目的:开发并评估一种针对治疗计划系统（TPS）的调强放疗（IMRT）无监督自动计划方案，使其能够模拟人工进行治疗计划的自动优化。方法:回顾性分析2022年3月至2023年3月浙江省肿瘤医院已经完成放疗的25例胃癌患者资料，患者年龄40~60岁，其中训练集7例，测试集18例。所有患者均采用相同的临床处方剂量标准45 Gy分25次，并接受飞利浦大孔径腹部CT扫描，扫描层厚为5 mm。基于深度强化学习（DRL）框架，提出一种多智能体优化决策网络（MOPN），对多个优化目标进行调整，从而模拟临床人工计划设计的过程。所有病例的自动计划方案均借助Eclipse脚本应用程序接口（ESAPI）进行代码编程，由MOPN模型自动生成。利用Wilcoxon符号秩检验比较自动计划方案与人工计划方案在相关剂量学指标间的差异。结果:初始优化目标经过MOPN调整后，自动计划的平均得分由（576.1±221.2）分上升至（1852.8±294.9）分。与临床人工计划相比，MOPN自动计划在脊髓D max、肝D mean和肝V 5 Gy方面分别降低了21.4%、9.8%和11.5%。 结论:MOPN模型借助ESAPI工具完成了与TPS的数据互通，同时也实现了胃癌IMRT治疗计划的自动化设计。经过训练的MOPN模型可以模仿计划者在优化过程中的人为操作来调整多个目标，逐步改善计划质量。

吸痰是清除呼吸道分泌物和留取痰液标本的必要措施。传统吸痰装置包括开放式和密闭式两种。然而，开放式吸痰装置在操作过程中容易导致痰液喷溅，污染操作者及周围环境；密闭式吸痰装置的价格较开放式吸痰装置更高，虽可重复使用，但多次使用后其保护套与吸痰管壁之间的摩擦力增加，进而影响操作。上述两种吸痰方式在进行痰液标本留取时均需额外连接痰液收集器，这一过程容易造成标本泄露污染，同时增加患者感染风险。为了克服上述问题，大连医科大学附属第一医院重症医学科的医护人员设计了一种新型转接半密闭式吸痰装置，并获得了国家实用新型专利（专利号：ZL 2020 2 1564712.3）。该装置由吸引器连接口、滑动式负压开关、转接口、管身、透明薄膜保护套、夹片式连接头和痰液收集器组成。吸引器连接口处滑动式负压开关可实现单人单手操作；痰液收集器与吸痰装置转接口对接，做到标本留取无暴露；透明薄膜保护套覆盖吸痰管的管身，以确保吸痰操作全程无污染；夹片式连接头可与人工气道接口连接，避免吸痰过程中痰液喷溅，操作后即刻夹闭，减少环境污染。与现有吸痰装置相比，新型转接半密闭式吸痰装置设计更合理、成本更低廉，值得临床推广。

脑-机接口(BCIs)技术是指利用大脑活动信号来控制外部设备，使重度残疾患者能够与环境交流或互动的技术。目前已开发和应用了有创和无创的BCIs技术。按照其功能的不同，BCIs可分为辅助性BCIs和康复性BCIs两种。辅助性BCIs是为使卒中后功能障碍患者能够与外部机械设备之间进行交流或实施控制而设计的；而康复性BCIs旨在促进神经功能的恢复。本文介绍BCIs应用于卒中后功能障碍的发展现状，并描述其可能的神经生理学机制。

数字化和智能化技术是推动医疗服务模式转型创新、提升服务质量的重要动力。为提高临床应用业务系统智能化水平、改善门诊患者就医体验，北京协和医院于2020年2月研发智能化门诊诊前病史采集系统。该系统主要包括人工智能能力层、应用服务层、能力资源层和接口层等软件技术架构及硬件部署与安全体系架构设计，通过与医院信息系统对接，利用移动终端，实现患者自助提交诊前病史信息，并生成结构化病史资料供接诊医生调用。截至2021年11月，诊前病史采集系统已覆盖医院80%的科室，总计服务168万人次，患者填写率达60%，患者病史采集时长和医生门诊电子病历书写时长不断缩短，极大提高了门诊医疗服务效率。

