目的:建立基于红外图像的瞳孔直径测量算法,以便在实际临床环境中使用.方法:纳入2022-09/12于沈阳何氏眼科医院门诊患者188例,共收集红外瞳孔图像13 470张.所有用于瞳孔分割的红外图像均使用Labelme软件进行标注.瞳孔直径的计算分为四个步骤:图像预处理、瞳孔识别与定位、瞳孔分割及直径计算.计算过程中使用修改后的YoloV3模型和DeeplabV3+模型,这两个模型需要事先训练.结果:测试数据集共1 348张红外瞳孔图像,修改后的YoloV3模型的检测率为99.98％,瞳孔的平均精确度(AP)为0.80.DeeplabV3+模型达到了 99.23％的背景交并比(IOU),93.81％的瞳孔IOU和平均96.52％的IOU.测试数据集中瞳孔直径范围为20至56像素,平均为36.06±6.85像素.预测和实际值之间瞳孔直径的绝对误差范围为0至7像素,平均绝对误差(MAE)为1.06±0.96像素.结论:本研究成功展示了一种基于红外图像的稳健瞳孔直径测量算法,证明该算法具有高度准确性和可靠性,适用于临床应用.

手术机器人是国家战略诊疗设备研究重点,得到多所科研院所、高校及企业的广泛关注,设计研发了多款手术机器人,并进行了注册申报.该文深入探讨了手术机器人的关键技术及其性能优化要点,包括运动学的定位误差、位姿误差、反馈模型误差、图像识别定位误差、路径规划和安全性方面等.不仅为未来手术机器人标准化研究提供了科学依据,也为医疗机器人行业的研发、制造及注册流程提供了重要的理论与实践参考.

目的:采用千伏级锥形束CT(CBCT)获取分次间鼻咽癌调强放疗中的外轮廓变化及摆位误差,分析其对靶区及危及器官剂量分布的影响.方法:选取21例鼻咽癌患者,将全部患者的137次CBCT图像与定位CT图像匹配后得到左右、头脚、腹背方向的摆位误差数据.选取颈部3个不同层面,测量其外轮廓横切面宽度,并利用Pearson系数和独立样本t检验分析其对摆位误差的影响.基于CBCT影像制定模拟计划,分析摆位误差和外轮廓变化对放疗剂量的影响,并应用Mann-Whitney秩和检验进行显著性分析.结果:左右、头脚、腹背方向的摆位误差分别为(1.04±0.73)、(1.13±0.87)、(1.38±0.95)mm.A、B、C层面上的头颈部最大外轮廓变化率分别为15.36%、14.94%、14.99%.模拟计划显示GTV D98、CTV1 D95、CTV2 D95靶区的模拟计划的剂量均小于执行的计划剂量,差异有统计学意义(P<0.05);脑干和脊髓的模拟计划Dmax均大于计划剂量,差异有统计学意义(P<0.05).结论:通过模拟计划可知,当摆位误差和外轮廓变化等不确定性因素存在时,靶区的剂量变化较大,其中GTV D98最大减小11.49%,CTV1 D95、CTV2 D95最大变化率分别为12.88%、21.64%.除左右晶体和左腮腺之外,其余的危及器官和靶区剂量均有显著性差异,表明实际放疗中摆位误差和外轮廓变化的存在会对剂量分布造成显著影响.

目的:建立光学体表监测系统(OSMS)引导容积旋转调强(VMAT)技术应用于全身放射性治疗(TBI)的基本流程,评价OSMS在放疗前分次间辅助摆位和放疗中分次内实时监测位置误差的精确性和有效性.方法:回顾分析造血干细胞移植前清髓接受OSMS引导VMAT-TBI的白血病患者15例,CT模拟定位,分别在头先进仰卧位(HFS)和脚先进仰卧位(FFS)采集全身图像数据,传输至治疗计划系统进行图像融合、多中心VMAT放疗计划设计及剂量验证,处方剂量为800 cGy/4F,一天两次.放疗前采用OSMS辅助摆位,CBCT进行位置验证,治疗中应用OSMS监控,通过分析离线日志文件获得OSMS实时监测的分次内误差.结果:HFS模式计划靶区的平均剂量和覆盖率分别为(905.4±19.0)cGy和(93.0±2.8)%;危及器官肺和肾脏平均剂量分别为(603.7±55.7)cGy和(600.4±49.6)cGy;晶体最大受照剂量为(393.9±58.9)cGy.FFS模式计划靶区的平均剂量和覆盖率分别为(888.5±58.9)cGy和(94.0±3.2)%;衔接处的最大剂量为(1148.9±72.9)cGy.单次放疗实施时间为(75.1±15.1)min.放疗前OSMS辅助摆位,CBCT三维矢量总偏差在平移方向和旋转方向分别为(2.71±1.96)mm和(0.91±0.90)°.在放疗中OSMS监测的分次内运动幅度平移方向三维矢量偏差为(1.95±1.88)mm,其中偏差在1mm以内的在LNG、LAT和VRT方向上占比分别为57.5%、79.7%和62.1%;旋转方向三维矢量偏差为(0.76±0.72)°,其中偏差在1°以内在Rtn、Pitch和Roll方向上占比分别为93.1%、85.7%和94.3%.结论:VMAT简化TBI流程,同时提高靶区的覆盖率并较好地保护危及器官;采用OSMS可减少位移误差特别是旋转误差,为保障TBI精确实施和患者的安全性,有必要联合OSMS进行辅助摆位和分次内位置监测.

