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小波分解結合自適應神經模糊推理系統(tǒng)的呼吸預測研究

作者:朱丹; 王偉; 付東山 天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院放療科、國家腫瘤臨床醫(yī)學研究中心、天津市“腫瘤防治”重點實驗室、天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學研究中心; 天津300060

摘要:目的:研究一種方法精確預測胸腹部腫瘤放射治療中的非規(guī)則呼吸運動.方法: 提出基于小波分解和自適應神經模糊推理系統(tǒng)的呼吸運動預測方法(WANFIS), 利用小波分解將呼吸信號分成基線、低頻和高頻三部分, 并分別采用線性擬合、自適應神經模糊推理系統(tǒng) (ANFIS)、 簡單移動平均進行預測, 然后綜合三部分預測值作為呼吸運動預測結果.基于 30 例臨床數據回顧性分析, 將 WANFIS 算法與神經網絡 (NN)、 CyberKnife 放射外科系統(tǒng)的 Synchrony 呼吸同步追蹤系統(tǒng)、 ANFIS 這三種典型預測算法進行對照比較.結果: 本文提出的 WANFIS 算法的歸-化均方根誤差 (nRMSE)平均值為 0.09, 小于 NN 的 0.17、 Synchrony的 0.11以及 ANFIS 的 0.11.結論: WANFIS 能更好地預測非規(guī)則呼吸信號, 更有效地補償放療系統(tǒng)時間延遲.

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天津醫(yī)科大學學報

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