目的 通过分析全球脑机接口领域的科研竞争与合作态势为相关从业者提供参考。方法 在Web of Science核心集合中检索脑机接口相关论文,采用文献计量学分析法和社会网络分析法对全球脑机接口科学研究竞争与合作态势进行分析,识别该领域的领先国家、机构和研究者。结果 1990—2023年,全球脑机接口领域SCI论文共计产出9037篇,其中2014—2023年产出占78.9%,十年复合增长率达13.7%。中美两国的发文量居全球第一梯队,相较之下中国起步晚但增长快,2023年的发文量达美国的3倍。合作方面,美国无论是合作对象（64个）还是合作次数（1507次）均高于中国。其他国家则以德国（968篇）和英国（725篇）的发文量相对突出。从机构和研究者来看,德国图宾根大学和奥地利格拉茨大学是脑机接口研究的早期引领者,但近几年论文产出明显减少。相比之下,中国清华大学高小榕、中国科学院王毅军、天津大学明东、华东理工大学金晶和华南理工大学李远清等研究者则在近几年产出了较多论文。结论 脑机接口领域在近十余年快速发展,中美两国在全球竞争与合作中处于领先地位,美国起步较早但近几年增速减缓,中国起步较晚但近几年增速较快,其中尤以中国科学院、清华大学、天津大学等机构表现最为突出。

目的 通过对脑机接口领域的专利引文网络分析探讨技术发展主路径。方法 构建脑机接口领域的专利引文网络,采用搜索路径连接数计算遍历权重,采用全局搜索与局部搜索2种路径搜索方式对该领域的全局主路径、全局关键路径主路径、局部前向主路径、局部后向主路径及局部关键路径主路径进行分析,探索该领域的技术发展轨迹。结果 脑机接口领域共有专利申请15519项,包含专利引文140691件,专利申请数量逐年增长。技术开发聚焦于神经刺激与调控技术、神经信号采集与处理技术、脑机接口硬件技术等方向。主路径分析显示,技术主题以电刺激为核心,强调精准的神经调控与个性化治疗。全局主路径上专利数量最多（16件）,包含2条技术路线,全局关键路径主路径与全局主路径一致；局部前向主路径上有14件专利,包含1条技术路线,局部关键路径主路径与局部前向主路径一致；局部后向主路径上有10件专利,包含1条技术路线。结论 本研究通过脑机接口领域的专利主路径分析,识别技术发展轨迹,从情报学角度为脑机接口领域研发提供信息支撑。

目的 通过分析脑机接口全球临床试验注册概况,为该技术的临床研究提供数据支持。方法 基于ClinicalTrials.gov中的脑机接口相关临床试验注册数据,采用文献计量学方法,从注册数量与年度变化趋势、国家分布及国际合作情况、申办者类型与国家分布、研究类型及招募情况、适应证分类及其特征等方面展开分析。结果 截至2024年10月,全球共注册194项脑机接口相关临床试验,注册数量总体呈上升趋势。所有开展临床试验的国家中,美国以80项位居首位,其他国家均未超过20项,国际合作临床试验仅3项。申办者中48.7%为高校及科研院所,美国申办者数量最多。所有临床试验中,88.1%为干预性研究,38.1%已完成,26.3%招募人数少于10例,几乎全部试验受试者招募不设性别限制且包括成人。脑机接口相关临床试验集中于神经系统疾病的康复和治疗,主要适应证包括卒中、脊髓损伤、肌萎缩侧索硬化和四肢瘫痪等。结论 脑机接口全球临床研究活跃性不断提升,展现出巨大的应用潜力。

目的 通过分析脑机接口领域研究的学科与知识组成及变化趋势,为领域团队建设、人才培养和跨领域合作提供参考。方法 采用文献计量学中的引文分析法计算领域学科交叉指标,并通过统计分析进行趋势判断。结果 脑机接口领域研究的学科丰富度持续上升,不同学科的知识浓度不同。医学、计算机科学、心理学、工程技术和生理学是知识组成的主要来源学科,其中医学和心理学占比有所下降,而计算机科学的占比显著上升,人文社科学科知识内容涉及较少。结论 受人工智能等方面技术突破的影响,脑机接口的研究已从基础机理研究向技术开发与算法迭代转变,计算机学科和工程技术的重要性在本阶段凸显,是跨学科知识架构的关键。在未来随着技术向临床转化与产品产业化发展进程中,临床科学与社会学或将受到更多关注。

目的 通过搭建一级和二级信息中心，构建多中心医学影像装备临床应用评价平台。方法 采用二级信息中心获取医学影像装备临床应用数据，利用数据采集、数据治理及指标设计等方法对原始数据脱敏，通过数据空间管理和数据空间测试验证技术，将脱敏数据传输至一级信息中心；一级信息中心依据医学影像装备临床应用评价标准设计分析算法对设备进行临床应用评价。结果 多家二级信息中心通过数据空间管理技术向一级信息中心传输标准化数据列表，可对医学影像装备可靠性、可用性、功能效果、设备性能、运行效率等方面进行分析评价。用户可通过一级信息中心展示的结果，了解各类医学影像装备不同品牌间的临床适用性评价。以PET/MR为例，从单台评分来看，A品牌设备的可靠性评价为99.69%，B品牌设备的可靠性评价为98.37%，A品牌设备的可靠性略高于B品牌。以MRI为例，2024年8月3种品牌的高级功能应用率分别为61%、47%和38%，通过秩和检验，3种品牌MRI的高级功能应用率差异没有统计学意义（P=0.53）。结论 多平台医学影像装备临床应用评价平台的构建可为医疗机构选用并验证医学影像装备提供系统技术解决方案与平台支撑，为推进国产医学影像装备质量提升提供数据支撑，为建立健全国产医学影像装备可靠性、临床应用验证、维护维修等有关标准规范、标准体系提供研究数据及基础共享服务平台支撑。

