【摘 要】
：
我国恶性肿瘤患者的数量逐年上升,恶性肿瘤已成为威胁人类生命健康的重大疾病。肿瘤放射治疗因其治愈率高、适应病症范围广等优点,成为临床治疗肿瘤的重要方法之一。在实施放疗之前,临床肿瘤放疗医生和物理师需要设计和优化肿瘤放疗计划,以确保在最大程度杀死癌细胞的同时,使正常组织受到的照射剂量最小。基于知识的计划（Knowledge-Based Planning,KBP）是一种数据驱动放疗计划方法,通过利用大量
论文部分内容阅读
我国恶性肿瘤患者的数量逐年上升,恶性肿瘤已成为威胁人类生命健康的重大疾病。肿瘤放射治疗因其治愈率高、适应病症范围广等优点,成为临床治疗肿瘤的重要方法之一。在实施放疗之前,临床肿瘤放疗医生和物理师需要设计和优化肿瘤放疗计划,以确保在最大程度杀死癌细胞的同时,使正常组织受到的照射剂量最小。基于知识的计划（Knowledge-Based Planning,KBP）是一种数据驱动放疗计划方法,通过利用大量先前优化的计划来对新计划进行预测,是近年来研究的热点。随着深度学习的发展,利用深度学习的方法对肿瘤放疗剂量进行预测的方法展现了它的优越性。与传统方法不同,基于深度学习的剂量预测方法无需手动提取特征即可对肿瘤患者受到的放疗剂量分布进行快速而准确的预测。本文基于2020年第62届美国医学物理学家协会年会（American Association of Physicists in Medicine,AAPM）举办的Open KBP挑战赛数据集,对深度学习方法在三维剂量预测上的应用进行了探索,主要研究成果如下:（1）剂量预测神经网络结构改进方法:对放疗三维剂量分布预测网络U-Net进行改进,探究了深度学习中卷积神经网络结构对三维剂量分布预测性能的影响,包括残差模块、注意力机制模块和网络级联。测试结果证实了这些改进的有效性,U-Net单模型的平均绝对剂量预测误差为2.619 Gy,结合了残差模块、CBAM模块的U-Net级联网络在参数量提升约4.5倍的情况下将平均绝对剂量预测误差降低至2.442 Gy;（2）剂量预测神经网络结构搜索方法:针对手动设计卷积神经网络结构的局限性,提出了一种基于梯度的神经网络结构搜索框架U-NAS,可自动高效地搜索最优性能的剂量预测网络结构。U-NAS单模型的平均绝对剂量预测误差为2.597Gy,其级联网络的误差为2.407 Gy;（3）剂量预测神经网络对抗学习集成方法:针对使用传统集成方法计算和时间成本较高的问题,本文提出了一种基于对抗学习的集成框架KDA-Net,利用知识蒸馏的原理,将U-NAS搜索出的结构作为教师模型,将U-Net作为学生模型,学生模型的参数量和预测时间不随用于集成的教师模型的数量而变化。KDA-Net将U-Net单模型的平均绝对剂量预测误差从2.619 Gy降低至2.565 Gy。
其他文献
耻感文化是中国传统文化中重要的组成部分,但随着市场经济的高速发展,对个人金钱利益的追逐使得中国传统道德文化逐渐被人们抛弃,社会上为了追求个人私利而违背道德的事件时有发生,羞耻情绪淡化和缺失的状况日益突出,而且随着社会不道德风气的蔓延,社会人际关系变得紧张,出现了信任滑坡、信任危机,长此以往的发展必将导致社会稳定的破坏,社会经济的衰退,寻找一种有效的方法来改善这种情况已经是迫在眉睫。羞耻情绪作为一种
与两电平直流变换器相比,飞跨电容多电平直流变换器具有更低的器件电压应力和更小的电感电流纹波。因此,飞跨电容多电平直流变换器非常适合于中高压领域及高效高功率密度场合。与两电平直流转换器不同,飞跨电容多电平直流变换器不仅需要将输出电压调节到给定值并限制电感电流以避免过流,而且还需要平衡飞跨电容电压。由于飞跨电容多电平直流变换器是含有系统约束的多变量强耦合非线性系统,因此设计一种能够平衡飞跨电容电压并在
