中国医学物理学科的建设与探索专家共识

本共识围绕医学物理学科的教育现状、专业方向建设、课程设计、实习要求及研究生毕业标准等方面探讨了中国医学物理学科的建设与发展,以应对社会对健康与医疗服务需求的增长及医疗设备国产化的挑战。目前,中国医学物理教育面临教育途径多样性、课程设计差异性、师资短缺等问题,在此,讨论了整合国际经验,构建全面、规范化的医学物理学科体系的策略,体系涵盖放射治疗物理、医学影像物理、核医学物理、放射防护物理、放射生物物理及放射工程物理等方向,并强调人工智能技术的融合,以提高诊疗的准确性和效率。此外,还探讨了医学物理研究生教育的改进,包括师资和教学环境建设、专业课程设置等;还需建立教学质量评估机构,确保教育内容与国际标准一致,反馈学生和雇主的需求。本共识提倡全面提升医学物理学科的规模和影响力,提升教育质量和专业水平,实现教育的精细化和精英化,并加强国内外合作,以期达到国际先进水平,支撑“健康中国2030”政策目标。

降低早期乳腺癌患者心脏照射剂量的放疗技术的研究进展

放射治疗是乳腺癌重要的治疗手段之一,能有效改善患者的生存期。但受解剖位置的影响,心脏作为重要的危及器官不可避免地会受到照射。放射性心脏病(RIHD)是乳腺癌患者术后放疗严重的并发症之一,已成为乳腺癌长期幸存者非肿瘤性死亡的主要原因。因此,乳腺癌RIHD的管理是临床医师面临的重大难题。本文就降低乳腺癌患者心脏照射剂量的放疗技术相关研究进展做一综述。

基于标定和计算的电子射野影像系统剂量重建

提出了一种基于标定和计算的电子射野影像系统(EPID)剂量重建算法。首先,对连续采集模式的EPID原始数据进行暗场校正和增益校正,然后通过亮场灰度特征确定射野边界。其次,对EPID数据进行MU标定、离轴标定和射野大小标定,并根据标定后的叠加通量和加速器机头蒙特卡罗模型进行剂量重建。最后,选取9例IMRT计划,分别使用EPID和MapCheck对计划进行验证测量,并在不同γ标准下比较两种验证工具的通过率。针对选取的1例计划病例,两种标准下使用MapCheck对多个病例验证的通过率分别为99.02%±1.28%、90.84%±4.49%;使用EPID重建模型的平均通过率分别为98.86%±1.19%、91.39%±4.80%。本文提出的标定和剂量计算相结合的EPID重建算法,与主流剂量验证软件MapCheck相比,对IMRT计划的验证通过率没有统计学差异(P>0.05),符合剂量验证的临床要求。

基于电子射野影像系统的光栅位置和剂量验证研究

目的 使用基于电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID)的质控系统,在Primus和VenusX加速器上实现光栅位置及剂量验证。方法 通过灰度值最大梯度方法计算光栅位置,评估偏差。使用剂量标定和剂量计算相结合的算法对EPID采集的图像进行剂量重建,将EPID和MapCheck/PTW得到的数据,分别与计划系统剂量进行γ通过率分析。结果 VenusX加速器光栅误差小于1 mm,Primus重新标定后误差明显减小。重建的剂量,在3%/3 mm,阈值10%和2%/2 mm,阈值10%的2种标准下,Primus加速器γ平均通过率分别为98.86%和91.39%;VenusX加速器γ平均通过率分别为98.49%和91.11%。结论 基于EPID的质控系统,可提高加速器质控效率,减轻物理师工作负担。