目的 分析CT设备在使用中的可靠性数据，健全设备可靠性分析评价指标的理论框架，探索设备可靠性评价的实践方法，为不同CT设备间性能对比提供实用的参考方案。方法 以新启用CT设备前2年数据为对象，依据可靠性理论构建性能对比框架。根据设备厂商提供的工单维修记录，统计比较单台CT设备装机后第1年、第2年与前2年工单中与可靠性、维护性和保障性参数相关的数据，以及比较装机后第1年、第2年的维修时长、故障时长和维修间隔。结果 设备装机后第1年、第2年、前2年的各项可靠性参数表现优良程度依次为第1年、前2年、第2年。第2年维修时长和故障时长较第1年有所增加，维修间隔较第1年缩短，但差异无统计学意义（P>0.05）。CT设备在装机后前2年整体运行状态较为平稳，第2年略有下降。结论 本研究建立的维修数据分析和评价体系可为提高设备可靠性提供参考信息，为不同CT设备间性能对比提供参考方案，推动CT技术持续进步及行业标准化。

目的 使用可靠性验证方案对进口及国产的高端数字化X射线成像（Digital Radiography，DR）设备在临床使用运行中的可靠性水平进行研究与分析。方法 共提取3台DR设备（进口1台、国产2台）一段时间内的维修保养、工作日志等数据，对设备的图像性能参数、核心部件状态、可靠性参数、维护性参数和保障性参数进行分析，比较设备的性能检测数据与可靠性水平。结果 3台设备图像性能稳定，均可达到标准要求，核心部件的状态参数基本保持稳定运行。进口设备A、国产设备B可靠性参数良好，设备可用度参数均大于95%。国产设备C相对故障时间较长，可用度处于90%~95%之间。国产设备维修、保障性参数表现更优，平均维修时间相比进口设备快67%，维修保障延误时间低70%以上。结论 基于可靠性验证的基本方法对DR设备临床使用过程中的可靠性水平进行分析，可以为医疗机构提供设备长期稳定的客观评价。研究结果表明，运行较短的国产高端设备在可靠性表现方面并不平均，与成熟的进口高端设备显示出较大的差异性。

目的 对北京市327台DR设备进行质量控制检测，分析检测数据的稳定性，提升DR质控管理水平。方法 使用多功能剂量仪Unfors Raysafe X2和低对比度测试卡、空间分辨力测试卡等检测模体，按照WS 76-2020中规定的检测方法，对DR设备的通用检测项目和专用检测项目进行检测，并使用Minitab 17.0软件对设备性能的稳定性进行分析。结果 327台DR设备质量控制检测的合格率为98.17%，不合格情况共涉及3个性能指标，分别是光野与照射野四边的偏离、响应均匀性和有用线束垂直度偏离。大部分检测项目的质量控制处于Ⅰ级水平，管电压指示的偏离（大焦点）质量控制处于Ⅲ级水平。结论 通过对DR设备性能质量控制检测数据进行稳定性分析，发现被检测的设备在光野与照射野四边的偏离、响应均匀性、有用线束垂直度偏离以及管电压指示的偏离（大焦点）这些重要指标上仍有提升空间。本研究的重要结果可以为DR设备质量管理提供科学依据和合理建议，为设备稳定运行提供保障基础，确保DR设备的影像诊断质量和辐射安全。

目的 通过统计数字疗法相关论文，分析数字疗法领域的全球科研合作态势。方法 在文献数据库中检索数字疗法相关论文，分析各国和各机构在该领域的论文数量变化趋势，构建全球合作网络，计算社会网络指标，并采用优劣解距离法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，TOPSIS）评估各国和各机构在全球合作中的重要性。结果 截至检索日，数字疗法领域科技论文共计3224篇，其中2014年至今达3171篇（占98.36%）。美国发文量最多（1097篇），合作对象数量（75个）和合作次数（851次）仅次于英国，因在全球合作网络中处于中心位置而获得最高TOPSIS评分。英国发文量居第二位（776篇），合作对象数量（77个）和合作次数（865次）略高于美国，TOPSIS评分略低于美国。哈佛大学、伦敦国王学院、伦敦大学学院、牛津大学和墨尔本大学的合作对象数量和合作次数均较多，TOPSIS评分较高，其中前两个机构领先优势明显。结论 数字疗法领域在过去十年间快速发展，美国和英国科学研究起步较早，在该领域产出了丰硕的成果，在全球合作网络中处于中心位置；其他各国相对落后于英美。以哈佛大学、伦敦国王学院为代表的研究机构近几年产出迅速增多，推动该领域朝智能化、个性化方向发展。

近年来杀菌消毒装置的需求激增，紫外光杀菌作为医疗卫生系统最常用的一种杀菌消毒方式已较为普及，不同发射 紫外光光源装置的研发、光学材料和器件也获得了极大的关注。本文调研了临床用紫外光装备，最终聚焦于发射C波段紫 外线（Ultraviolet C，UVC）光的不同光源发生设备的发展现状及其光生物效应研究的相关进展，对汞蒸气紫外灯、UVCLED 紫外灯、准分子紫外灯、微波等离子体紫外灯以及激光紫外发射器5种可发射UVC光的光源发生设备的构造、发光原 理、优缺点、可发射波长、光生物效应进行了汇总并对其潜在医用前景进行分析。

