基于增强的粒子滤波算法的医学图像动态轮廓跟踪新方法

关于医学图像的研究,感兴趣区的运动估计和跟踪是一个深受关注的领域。鉴于医学图像质量低、噪声大的普遍特点,从状态变量的非线性、非高斯分布前提出发,利用粒子滤波技术解决该类跟踪问题是一种具有挑战性的技术:由于经典粒子滤波器的权值计算,尤其是重要密度函数的构造方法严重影响了粒子滤波器的性能,本文提出了重要改进。针对用粒子滤波方法估计动态轮廓线这一特殊应用,构造了具有特色的似然和先验概率密度算法。结合客观的理论评价标准和大量比较试验,该方法为精确估计动态轮廓线提供了较好的解决对策。     

数据包络分析与随机前沿分析的比较研究--基于 Monte Carlo 模拟研究

目的：比较研究数据包络分析（ DEA）和随机前沿分析（ SFA）方法。方法通过蒙特卡罗模拟方法,比较两种方法效率值估计的准确性和效率值排名的一致性（ Spearman相关系数）以及评价指标选择对两者的影响。结果DEA与SFA结果一致性较高;删减必要指标对两种方法评估的准确性和一致性的影响较大,而增加无关指标对两者的影响较少,增加无关指标前后效率值一致性较高,Spearman相关系数大部分在0．9以上。结论选择指标时要慎重,对效率评估结果影响较大的指标应保留。     

用SAS迭代及蒙特卡罗模拟优化美罗培南的使用

目的:筛选出针对临床上不同MIC值细菌时美罗培南的最优的药物剂量和点滴方式,同时比较传统、延长及优化两步点滴法的药效学。方法:首先用SAS迭代的方法筛选出在不同的MIC值时美罗培南两步点滴法时最优的药物剂量和点滴方式,然后使用蒙特卡罗模拟计算传统、延长及优化两步点滴法时的%T>MIC的值和达标概率。结果:在SAS迭代时,MIC为1、2、4μg/mL及CL和Vd取均数时,分别按500mg,0.25h/100mg+2.75h/400 mg;500mg,0.25h/250mg+2.75h/250mg和1000mg;0.25h/400mg+2.75h/600mg的优化两步点滴法的模型最优。在不同的MIC时,蒙特卡罗模拟均显示出在延长点滴和优化两步点滴法比传统点滴法有更高的%T>MIC和达标概率,优化两步点滴法比延长点滴法的达峰时间更短。结论:SAS迭代可以用来筛选出最优的药物剂量和点滴方式,同时蒙特卡罗模拟可以用来比较不同点滴方式的药效学。结果显示优化两步点滴法是更好的治疗临床严重感染的方法。     

关于医疗服务连续性的研究

医疗服务的连续性对维护居民健康是十分必要的。医疗服务连续性内涵深刻,必须进行严密的制度设计,并采取一定的策略措施,以保证居民医疗服务连续性的实现,通过蒙特卡罗模拟对居民医疗服务连续性进行评价。     

基于DPM的调强放疗计划剂量验证工具的实现

目的 基于简单快速蒙特卡罗程序DPM（dose planning method）,通过植入照射源模型并改进程序,解决DPM中无法实现任意角度入射和非规则非均匀野模拟的问题,使其成为调强放疗计划系统的实用蒙特卡罗剂量验证工具。方法 通过加速器反演出的能谱结合优化给出的强度图模拟加速器的粒子输运过程。使用虚拟点源结合反演出加速器能谱模拟了加速器的照射源部分,基于DPM的粒子输运物理模型,结合调强放疗计划中的照射野强度分布,以及出射粒子的权重与强度图中的强度相结合,实现了算法。结果 通过将DPM模拟计算的规则野结果与三维水箱测量数据对比了百分深度剂量（PDD）和百分离轴剂量（OAR）,误差在野内<2%,半影2~3mm。以及DPM模拟计算非规则野的结果与有限笔形束剂量计算方法FSPB计算结果的对比,趋势符合,γ分析通过率为95.1%,误差都在允许范围内。校验了改进的DPM的功能和计算精度。结论 植入简便照射源模型的DPM程序相较于经典蒙特卡罗程序,速度较快,计算精度和时间可以满足临床需求,可以作为调强放疗计划系统中剂量验证工具。     

蒙特卡罗方法计算外照射所致红骨髓剂量方法的研究

目的 对现有的红骨髓剂量模拟计算方法进行比较和分析.为确定更为合理的计算方法提供依据.方法 借助MCNPX蒙特卡罗模拟软件,模拟了能量20 keV～10 MeV的γ光子源,对Rensselaer理工学院(RPI)体素人体模型进行前后(AP)全身均匀照射,分别采用直接能量沉积法、剂量响应函数法(DRF)、King-Spi...     

