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中国仪器仪表学会、中国电子学会2008年医疗仪器学术年会

作者：包尚联周堃肖桂平王达尤剑颍张宏杰俎中良俞燕明史凯宁刘泽民高嵩李军北京大学医学物理和工程北京市重点实验室暨北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心北京 100871 北京海思威科技有限公司北京 100084 北京大学医学物理和工程北京市重点实验室暨北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心北京 100871 北京海思威科技有限公司北京 100084 海军总医院放射科北京 100373 北京海思威科技有限公司北京 100084 北京大学医学部基础医学院医用物理实验室北京 100871 北京大学医学物理和工程北京市重点实验室暨北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心北京 100871 北京大学医学部基础医学院医用物理验室北京 100871

本文介绍了北京大学医学物理和工程北京市重点实验室最近几年来在世界前沿研究领域和0.5T永磁MRI系统的研发进展.我们以超高场商用超导MRI设备上改进人体的生理、心理和病理参数的定量测量的成像方法为目标,发展新的SSFP快脉冲序列、扩... 详细信息

本文介绍了北京大学医学物理和工程北京市重点实验室最近几年来在世界前沿研究领域和0.5T永磁MRI系统的研发进展.我们以超高场商用超导MRI设备上改进人体的生理、心理和病理参数的定量测量的成像方法为目标,发展新的SSFP快脉冲序列、扩散成像脉冲序列和谱成像,灌注成像和药物增强MR成像等方法.通过尽可能地用同一成像模态同时获得病灶及其周围组织的的综合信息.解决基于MRI的肿瘤体检、癌疗早期诊断并为治疗计划的制定提供更加全面的信息作为发展方向.按照科技部关于“现代数字化医疗核心装备和关键技术”课题中归纳的意见,我们在国家自然科学仪器专项基金的资助下开展了0.5T MRI系统的研发工作.在实现了GE、SE和FSE脉冲序列之后,我们的研究重点是全面提升系统的性能指标,把更多的功能成像方法在系统上实现,并开展基于该装置的介入治疗和乳腺癌体检有关的关键科学技术问题开展应用研究.文章还就如何更好地提高图像质量,围绕国民提高公共健康水平的有关课题提出了建议.

关键词：磁共振成像 MRI系统恶性肿瘤早期诊断系统性能图像质量

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在^(68)Ga EDTA 动态 PET分析中用正常区域取样和参数成像实现大脑肿瘤的统计分割研究(英文)

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中国医学物理学杂志 2002年第4期19卷 209-215页

作者：周云黄嵩正包尚联 D.F.Wong 约翰霍普金斯大学放射系加州大学洛杉矶分校分子和医药系北京大学物理学院肿瘤物理诊疗技术研究中心重离子物理研究所和北京市重点实验室:医学物理和工程北京100871

为了研究和评价用68GaEDTA动态PET研究和评价脑肿瘤定量分析的可靠性和灵敏度,我们在本文中提出了估计容积分布(distributionvolume:DV)和血脑屏障渗透率(k1)分布的线性参数成像模型。我们还用F统计学方法实现了把肿瘤从正常组织中分割... 详细信息

为了研究和评价用68GaEDTA动态PET研究和评价脑肿瘤定量分析的可靠性和灵敏度,我们在本文中提出了估计容积分布(distributionvolume:DV)和血脑屏障渗透率(k1)分布的线性参数成像模型。我们还用F统计学方法实现了把肿瘤从正常组织中分割出来的方法。用一个三参数双腔室模型描述用PET测量的数据。用于估计DV(=K1/k2)和K1的主要计算公式为:Cpet=(K1+k2Vp)t0∫Cpds-k2t0∫Cpetds+VpCp和t0∫Cpetds=(DV+Vp)t0∫Cpds-(1/k2)Cpet+(Vp/k2)Cp,这里的k2是脑内通过血脑屏障到脑外的渗透率。在参数成像中我们采用了一个可靠和如棒的基于像素的局域线性回归算法用于产生DV和K1图像。同样基于像素自由度为2和k-2的F统计学方法采用的计算公式为:F=(((k-2)k/(2(k2-1)))D2,这里的D2=(x-μ)'S-1(x-μ),而μ和S分别表示脑肿瘤对侧正常区域内采集的样品的平均值和协方差,这些样品是按照二维空间狖(K1,DV)狚采集的,而常数k是取样的总数。在不同水平上阈值α,就可以得到不同置信度下的F统计图像。用这个方法对11个肿瘤病人进行了68GaEDTA动态PET研究。研究结果表明:所有的DV,K1和F图像的质量都很好。而且用于产生DV,K1和不同置信度下的F图像的算法效率很高,容易实现。本研究方法中研究和发展的方法提供了一个有效的集成多维生?