作为一种新型非抗生素治疗方法，波长范围为100~400 nm的紫外线已被证明具有一定的抗菌特性。不同波长紫外线 的灭活效果存在差异，生物安全性也不尽相同。近年在这个领域涌现一批研究报道，尤其是波长范围为200~280 nm的C波段 紫外线（Ultraviolet C，UVC）成为研究热点。本文对这一波长范围的研究新发现进行了综述，包括UVC灭活不同病原微生 物的作用机制、影响因素及灭活效果，分析UVC技术的生物安全性，并简要归纳UVC技术设备在临床应用的研究进展，以 期为相关研究提供参考。

目的 探索275 nm C波段紫外线（Ultraviolet C，UVC）光照射对皮肤细胞和血管内皮细胞生存、生长的影响，以及 其长期和短期照射对裸鼠皮肤的影响，以确定其安全性。方法 设计275 nm UVC-LED光源，分别对人类永生化表皮细胞 和人脐静脉内皮细胞进行不同时间的照射，观察不同照射剂量对其生存生长的影响；对裸鼠皮肤进行不同时间的照射， 观察外观变化，并收集照射区域组织进行免疫组化分析。结果 低剂量275 nm UVC光直接照射细胞时，有一定的皮肤相关 细胞安全性。但是高剂量的275 nm UVC光照射会对细胞产生较大伤害。同时，不论是低剂量还是高剂量照射275 nm UVC 光均不会诱导裸鼠皮肤DNA损伤和表皮损伤。结论 275 nm UVC光具有一定的皮肤安全性，有一定的临床应用前景。

目前预防空气中病原体传播的重要性日益凸显，寻求有效的空气消杀技术变得至关重要。上层空间紫外辐照技术作 为一种高效、经济且满足“人机共存”的空气消杀解决方案，已应用于针对预防结核传播中。随着固态紫外光源的发展， 新型上层空间紫外辐照系统相较于传统系统，在光源升级、光束整形、结构设计等方面均有提升。光束整形的优化可使紫 外线更精准地照射目标区域，提高消毒效果。本文综述了上层紫外线辐照系统的技术原理、研发现状、应用领域，并对未 来发展趋势进行了展望。

目的 为满足临床上对隔离层流床的需求，设计并制造一款基于深紫外消毒的隔离层流床。方法 利用深紫外消毒代 替传统消毒方法，床帘选用磁吸开关，床帘和床顶连接选用带亚克力背胶的环保PVC材质的连接条达到床体全封闭，从整 体上部进气、底部排气，利用ANSYS流体仿真，检测床体内部的层流效果。结果 本设计实现床体全封闭隔离的效果。同时 流体仿真结果表明床内层流效果良好。结论 基于深紫外消毒的隔离层流床既满足隔离要求，又实现了良好的层流效果，具 有一定的临床应用价值和意义。

目的 利用可靠性验证的基本方法对一体化正电子发射型磁共振成像（Positron Emission Tomography/Magnetic Resonance Imaging，PET/MR）设备临床使用过程中的可靠性水平进行分析。方法 提取2台PET/MR设备（PET/MR-1和PET/ MR-2）某一段时间的维修保养、工作日志等数据，对设备的可靠性参数、维修性参数、保障性参数、可用度和核心部件状 态进行分析，比较2台设备的可靠性水平。结果 总故障时间PET/MR-2较PET/MR-1短253.0 h，减少27.4%；平均故障间隔时 间PET/MR-2较PET/MR-1长206.2 h（P<0.05）；两台设备可靠性参数比较，差异不具有统计学意义（P>0.05），核心部件 的状态参数基本保持稳定运行，但PET/MR-1由于辅助系统故障，造成核心部件发生2次较大故障。结论 基于可靠性验证的 基本方法，对PET/MR设备临床使用过程中的可靠性水平进行分析，可以为医疗机构提供设备长期稳定性的客观评价，并 对维护保养工作的重点指明方向。

目的 探讨正电子发射型磁共振成像（Positron Emission Tomography/Magnetic Resonance Imaging，PET/MR）设备的 人机接口协同性，探讨该类设备在临床中的可用性评价方法。方法 采用层次分析法构建可用性评价体系，设立专家组并计 算专家权威系数，以德尔菲法设计可用性调查问卷，以操作设备的技师和医生为调查对象，收集全国范围内联影PET/MR 设备的问卷打分表。结果 共收集79份调查问卷，涉及医院18家。其中生理信号门控单元接口可用性评价评分最低，PET无 源质控可用性评价评分最高；副高级、高级职称人员对指标评分略高于中级及以下人员；人员的不同操作时长对各项接口 的评分具有相同趋势，使用时长在3个月内的操作者评分明显低于另外两组，差异均有统计学意义（P<0.05）；不同操作 时长人员对6个特定评价参数评分差异均有统计学意义（P<0.05）。结论 基于层次分析法建立的可用性评价体系能够用于 PET/MR设备临床可用性评价，基于德尔菲法形成的可用性调查问卷为探讨PET/MR设备可用性评价方法提供参考。

