首页 > 文献资料
-
蒙特卡罗法对参考测量程序测定γ-谷氨酰基转移酶活性浓度不确定度的评价
目的 建立蒙特卡罗法(MCM)评定参考测量程序不确定度的方法学.方法 方法学建立.根据JCGM 101:2008建立MCM评定不确定度的方法学,并以γ-谷氨酰基转移酶(GGT)参考测量程序为例,通过MATLAB软件计算GGT活性浓度、不确定度与包含区间；GUM法评定其不确定度作为对照.结果 GUM法评定时,标本A测量结果为(95.8 ±2.4)U/L(k =2),包含区间为[93.4U/L,98.2 U/L],标本B为(180.0±3.9)U/L(k=2),包含区间为[176.1 U/L,183.9 U/L]；MCM评定时,标本A测量结果为(95.8±2.4) U/L,包含区间为[93.4 U/L,98.2 U/L],标本B为(180.0±3.9) U/L,包含区间为[176.2 U/L,183.8 U/L]；MCM模拟输出量为正态分布.结论 当输出量是正态分布时,MCM与GUM法评定结果相近；当输出量分布未知时,可将MCM作为GUM方法的验证或确认贵法.
-
基于蒙特卡罗剂量计算模型的Leksell 4C伽马刀单源高分辨率高精度剂量学特性
目的 建立蒙特卡罗剂量计算模型,模拟计算Leksell 4C伽马刀单源高分辨率剂量分布.方法 搭建基于MPI环境的蒙特卡罗程序MCNPX并行计算平台,使用环形探测器和经过事先验证的2种降方差技术(源出射方向偏倚采样和部分结构内终止电子跟踪)模拟计算Leksell 4C伽马刀单源高分辨率高精度剂量场分布数据.比较不同光子和电子截止能量设置对模拟计算结果准确性的影响.结果 模拟计算得到的Leksell 4C伽马刀单源剂量场分布数据空间分辨率更高,径向分辨率为0.1 mm,统计误差<1％,模拟计算用时约24 h.对于直径为4、8、14、18 mm的准直器,其焦平面Profile半影宽度和单侧半高宽分别为1.0、1.1、1.2、1.3 mm和2.2、4.3、7.3、9.3 mm.光子的截止能量分别为1 keV和10 keV时模拟计算结果与既往研究符合的较好,但电子的截止能量分别为1 keV和521 keV时模拟计算结果与既往研究符合的较差.结论 基于MPI环境的蒙特卡罗程序MCNPX并行计算平台能在可接受的计算时间内获得高分辨率高精度的剂量场分布数据.在模拟时需谨慎设定光子和电子的截止能量.
关键词： 蒙特卡罗法 伽马刀 Leksell 4C 剂量计算 -
利用MC方法计算小鼠体内辐射剂量的体素模型的建立
目的 建立一个与蒙特卡罗方法结合进行辐射剂量计算的小鼠体素模型.方法 采用一只28 g雄性裸鼠的序列切片图像,对此序列图片进行配准、组织识别、分割、颜色赋值后,后在蒙特卡罗程序MCNP中赋予一定的物理属性.结果 建立了一个可以满足剂量分布计算所需精度,并且模拟计算时间适中的小鼠体素模型,此模型器官数量为14个,体素大小为0.2 mm×0.2 mm×0.2 mm.结论 该研究所建立的小鼠体素模型可用来进行电离辐射剂量学的模拟计算,以开展放射医学、核医学及空间辐射医学等相关领域的研究.
-
蒙特卡罗N粒子运输法计算与实际测量的60Co治疗机剂量分布比较
目的 探讨蒙特卡罗N粒子运输法(MCNP)模拟计算的可行性.方法 用百分深度剂量(PDD)分布及标准峰值散射因子(NPSP),比较水模体计算值和实际测量及报告值之间的差异.结果 在10 cm×10 cm射野时,测量值和计算值之间差异无统计学意义(t=-0.41,P>0.05),而在5 cm×5 cm及12 cm×12 cm时,测量值与计算值之间差异有统计学意义(t=7.2、-4.6,P<0.05).计算值和报告值之间符合良好,差异无统计学意义(t=-1.906,P>0.05).同一射野大剂量点下百分深度剂量随深度增大而减少,同一深度处百分深度剂量随射野增大而增大;同一深度处射野中心轴上的剂量高,向射野边缘剂量逐渐减少.结论 利用蒙特卡罗MCNP可以建立一组准确和全面的百分深度剂量及标准峰值散射因子参数,为放疗质量保证和质量控制提供依据.