紫杉醇脂质体加顺铂联合放疗治疗恶性肿瘤的疗效和安全性研究

目的观察放疗联合紫杉醇脂质体加顺铂同期治疗恶性肿瘤的近期疗效和毒副作用。方法26例恶性肿瘤患者采用紫杉醇脂质体联合顺铂化疗2～4个周期,同期给予放射治疗。结果26例患者中可评价近期疗效16例:CR 4例(25%),PR 8例(43.75%),SD 2例(12.50%),PD 2例(12.50%),RR为75%(12/16),DCR为81.25%(13/16),其中鼻咽癌的有效率达到100%。毒副作用主要为血液学毒副作用,以中性粒细胞减少为著。非血液学毒副作用中脱发(42.31%)、肝功能轻度损伤(30.77%)、口腔溃疡(26.92%)发生率较高。结论紫杉醇脂质体加顺铂方案结合同期放疗治疗恶性肿瘤疗效较好,副作用可以耐受。

紫杉醇脂质体加顺铂联合放疗同期治疗恶性肿瘤的近期疗效和不良反应

目的评价紫杉醇脂质体加顺铂联合放疗同期治疗恶性肿瘤的近期疗效和不良反应。方法26例恶性肿瘤患者采用紫杉醇脂质体联合顺铂(DDP)化疗2～4周期,第1天给予紫杉醇脂质体135mg/m2;第2～5天给予DDP30mg/m2,同期给予放射治疗。结果26例患者中可评价近期疗效16例:完全缓解(CR)4例(25.0%),部分缓解(PR)8例(50.0%),稳定(SD)2例(12.50%),进展(PD)2例(12.5%),有效率(RR)为75.0%(12/16),临床获益率(CBR)为87.5%(13/16),其中鼻咽癌的有效率(RR)达到100%。不良反应主要为血液学毒性反应,以中性粒细胞减少为著,多数达Ⅱ、Ⅲ度反应。非血液学毒性反应中脱发(42.3%)、肝功能轻度损伤(30.8%)、口腔溃疡(26.9%)发生率较高。结论紫杉醇脂质体加顺铂方案结合同期放疗治疗恶性肿瘤近期疗效较好,不良反应可以耐受。

基于超声深度学习影像组学的乳腺癌新辅助化疗疗效预测

目的开发一种结合超声影像组学、深度学习和临床特征的综合模型,以预测乳腺癌新辅助化疗(Neoadjuvant Chemotherapy,NAC)后的病理完全缓解(Pathological Complete Response,pCR)。方法共纳入117例乳腺癌患者,按照7∶3的比例随机划分为训练集和验证集。采用Mann-Whitney U检验、随机森林递归消除算法和最小绝对收缩和选择算子进行特征筛选及影像组学/深度学习标签构建。对患者的临床参数进行单/多因素分析,以选择有效特征构建临床模型。然后利用逻辑回归算法将临床特征与影像组学、深度学习标签相结合,构建临床-影像组学-深度学习综合模型。从预测效果、校准能力和临床实用性方面评估模型性能。结果临床-影像组学-深度学习综合模型相比于单独的临床、影像组学和深度学习模型在训练集和验证集中均显示出最高的曲线下面积(训练集:0.949 vs.0.788 vs.0.815 vs.0.928;验证集:0.931 vs.0.643 vs.0.778 vs.0.901)。校准曲线和决策曲线证实综合模型具有良好的预测性能。结论与单一模型比较,综合模型对术前预测乳腺癌患者NAC后的pCR状态具有更高价值。

不同放疗定位CT扫描条件对气管支架图像质量影响的研究

目的比较不同扫描条件下气管支架的定位CT图像,探讨适合含有气管支架的放疗病人的模拟定位CT扫描条件。方法将气管支架放入自制的泡沫管套中,一起放入非均匀模体中进行CT定位扫描,扫描条件为80kV/120mAs、120kV/80mAs、120kV/120mAs,扫描方式为轴向扫描和螺旋扫描,扫描层厚分别为0.6、1、2、3mm,扫描完成后传到治疗计划系统,两名有经验的放疗科医生对各组图像进行评分,使用Matlab8.3数据处理软件读取各组图像同一层面支架的CT值。结果相同条件下轴向扫描比螺旋扫描图像更清晰;扫描层厚越小,图像伪影越少,图像越清晰;管电流对支架CT值没有影响,管电压越小,支架CT值越大。结论在条件允许情况下,含有气管支架的肿瘤病人放疗CT定位时扫描方式选择螺旋扫描,扫描层厚选择1mm,选择固定的管电压。