目的 评价正电子发射断层显像/X 线计算机体层成像仪（Positron Emission Tomography/Computed Tomography，PET/CT） 设备在投入临床使用中的可靠性，分析影响质控通过率的关键参数，探索设备在使用中可靠性评价的具体实践方法。方法 回 顾分析PET/CT设备维修维护记录，统计PET/CT设备的可用度、维修、维护相关参数。分析PET探测器矩阵晶体位置校准 （LUT漂移系数）、能量漂移、飞行时间技术的数据校准（TOF漂移通过率），并进行Pearson相关分析。结果 固有可用 度Ainh和可达可用度Aa在98%以上，两者变化趋势一致，Aa略低；平均故障间隔时间峰值出现在第4年，高于启用前3年平 均水平；LUT漂移系数质控通过率100%，与系统湿度呈显著性负相关（r=-0.133，P=0.025）；能量漂移系数质控通过率 78.32%，其与外环温度存在显著性相关（r=0.162，P=0.006），需关注机房温湿度。结论 PET/CT设备在启用的第4年由初 期阶段转入正常期阶段。PET探测器的能量漂移系数易超出范围，其与环境因素相关。研究总结出临床使用中PET/CT可靠 性评价的实践方法，为提高设备可靠性提供了参考信息，为设备之间可靠性对比提供了参考方案。

目的 运用Minitab对磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）设备性能的长期稳定性进行分析。方法 利用 Minitab 17.0软件分析3台MRI设备（MRI-1、MRI-2和MRI-3）性能的长期稳定性，分析项目包括影像均匀性、信噪比、层 厚和纵横比；使用时间轴序列法对性能指标中的空间分辨力进行研究。结果 性能检测多数项目的长期质量控制过程 为Ⅰ级，过程性能指数Pp＞1.67；MRI-1和MRI-2设备所有检测项目过程性能均为Ⅱ级及以上；MRI-3设备的影像均 匀性处于Ⅳ级，应查找原因并增加检测频次。结论 通过使用Minitab对磁共振成像设备进行过程能力分析，可以客观地 判断MRI设备生命周期内的性能稳定性，有助于了解设备运行状态，确定质量控制检测频率；通过过程性能分析结果可以 判断设备保养情况和关键部件更换周期，保障设备性能处于良好状态，为诊疗服务提供可靠的保障。

目的 以人机交互研究取向的可用性概念作为依据，对数字X线摄影术（Digital Radiography，DR）设备的人机交互 可用性进行研究。方法 采用专家调研法确定可用性评价的项目指标，采用德尔菲法建立可用性评价模型。对5款国产DR设 备分别进行评分，对比不同型号间的可用性评价结果。结果 5款DR设备的可用性评分总分均值和各接口的评分均值在3个 组别间均有显著性差异（P<0.05），其中少于3个月组的评分明显低于其他组评分，其他两组间无显著区别（P>0.05）。此 外，不同型号的DR设备的可用性评价结果，在总分均值和1年以上组别中有显著不同。结论 可用性评价可以全面的评价DR 设备各人机接口的安全性和有效性，有助于DR设备的研发改进，促进国产设备完善升级。

目的 收集糖尿病患者的眼底彩色照片，建立基于深度卷积神经网络的计算机视觉模型，探讨其在糖尿病视网膜病 变（Diabetic Retinopathy，DR）转诊中的应用。方法 收集苏州地区糖尿病患者眼底照片，其中训练集（n=350）和内部验 证集（n=100）照片来自苏州大学理想眼科医院，测试集来自苏州市立医院（n=200）。对眼底照片进行分类，分为DR无 需转诊组和需转诊组。基于测试集表现评价模型分类能力，并与两名眼科医生进行比较。此外，采用Grad-CAM技术对计 算机视觉模型进行可视化解释。结果 EfficientNet模型在各模型中表现最佳，且优于低年资眼科医生[准确度（Accuracy， ACC）为0.840，敏感度（Sensitivity，SE）为0.793，特异性（Specificity，SP）为0.859]，但略低于高年资医生（ACC 为 0.925，SE为0.862，SP为0.951）。在EfficientNet模型的辅助下，低年资医生的ACC 升至0.915，SE为0.828，SP为0.951。同 样，高年资医生的ACC 达到0.965，SE为0.931，SP为0.979。结论 基于深度卷积神经网络的计算机视觉模型在DR转诊二分 类任务中表现较好，优于低年资眼科医生。该模型可辅助眼科医生诊断，提高准确度。

目的 探讨基于纹理特征的自动化机器学习（Automated Machine Learning，AutoML）在窄带成像技术结合放大内镜 （Narrow-Band Imaging-Magnification Endoscopy，NBI-ME）图片中区分早期和进展期食管鳞癌的应用。方法 收集苏州大 学附属第一医院内镜中心食管鳞癌NBI-ME图片1507张，随机分为训练集（1264张）和验证集（243张）。使用MATLAB软 件，提取整张内镜图片，共计32个纹理特征变量。将上述变量载入H2O平台进行AutoML二分类建模。另收集苏州大学附 属第二医院内镜图片（278张）作为外部测试集。同时邀请1名低年资和1名高年资内镜医生对外部测试集进行判读。采用 受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线下面积（Area Under Curve，AUC）和准确度（Accuracy， ACC）等评估鉴别效能。结果 基于RF算法的AutoML模型在外部测试集中表现最优，其AUC为0.975，ACC为0.939，显著 优于其他模型，包括传统的GLM（AUC：0.776、ACC：0.687）和XGBoost模型（AUC：0.968、ACC：0.863）；同时也优 于低年资内镜医生（AUC：0.868、ACC：0.871）和高年资内镜医生（AUC：0.919、ACC：0.921）。结论 基于内镜图片 纹理特征的AutoML模型在食管早癌和进展期癌区别中展现出优秀的鉴别能力。

