前列腺肿瘤单方向X射线成像定位的算法比较

目的：利用单方向x射线成像定位算法来实时定位肿瘤靶区可以提高放射治疗精度,应用简便的同时能够降低对病人曝光的成像剂量。但是由于缺少沿射线束方向上的运动信息,如何有效地利用之前的运动信息来保证定位精度是需要解决的一个问题。方法：针对前列腺肿瘤,选择4种典型的实时定位算法,并使用十位患者的Calypso磁场定位数据进行模拟定位来比较它们的定位效果。这四种定位算法分别是仅分布图法、两种基于高斯概率密度分布的算法和贝叶斯概率密度分布法。‘结果：仅分布图法的rmse（均方根误差）小于5mm,但是最大误差能达到50mm;高斯概率分布法1的rmse小于2．6mm,最大误差小于6mm;高斯概率分布法2的定位结果中多数病人的rmse小于1．5mm,最大误差小于7mm,而有部分病人的rmse大于4．5mm．最大误差大于30mm;贝叶斯概率密度分布法的rmse小于2．5mm,最大误差小于8．8mnl。结论：高斯概率密度分布法1和贝叶斯概率密度分布法相对优于其它两种;尤其是贝叶斯概率密度分布法能够最好地适用于各种类型的前列腺肿瘤运动的实时定位。     

肺癌放疗中活动靶区常规CT定位和PET/CT定位的模体研究比较

目的:肺癌靶区运动是影响放射治疗效果的重要因素之一,目前有很多方法试图解决这一问题,如4D-CT,呼吸门控,慢CT,等,但各有缺陷,都不理想。本文使用模体研究常规CT定位和PET/CT定位并比较。材料和方法:将不同形状CT模体/灌注F18-FDG模体,固定于呼吸运动平台上,使用Simens Biograph64同机PET-CT不同条件扫描(64排CT和39环PET),瓦里安Eclipse治疗计划系统三维重建,勾画并比较体积差异。结果:快速CT扫描运动模体,最大丢失体积达-50.8%(36.2 cm3);PET图像同物体运动轨迹体积比较最大差异-16.3%,且没有出现变形现象。PET图像所有体积小于真实运动轨迹体积,这同显示条件有关系。结论:快速CT只能随机捕捉运动物体部分体积并存在变形情况,不适合应用于活动肿瘤(肺癌)放射治疗计划定位;PET-CT能够较稳定地反映运动物体运动轨迹,且没有图像变形,能较好代表内靶区,并且操作相对简单,病人容易耐受。     

超分辨显微成像中荧光单分子定位算法的研究进展

超分辨显微成像技术的发展,可为生物医学的研究提供前所未有的机会。基于单分子定位的超分辨显微成像技术由于其相对简单的硬件结构,在生物医学领域的应用较为广泛。单分子定位的超分辨成像巧妙利用荧光发光的特点,针对少量离散的随机发光的荧光分子进行成像,再通过拟合分析实现单分子的高精度空间定位。在这一过程中,荧光单分子的定位算法及图像处理速度显得尤其关键。对单分子定位成像算法的基本原理进行阐述,包括模型和估计器的选择以及重建结果的评估等内容。同时针对拟合方法和功能的不同,对10余种算法进行分类和比较,并选取具有代表性的算法展开讨论和分析,希望对未来开展相关研究提供一定的参考。     

高能X射线肿瘤照射靶区的生物剂量验证的可行性研究

目的:研究MM50加速器高能X射线放疗患者时光核反应产生的正电子发射核在PET/CT的显象技术及显象信息,探讨用该信息对照射的肿瘤靶区准确度和剂量分布进行活体的生物学验证。材料与方法:当用高能光子线照射肿瘤时,其与人体的主要组成元素碳C、氧O、氮N等进行光核反应,在照射区会产生可发射正电子的11C,15O,13N等核素,用正电子发射断层扫描仪PET/CT立即扫描照射后的病人,11C,15O,13N等发射的正电子即可在功能影像或分子生物学影像设备PET/CT上显像。根据显像的位置和强度便可分析推断和验证肿瘤照射的生物学位置和生物学剂量,从而真正意义上实现精确的生物适形放疗和验证。用与人体组成类似的有机玻璃头模实验,按常规放射治疗程序,先在PET/CT进行肿瘤的CT定位,之后用治疗计划系统TPS设计三野照射计划,按计划在MM50加速器上用三组不同能量(10MV,25MV,50MV)和剂量为1Gy～10Gy的X射线进行照射。由于碳C、氧O是人体最主要的组成元素,所以我们只研究11C,15O等核素的显像。对11C和15O,PET/CT上分别扫描20min或2min～5min获取正电子核素显像及显像位置、强度分布等信息。MM50是IBA公司医用跑道式电子回旋加速器,束流能量范围10MeV～50MeV,三维治疗计划设计系统是核通公司的3D治疗计划系统TPP3.2,美国GE公司的Discovery LSⅡ PET/CT,用于肿瘤定位和核医学图像扫描及数据处理。结果:10MV X射线,放疗后不能产生光核反应;25MV X射线可产生光核反应,但需要较大的照射剂量,方能获得有意义的信息。对50MV X射线,2Gy～4Gy的常规放疗剂量即可获得11C,15O的正电子显像图及强度分布等信息,10Gy的剂量即可清楚获得15O和11C的正电子显像图及强度分布等信息。结论:MM50加速器50MV X射线放疗病人时光核反应产生正电子发射核可在PET/CT上显像,显像的位置和强度分布可用来对射线照射肿瘤靶区的准确度和照射剂量进行生物学验证,但要获得定量关系还需做大量工作。     