目的 探讨种植机器人对前牙美学区即刻种植患者口腔功能与美学效果的影响.方法 选择2021年1月至2023年1月蚌埠医科大学附属第一医院收诊的单颗前牙缺损患者68例,随机分为观察组34例和对照组34例.观察组在口腔种植机器人辅助下行前牙即刻种植,对照组行常规前牙即刻种植.比较两组的种植体误差、术后咬合功能及美学效果恢复情况,记录并发症发生情况.结果 终修复后,随访1年,所有患者种植成功,种植成功率100%(68/68).观察组术后根尖点误差、种植体角度误差小于对照组(P＜0.05).两组语言清晰度、咬合压力、疼痛程度比较,差异无统计学意义(P＞0.05).观察组种植牙咬合压力与对侧同名牙的咬合压力比值高于对照组(P＜0.05).观察组术后的红色美学指数及白色美学指数高于对照组(P＜0.05).两组并发症发生率比较,差异无统计学意义(P＞0.05).观察组患者的满意度高于对照组(P＜0.05).结论 口腔种植机器人实施前牙美学区即刻种植术,术中定位精度更高,术后咬合功能恢复效果及美学效果良好.

目的:通过图像分析探究乳腺癌术后全乳房放疗中的皮肤定位摆位误差。方法:选择2019年1—8月在浙江省肿瘤医院行辅助放疗的乳腺癌保乳手术术后患者80例。治疗计划中为每位患者创建CT定位图像，放疗过程中在对患者摆位完成后扫描获得锥形束CT（CBCT）验证片，通过图像处理软件将CT定位图像和CBCT验证片叠加至每位患者皮肤表面位置。测量乳头-肺（ X轴）方向和颅尾（ Y轴）方向的等中心偏差以及叠加图像 X、 Y轴旋转角度的偏差。 结果:在80例乳腺癌患者中， X、 Y轴和旋转角度的系统误差（ μ）分别为（0.01 ± 0.01）mm、（-1.35 ± 0.14）mm和（0.06 ± 0.01）°； X、 Y轴和旋转角度之间的系统误差（ Σ）分别为（1.76 ± 0.72）mm、（1.49 ± 0.58）mm和（0.90 ± 0.12）°； X、 Y轴和旋转角度的随机误差分别为（1.34 ± 0.96）mm、（1.93 ± 1.02）mm和（1.0 ± 0.2）°；在整体和左右侧患者中总矢量误差分别为（3.02 ± 1.26）、（2.88 ± 1.03）和（3.25 ± 1.38）mm，均不具有临床意义。 结论:乳腺癌保乳手术后常规乳房放射治疗过程中依据皮肤表面位置并且结合使用图像处理软件可获得足够小的摆位误差。

目的:利用深度相机开发三维点云放疗实时监测系统并验证其可行性。方法:以深度相机坐标系为世界坐标系，由校准模体得到定位CT坐标系与世界坐标系之间的转换关系。患者的定位CT点云经上述关系转换到世界坐标系中并与深度相机实时获取的患者表面点云配准计算六维误差，完成摆位验证及放疗中分次内体位误差监测。统计系统六维计算误差的均值、标准差，配准后点云的豪斯多夫距离以及各部分程序运行时间，验证系统的可行性。选取15例真实患者，统计本系统与锥形线束CT之间六维误差。结果:模体实验中，系统在左右、头脚、腹背方向的误差分别为（1.292±0.880）、（1.963±1.115）、（1.496±1.045）mm，在偏转、俯仰、翻滚角度的误差分别为0.201°±0.181°、0.286°±0.326°、0.181°±0.192°。对于真实患者，系统平移误差在2.6 mm以内，旋转误差在1°左右，程序运行1~2帧/s，精度和速度满足放疗要求。结论:基于深度相机的三维点云放疗实时监测系统能自动完成放疗前摆位验证、放疗中体位实时监测，并提供误差视觉反馈，具有潜在的临床应用价值。