目的 基于深度学习算法构建内镜肠道准备评分的计算机视觉模型。方法 收集苏州大学附属第一医院消化内镜中 心（600张）及HyperKvasir数据库（1794张）的内镜图片共2394张，根据Boston肠道准备量表完成肠道清洁度评分 （0~3分，四分类），按 6∶2∶2 随机分为训练集（1439张）、验证集（478张）和测试集（477张）。选取3种深度学习 网络（DenseNet169、DenseNet121、EfficientNet B3），利用迁移学习方式训练肠道准备分类模型，并采用测试集的混淆 矩阵等指标评价模型分类能力，与高、低年资医师的分类能力进行对比。结果 成功构建3个基于深度学习的肠道准备分 类模型。各模型的分类准确度均较高，平均分类准确度为0.897，近似于低年资内镜医师（0.914），低于高年资内镜医师 （0.941）的分类表现。其中，DenseNet169模型表现最好，分类准确度（0.914）及平均精确度（0.892）均为最高。此外， 采用梯度加权分类激活映射算法，用热力图形式对模型的分类推理进行可视化呈现。结论 运用深度学习算法构建的内镜肠 道准备分类模型具有可行性，可通过多中心研究扩大样本来源进一步提高模型的分类及泛化能力。

目的 基于膝关节X线图像，采用深度卷积神经网络和迁移学习方法构建模型，以探讨其在骨质疏松诊断中的应用效 果。方法 收集江苏大学附属金坛医院的膝关节X线正位片，按比例8∶2分为训练集（400张）与内部验证集（100张）。从 ImageNet网站上选取ResNet、Xception、NASNet及EfficientNet 4个深度卷积神经网络，并冻结其首次预训练的参数，作为单次 训练组的模型框架；从Kermany-Chest X-Ray2017胸片数据集随机选取5856张图像，对这4个神经网络进行二次预训练，作为 二次训练组的模型框架。分别利用两组模型框架针对金坛医院的膝关节X线图像进行目标训练、构建骨质疏松的分类模型。 从Wani-Knee X-Ray2021数据集随机选取85张图像作为外部测试集。根据模型在内部验证与外部测试集中的表现评价其分类 能力。结果 二次训练组的模型准确度均高于单次训练组。4个深度卷积神经网络中，EfficientNet模型性能显著优于另外3个 模型。二次训练组的EfficientNet模型在内部验证集中准确度为0.918，F1值为0.918，受试者工作特征曲线下面积（Area Under Curve，AUC）为0.932；在外部测试集中准确度为0.824，F1值为0.848，AUC为0.846。结论 经胸片二次预训练建立的膝关节X 线深度学习模型，在骨质疏松分类应用中，优于单次预训练模型。使用深度卷积神经网络迁移学习技术有助于小样本数据集 更准确地进行分类、预测等任务。

目的 基于DeepLab V3+网络框架，构建深度学习计算机视觉模型，实现对上消化道溃疡内镜图片较精确的语义 分割。方法 DeepLab V3+网络框架的编码器首先通过多个并行的、具有不同采样率的空洞卷积层，之后通过一个全局 平均池化层对图像进行特征提取，实现多尺度提取特征；而解码器部分对深度特征层进行4次上采样，与浅层特征层进 行堆叠并调整堆叠层大小，使其和输入图像大小一致，得到模型的预测结果。结果 在内部验证集中，该模型的准确度 （Accuracy，ACC）为0.963，平均交并比（Mean Intersection Over Union，mIoU）为0.927；外部测试集中，该模型的ACC 为 0.958，mIoU为0.915；均优于传统算法U-Net（内部验证集ACC为0.810，mIoU为0.785；外部测试集ACC为0.779，mIoU 为0.732）。结论 DeepLab V3+网络框架在识别病灶方面准确度高，具有较好的临床实践性。

目的 针对放疗标记点出现在两层CT图像的情形，提出一种基于标记点结构体积比（Volume Ratio，VR）确定标记 点中心纵向位置，进而确定放疗原始等中心纵向位置的方法，并进行测试和初步应用。方法 使用一台西门子CT模拟机， 选取放疗盆腔扫描协议RT_Pelvis，扫描水模体及其上的一个金属标记点，层厚和层间距均为5 mm。根据不同的重建初始位 置偏移（ΔBegin），以间隔0.1 mm重建50套不同的CT图像序列，对应标记点中心的50个标称纵向位置偏差（ΔLNGm）。 对标记点出现在2层图像上的CT序列，通过勾画得到2个标记点结构并计算出标记点VR，研究VR随标记点中心ΔLNGm的 变化规律。最后，选取20例盆腔肿瘤患者，应用上述变化规律，计算得到ΔLNGm值，进而得到相应的原始等中心纵向位置 数据。结果 ΔBegin的值从1.9 mm到3.7 mm的19个CT图像序列，标记点出现在两层CT图像上。随着ΔLNGm从1.6 mm逐渐 增加到2.5 mm，VR的值也从接近0逐渐增加到1。使用公式：VR=a+b×ΔLNGm +c×ΔLNGm 2进行拟合，得到a、b和c的数 值分别为0.7334、-1.4277 mm-1和0.6129 mm-2。对选取的20例盆腔肿瘤患者通过勾画标记点结构计算得到VR的值，分别通过 手工查表和使用公式求解方程两种方式，计算得到ΔLNGm，两种方式的结果一致。结论 对放疗标记点出现在两层CT图像 的情形，标记点结构VR随标记点中心的ΔLNG有一定的变化规律，利用该规律可以计算出标记点中心的纵向位置，进而计 算出放疗原始等中心的纵向位置，为物理师确定放疗原始等中心的精确位置提供了有益的参考。