目的:设计一种联合深度学习剂量预测和参数迭代优化算法的容积调强放射治疗(VMAT)全自动计划方法。方法:选取2018年6月至2021年1月北京大学肿瘤医院既往165例直肠癌患者的VMAT计划开展研究，其中145例用于训练和验证深度学习模型，该模型用于预测危及器官的剂量，20例用于研究比对自动计划和人工计划的质量。该方法从危及器官的预测剂量分布中提取关键的剂量体积直方图(DVH)值作为初始优化参数(IOPs)，利用治疗计划系统可编程接口自动创建VMAT计划，通过设计迭代优化算法自动调节优化参数(OPs)。结果:剂量预测模型训练后能有效预测出20例测试计划危及器官的关键DVH值，与参考值相比差异均无统计学意义( P> 0.05)。20例VMAT自动计划均能满足临床处方剂量要求，对于PTV和PGTV的适形性指数(CI)，人工计划与自动计划比较差异均无统计学意义( P> 0.05)；而PGTV的 D1和均匀性指数(HI)，自动计划均高于人工计划，分别为0.6 Gy和0.01，两者比较差异均有统计学意义( t＝-7.05、-6.92， P<0.05)。自动计划比人工计划的膀胱平均 V30下降2.7%( t＝3.37， P< 0.05)，股骨头和危及器官辅助结构(Avoidance)的平均 V20分别下降8.37%和15.95%( t＝5.65、11.24， P< 0.05)，并且膀胱、股骨头、Avoidance的平均剂量分别降低了1.91、4.01和3.88 Gy( t＝9.29、2.80、10.23， P< 0.05)。测试的20例直肠癌患者病例的自动计划平均时间为(71.82±25.48)min。 结论:本研究利用直肠癌病例验证了一种联合剂量预测和参数迭代优化算法的VMAT自动计划方法的可行性。相比于人工计划，VMAT自动计划无需人工干预，在提高计划设计效率、计划质量和临床资源利用率等方面有很大的应用潜力。

脑机接口技术是逐渐应用于神经康复领域的一种新兴技术。外部设备是脑机接口技术的输出媒介，其功能及设计取决于患者的需求和想法，具有能直接被患者接触、感知的特性。本文将从外部设备的角度系统介绍脑机接口技术在脑卒中患者上肢功能康复中的应用现状。

目的:在Eclipse计划系统中实现早期非小细胞肺癌(NSCLC)体部立体定向放疗计划中靶区适形度、剂量溢出、剂量跌落等指标的自动评估。方法:使用Eclipse Scripting API应用程序开发接口和C#编程语言，以脚本插件结合可执行程序的方式进行开发。根据美国肿瘤放射治疗协作组(RTOG)0915号报告中NSCLC立体定向放疗计划要求，实现相关指标的自动评估，其中还设计了一种等间距采样和双阈值的规则，可以更精确和便捷进行靶区外剂量跌落的评估。结果:随机选取临床上13例NSCLC立体定向放疗计划，分别使用本文中的方法和Eclipse系统自带的模块进行评估结果对比可知，两种方式评估结果都符合临床要求，耗时分别为(6.31±1.11) s和(678.54±60.92) s，使用前者评估效率更高( P<0.05)。 结论:NSCLC立体定向放疗计划评估软件界面友好，能实现靶区适形度、剂量溢出和剂量跌落等指标的自动评估，有效的提高了工作效率。

目的:通过高频刺激提升基于稳态视觉诱发电位（SSVEP）的脑-机接口（BCI）的用户舒适度，同时结合双频编码，克服高频导致的解码准确率下降问题。方法:基于25.5~39.6 Hz频率设计了左右视野和棋盘格视觉刺激的2种60指令双频高频编码范式。共采集了13名受试者的数据，针对SSVEP信号进行频域空域特征分析，并根据频域诱发成分优化滤波器组参数。分别采用滤波器组的扩展典型相关分析（eCCA）、集成任务相关成分分析（eTRCA）以及任务判别模式分析（TDCA）等算法进行SSVEP识别以验证范式可行性。结果:左右视野和棋盘格范式均成功诱发了稳定的SSVEP，左右视野基频及其谐波信噪比高，互调成分信噪比较弱，而棋盘格2个刺激频率的互调成分 f1+ f2的信噪比则明显高于30 Hz以上的二次谐波成分，同时还存在 f2? f1成分和2 f1? f2成分。结合脑地形图可以看出左右视野的 f1和 f2响应成分分别位于视野的对侧，而棋盘格则均集中于枕区中央。对于脑地形图振幅和信噪比的偏侧，左右视野刺激频率下PO3和PO4信噪比平均值符合对侧响应特征。5 fb?1方法为最优滤波器组设置方法，左右视野TDCA的识别正确率最高，而棋盘格eTRCA和TDCA的识别正确率比较差异没有统计学意义（ P>0.05），3种算法的信息传输速率均随数据长度的增加先升高后降低。 结论:设计的双频高频SSVEP-BCI范式能够较好平衡性能和舒适度，为实用性的大指令集BCI设计方法提供依据。