乳腺癌的钼靶X射线诊断价值

目的分析乳腺癌钼靶X射线影像学征象,探讨其对乳腺癌的诊断价值。方法选择2005年2月-2008年2月308例乳腺病变患者,均为女性,年龄12-85岁,平均年龄48.5岁。其中经手术病理证实的乳腺癌患者287例。对此病例钼靶X射线征象进行回顾性分析。结果287例乳腺癌中病理浸润性导管癌213例,占74.22%;导管原位癌30例,占10.45%;黏液腺癌15例,占5.23%;髓样癌17例,占5.92%;浸润性小叶癌12例,占4.18%。钼靶X射线影像特征为肿块影的243例,占84.67%（243/287）,部分有毛刺样改变或呈分叶状;钙化124例,占43.21%（124/287）,42例仅有细小点状钙化;结构紊乱75例,占26.13%（75/287）;乳头内陷30例,占10.45%（30/287）;厚皮征38例,占13.24%（38/287）。结论临床上根据病史、体检,并结合乳腺钼靶X射线摄影的多种X射线征象对乳腺癌的早期诊断具有重要价值。     

基于双靶X线球管的双束X射线的金标成像实时跟踪可行性

目的:探究新型双靶X线球管的最优靶间距并建立一种基于此球管的双束X射线的金标记成像实时跟踪算法,实现实时CBCT图像引导放疗。方法:将植入金标记的模体置于医科达Synergy加速器治疗床的床面上,利用该加速器配置的CBCT获取金标记的kV-X射线零度投影图像。在同一机架角,平移模体在床面上的位置,使其处于间距为2~12 mm的等差对称位置,分别得到金标记的两次kV-X射线零度投影图像。然后从叠加的金标投影图像中提取模体两个位置处的金标记的2D投影位置。将相应的2D金标投影位置反向投影至模拟的双靶靶点位置。利用两条投影线相交的几何原理,重建出金标记在模体中的3D坐标,实现靶区内金标记位置的跟踪。结果:模体位于床面上间距在2~12 mm的对称位置时,对应于靶间距为2~12 mm的双靶X线球管的双束平行X射线。当模体位置相距7 mm及以下时,无法成功从叠加投影图像中检测出金标记的2D投影坐标,无法重建金标记的3D位置;仅当模体位于8 mm及以上的对称位置时,金标记2D投影坐标才得以检测到,检测精度为（±0.176、±0.140） mm,此时重建3D坐标的检测精度平均可以达到（±0.242、±0.392、±1.036） mm。结论:当双靶的靶间距大于等于8 mm时,根据金标记投影图像能较精确地重建出金标记的3D坐标。     

乳腺隐匿性病灶切除术前简易X线定位方法的应用

目的 探讨应用简易X线定位方法对乳腺隐匿性病灶切除的应用价值.方法 在普通钼靶乳腺机上应用简易X线定位法,对31例乳腺隐匿性可疑病变进行病灶切除术前定位.结果 30例一次定位成功,1例二次定位成功,定位满意度96.8%,病灶切除率为100%.结论 简易X线定位方法可以指导临床准确切除病灶,并且安全可靠、价格低廉、创伤性小,具有临床应用价值.     