目的 比较PVMED-iCurve、AccuContour和DeepViewer 3种国产软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干结构的准确性。 方法 选取2021年1月至2022年10月收治的20例头颈部肿瘤患者为研究对象，分别使用PVMED-iCurve、AccuContour以及 DeepViewer 3种软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干结构。以手动勾画作为参考标准，通过对比上述3种自动勾画的体积差 异（ΔV%）、Hausdorff距离（Hausdorff Distance，HD）和Dice相似性系数（Dice Similarity Coefficient，DSC），评估3种 软件自动勾画脑干结构的效果。结果 PVMED-iCurve、AccuContour和DeepViewer 3种软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干 结构的ΔV%分别为6.01%±17.77%、-2.49%±9.33%以及-9.68%±11.17%；HD分别为（7.74±3.05）、（2.83±1.18）、 （4.00±2.16）mm；DSC分别为0.81±0.05、0.89±0.05以及0.85±0.06。3种软件两两比较，DSC差异均有统计学意义 （P<0.05）。结论 3种软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干结构，均能达到较好的勾画效果。3种软件比较，AccuContour在自 动勾画脑干的体积、位置和形状方面最好。

目的 研究加速器绝对剂量的变化对鼻咽癌调强放疗（Intensity Modulated Radiotherapy，IMRT）计划大野Portal Dosimetry（PD）剂量验证结果的影响。方法 选取12例行IMRT计划的鼻咽癌患者进行研究。每例治疗计划中，选择机架角 为0°的射野（记为AA0），该射野是大野，由两个分野组成。对AA0野，制作相应的PD剂量验证计划并在一台Clinac iX加 速器上执行。通过两个PD分野的矩阵相加，得到大野AA0的PD剂量分布矩阵。通过使用不同的系数与AA0射野的测量剂 量分布矩阵相乘，模拟加速器绝对剂量的变化。采用3 mm/3%的Gamma分析参数，使用PD软件模块分析得到不同绝对剂量 变化情况下AA0大野的Gamma通过率（G值）。使用dp表示加速器绝对剂量变化的相对百分比。对dp在-5.0%~5.0%范围内 以间隔0.5%取值，分析G(dp)的变化。对G(dp)的数据使用四次多项式拟合，由拟合公式计算得到G值的最大值（Gmax）以及 G≥95%对应dp值的变化范围（R95）。结果 12个AA0射野的G(0)均>95%（96.91%~99.38%）。当dp向正负方向偏离时，总 体上G值呈下降趋势，但是G(0)不是G(dp)的最大值，G值随dp的变化呈拱形形状。Gmax值的范围为97.08%~99.41%，R95值的 范围为6.3%~12.0%。当-1.5%≤dp≤2.3%时，所有12个AA0野的G值均≥95%。平均Gmax对应的dp为0.6%。结论 加速器绝对 剂量的变化对鼻咽癌IMRT计划大野的PD剂量验证结果有一定影响，为了获得较好的PD剂量验证结果，应将加速器绝对剂 量的变化控制在合理的范围内。本研究为评估大野的PD剂量验证结果以及测量校准加速器绝对剂量的质控工作，提供了有 益的数据参考。

目的 探讨层厚大小对使用CT/SIM Check模体联合iQA 软件检测放疗CT模拟机数据结果的影响。方法 对1台西门子 Sensation Open CT模拟机，使用6种放疗扫描协议扫描1套CT/SIM Check模体，扫描完成后重建1.5、2、3、4和5 mm共5种层 厚的CT图像序列。使用iQA软件对这些CT图像序列进行自动分析并生成报表，对报表上的质控数据结果进行分析和比较。 结果 通过对报表数据进行分析，得到了6种扫描协议和5种层厚情形下22种参数的质控数据，对5种不同层厚的数据计算得 到了相应的四分位数间距值。由数据结果可见，HU均一性和插件4内标准差的数据随层厚的增加而减小；扫描中心纵向坐 标的数值随层厚的增加有下降的趋势；线宽比-灵敏度截面的数据随层厚的增加而变大。结论 使用CT/SIM Check模体联合 iQA 软件检测CT模拟机，层厚对HU均一性、插件4内标准差、扫描中心纵向坐标和线宽比-灵敏度截面的质控数据结果有较 大影响，对其他参数的数据也有不同程度的影响。本研究为物理师使用CT/SIM Check模体联合iQA 软件检测放疗CT模拟机 的质控工作，提供了有益的数据参考。

目的 针对放疗部门质控管理中存在质控记录不易查找、不方便统计等问题，探索开发移动端和桌面端的放疗质控记 录查询系统（Record and Query Application，RAQ）。方法 调研目前我院放疗部门实际工作中面临的具体问题，基于Spring Boot和Vue技术，设计开发放疗质控RAQ。结果 RAQ实现了对放疗质控的及时记录、快速查询、详细统计、在线报表及智 能提醒等功能，实现了台账统计由过去30 min左右缩短至2 min内。结论 RAQ实现了质控记录电子化，有效提高了放疗工作 人员对放疗质控管理的工作质量和效率，具有一定的推广价值。