缺氧诱导因子1α与瘢痕疙瘩肿瘤特性及其放疗抵抗

背景:瘢痕疙瘩是一种创伤后成纤维细胞大量增殖和胶原过度沉积的良性皮肤肿瘤。瘢痕疙瘩组织内血管闭塞、炎症和成纤维细胞的增殖及胶原分泌等高代谢行为均导致组织乏氧,组织乏氧在瘢痕疙瘩的发病和预后中起重要作用。目的:就缺氧诱导因子1α在瘢痕疙瘩肿瘤特性中的研究进展作一综述。方法:检索知网数据库(CNKI)、维普数据库及万方数据平台,PubMed数据库、Biosos Preview数据库及Web of Science数据库从建库至2020年11月的相关文献,中英文检索词分别为"瘢痕疙瘩;缺氧诱导因子1;放疗抵抗""keloids;HIF-lα;Radioresistance"。经过阅读文题、摘要和全文的逐步筛选,最终纳入104篇符合入选标准的文献。结果与结论:乏氧微环境抑制缺氧诱导因子1α的降解,增多的缺氧诱导因子1α可诱导瘢痕疙瘩产生上皮间质转化、血管生成、糖酵解、放疗抵抗等类似于恶性肿瘤的生物学行为,而这些病理生理过程又加重组织乏氧,使得缺氧诱导因子1α呈指数增加,形成恶性循环。目前,瘢痕疙瘩的治疗仍以手术切除联合放疗为主。以缺氧诱导因子1α为靶点的治疗,如高压氧治疗治疗,可以显著改善瘢痕疙瘩组织的乏氧环境,促进伤口的愈合,逆转瘢痕疙瘩成纤维细胞的肿瘤特性,但目前关于高压氧治疗辅助手术联合放疗治疗瘢痕疙瘩的研究并不多,靶向瘢痕疙瘩缺氧诱导因子1α的临床治疗仍在探索中。

子野数目对宫颈癌术后调强放疗计划剂量分布的影响

目的探讨子野数目对宫颈癌术后调强放疗计划剂量分布的影响。方法选取宫颈癌术后患者20例,保持计划的优化目标参数不变,仅把多叶光栅子野数目改变为15、25、30、40、60,并为每例患者设计5个计划。比较各个计划间的靶区最大剂量、最小剂量、平均剂量、适形指数(CI)和均匀指数(HI),危及器官关注剂量受照体积占总体积的百分比(V_(30)、V_(40)、V_(50)),机器跳数。结果在所有的计划方案中,15子野的方案的临床靶区的CI、HI与其他方案比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。直肠的V50随子野数目增加而减小(P<0.05)。机器跳数及治疗时间随子野数增加而增大(P均<0.05)。结论宫颈癌术后调强计划25子野能够满足临床剂量学要求,同时能有效减少治疗时间,可作为宫颈癌术后调强放疗计划设计应用参考值。

三维适形放疗联合替吉奥同步化疗治疗老年食管癌临床效果

目的观察三维适形放疗联合替吉奥同步化疗治疗老年食管癌的临床效果及安全性.方法选取医院就诊的老年食管癌患者68例,按照治疗方式不同分为治疗组32例和对照组36例.治疗组给予三维适形放疗联合替吉奥同步化疗,对照组采取三维适行放疗.比较2组临床疗效、生存质量评分、生存率及不良反应发生情况.结果治疗组总有效率为93.75%高于对照组的63.89%,差异有统计学意义(χ^2=8.786,P<0.05).治疗组患者躯体健康、心理健康、社会功能、物质生活评分均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).治疗组1年和2年生存率均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).治疗组不良反应发生率为21.87%低于对照组的47.22%,差异有统计学意义(χ^2=4.766,P<0.05).结论三维适形放疗联合替吉奥同步化疗治疗老年食管癌效果较好,且安全性较高,能有效保证患者的生存质量.

