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一个数字化的孕妇物理人模型的开发及其在核医药学上的应用
具有物理性质的人体解剖模型的开发是当今世界的前沿课题.国内的虚拟数字人体开发正在进行阶段,并将涉及物理性质的人体解剖模型的开发.本文结合实例阐述应用于核医学上的一个孕妇物理人模型的具体开发步骤,包括图像的获取、配准、分割、三维显示、以及如何将分割后的结果导入蒙特卡罗模拟计算程序EGS4.本文还介绍了相应的注意事项及应用软件工具, 同时给出了部分模拟计算结果.
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鼻咽癌调强放疗对吞咽功能保护的前瞻性研究
目的 吞咽功能障碍是鼻咽癌放疗后的主要并发症之一,不同的放疗技术造成的吞咽功能损伤也有较大区别.本研究旨在探讨调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)技术对鼻咽癌患者吞咽功能的保护作用.方法 选取2011-09-01-2012-12-30福建省肿瘤医院初治无远处转移的Ⅰ~ⅣA期鼻咽癌患者90例,分成保护吞咽结构调强组(IMRT-P)、常规调强组(IMRT-C)和二维常规放疗组(2D conventional radiotherapy,2D-CRT),每组30例.比较3组患者吞咽功能损伤的发生率和严重程度以及各吞咽结构在放疗计划中的剂量学差异.结果 随访至2014-12-30,随访时间3~36个月,中位随访时间为28个月,随访率100%.吞咽功能损伤总发生率为46.7%(42/90),其中IMRT-P组33.3%(10/30),IMRT-C组50.0%(15/30),2D-CRT组76.7%(23/30).IMRT-P组重度损伤为0,中度损伤为2%;而2D-CRT组出现重度损伤为13%,中度损伤为7%.在剂量学方面,IMRT-P计划中,吞咽结构咽缩肌(PC)和喉(GSF)的平均剂量(Dmean)、受照体积(V40、V50、V60分别表示接受40、50和60 Gy照射体积占整个体积的百分比),明显好于IMRT-C和2D-CRT计划,P<0.05.其中吞咽结构PC在IMRT-P计划中的Dmean和V50分别为47.4 Gy和4.05%;IMRT-C组的Dmean和V50分别为49.4 Gy和5.13%;而2D-CRT组的Dmean和V50分别为57.7 Gy和10.6%.结论 调强放疗可以有效降低吞咽结构照射剂量从而减少吞咽功能损伤的发生率.
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局限期小细胞肺癌累及野放疗淋巴结区域受照剂量与失败关系的研究
目的 分析局限期小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)患者采用累及野照射(involved field radiation therapy,IFRT)时各淋巴结区受照剂量与淋巴结失败的关系.方法 在接受根治性放疗的局限期SCLC患者原治疗计划中勾画第1至10组淋巴结引流区,记录每组淋巴结转移情况及其所受目的性或附带照射剂量.照射野内、野边缘、野外失败分别定义为失败淋巴结体积位于80%处方剂量曲线内、80%~20%、20%处方剂量曲线外.结果 勾画76例患者1 216组淋巴结引流区.中位随访时间17.4个月.初诊时各淋巴结区转移率超过50%的为4R(68.7%)、4L(57.9%)、10R(57.9%)、2R(56.6%)、7(51.3%)区.淋巴结区有阳性病灶时,均接受了处方剂量照射.而未发生转移时,受到平均附带照射剂量超过3 000 cGy的淋巴结区有:3P、4L、7、6、4R、5、2L.淋巴结中位无失败时间9.8个月.仅1例患者发生纵隔淋巴结照射野外失败.其余患者照射野外失败位于锁骨上区或原发病灶对侧肺门.结论 SCLC患者采用IFRT照射纵隔淋巴结区时,未发生转移的淋巴结区可以受到相当剂量的附带照射.而纵隔淋巴结照射野外失败较少见,与所受附带照射剂量贡献有关.
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医用透视机的辐射剂量学性能评价
在医用X射线诊断中,带影像增强器的透视系统已广泛应用于心血管摄影、钡餐造影研究、外科矫形和介入放射学等一些复杂的X射线检查,它对全民的集体剂量贡献已占据全部X射线诊断检查的25%~40%。近年来引起人们的极大关注。本文作者通过对16台不同类型透视机的剂量学性能检测,讨论了在透视检查中建立诊断参考剂量值的问题。 一、材料和方法 选择4家医院16台透视机,调查研究了3种剂量学性能参数:①影像增强器入射表面剂量率(IIESDR);②模体入射表面剂量率(典型值ESDR和大值ESDRmax);③病人上消化道钡餐检查中的剂量面积乘积(DAP)。
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石英的辐射剂量学特性研究
电子自旋共振(ESR)技术现已广泛应用于辐射剂量测量,近年来人们试图寻找更多的环境和生物材料做为辐射事故剂量计,估算事故剂量.国内外对石英受大剂量照射后的稳定信号做了一些研究[1,2].本实验以一批熔融石英样品作为实验对象,研究其经60C0 γ照射在0~6 Gy剂量范围内的剂量学特性.
