耳蜗基底膜振动模型的建立与应用

人的耳蜗是一个非凡的感觉器件。它可以分辨出强度差别极其微小和频率非常相近的不同的声音。本文首先通过介绍耳蜗基底膜与听觉结构的生理和解剖特性,然后从数学和物理学的角度分析耳蜗基底膜的结构特性,从而建立了耳蜗基底膜的振动模型。最后应用该模型分析,结果发现本文所建立的耳蜗基底膜振动模型得出的结果与临床解剖和生理实验的结果十分吻合。     

基于遗传算法的剂量优化技术研究

遗传算法作为一种全局优化算法,可以用来解决在目标函数不连续、不可能、非线性等情况下的复杂问题,且具有较高的收敛效率和广阔的搜索空间.本文应用遗传算法优化逆向调强放疗计划中射束的权重,用二维等剂量线、三维剂量分布和剂量-体积直方图来评估计划的优劣.最后,给出了计算结果并进行了讨论.     

遗传算法优化调强放射治疗射野权重初步研究

目的 研究调强放射治疗（IMRT）剂量计算与射野权重优化方法。方法建立基于二维卷积的IMRT剂量计算模型．用Visualc#．Nct编写剂量计算及基于遗传算法的IMRT射野权重优化程序,分析优化结果。结果用遗传算法优化射野权重能够在一个临床可接受的计算时间内得到较高适形度的剂量分布。结论遗传算法是一种有效的IMRT射野权重优化方法,在IMTR治疗计划优化中有广阔的应用前景。     

基于体积变化的四维计算机断层图像重建

背景：目前还没有国产的四维计算机断层图像(4D-CT)机,而进口4D-CT系统要求在图像采集过程中监测呼吸信号,因此4D-CT重建只局限于特定少数品牌的进口CT机。另外,呼吸监测装置及4D-CT重建软件价格高昂,限制了这一先进技术在国内的普及应用。 目的：克服现有4D-CT重建系统的缺陷,在普通多螺旋CT上实现4D-CT重建。 方法：采用VC++程序设计语言和VTK工具包,开发4D-CT图像重建软件系统。对自由呼吸的患者进行多床位电影模式(Cine模式)扫描,每个床位Cine扫描持续时间约为患者的1个呼吸周期加1 s(4~6 s),在这期间每排CT探测器重建出8~15幅不同时刻(相位)的CT图像。 结果与结论：根据体表轮廓和肺组织的体积变化确定CT图像在呼吸周期中的相位,并按相位不同对所有CT图像进行分组,得到一个完整的呼吸周期中多个相位的CT系列,再分别对各相CT图像序列进行三维(3D)重建,即得到了随时间变化的4D-CT系列,它不但明显地消除了运动伪影,而且反映了胸部和腹部脏器随呼吸运动变化的规律。提示基于体表轮廓和肺体积的周期性变化,能在普通螺旋CT上实现4D-CT重建,其重建过程不依赖于外在的呼吸监测装置、不受CT机本身的软硬件限制,具有普遍适用性。     

长脉冲YAG激光治疗仪的研制

目的：研制一种用于治疗良性前列腺增生的激光仪器，既可有效避免尿道前列腺电切术（TURP）综合症，又能快速切除体积较大的增生腺体．方法：采用平均功率80W、峰值功率1000W的长脉冲YAG激光使增生组织快速汽化．并且由于功率高、作用时间短、热作用深度小，从而克服传统连续YAG激光的凝固作用引起的术后水肿问题。以ATC89C51为核心的单片机控制系统对激光输出功率进行控制，同时监测工作过程，对仪器提供保护，通过通讯接口接入医院信息系统。结果：用样机对鸡胸肌组织进行离体水下照射，在5mn/s的速度下照射出宽4mm、深2．5mm的沟槽．组织表面碳化轻微，对周围组织伤害较小。结论：该仪器的高平均功率可以快速汽化增生组织，高峰值功率可以减少对邻近正常组织的伤害，可满足大体积前列腺增生的治疗。     

合理选配CR和DR

数字化放射科是现代化医院建设中重要的组成部分，合理选配CR和DR符合当今医疗发展的需求。对CR和DR的配置构成提出见解，并对设备的基本技术条件进行分析，希望能给予医院筹备及改造发展放射科有一定帮助。     

JX-300型头颈部立体定向适形放射治疗系统的研制与应用

对于头颈部肿瘤立体定向放射治疗,精确的定位和摆位是保证治疗效果、减轻周围组织损伤的关键环节之一。介绍了一种新型头颈部适形放射治疗系统的组成和结构,成功解决了现有头颈部肿瘤立体定向放射治疗中的不足,值得临床推广。     

基于改进Demons算法的非刚性配准研究及其在肿瘤放疗中的初步应用

提出一种改进的Demons非刚性配准算法,验证算法的有效性,并将其应用于图像引导放射治疗（image-guidedradiotherapy, IGRT）中治疗图像和计划图像的配准。方法 基于Brox等提出的梯度恒定假设和Malis的高效二阶最小化算法的思想,将图像灰度梯度场的相似性加入原始的能量函数中,推导出更新变形场的公式。利用有限内存的BFGS算法优化能量函数,自动确定迭代次数。分别利用模拟形变图像、变形体模图像和肝癌病人的临床CT图像验证改进算法的配准精度。结果 改进的Demons变形配准算法与原始的“Additive Demons”算法相比,配准精度更高,收敛速度更快。结论 在放射治疗的不同分次扫描过程中,因实际扫描条件的影响,两幅待配准图像像素灰度值范围不同的情况下,改进的Demons算法能够更好地实现快速精确的配准。     

6MV医用电子直线加速器的蒙特卡罗模拟

目的 探讨入射电子束的能量和径向强度分布对百分深度剂量曲线和离轴比的影响,并寻找与百分深度剂量曲线和离轴比的测量值最接近的两者参数组合.方法 利用OMEGA/EGSnre系统,模拟Varian 600C医用电子直线加速器,计算水模体百分深度剂量曲线和10 cm深度处离轴比.若测量值和计算值的相对误差经过剂量最大点后在2%之内,则接受入射电子束值.结果 电子束的能量在经过剂量最大点后对深度剂量曲线没有明显影响.离轴比对能量敏感,能量越高,离轴比尖角越小.径向强度分布对深度剂量曲线在误差允许的范围内没有影响,而离轴比曲线对电子束径向强度分布非常敏感.随着径向强度分布半高全宽增大而减小.深度剂量曲线的计算值与测量值一致.在射野范围内,离轴比曲线计算值和测量值一致;但在半影区和射野外,个别测量点的最大误差达到了18.5%.结论 在射野内找到了电子柬能量和径向强度分布的最优参数组合,而在半影区和射野外,未能找到合适的两者参数组合.