遵守交通规则是每个公民的基本素养,它是维护城市道路交通系统和谐有序的的重要保证。但现实生活中仍然存在着横穿马路、逆行、闯红灯等违规行为。社会情境下,这些违规行为具有突发性和稍纵即逝性等特征,个体难于做出概率量化的效用评估。情绪可以迅速为个体提供有关的信息,成为风险决策的有效线索和依据,进而影响违规行为的发生和发展。本研究通过控制预期情绪和违规行为结果（获益或损失）等变量,着重探讨了在过街情境下,预
电力用户用电需求的增长,使得供电方电力供应与电力用户用电需求之间的矛盾愈加突出,用电信息采集系统的稳定运行可缓解矛盾的加剧。用电信息采集系统故障伴随系统使用产生,由于缺少智能诊断方法,当出现故障时,无法快速排除故障会给整个系统的运行维护带来极大障碍。尤其台区户变关系异常和线损异常严重影响电力用户的用电体验,直接给电网公司带来巨大的经济损失。现有故障诊断技术研究单一,没有充分利用用电信息采集系统自身
永磁联轴器是一种基于气隙磁场耦合来传递转矩的无接触传动装置,与机械联轴器相比,具有过载保护能力强、维护成本低、可靠性高、缓冲吸振能力强等优势。其中,相较于径向永磁联轴器,轴向永磁联轴器结构更紧凑,在隔离密封场合中应用更广泛。本文以轴向永磁联轴器为研究对象,对转矩特性进行分析与优化,研究的内容主要为以下几个方面:1.建立轴向永磁联轴器的3D有限元模型,发现转矩与气隙磁密密切相关,定量建立气隙磁密与转
改革开放以来,我国各行各业发展取得了巨大成就,人民的生活水平得到了极大提升,保险意识也随之增强。重大疾病保险自1994年引入中国,多年来得到飞速发展,日益成为健康险中最为重要的险种之一。2020年11月26日新重疾表颁布,中国银保监局要求各大保险公司推出相应的新重疾产品。因此,从学术角度以新重疾表为背景对重疾险的定价做系统研究具有现实客观意义且十分必要。基于上述背景,本文以30岁男性为例,分别用传
1984年江陵张家山出土的汉简中,有一部《引书》,原文抄写在113枚竹简上,据推断系西汉吕后二年（公元前186年）传抄本。《引书》之"引"是导引的省称,记述了导引养生理论、生病的原因与预防方法,记载了35个导引术式的名称、动作要领和部分导引术式对身体的功用以及用导引术式治疗疾病的方法。导引养生之术在两汉时期广为流行,《引书》则是一部系统的导引著作,从理论和实践两个方面介绍了导引的功用,其方法以形
水电能源由于其清洁性与可再生性,在我国能源发展史中起到十分重要的作用。灯泡贯流式机组由于其投资省、工期短、土建规模小等优点被广泛应用于中低水头且流量相对较大的水电站。但其自身结构的独特性,容易使机组在运行过程中产生振动,常规的振动不会危及到水电机组的安全运行,但如果产生长时间的周期性振动或共振,会对供电质量、机组寿命甚至整个电力系统产生重大影响。因此开展灯泡贯流式机组振动与声音在线监测系统的研究具
高速主轴是进行精密磨削加工的重要部件,随着超精密制造行业的不断发展和进步,它的应用也越来越多,而且对精度、转速等都有越来越高的要求。气浮主轴的性能优越,以空气作为润滑介质,主轴转子不与轴承直接接触,能够轻易地达到高转速且不会产生过多的热量。但目前气浮主轴主要应用的是小孔节流形式的轴承,承载力较小,因此,为了提高承载力,本文研究了多孔质节流轴承。本文使用FLUENT软件对多孔质静压气体轴承的静态性能
作为一种非言语表达,手势在日常交流中被广泛使用。先前的研究已经证明,手势能够促进听话者对信息的回忆和理解,但其研究对象主要集中在表征性手势（如标志性手势）的作用上,人们对节拍手势的潜在价值知之甚少。近年来,一些研究开始探讨节拍手势对听话者回忆和理解语篇的影响,但其研究结果并未达成一致。我们尚不清楚,观察节拍手势是否有利于促进听话者对信息的回忆和理解。关于节拍手势所设置的位置、任务的认知难度等因素是