脑深部电刺激(DBS)自诞生30余年来，已成为治疗脑功能性疾病的关键技术。随着多学科技术的交叉融合，DBS技术不断革新，其治疗范畴得以持续拓展，并催生了新的研究机遇。然而，在其作用机制的解析、个性化治疗方案的设计及闭环刺激系统的开发方面，DBS仍面临挑战。本文评述了DBS技术的新进展、当前面临的挑战以及医工交叉，尤其是脑机接口与DBS技术结合带来的创新治疗策略。

目的:研制创面温度与压力无线传感模块(下称无线传感模块)并进行相关特征性检验和生物安全性评价。方法:(1)设计无线传感模块结构及工作模式；在柔性排线一端焊接温湿度传感器，和压力传感器同时与焊接了蓝牙发射器、微处理器和电源接口的印制电路板相连，建立无线传感模块；开发移动端数据接收应用程序，在智能手机上，通过蓝牙功能读取无线传感模块暴露在空气中的检测数值。(2)同时用无线传感模块和红外线测温仪测量35～42 ℃热水袋温度，对比30对数据并进行相关分析。(3)于第2作者手臂贴负压封闭引流材料，将无线传感模块置于负压条件下，同时记录无线传感模块测得负压值和负压表数值，对比14对数据并进行相关分析。(4)按压力传感器、焊接温湿度传感器柔性排线每3平方厘米表面积加入1 mL生理盐水，分别配置相应材料浸提液。取20只6～8周龄雌性C57BL/6小鼠，称量实验前体质量，采用随机数字表法分为压力传感器浸提液组、柔性排线浸提液组、混合浸提液组和生理盐水组(每组5只)，分别腹腔注射压力传感器浸提液、焊接温湿度传感器柔性排线浸提液、压力传感器浸提液与焊接温湿度传感器柔性排线浸提液1∶1混合浸提液、生理盐水50 mL/kg，观察小鼠有无异常毒性反应，并称量注射后24、48、72 h小鼠体质量，综合评估材料毒性。(5)取4只3～6个月龄、雌雄不限日本大耳白兔，脊柱左侧2个区域敷贴无菌纱布设为无菌纱布组，脊柱右侧2个区域敷贴无线传感模块设为无线传感模块组，评估各区域敷贴后1、12、24、48 h皮肤状态，按照皮肤刺激性评分标准记录评分。(6)按压力传感器、焊接温湿度传感器柔性排线每1平方厘米表面积加入1 mL无血清DMEM培养基，分别配制相应材料浸提液。取L－929成纤维细胞株，分为压力传感器浸提液组、柔性排线浸提液组、苯酚对照组、培养基对照组，前2组分别加入对应浸提液，苯酚对照组加入64 g/L苯酚，培养基对照组加入不含血清的DMEM培养基培养，体积均为100 μL。噻唑蓝法检测培养2、4、7 d吸光度值以计算细胞增殖率(各时间点样本数为6)，进行细胞毒性分级。对数据行配对样本 t检验、Wilcoxon符号秩检验、Pearson相关分析、Spearman相关分析、Mann－Whitney U检验、重复测量方差分析、析因设计方差分析、单因素方差分析、Bonferroni校正。 结果:(1)智能手机通过蓝牙功能成功接收无线传感模块检测的空气温度、湿度与压力信息。(2)无线传感模块测量的热水袋温度为(37.7±1.7)℃，与红外线测温仪的(37.7±1.7)℃相近( t＝－0.112， P>0.05)，且二者存在明显正相关( r＝0.996， P<0.01)。(3)无线传感模块测量的手臂负压材料下负压为－36.7(－38.8，－27.4)kPa，明显低于负压表的－22.7(－32.7，－12.5)kPa( Z＝－3.235， P<0.01)，但二者绝对值存在明显正相关( ρ＝1.000， P<0.01)。(4)各组小鼠均无异常毒性反应。4组小鼠体质量总体比较，差异无统计学意义( F＝3.132， P>0.05)。(5)敷贴后1、12、24、48 h，2组兔敷贴区域皮肤刺激性评分均相近( Z＝－1.000、<0.001、－0.620、<0.001， P>0.05)。(6)培养各时间点，与培养基对照组比较，压力传感器浸提液组和柔性排线浸提液组细胞增殖率均明显升高( P<0.01)，苯酚对照组细胞增殖率均明显降低( P<0.01)。培养2、4、7 d，苯酚对照组细胞毒性分级分别为1、1、2级，各浸提液组细胞毒性分级均为0级。 结论:无线传感模块集成了温湿度与压力传感器，可监测局部温度与压力，并能在移动端应用程序上实现参数的可视化，其测量温度准确，压力测量结果与负压表负压值变化趋势一致，且生物安全性良好，具有较大的临床应用价值和发展前景。