关键词：大脑肿瘤统计分割 ^68GaEDTA动态PET成像线性参数成像算法双腔室三参数模型

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常见探测器的空间分辨率比较

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中国医学物理学杂志 2011年第2期28卷 2501-2504页

作者：吴昊蒋璠韩树奎包尚联北京大学临床肿瘤学院北京肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所放疗科恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室北京100142 北京大学医学物理和工程北京市重点实验室和肿瘤物理诊疗技术研究中心北京100871

目的:比较指型电离室、针点电离室、平行板电离室、液体电离室、半导体探测器、宝石探测器等多种电离辐射探测器测量剂量时的空间分辨率。方法:以胶片剂量探测器的测量结果为基准,用三维水箱扫描同一高剂量梯度区的剂量,通过测量所选探... 详细信息

目的:比较指型电离室、针点电离室、平行板电离室、液体电离室、半导体探测器、宝石探测器等多种电离辐射探测器测量剂量时的空间分辨率。方法:以胶片剂量探测器的测量结果为基准,用三维水箱扫描同一高剂量梯度区的剂量,通过测量所选探测器的半影,然后进行分析比较给出不同探测器的空间分辨率。结果:不同探测器的测量结果与胶片相比有显著差异,其差异主要取决于探测器灵敏区域的直径,同时与灵敏体积、几何形状有一定关系。结论:因为半导体探测器具有最小的灵敏区域的直径,它的空间分辨率最高。

关键词：电离室半导体探测器宝石探测器空间分辨率

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基于医学影像计算机辅助诊断的分割方法

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中国医学物理学杂志 2003年第2期20卷 83-86页

作者：包尚联谢耀钦周晓东陈国跃北京市医学物理和工程重点实验室北京大学重离子物理研究所肿瘤物理诊疗技术研究中心北京100871 日本秋田县立大学电子与信息系统系

本文在综合介绍目前基于医学影像的计算机辅助诊断(MICAD)研究工作的基础上,重点分析了MICAD主要使用的图像分析和处理技术。作为例子重点介绍了MICAD对图像分割的要求,介绍了目前我们正在开展的最小近邻算法(KNN)和模糊最小紧邻算法(FK... 详细信息

本文在综合介绍目前基于医学影像的计算机辅助诊断(MICAD)研究工作的基础上,重点分析了MICAD主要使用的图像分析和处理技术。作为例子重点介绍了MICAD对图像分割的要求,介绍了目前我们正在开展的最小近邻算法(KNN)和模糊最小紧邻算法(FKNN)进行图像分割的工作,并提出了如何用相邻像素的信息,进一步提高分割的准确性的思路,为后面的计算机自动识别提供依据。而计算机自动识别是基于医学影像的计算机辅助诊断过程自动化的基础。

关键词：医学影像计算机辅助诊断分割方法计算机自动识别相邻像素 MICAD 图像分割

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逆向调强放射治疗计划软件临床病例的比较

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中国医学物理学杂志 2012年第5期29卷 3589-3591页

作者：张莹肖桂平吴昊黄斐增包尚联北京大学医学物理和工程北京市重点实验室暨北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心北京100871 北京市计量检测科学研究院北京100029 北京海思威科技有限公司北京100871 北京大学肿瘤医院放疗科北京100036

目的:评价北京海思威科技有限公司和北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心联合研制的逆向放疗计划是否达到商用软件的功能。方法:用我们研发的HW-3D TPS和用临床真实病例进行逆向优化计算,获得处方剂量场分布,看是否满足医生对治疗靶区和... 详细信息

目的:评价北京海思威科技有限公司和北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心联合研制的逆向放疗计划是否达到商用软件的功能。方法:用我们研发的HW-3D TPS和用临床真实病例进行逆向优化计算,获得处方剂量场分布,看是否满足医生对治疗靶区和周围危及器官的剂量分布要求,并和已经商业化的软件Varian Eclipse A10用相同病理获得的结果进行比较,进行综合评价。结果:研究和比较在人体内有典型意义的11个病理,获得结果:①所有计划均符合临床医生的处方要求,PTV 95%的体积都能达到95%的处方剂量;②检测PTV的STD是否小于5%,PTV的95%的体积都能达到95%的处方剂量,符合国家标准;③综合比较两个TPS系统PTV的STD值,Varian Eclipse A10的PTV STD平均值为2.8%;HW-3D TPS系统PTV的STD平均值为2.2%。在允许误差范围内达到可比性。结论:HW-3D TPS对临床病例有较好的逆向优化处理能力,其结果与商业化的TPS软件的处理结果具有可比性。