乳腺隐匿性病灶切除术前简易X线定位方法的应用

目的探讨应用简易X线定位方法对乳腺隐匿性病灶切除的应用价值。方法在普通钼靶乳腺机上应用简易X线定位法,对31例乳腺隐匿性可疑病变进行病灶切除术前定位。结果30例一次定位成功,1例二次定位成功,定位满意度96.8%,病灶切除率为100%。结论简易X线定位方法可以指导临床准确切除病灶,并且安全可靠、价格低廉、创伤性小,具有临床应用价值。     

临床X射线相衬成像的实现

目的提高人体软组织成像的衬度分辨率及空间分辨率,实现其在临床诊断方面的应用。方法在物理上采用相衬观察法,即附加一些光学装置和某些其他特定条件将相位分布转换成强度分布。而在数学上,则通过傅立叶变换和卷积处理得到其强度分布的数学表达式。结果类同轴全息X射线相衬成像是极有可能应用于临床的一种相位成像方法,并具有广阔的应用前景。结论实现临床X射线相衬成像需要解决相干光源和光源与样品之间及样品与探测器之间距离这样的两个关键技术问题。     

基于运动矢量追踪的多手术器械光学定位算法

目的 光学定位手术导航系统因其具有较高的定位精度、对患者无电磁辐射等特点,成为手术导航系统中空间定位的主要发展方向之一。其难点在于对多个带光学标记物的手术器械如何快速识别和实时跟踪。本文提出基于运动矢量追踪的多手术器械定位算法,以解决多手术器械的识别和跟踪问题。方法利用手术器械固定几何形状和运动矢量,实现对手术器械的识别和跟踪。首先基于不同手术器械的不同边长比对各个手术器械注册识别,其次根据识别出的结果利用前后帧的运动矢量实现对各个手术器械的实时跟踪。本文实时跟踪了两个器械的运动轨迹,并测量了使用本文算法时手术器械距离上的精度。结果 借助光栅尺进行距离测试,本文所提算法测得大手术器械的距离测量平均绝对误差为0.031 mm,小手术器械的距离测量平均绝对误差为0.065 mm。结论 基于几何形状识别和运动矢量跟踪的光学定位算法的精度满足手术导航系统的需求。     

颅内生殖细胞瘤的MRI影像表现及诊断

目的 探讨颅内生殖细胞瘤的MRI表现,旨在提高对本病的影像诊断准确率。方法 回顾性分析2014年12月~2019年5月我院经手术病理或临床诊断性放射治疗确诊的13例颅内生殖细胞瘤患者的MRI影像资料,分析其临床表现、影像表现及诊断。结果 病变位于松果体区患者9例,MRI检查肿瘤实质部分T1WI呈稍低信号,T2WI和FLAIR 呈高或稍高信号,DWI呈等或稍高信号,增强扫描呈明显强化;肿瘤伴有囊变者1例,伴有钙化者3例,4例患者伴脑积水;3例患者出现转移灶,累及三脑室、侧脑室等,其MRI信号及强化方式与原发灶相似。病变位于鞍区患者3例,肿瘤形态、大小不一,T1WI 呈稍低信号,T2WI和FLAIR 呈稍高信号,增强扫描呈明显强化。1例患者的病变位于右侧基底节区,形态不规则,T1WI呈等信号,T2WI、FLAIR及DWI均呈稍高信号,增强扫描无强化,同侧大脑脚较对侧萎缩。结论 MRI对颅内生殖细胞瘤的影像诊断与鉴别诊断具有重要价值。     

乙状窦后入路显微手术治疗小脑桥脑角肿瘤继发三叉神经痛

目的：探讨乙状窦后入路显微手术治疗小脑桥脑角肿瘤继发三叉神经痛的临床疗效。方法：采用耳后小切口乙状窦后入路切除术治疗继发三叉神经痛的小脑桥脑角肿瘤10例,其中胆脂瘤7例,脑膜瘤3例。手术中发现肿瘤直接包绕三叉神经6例;肿瘤将三叉神经压向后下方3例;另1例肿瘤与三叉神经无明显关联,但脑干移位造成小脑上动脉压迫三叉神经。结果：7例胆脂瘤患者中4例全切除、3例大部切除,3例脑膜瘤患者均取得全切除。手术后10例中9例三叉神经痛停止发作,1例患者疼痛减轻,服用卡马西平后症状得到较好控制。随访6～13个月无三叉神经痛复发病例。结论：采用经乙状窦后入路显微手术切除小脑桥脑角肿瘤,同时探查肿瘤与三叉神经的关系,必要时行微血管减压术,可明显改善患者继发性三叉神经痛症状,有良好的手术疗效。     

头颈部精确定位摆位仪的摆位误差研究

目的:对采用头颈部精确定位摆位仪进行定位和摆位的体位重复性和摆位误差进行测量研究。方法:利用肿瘤放射治疗计划系统内的坐标系线和定位线的特点,接合颅骨茎突的特点,以右茎突尖最下面一层中心点为参考点,通过对左茎突尖最下面一层中心点、坐标系原点、肿瘤中心点等在坐标系内空间位置变化的测量,得出体位重复性和摆位误差数据。结果:坐标系原点相对于右茎突尖最下面一层中心点在三维空间的平均摆位误差是1.05 mm,肿瘤中心点相对于右茎突尖最下面一层中心点在三维空间的平均摆位误差是1.25 mm。结论:头颈部精确定位摆位仪在提高头颈部肿瘤放射治疗精度,减小放射治疗摆位误差方面效果显著,将是肿瘤"三精"放射治疗必不可少的辅助器械,值得推广。     