-
新生儿庆大霉素的群体药代动力学模型及其预测血药浓度能力的评价
目的建立庆大霉素的群体药代动力学模型并考察该模型预测血药浓度的能力.方法收集常规血药浓度监测中的30例新生儿80对庆大霉素血药浓度时间数据进行分析;根据Shein er等提出的群体药代动力学思想,编制估计群体参数和个体参数的程序,目标函数小值以Mo nte Carlo算法求得;预测能力通过计算ME和RMSE来考察.结果新生儿庆大霉素的群体药代动力学参数分别为:Ke:0.22±0.022 h-1,V d:0.51±0.06 L*kg-1,Cl:112±10 mL*h-1*kg-1;群体分析组和预测组的预测血药浓度与实测值显著相关(γ=0.920和0.946);预测组ME和RMSE分别为 0.001 mg*L-1和0.84 mg*L-1.结论该模型能较好地预测新生儿庆大霉素的血药浓度.
-
125I放射性粒子在骨介质中剂量分布的蒙特卡罗模拟
目的:应用蒙特卡罗方法建立6711型125I放射性粒子模型,计算其在不同骨介质中的剂量分布,为进一步分析125I放射性粒子治疗头颈部肿瘤的剂量分布提供依据.方法:应用MCNP4C软件(截面库DLC-200)建立 6711型125I放射性粒子模型,计算其剂量率常数及在水介质中的径向剂量函数值,并与美国医学物理学家协会(American Association of Physicists in Medicine, AAPM) 2004 年发布的 TG43UI 报告推荐值对比验证125I 模型.利用该模型,采用ICRU44报告推荐的成人不同骨介质的元素组成及密度编写MCNP材料卡,计算125I模型在不同骨介质中的剂量分布.结果:应用MCNP4C软件建立的125I放射性粒子模型的几何形态及规格符合AAPM的TG43UI要求.模拟得到了125I模型剂量率常数Λ=0.977 78 cGy/(h · U)及在水介质中的径向剂量函数值,并得出125I模型在不同骨介质中的径向剂量分布.在同样的介质深度,125I粒子的剂量沉积能力自骨皮质、骨松质、软骨、水、黄骨髓、红骨髓依次递减.在介质深度分别为0.01、0.1、1 cm处,125I粒子在骨皮质中的剂量沉积分别是在水中的 12.90倍、9.72倍、0.30倍.结论:本研究建立的125I放射性粒子模型可靠性好,可用于后续在骨介质中的模拟计算.125I放射性粒子在不同的骨介质中的剂量分布不等同于水,能量主要沉积在骨介质表面,因此在制定靶区毗邻骨组织的125I粒子植入计划时应考虑骨介质的影响.
-
基于排队系统仿真分析技术的海上平台医疗系统设计
目的:在海上平台医疗系统设计中引进排队系统仿真分析技术,提高系统的保障能力.方法:利用排队系统仿真分析技术定量分析医疗系统的运行指标.结果:采用该项技术优化设计后,海上平台医疗系统的运行指标得到改善,系统性能进一步优化.结论:排队系统仿真分析技术可作为海上平台医疗系统设计的有效分析手段.
-
双链DNA生物膜弹性模量的蒙特卡罗模拟
目的 研究吸附于微悬臂梁基底上双链DNA生物膜的弹性模量.方法 采用基于中观连续介质液晶理论的Parsegian经验势,描述粗粒化DNA圆柱之间相互作用能;采用蒙特卡罗法模拟加载前后DNA链的微观分布模式;采用思想实验法和宏观连续介质压缩弹性杆模型,预测DNA生物膜弹性模量.结果 双链DNA生物膜的弹性模量约为0.1 ～80 MPa.结论 对比随机分布模式,经典的六角形均匀分布假设低估了DNA生物膜的弹性模量;封装密度的增加和缓冲盐溶液浓度的减小均有助于提高DNA生物膜弹性模量.这些结果对进一步认识临床工作中相关DNA生物膜的力学性质及其调控规律具有重要意义.
-
蒙特卡罗模拟在城市进攻战斗减员预计风险分析中的应用
目的:应用风险分析的理论方法改进现行预测方法.方法:以城市进攻作战减员预计为例,整理分析了历史数据和影响减员的不确定因素,确定了日均减员率的统计分布,以定量判断模型为基础,设定参战人数、地形、气候、态势、突然性、战斗效能等因素,应用蒙特卡罗方法进行模拟,采用Microsoft Excel和Crystal Ball 2000建立了相应的预测模型,对减员模拟结果进行风险分析.结果:城市进攻作战日均减员率可用正态分布变量表达.结合上述因素的量化值,1 000模拟的结果为,日均战斗减员率均数0.42%,标准差0.21%.结论:蒙特卡罗模拟方法是改进现行预测方法的有效手段.