目的:评估汉语普通话成人单侧聋（single-sided deafness，SSD）患者人工耳蜗（CI）植入术后1年的康复效果。方法:本研究为单中心前瞻性队列研究，选取2020年8月至2021年10月在首都医科大学附属北京同仁医院接受CI植入的11例母语为汉语普通话的成人SSD患者作为研究对象，其中男性6例、女性5例，年龄24~50岁。在180°平均分布7个扬声器的声场中，测试患者术前、术后CI开机1、3、6和12个月时的声源定位角度均方根误差（root-mean-square error，RMSE），评估患者声源定位能力的改善情况。在声场中采用“空间言语评估系统”，测试患者在稳态噪声环境中不同信噪方位下裸耳（CI off）和助听（CI on）条件下的言语接受阈（speech reception threshold，SRT），以反映患者头影效应、双耳总和效应和静噪效应的获益情况。采用耳鸣致残量表（Tinnitus Handicap Inventory，THI）和视觉模拟评分（Visual Analogue Scale，VAS）评估SSD患者在术前、术后1个月、开机1个月、开机3个月、开机6个月和开机12个月时的耳鸣困扰和耳鸣响度的变化情况。采用言语、空间和音质听觉量表（The Speech，Spatial and Qualities of Hearing Scale，SSQ）和Nijmegen人工耳蜗植入量表（Nijmegen Cochlear Implant Questionnaire，NCIQ）评估患者CI植入后空间言语感知和生活质量等多方面主观获益情况。采用SPSS19.0软件进行相应统计学分析。结果:SSD患者佩戴CI后，患耳助听听阈较裸耳听阈有明显改善；声源定位能力明显改善，各随访时间点RMSE与术前相比，差异均有统计学意义（ P值均<0.05）。在反映头影效应的S SSDN NH测试条件下，患者在助听情况下的SRT较裸耳时平均降低6.5 dB，差异具有统计学意义（ t=6.25， P=0.001）；在反映双耳总和效应的S 0N 0和反映静噪效应的S 0N SSD测试条件下，SSD患者在裸耳和助听情况下的SRT差异无统计学意义（ P值均>0.05）。术后各时间点THI问卷总分及3个维度得分与术前相比，差异均有统计学意义（ P值均<0.05）；助听时VAS评分显著低于裸耳时VAS评分，差异有统计学意义（ P<0.001）；助听下，SSQ问卷总分、言语理解和空间听觉分类得分均显著提高，差异均有统计学意义（ P值均<0.01），NCIQ问卷总分与裸耳相比，差异无统计学意义（ P>0.05），仅自信心分项得分较裸耳有显著增加，差异均有统计学意义（ Z=-2.497， P=0.013）。 结论:CI植入可在一定程度上帮助汉语普通话SSD患者重建双耳听觉，改善声源定位能力和噪声环境下的言语识别能力，同时有助于减轻耳鸣困扰和耳鸣响度，提高空间听觉的主观感受。

目的:研究VERO系统的锥形束CT（CBCT）对非小细胞肺癌（NSCLC）患者体部立体定向放射疗法（SBRT）治疗中图像引导的准确性和摆位误差。方法:回顾性分析2017年1月至2018年12月浙江省丽水市人民医院80例NSCLC患者的临床资料，通过与四维呼吸相关锥形束CT（4DCBCT）重建最大密度投影和平均密度投影的CT图像，据其绘制肿瘤轮廓获得内在靶体积（ITV）；通过比较手动ITV配准与CBCT上运动-模糊肿瘤来确定平移和旋转肿瘤定位误差，同时通过机器人定位床及环形旋转进行校正，校正之后对CBCT进行验证以评价残余误差。结果:初始设置的平均三维矢量位移明显大于六维自动校准后位移［（6.8 ± 2.1） mm比（1.5 ± 0.5） mm］，差异有统计学意义（ P<0.01）；94.0%（425/452）的旋转误差≤ 3°；若无图像引导，则基于ExacTrac的立体定位需要左-右方向6.6 mm，上下方向9.8 mm，前后方向6.5 mm；六维校正残留误差后三个方向的安全边界分别降低至3.0、3.2和3.1 mm。 结论:使用ITV-CBCT匹配技术和VERO系统的自动六维校正的在线图像引导能够降低NSCLC患者SBRT治疗中的摆位误差，提高肿瘤定位的准确性。

目的 探究基于下腔静脉(IVC)超声影像的IVC自动识别与直径测量方法.方法 提出一种基于拓扑结构与自动跟踪算法的IVC自动识别与定位方法,采用跟踪方式对数据集进行IVC识别和连续定位,以提高测量的效率和准确性.以超声医师的人工测量结果作为金标准,在采集自ICU的18例患者的18组超声数据集上进行测试.结果 自动化算法识别准确率为94.44％(17/18),IVC直径自动测量误差在±1.96s(s为标准差)范围内,表明自动测量方法可替代人工测量方法.结论 本研究提出的基于拓扑结构与自动跟踪算法的IVC自动识别与定位算法具有较高的识别成功率及IVC直径测量准确性,可以辅助临床医师进行IVC的识别定位与直径测量.