽管模型整体表现出色，但仍存在一些误判情况。模型可解释性分析揭示其决策中所依赖的图像区域。此外，模型已成功转换为ONNX格式并在多种平台和设备上部署，实现每秒超过60帧的平均推理速度，确保结肠镜检查的实时质量控制。结论：本研究为结肠镜质量控制开发7种基于CNN与Transformer的模型，EfficientNet在各类别中展现出卓越性能，并已在多终端实现实时预测，为患者提供更高水平的医疗服务。 2024年11月26 00:00 2024年第11期 1443 1452 2913231 陈健1，张子豪2，王甘红3，王珍妮1，夏开建4，徐晓丹1