目的 分析全球医用生物传感器领域的科学研究态势。方法 在Web of Science数据库中检索医用生物传感器相关论 文，通过文献计量学方法分析全球医用生物传感器科学研究态势，展示整个领域的发文概况，并识别全球领先国家、机构 和团队，进而通过社会网络分析法分析各国在该领域国际合作中的参与情况。结果 1990—2022年，全球医用生物传感器 科技论文共12520篇，2018—2022年发文量占比超过50%（54.72%），临床应用和技术改进相关高频词较多。中国发文量 （4070篇）居全球首位且2012—2021年的年均复合增长率高达25.58%。美国发文量（2595篇）和年复合增长率（10.53%） 均低于中国，但篇均被引频次高于中国（43.12 vs. 23.95）。中美两国是全球国际合作中心，美国在国际合作定量指标方 面略优于中国，其他国家发文量均不足1000篇，相应地国际合作也较少。全球发文量前20位机构中（≥90篇），有6家在 中国，5家在美国，中国科学院的论文数量居全球首位。全球发文量超过20篇的通信作者共9人，其中我国占5人。结论 全 球医用生物传感器领域科学研究活跃，近五年研究成果快速积累。我国在该领域的发文量居全球首位且近十年保持快速增 长，以中国科学院为代表的我国科研机构研究活跃。美国在该领域的发文量和增速均低于中国，但论文影响力和国际合作 表现均优于中国，在全球合作中发挥桥梁作用。其他国家在该领域的发文量相对较少，影响力较弱。

目的 通过对全球医用传感器领域的发明专利分析揭示技术开发态势。方法 以智慧芽数据库收录的全球医用传感器 发明专利为研究对象，从技术开发的时间趋势、技术开发生命周期、技术热点、技术开发主要国家/地区、全球主要专利 权人等角度揭示医用传感器领域的技术发展态势。结果 全球医用传感器领域共有发明专利申请25554组，近十年技术开发 活跃，处于快速增长期，发明专利申请数量和申请人数量都呈现快速增长的态势；技术开发聚焦于压力传感器、换能器、 电极、控制系统等方向，其中压力传感器和换能器是发明专利申请数量最多的技术方向；中美两国技术开发最为活跃，中 国申请人聚焦于压力传感器的研发，美国申请人聚焦于换能器的研发；中美两国发明专利在国内外均获得授权，中国不足 10%专利在国外获得授权，以国内市场为主，美国多达40%专利在国外获得授权，海外市场布局广泛。国外技术开发企业 占据主导地位，飞利浦、美敦力、西门子等医疗器械巨头引领全球医用传感器领域发展，中国技术开发则以大学占据主 导，品驰、迈瑞和联影等代表性中国企业也在积极开展技术创新。结论 通过对全球医用传感器领域的发明专利进行分析， 揭示该领域的技术开发现状与趋势，从情报学角度为我国医用传感器研发提供信息支撑。

目的 分析全球医用生物传感器临床试验注册现状，了解我国生物传感器的临床应用情况。方法 在ClinicalTrials.gov 中检索生物传感器相关临床试验数据，利用文献计量学方法，从注册数量、国家/地区分布、申办者类型、完成情况及结果 发布情况、研究类型及试验分期和研究疾病等多个角度，对全球医用生物传感器临床试验注册现状进行描述性分析。 结果 全球医用生物传感器相关临床试验共183项，开展于美国的数量最多（95项），申办者中66.67%是高校/医院。其中， 40.98%已完成，10.93%已发布结果；52.46%是实验性研究，研究疾病主要包括肿瘤/癌症（21项）和新型冠状病毒感染 （12项）。截至检索日期，我国医用生物传感器相关临床试验为4项，与美国尚存在一定差距。结论 全球医用生物传感器 临床试验在近10年有较大幅度增长，我国应进一步加强生物传感器在医疗领域的应用。

美国对医用传感器的资助主要从面向医疗需求和面向技术发展两个方面展开，资助力度相似。资助项目主要以探索 性科学研究为主，也包括针对创新型小企业的研究和转化项目。高校是项目资助的主要对象，工程与材料领域研究水平较 高，医疗研究基础强、资源丰富，产学研合作紧密的高校在项目竞争中更具优势。肿瘤生物标志物检测、神经系统与行为 研究、分子特异性反应机制和医学影像学方面的医用传感器研究初具规模。本研究总结了美国对医用传感器的项目资助模 式，分析了美国医用传感器的发展态势，为我国加强该领域顶层设计与布局提供参考。

不可逆电穿孔（Irreversible Electroporation，IRE）是在脉冲电场作用下，细胞膜脂质双分子层或生物组织产生不可 逆亲水性孔道的现象，其生物效应为使细胞产生凋亡或死亡。2021年，国家药监局批准了2个国产IRE设备上市。至今，这 个技术已经在国内多家医院进行了肝癌、胰腺癌、前列腺癌等的临床治疗应用，取得良好的治疗效果。本文综述了IRE肿 瘤消融技术的国内外发展情况，从其发展脉络展望未来发展方向。

目的 三阴性乳腺癌（Triple Negative Breast Cancer，TNBC）是难治性的恶性肿瘤。纳秒脉冲电场（Nanosecond Pulsed Electric Field，nsPEF）是一种新型的局部消融方法，适用于浅表肿瘤的治疗。本研究旨在探究nsPEF消融小鼠TNBC 的合适场强，并验证其治疗效果。方法 分别利用0、20、30 kV/cm的场强进行小鼠4T1肿瘤消融细胞凋亡的研究，并探究免 疫细胞浸润的情况。结果 30 kV/cm场强组肿瘤完全消融率达54.5%，脉冲后0 h和24 h肿瘤细胞总体凋亡率分别为74.0%、 34.8%。CD8+和CD4+ T细胞主要位于对照组肿瘤边缘，脉冲后肿瘤内部浸润增加，特别是在消融边界区。结论 30 kV/cm的 场强可有效消融小鼠TNBC，nsPEF促进免疫细胞向肿瘤内部浸润。