关键词：逆向优化放疗计划 DVH 临床验证

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用于Anger型γ照相机探头的基于质心引导的三维最大似然定位算法

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中国医学物理学杂志 2006年第2期23卷 85-88页

作者：曹文田谢耀钦包尚联王卫东李高峰王乃善北京大学医学物理和工程北京市重点实验室北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心北京100871 解放军总医院生物医学工程研究室北京100853 北京滨松光子技术股份有限公司北京100086

本文在深入、系统地总结分析用于闪烁相机定位算法的基础上,提出了质心导引的三维最大似然定位算法。此算法和虚拟光电倍增管技术一起,在提高有效视野的情况下,用质心法计算出事件发生的位置,并对其进行非线性校正;然后在定位误差范围内... 详细信息

本文在深入、系统地总结分析用于闪烁相机定位算法的基础上,提出了质心导引的三维最大似然定位算法。此算法和虚拟光电倍增管技术一起,在提高有效视野的情况下,用质心法计算出事件发生的位置,并对其进行非线性校正;然后在定位误差范围内,在考虑作用深度的情况,在三维空间内,用最大似然法进行作用位置的估计。虚拟光电倍增管技术的引用弥补了质心法强边缘效应的不足。质心法的应用,大大缩小了搜寻范围,降低了一般最大似然法对计算机硬件和存储空间的要求,加快了计算速度。

关键词：闪烁相机位置算法最大似然法作用深度

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北京大学0.5T永磁MRI系统及相关技术的研究进展

北京大学0.5T永磁MRI系统及相关技术的研究进展

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中国仪器仪表学会医疗仪器分会第四次全国会员代表大会暨2009年学术年会

作者：包尚联尤剑颖周堃张宏杰俎中良俞燕明史凯宁王达刘泽民高嵩肖桂平北京大学医学物理和工程北京市重点实验室暨北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心北京海思威科技有限公司海军总医院放射科北京大学医学部基础医学院医用物理实验室

发展了一套高性能0.5T永磁MRI系统,包括具有人体尺寸和创新结构的磁体、具有特点的前放、收发开关、RF线圈、有源匀场线圈和主磁场温度稳定系统等。针对该系统,研发了SE、GE、FSE和灌注、扩散成像序列;基于非均匀场理论,发展了反缠绕相... 详细信息

发展了一套高性能0.5T永磁MRI系统,包括具有人体尺寸和创新结构的磁体、具有特点的前放、收发开关、RF线圈、有源匀场线圈和主磁场温度稳定系统等。针对该系统,研发了SE、GE、FSE和灌注、扩散成像序列;基于非均匀场理论,发展了反缠绕相位校正、T1和T2值的误差校正等新方法。系统地研究了并行RF线圈的设计和重建算法;完成了介入和手术导航系统的顶层设计及若干关键技术。用QA和QC的规则进行的测量证明,系统达到了预期技术指标。我们在商用设备上开发的SSFP、扩散谱成像等序列,以及DCE-MRI药物代谢动力学等方法也正在探索如何在0.5T永磁系统上实现的可能性。这些工作扩展了研究项目的内容,提高了研究的整体水平。

关键词： 0.5T永磁MRI系统脉冲序列研发,技术指标测量手术导航顶层软件设计,DCE-MRI药物代谢动力学

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磁共振成像前沿研究和0．5T永磁MRI系统及关键技术研发

磁共振成像前沿研究和0．5T永磁MRI系统及关键技术研发

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2008年医疗仪器学术年会暨理事会

作者：包尚联尤剑颖张宏杰俎中良俞燕明史凯宁刘泽民高嵩李军周堃肖桂平王达北京大学医学物理和工程北京市重点实验室暨北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心海军总医院放射科北京海思威科技有限公司北京大学医学部基础医学院医用物理实验室

本文介绍了北京大学医学物理和工程北京市重点实验室最近几年来在世界前沿研究领域和0.5T 永磁 MRI 系统的研发进展。我们以超高场商用超导 MRI 设备上改进人体的生理、心理和病理参数的定量测量的成像方法为目标,发展新的 SSFP 快脉冲... 详细信息