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中低能X射线输出量测算的研究
中、低能X射线输出量的测算是放射治疗中辐射剂量学的一项重要内容.国际原子能机构(International AtomicEnergy Agency,IAEA)第277号技术报告将X射线的能量范围划分为高、中、低能3部分,高能是指加速器和60 Co治疗机产生的X及γ射线;中能为深部X射线治疗机产生的100~300kV的常压X射线;低能是指10~100 kV的X射线[1],而国内则通常把临床上使用的中、低能X射线分成3种,即深层治疗为150~400 kV(0.5 mm Cu复合滤过片);浅层治疗为80~120 kV(1~1.4 mm Al滤过片);接触治疗为10~60kV(0~1.0mm Al滤过片)[2],显然,浅层治疗介于中低能两者之间.
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BJX-Ⅰ型立体定向X射线放射肿瘤治疗系统
本文介绍"BJX-Ⅰ型立体定向X射线放射肿瘤治疗系统"的组成、功能指标及主要技术.系统由治疗计划系统(Treatment Planning System,TPS)软件和机械辅助定位系统组成,软件系统根据辐射剂量学原理,用患者CT数据、医用电子直线加速器X射线参数及治疗计划设计参数,计算患者体内剂量场分布.系统采用关系型数据库、现代医学图像处理、可视化计算和人机交互技术,实现了可对一个患者进行多计划、多靶点、多弧形治疗方案的智能化设计.机械辅助定位系统可以对病灶精确定位,并确保患者在治疗过程中的位置精度.对于影响弧形治疗辐射束边缘梯度分布的问题,通过对X射线限束装置的特殊设计得到解决.
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低剂量X线对作业人员健康的影响
长期接触低剂量X线对作业人员健康的影响,国内外资料报道较少。本文为探讨低剂量X线对作业人员健康的影响,特进行了调查。 一、对象和方法 1.对象 观察组对象为医用X线、工业X线探伤作业人员共92人,其中男性71人,女性21人,男女比例为3.4:1,平均年龄32.5岁。对照组选择天津铁路分局某医院不接触X线的健康医务人员116人做对照。其中男性87人,女性29人,男女比例为3.0:1,平均年龄31.8岁。观察组与对照组年龄、性别差异无显著性(p值>0.05)。 2.方法 (1) 辐射剂量学调查 根据GB5294-85放射工作人员个人剂量监测方法,对1993年以……
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多层螺旋CT进展与辐射剂量表达
多排螺旋CT的迅速推广应用有益于临床医学诊断,但同时也增加了受检者医疗照射,增加一定的电离辐射风险。然而相应的放射防护监测及评价的前提是准确表达并测量其辐射剂量。因此本文侧重辐射剂量学角度,分析探讨影响多排(层)螺旋CT扫描所致辐射剂量的主要因素。正确掌握这些X射线CT所致辐射剂量的表达及其测量与评价方法,成为放射防护学界、医学物理学界、临床医学放射学界以及医疗器械研发部门等共同关注的重点和热点。
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基于食管癌放射治疗计划的剂量学研究
目的 应用三维治疗计划系统(3D-TPS)比较研究食管癌的不同照射方法,评价常规三野等中心照射(RT)、三维适形(3D-CRT)、调强适形放射治疗(IMRT)在靶区剂量及正常组织保护方面的不同.方法 采用三维治疗计划系统对12例经病理证实的中下段食管癌的患者CT定位图像分别设计3种放射治疗计划,分别为RT,3 D-CRT,IMRT,计划的处方剂量均为50 Gy,通过治疗计划及剂量体积直方图(DVH)比较靶区及危及器官剂量的差异.结果 RT,3 D-CRT,IMRT的95%计划靶体积(PTV)及95%大体肿瘤体积(GTV)的剂量有统计学意义,3 D-CRT和IMRT优于RT;3种计划的靶区适形度指数、PTV剂量变异度指数、处方剂量覆盖GTV百分比均以IMRT计划为好,3D-CRT、IMRT减少了双肺受照20 Gy体积百分比(V20),均有统计学意义;3种计划的脊髓大所受剂量、心脏1/3体积的所受剂量均在可耐受的范围内,IMRT为小,P>0.05.结论 3 D-CRT、IMRT在靶区适形度和靶区剂量上均优于RT,能获得均匀的剂量分布,且能降低周围敏感器官的所受剂量,正常组织所受剂量均能在耐受范围内.
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电磁辐射剂量学研究进展
电子科学技术的迅速发展,微波、射频等电子产品的日趋广泛应用,使得职业人员和公众受到的电磁辐射照射日益增加.从迅猛发展的移动电话(手机)[1,2]、电脑显示器(VDT)、微波炉、电视、音响,到广泛应用的高功率微波雷达、高压电线周[3]、电视塔周、微波站,无线通讯设备等,都大量产生各种不同频率的电磁辐射.