-
基于蒙特卡罗EGS4算法的核素内照射吸收剂量计算方法探讨
目的 以蒙特卡罗EGS4算法(Monte Carlo EGS4,MC EGS4)为基础,用时序性SPECT/CT检查探讨核素内照射治疗吸收剂量的计算方法.方法 用体模标定153Sm放射性浓度与SPECT图像灰度值的关系;用RMI467型CT体模标定不同组织物理密度与CT图像灰度值的关系;优化MC EGS4计算程序.以此为基础,通过时序性SPECT/CT检查和累积尿液的放射性测定,计算4例肿瘤多发骨转移患者153Sm-乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP,按体重注射24.1 MBq/kg)内照射治疗后不同靶器官的三维吸收剂量分布和病灶、骨髓、脊髓、盆腔性腺组织的吸收剂量.结果 SPECT和CT图像的灰度值分别与153Sm放射性浓度和组织物理密度之间存在线性对应关系(P＜0.05).多发骨转移癌患者骨转移灶的153Sm-EDTMP吸收剂量分布明显不均,放射性累积中心点吸收剂量高,边缘区域剂量降低.1例患者高点内照射吸收剂量率为4.3×10-8 Gy·s-1,左髂骨转移灶高吸收剂量约为5.6 Gy,病灶边缘吸收剂量为2.0 Gy.其他3例患者病灶高点吸收剂量率分别为4.5×10-8,3.5×10-8,3.8×10-8 Gy·s-1.结论 基于MC EGS4算法,用时序性SPECT/CT可计算核素内照射治疗患者的病灶和其他靶器官吸收剂量及其三维分布.
-
湖南省某市居民经大米途径镉暴露的风险概率评估
目的 了解湖南省某市市售大米中的镉含量,预测当地居民经大米暴露镉的致癌与非致癌风险概率.方法 采用分层抽样并以在当地市场模拟购买的方式收集大米样品70件;利用石墨炉原子吸收光谱法检测样品中的镉含量;结合当地居民食物消费数据、应用Crystal Ball软件对镉暴露水平进行致癌及非致癌风险概率模拟.结果 该市样品中大米镉含量均未超标,平均值为(0.073 ±0.054) mg/kg.根据风险商计算结果,约5％的该市居民存在非致癌风险,3.52％的存在致癌风险.结论 大米镉污染问题不容忽视,针对高暴露人群应进一步加强风险监测与控制,尽可能降低镉暴露危害.
-
蒙特卡罗方法在健康风险评估中的应用
传统的人群健康风险评估主要开展确定性分析.然而健康风险因素具有多变量、随机性、时变性、非线性等特点,往往给健康风险评价带来不确定性问题.健康风险评价的不确定系统分析方法中,以概率统计为核心的蒙特卡罗方法因建模预测的可靠性、高效性和适用性逐渐在各个领域得到应用.该方法主要通过随机模拟、统计试验,在假设变量概率分布模型的基础上抽样,从而得到可靠的系统近似值.如何生成优质的随机数、开展有效的随机抽样是应用的关键.将蒙特卡罗方法与一般数值方法结合,可弥补其在小概率或大系统问题中运算速度较慢、计算结果偏低等不足,更高效、更准确地评估、预测风险,对疾病控制评价及卫生政策的修订具有广泛的应用前景.
-
基于光子计数探测器的X线CT蒙特卡罗仿真
目的:基于光子计数探测器的X线CT(Photon Counting Computed Tomography,PCCT)较传统CT成像突出的特点是可实现多参数成像,包括基物质成像和单能量成像等.然而,当前商用光子计数探测器的计数率低、能量分辨率有限,大大限制了PCCT更为广泛的临床应用.为了更好地研究PCCT成像技术,本文系统地研究了基于光子计数探测器的X线CT蒙特卡罗仿真方法,深入探讨了K值效应及能量段宽度对成像质量的影响.方法:首先通过PENELOPE(Penetration and Energy Loss of Positrons and Electrons)仿真软件对PCCT成像系统进行设计,完成光子计数探测器的配置,其后基于仿真系统完成不同体模的能谱CT数据仿真.针对K值效应及能量段宽度对图像质量的影响,对相关数据进行了定量分析.结果:本研究设计的PCCT成像仿真系统能有效地实现能谱CT数据采集与成像性能分析,其中对比剂在K缘处的对比度噪声比较其在非K缘处高,并且对比剂在适当宽度的能量段里获得优质的图像.结论:本研究设计的PCCT成像仿真系统能有效地实现能谱CT数据采集与成像性能分析.
-
Monte Carlo法用于新生儿阿米卡星的群体药动学分析和认证
目的：用Monte Carlo算法编制群体药动学分析程序并认证该方法估计药动学参数和预测血药浓度的能力.方法：用阿米卡星作为模型药物，对来自42名新生儿共142对血药浓度时间数据进行分析；根据Sheiner等提出的群体药动学思想，我们编制了估计群体参数和个体参数的程序，目标函数小值以Monte Carlo算法求得，方法的认证采用经典药动学程序3p87作为对照，预测能力通过计算预测血药浓度的均方根误差(RMSD)和偏性(BIAS)来考察.结果：我们自编的程序运行稳定；本法提取的群体参数与3p87得到的一致，学习样本与认证样本的预测浓度与实测浓度显著相关(相关系数分别为0.995和0.990)，预测误差大多数小于1 mg/L，认证样本RMSD和BIAS分别为0.58和-0.07 mg/L.结论：本法估计参数准确，预测血药浓度能力令人满意.