三维肿瘤运动和体表标记物运动的研究

目的：研究呼吸导致的肺部肿瘤运动和体表标记物运动轨迹之间的火系。材料与方法：我们利用模拟定位机对肺癌病人呼吸运动中肿瘤三维运动和体表标记物的运动进行了监测并处理，再对这些数据进行频域分析和秩相关分析。结果：我们得到了患者肺部肿瘤运动与体表标记物运动的波形，分析出了呼吸的频率和运动之间的相关性。结论：不同患者间随呼吸的肿瘤运动差异较大，且肺部肿瘤运动与体表标记物运动小都具有相关性。     

基于先验估计和相关相位的实时超声弹性成像

基于互相关技术的经典超声弹性成像算法,采用启发式穷举搜索和插值法来提高成像速度和位移估计精度,但实时性和估计精度有限。本研究提出一种新算法,在运动追踪阶段使用先验估计加速追踪收敛速度,然后使用复互相关函数的相位进行亚采样点级精度位移估计,避免了启发式穷举搜索以及插值法所带来的较大计算代价。仿真和体模实验表明,新算法与经典的互相关形变估计算法相比,不仅成像速度大大提高,而且形变估计精度也有显著改善。以仿真的1%应变为例,抛物线插值法生成的弹性图像SNRe为4.8,而新算法生成的弹性图SNRe为11.3。结果证明提出的新算法是一种正确可行的高精度实时超声弹性成像方法。     

46例肺肿瘤肺吸入／灌注显像肺亲肿瘤显像观察

本文报告了46例经病理确诊为肺肿府患者的肺^99mTc-PYP吸入及^99mTc-MAA灌注的显像结果，发现43例病人患侧肺均有不同程度的通气、灌注受损，46例中有11例行肺灌注断层显像(SPECT)，其检测出最小的肿瘤为2．5cm，另有3例患者患肺通气、灌住功能略高于对侧，这其中有2例为COPD患者，对侧肺有相应病变，1例可能是肿瘤痛变范围太小，46例患者中有21例同时行^99mTc-MIBI素肿瘤显像，其中19例阳性，这19例中17例为恶性肿瘤，作者认为肺通气、灌注显像除了能观察肿瘤的解剖病变位置外，亦可同时提供患者的分肺通气、灌注功能情况，SPECT的应用可提高对肺小肿瘤的检出率，^99mTc-MIBI亲肿瘤显像可帮助术前判断肺肿物的良、恶状况所有这些核素检查的联合应用对肺部肿瘤的诊断将提供一个较为全面的解剖。功能及定性的信息。     

恶性蝾螈瘤MR影像分析（附1例报道）

目的：探讨恶性蝾螈瘤（MTT）的MRI表现和临床病理特点,提高临床对MTT的认识.方法：手术切除辅以放疗治疗右前臂MTT 1例.结合文献复习,分析MTT的MRI表现及病理特征.结果：MTT的MRI表现为T1WI稍低信号、T2WI高信号的软组织肿块,肿瘤信号不均、T2WI上高信号肿块影内环形或线样低信号分隔影或许是MTT的特征性MRI表现之一.MTT的恶性度高,其治疗以手术切除为主,疗效及预后不佳,易在短期内复发及转移.结论：深入了解MTT的MRI表现,对MTT的早期诊断、早期治疗具有重要价值.     

强激光质子束透视成像应用于肿瘤细胞异型性分析的探索研究

目的:为了探索强激光质子束透视成像在肿瘤细胞异型性分析的应用研究,在皮秒超强脉冲激光装置上,进行皮秒激光-固体靶相互作用中产生的高能质子束透视生物样品成像的实验研究。方法:实验是在俄罗斯的皮秒超强激光装置上进行的,实验中以小生物蚂蚁作为样品,用皮秒激光脉冲辐照固体靶,在靶背表面产生高能质子束透视生物样品成像。实验所用激光能量为12J、脉宽为1.5ps、焦斑直径(FWHM)为15μm、离轴抛物面透镜的光学f数为1.5。产生质子束的靶为15μm的铜膜后衬1μm的CH膜,质子源(激光光斑)距蚂蚁样品为7mm(又称物距),蚂蚁距辐射变色膜为63mm(又称像距),文中所示记录底片(探测器)是辐射变色膜(RCF)或核固体径迹探测器(CR-39)堆叠。结果:获得了高对比度、空间分辨率为微米量级、视场适中、具有密度分辨能力的二维直观蚂蚁透视图像。结论:蚂蚁透视图像为探索强激光质子束透视成像在肿瘤细胞异型性分析的应用提供了可能性。