深度学习脑肿瘤MRI图像分类研究进展

大数据环境下肿瘤病例为肿瘤的临床诊断提供了庞大的数据资源,同时人工智能技术的发展促进深度学习应用水平不断提升,推动肿瘤MRI图像的快速、精准分类进入深度学习时代。本文主要分为以下四个部分,第一部分针对目前主流的深度学习MRI图像分类模型:卷积神经网络、深度信念网络、深度残差网络、Vision Transformer展开综述。首先,阐述了各模型的历史沿袭、最初针对的问题及主要思想;其次,概括了模型的网络架构并探讨其在MRI图像分类上的最新应用;然后,分析了模型的特点、目前存在的局限及各自发展趋势。第二部分论述了一些影响分类性能的关键因素;第三部分提出了一些广泛使用的性能增强技术;文章最后讨论了深度学习分类MRI图像在临床实践中面临的主要限制,并对未来研究方向进行展望。本文的结果可为研究人员提供一个全面的比较,以及各种深度学习模型的有效性,有望促进脑肿瘤研究的进展。

多模态MRI脑肿瘤图像分割方法研究进展

MRI是一种非侵入性多模态成像方法,广泛应用于脑肿瘤检测和诊断。多模态MRI脑肿瘤图像分割对脑肿瘤的诊断和治疗具有重要意义。目前大部分分割工作还是由医生手动完成,效率低且主观性强,因此寻求一种高效准确的脑肿瘤自动分割方法对临床应用至关重要。本文就基于多模态MRI图像的脑肿瘤分割的研究进展进行综述,对比分析了传统分割方法和基于深度学习的分割方法,并对现有的脑肿瘤图像分割方法存在的问题进行总结并做出展望,以便该领域的研究者更好地了解目前多模态MRI脑肿瘤图像分割方法的研究进展。

循环生成对抗网络基于颅脑MR图生成伪CT图模型

目的采用改进循环生成对抗网络(UCycleGAN)基于颅脑MR图映射模型生成伪CT图。方法对50例鼻咽癌颅脑MR图与CT图进行配准及预处理;以U-net网络并添加L1距离函数替换原始循环GAN(CycleGAN)模型生成器的深度残差网络。随机选取40例图像作为训练数据对UCycleGAN模型进行训练,将剩余10例用于测试;比较生成伪CT图与原始图像质量的差异,并与以ResNet、U-net的CycleGAN以及Pix2Pix生成的图像进行对比。结果相比其他模型,以UCycleGAN模型生成的伪CT图与原始CT图更为接近,体素平均绝对误差(MAE)为(81.45±3.87)HU,峰值信噪比(PSNR)为(34.13±3.28)dB,结构相似性(SSIM)为0.87±0.03。采用UCycleGAN模型生成的伪CT图的MAE小于、而SSIM明显大于其他3种模型(P均<0.05);UCycleGAN伪CT图的PSNR大于CycleGAN_ResNet图像(P<0.05)。结论利用UCycleGAN可基于颅脑MR图生成伪CT图;改良后CycleGAN模型的准确性更高。

基于双次梯度联合改进Criminisi算法去除超声图像中的人工标记并修复图像的可行性

目的观察基于双次梯度联合改进Criminisi算法去除超声图像中人工标记并修复图像的可行性。方法选取30幅二维声像图,图中均包含十字、箭头和/或文字标记,以20幅无标记图像作为参考。算法由标记提取模块及图像恢复模块两个部分组成,前者采用双次梯度最大连通面积方法,后者采用改进重加权Criminisi算法;以峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)作为指标评价修复图像的质量。结果基于双次梯度联合改进Criminisi算法可准确检出超声图像中的人工标记并生成掩模,用于去除标记、恢复图像。相比无标记图像,30幅超声图像提取的标记掩模的平均检测精度和平均错误发现率分别为0.96和0.63,修复图像的平均PSNR及SSIM分别为46.78 dB和0.99。结论基于双次梯度联合改进Criminisi算法可有效去除超声图像中的人工标记并修复图像。