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辐射剂量学概论(三)
3辐射剂量学当前研究的主要问题3.1辐射剂量学当前主要活动的领域很难明确地划分现代辐射剂量学的领域,它不断地随着电离辐射应用范围的开拓而发展,但有几个领域是较为成熟或较为广泛应用的,例如"量和单位"、"电离辐射剂量学基、标准","活度的基、标准"以及各主要应用电离辐射领域内的辐射剂量学如"辐射防护剂量学"、"放疗剂量学","环境辐射剂量学"、"辐照剂量学"以及"考古剂量学"等等.从电离辐射的类别划分,则有"X、γ光子剂量学"、"电子及β射线剂量学","中子剂量学"、"重粒子剂量学"和"宇宙射线剂量学"等等.不论如何划分,各分支领域都包含有相应的测量和测量结果的解释问题,在辐射防护中统一称之为监测,即测量和对测量的评价.在以上诸多的领域中,为活跃的是辐射防护剂量学,当然这也是在任何电离辐射的应用中,人们十分关心辐射对人的伤害的缘故,因而对其量度就成为较受重视的课题.但在各种电离辐射的测量中,以放射治疗剂量学要求为精细和严格,这是因为它直接关系到肿瘤治疗效果及其副作用--电离辐射对正常组织的伤害.
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辐射剂量学概论(二)
2辐射剂量学的量和单位2.1辐射剂量学量和单位的发展概况1925年成立了"国际辐射单位和测量委员会(ICRU),这是一个非官方的专门从事电离辐射剂量学工作的学术团体,这个机构特别着重于研究推荐各国采用的电离辐射量和单位.
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辐射剂量学概论(一)
1 辐射剂量学的物理基础1.1 辐射剂量学的含意和范围(1)本文所论的辐射剂量学仅指电离辐射剂量学,不包括非电离辐射如紫外、可见光、红外及微波等电磁辐射.它主要研究电离辐射能量在物质中的转移、吸收规律、剂量分布及其与辐射场的关系,辐射剂量的测量、计算方法等,它是电离辐射引起受照物质效应的物理量度 .
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辐射量及其单位的含意和概念
卫生部《放射诊疗管理规定》(第46号令)(以下简称《管理规定》)已于2006年3月1日在全国正式施行,标志着放射卫生监督管理工作已经步人了一个新的发展时期.在放射防护中,往往要用到一些特定的概念和物理量,有的同志难以理解和掌握.为了提高监督、监测能力和水平,重温不同历史时期的一些辐射量和单位概念的演变,掌握和应用辐射剂量学中常用的辐射量和单位,辐射防护中常用的量和单位,对适应新的工作需要是有益的.
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蒙特卡罗技术在辐射剂量学中的应用
由于蒙特卡罗模拟能够细致地描述粒子在物质中的输运过程,辐射剂量学中的许多问题都可以利用蒙特卡罗技术来解决.本文讨论了蒙特卡罗技术在辐射剂量学中的主要应用方面以及近年来的发展方向,并通过实际的计算结果说明应用该技术能够对辐射剂量学的研究起到非常重要的推动作用.
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Voxel体素模型在辐射防护的应用和进展
当机体接受放射性物质或放射线的主动或被动照射时,不可避免地受到一定的辐射损害.器官剂量和有效剂量是评估机体受到辐射危害的重要指标;然而由于其无法直接测量得到,并且不同的组织/器官对于射线的辐射敏感性不同,引起的放射性损伤程度各异,因此越来越多的研究者致力于开发计算机人体乃至动物体的仿真模型,并结合蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)统计软件模拟真实照射条件下受照者的辐射剂量在体内的分布情况.尤其是近年来根据真实机体的解剖数据构建的体素模型的迅猛发展,使得辐射防护研究水平得到较大提高.该模型结合CT断层扫描技术,由尸体的冷冻切片照片数据构建而成,更加接近真实的机体.本文简要阐述了近年来人体和动物体素模型在国内外的发展及其在国内外辐射防护领域的应用,就体素模型在该领域的研究进行了较为全面的综述,并对其面临的科研困境予以深入探讨.旨在指导后续工作能够利用更为逼真的模型更加准确地模拟计算得到真实机体无法测量的实验数据,从而更好地开展辐射防护工作.
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动态旋转体部伽玛刀辐射剂量学蒙特卡罗模拟研究
目的:在同一蒙特卡罗(MC)模拟平台上,对不同型号的动态旋转体部伽玛刀辐射剂量学进行MC模拟研究.方法:①根据体部伽玛刀聚焦照射模式,选择代表机型,即OUR-QGD型体部伽玛刀和LUNA全身伽玛刀;②基于EGSnrc分别进行MC建模;③利用EBT3胶片和160 mm有机玻璃球模体测量焦点处剂量分布进行MC模型验证;④利用验证的模型进行剂量学研究.结果:OUR-QGD型体部伽玛刀和LUNA全身伽玛刀的MC模型模拟结果分别与对应的实验测量进行对比,不同准直器条件下,剂量分布半高宽偏差均≤1 mm,MC模拟的输出因子和厂商数据对比,偏差均在±4%之内,并进一步对偏差进行了分析.结论:动态旋转体部伽玛刀辐射剂量学MC模拟研究,基本可以为目前临床使用的不同机型体部伽玛刀的辐射剂量学质量控制提供重要参考和依据.