目的 高压超短电场脉冲通过瞬时、高能的局部电场变化，具有不破坏细胞完整结构、诱导细胞自主凋亡的生物学 效应，这在抑制血管重构、管壁增生、血管狭窄方面具有潜在的应用价值。本研究自主研发出一款新型高压超短电场脉冲 系统，探究该系统对兔下腔静脉作用后的生物学效应。 方法 利用1000 V/cm、1 Hz高压超短电场脉冲电刺激实验兔下腔静 脉60次，常规饲养后，在术后第3天处死后，解剖分离实验兔下腔静脉血管标本，送HE病理染色常规检查。 结果 成功制备 自主研发新型高压超短电场脉冲系统，高压超短电场脉冲作用点区域平滑肌凋亡，血管壁变薄，局部血管内皮细胞无明显 损伤；无电刺激对照区域血管内皮细胞、平滑肌细胞及血管壁结构完整。 结论 高压超短电场脉冲，具有高选择性消融平滑 肌细胞，保持周围血管内皮及平滑肌细胞、组织结构完整性的作用。

目的 探究超短纳秒脉冲电场（Nanosecond Pulsed Electric Field，nsPEF）是否能够促进成纤维细胞向成骨细胞的表型 转化。方法 用0、5 kV/cm的场强刺激成纤维细胞，观察其在普通培养基和三向分化诱导培养基中生长情况，蛋白印迹测定 细胞内调控生长及分化Hippo通路下游信号分子水平，并通过体内注射细胞-凝胶复合体进行裸鼠体内成骨实验。 结果 5 kV/cm nsPEF促进了成纤维细胞的增殖，并促进了成骨、成软骨分化，但对成脂分化影响不显著。低能量脉冲电场 刺激抑制了Hippo通路下游各信号分子磷酸化水平，促进了裸鼠体内成骨，灰度分析显示，YAP1及LATS1的磷酸化蛋白与 非磷酸化蛋白比值在5 kV/cm的脉冲电场刺激后明显降低，提示HIPPO信号通路受到抑制（P<0.05)。结论 低强度nsPEF刺 激有效促进了成纤维细胞的增殖和表型转化，并在裸鼠模型上证实了可行性和有效性。

目的 通过纳秒脉冲电场（Nanosecond Pulsed Electric Field，nsPEF）对体内外心肌细胞的实验研究，探讨其对细胞 凋亡及对心脏活动的影响，并通过转录组研究进一步探讨机制。方法 利用0~20 kV/cm场强对体外H9c2心肌细胞进行各50次 电击的消融试验，确定能实现有效细胞凋亡的参数，进一步在此参数下进行小鼠心肌消融及转录组研究。 结果 15 kV/cm场 强+50次电击体外心肌细胞在0、24、48 h的凋亡率分别为62.3%、78.8%、80.6%，可见消融区域线粒体膜结构明显破坏， 诱导心肌细胞进入凋亡调控，导致心肌细胞释放细胞色素c；小鼠心肌完全消融率达76.2%。 结论 15 kV/cm场强+50次电击 通过破坏线粒体诱导心肌凋亡并最终实现消融区域心肌细胞坏死性凋亡，且不影响心脏周围的其他组织，可作为心房颤动 （Atrial Fibrillation，AF）消融的有效手段。

目的 纳秒脉冲电场治疗设备的临床应用，需要准确稳定获取脉冲输出电流幅值。由于治疗用脉冲前沿陡、脉宽 短、电磁干扰强，故本研究旨在研发一种新型的脉冲电流检测技术，以实现脉冲电流检测功能。方法 采用高性能隔离 式电流传感器进行脉冲电流采样，电流信号调制衰减后通过阻抗匹配和差分的方式进行传输，现场可编译门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）缓存模数转换后的电流数字量信号，以通讯方式传输到微控制芯片进行电流数据的分析 处理。采用多层板的印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）设计，增强抗干扰性。结果 静态直流测试和实际负载下的 动态脉冲测试误差均≤5%，实现了纳秒级别的稳定采样。结论 该纳秒脉冲电流检测模块能满足医用级治疗设备的应用要 求且方便集成，具有较强的临床实用性。

癌症已成为威胁人类健康的主要疾病，传统治疗方法虽有疗效，但都有一定的禁忌证和副作用，而不可逆电穿孔作 为一种新的局部物理治疗肿瘤技术，相对于传统的肿瘤治疗方式，具有独特的优势，可用于邻近血管、神经等重要器官和 组织的治疗。临床研究表明，微秒级电脉冲产生的细胞不可逆电穿孔在消融肿瘤的同时会带来人体明显的肌肉收缩和心律 失常现象，而纳秒脉冲消融肿瘤则通过改变脉冲发生器的硬件实现方式，提高电压，压缩脉宽，克服了上述缺点。本文介 绍纳秒脉冲消融肿瘤技术的兴起与优点，综述国内外纳秒脉冲消融肿瘤的研究与临床应用现状，分析纳秒脉冲消融设备的 迭代技术优势，从纳秒脉冲功率技术、纳秒脉冲电场分布、电场强度阈值和不同电脉冲参数消融肿瘤带来的不同量效关系 等方面展望了纳秒脉冲消融肿瘤关键技术的最新动态及发展方向，并对纳秒脉冲消融肿瘤设备的临床应用进行了展望。