肺癌立体定向放射治疗中的运动管理研究现状

立体定向放射治疗作为治疗临床上不适合手术或拒绝手术的早期非小细胞肺癌患者的首选方式,是一种分割次数较少、单次放疗剂量大的大分割放射治疗方法。因此,对靶区位置的精度及重复性具有较高要求。针对此,临床上采用影像引导技术、合适的固定装置以及呼吸运动管理技术等辅助治疗来减小呼吸运动造成的影响。本文总结了这几种技术的研究现状,并基于各技术存在的问题对未来的研究方向进行了展望。

含羟基磷灰石的复合膜用于引导骨再生的研究进展

羟基磷灰石(HA)是一种生物活性材料,存在于动物的骨组织中,与正常骨骼中的成分相似,并且易被人体组织吸收,又具有很好的生物相容性,所以在引导骨再生(GBR)技术中有广泛的应用。虽然羟基磷灰石能够与骨有较强的结合,但羟基磷灰石自身的脆性和强度缺陷限制了它在引导骨再生中的应用。近年来,许多含有羟基磷灰石的复合膜已被设计出来,这些复合膜的设计优化了羟基磷灰石的缺点,同时也发挥出了羟基磷灰石的优点。本文就HA分别与天然高分子材料、人工材料、金属材料复合展开了讨论,综述了含HA的复合膜在GBR中的研究进展。

皮肤癌可视化技术的研究现状

皮肤癌是皮肤恶性病变的总称,常见的皮肤癌有基底细胞癌、恶性恶性黑色素瘤和鳞状细胞癌,近年来,皮肤癌患者的数量不断上升,死亡率高,如果能在早期发现并使其可视化及时进行治疗,在很大程度上能有效缓解患者的痛苦,治愈率更高。最近,许多创新的皮肤癌检测技术已经被开发出来,以提高对皮肤癌的诊断准确性。本文就对现有的诊断技术的优点和局限性进行综述,根据应用环境的不同,将其分为在体可视化诊断技术和离体可视化诊断技术。

超声造影及剪切波弹性成像评估急性放射性肝损伤:实验研究

目的观察超声造影(CEUS)及剪切波弹性成像(SWE)评估兔急性放射性肝损伤(RILI)的价值。方法将20只新西兰兔随机均分为4组,分别以0、16、20及24 Gy剂量单次照射肝脏。28日后行CEUS、SWE和肝组织病理学检查,绘制时间-强度曲线(TIC),计算照射区肝组织达峰时间(TTP)、峰值强度(PI)、峰值强度减半时间(DT/2),测量照射区肝组织平均弹性模量(E_(mean))、最大弹性模量(E_(max));根据肝脏病理结果建立对照组和轻度、中度及重度损伤组,比较组间超声参数差异,评价肝损伤程度与超声参数的相关性。结果随肝损伤程度加重,照射区兔肝组织TIC TTP逐渐延长(P均<0.05)。与对照组相比,各肝损伤组PI均有不同程度降低(P均<0.05),但其间差异均无统计学意义(P均>0.05);各肝损伤组E_(mean)、E_(max)均增加,E_(mean)则随损伤程度加重而逐渐减小(P均<0.05),重度损伤组E_(max)小于轻度损伤组(P<0.05),轻、重度损伤组与中度损伤组间E_(max)差异均无统计学意义(P均>0.05)。兔肝损伤程度与TTP呈正相关(r=0.899,P<0.05),而与PI、E_(mean)、E_(max)均呈负相关(r=-0.777、-0.877、-0.586,P均<0.05)。结论CEUS及SWE可用于评估兔急性RILI。

局部晚期宫颈癌预后影响因素的研究进展

宫颈癌是全球常见的女性恶性肿瘤之一,严重危害女性生命健康。宫颈癌早期症状不典型,大部分患者就诊时已处于局部晚期。对于局部晚期宫颈癌,治疗方案首选同步放化疗(CCRT),大量临床实践证明其短期疗效尚可,但整体预后欠佳,且不同患者表现出的生存期异质性较大。因此,应尽早发现局部晚期宫颈癌患者预后的影响因素并及时进行干预。本文从临床病理因素、血液学指标、分子标志物、治疗方案等方面对局部晚期宫颈癌患者预后的影响因素进行综述。