本文介绍了北京大学医学物理和工程北京市重点实验室最近几年来在世界前沿研究领域和0.5T 永磁 MRI 系统的研发进展。我们以超高场商用超导 MRI 设备上改进人体的生理、心理和病理参数的定量测量的成像方法为目标,发展新的 SSFP 快脉冲序列、扩散成像脉冲序列和谱成像,灌注成像和药物增强 MR 成像等方法,通过尽可能地用同一成像模态同时获得病灶及其周围组织的综合信息,解决基于 MRI 的肿瘤体检、癌症早期诊断并为治疗计划的制定提供更加全面的信息作为发展方向。按照科技部关于"现代数字化医疗核心装备和关键技术"课题中归纳的意见,我们在国家自然科学仪器专项基金的资助下开展了0.5T MRI 系统的研发工作。在实现了 GE、SE 和 FSE 脉冲序列之后,我们的研究重点是全面提升系统的性能指标,把更多的功能成像方法在系统上实现,并开展基于该装置的介入治疗和乳腺癌体检有关的关键科学技术问题开展应用研究。文章还就如何更好地提高图像质量,围绕国民提高公共健康水平的有关课题提出了建议。

关键词：磁共振成像 MRI 永磁体技术研发前沿研究

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北京大学的医学物理和工程研究(英文)

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中国医学物理学杂志 2002年第2期19卷 90-93页

作者：包尚联黄斐增王晓韵赵洪斌重离子物理研究所肿瘤物理诊疗技术研究中心北京市重点实验室:医学物理和工程北京大学北京100871 北京医疗器械研究所北京北三环中路1号北京100871

除了有六个附属医院外,北京大学与医学物理和工程研究有关的最早的单位是北京大学重离子物理研究所。这个研究所是1983年经国家教育部批准成立的,主要从事核技术及应用方面研究工作。1994年底因当时的国家科委和国家教委对基础性研究所... 详细信息

除了有六个附属医院外,北京大学与医学物理和工程研究有关的最早的单位是北京大学重离子物理研究所。这个研究所是1983年经国家教育部批准成立的,主要从事核技术及应用方面研究工作。1994年底因当时的国家科委和国家教委对基础性研究所改革试点的需要,经过国内同行严格评估之后批准建立了医学物理研究方向,开始了这方面的研究工作,开始了该领域的教学科研工作,包尚联是这个学科方向的发起者和具体组织者。为了建立和医学临床之间的合作关系并把重点放在肿瘤的诊疗上面,我们于1997年和北京大学医院联合成立了北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心。而北京医疗器械研究所是国内从事医用电子直线加速器的专业研究所,最近已经改造为企业,是国内的同行业内的领头企业。为了更好地和医疗工业的发展有机结合,北京大学的医学物理学科又于1999年左右开始和北京医疗器械研究所合作,并于2001春天经北京市组织的严格评估之后批准建立了北京市重点实验室:医学物理和工程。这个实验室的成立标志我们的研究方向和国民经济的紧密结合。至此,我们共有五个研究方向:核磁共振成像;核医学成像;医学图像处理;放疗物理和技术;电子直线加速器为主的医疗仪器的关键技术、工艺和整机的优化设计等工程研究和发展。

关键词：北京大学医学物理工程研究核技术医疗仪器

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用测量的6MV医用电子直线加速器X射线能谱验证放疗剂量的初步研究

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中国医学物理学杂志 2003年第4期20卷 200-202,234页

作者：张松柏赵洪斌黄斐增张怀苓胡家臣韩树奎包尚联北京大学重离子物理研究所肿瘤物理诊疗技术研究中心和北京市重点实验室:医学物理和工程北京100871 井冈山大学医学院江西井冈山343000 中国计量科学院北京100013 北大肿瘤医院北京100036

本研究工作用实验测量的北京医疗器械研究所生产的6MV电子直线加速器X射线谱作为输入数据,计算加速器水箱测量的基本数据PDD和OAR曲线并和实验测量的相应曲线进行比较。这里的X射线能谱是经过MonteCarlo程序EGS4的模拟计算结果验证过的... 详细信息

本研究工作用实验测量的北京医疗器械研究所生产的6MV电子直线加速器X射线谱作为输入数据,计算加速器水箱测量的基本数据PDD和OAR曲线并和实验测量的相应曲线进行比较。这里的X射线能谱是经过MonteCarlo程序EGS4的模拟计算结果验证过的。从比较的结果看,无论能谱测量、MonteCarlo模拟结果,还是通过PDD和OAR曲线的测量和计算,都证明把衰减法测量的X射线能谱作为对未知头部结构的加速器进行放疗计划验证的技术路线是可行的。

关键词：韧致辐射谱衰减法测量 PDD OAR MC模拟计算医用电子直线加速器

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