蒙特卡罗方法计算后装铱源的不锈钢外壳对吸收剂量的影响

目的基于高剂量率（HDR）后装治疗用的微型铱源（^192Ir）结构，研究不锈钢外壳对其吸收剂量的影响。方法将微型铱源置于高10．5cm、直径11．1cm的圆柱形水模体中心，采用蒙特卡罗计算方法比较有无不锈钢外壳2种情况下铱源周围模体的剂量分布。结果在不锈钢外壳和水模的附近区域，2种情况下的剂量分布存在一定的差别。随着离源距离增加，剂量分布非常接近。结论近距离治疗中，不锈钢外壳在铱源剂量分布计算中的影响可以忽略。     

应用蒙特卡罗方法模拟量表得分

量表作为测量工具广泛应用于医疗卫生领域的研究。在量表设计过程中 ,应答条目的级数以及条目数量是影响信度的重要因素。若以蒙特卡罗 (Monte Garlo)方法研究二者对内部一致性信度的影响 ,首先需要模拟出符合一定要求的矩阵以表示各条目的测量得分。由 MATHWORK公司推出的MATL AB是建立在向量、数组和矩阵上的软件 [1 ] ,利用它所提供的各种函数可以比较容易地产生出符合研究要求数据阵。本文介绍如何利用 MATL AB实现这一目的 ,并给出了关键语句。1　对数据阵的要求1.1　假设量表中的应答条目是一长 10 0 m m的直线 ,各个被测者…     

基于蒙特卡罗和CT数据体素模型的双能X射线吸收法腰椎骨密度成像参数优化

目的 研究双能X射线吸收法（DXA）腰椎成像过程并优化成像参数,为提高双能X射线骨密度仪的成像质量提供理论依据。方法 采用蒙特卡罗方法,构建基于计算机断层扫描数据（CT）的体素模型,利用模拟产生的高低能X射线能谱,分别照射体素模型腰椎部位得到骨密度图像,计算每幅图像的品质因数（FOM）。根据FOM大小优化高低能管电压组合、过滤铜片厚度以及入射粒子数比值。结果 FOM在管电压组合为75与200 kVp达到最低值1.59×10^-2。当过滤铜片厚度由0 mm增加至3 mm时,FOM数值从6.30×10^-2下降到1.87×10^-2,且下降趋势逐渐变缓。随着低能与高能的入射粒子数比从1∶3增加到19∶1,FOM先降低后升高,在3∶1时达到最低值1.40×10^-2。结论 低能管电压为70~85 kVp,高能管电压为160~200 kVp,产生高能能谱时额外添加过滤铜片厚度0.3 mm,入射粒子数比值（低能/高能）为1~5时,能在获得较好的DXA腰椎图像质量的同时使患者受到较小的辐射剂量。     

Al2O3剂量计在准直60Co γ线中的吸收剂量响应

目的 用Monte Carlo法研究Al₂O₃剂量计在准直⁶⁰Co γ线照射下在水中的吸收剂量响应特性。方法 用EGSnrc/DOSRZnrc 程序计算水体模中Al₂O₃剂量计的吸收剂量及剂量计相应位置上水的吸收剂量,并计算吸收剂量换算因子。剂量计元件用一个直径0.4 cm高0.1 cm的圆柱形Al₂O₃薄片表示,计算深度0.5~8.0 cm,入射粒子是准直后的⁶⁰Co γ线。结果 在研究的深度范围内,吸收剂量换算因子变化不大,平均值为1.143±0.006,最大偏差不大于1.0%。结论 在研究范围内,⁶⁰Co γ线中Al₂O₃剂量计的吸收剂量响应与剂量计在水体模中的深度无关,剂量响应稳定。