调强放射治疗子野权重优化方法研究

由于子野分割带来的误差, 使得调强放疗(Intensity Modulated Radiation Therapy, 简称IMRT)计划系统所制作的计划往往不能满足临床要求。 本研究将采用基于共轭梯度法的子野权重优化方法来减小此误差, 提高制作计划的效率和效果。 采用共轭梯度法优化子野权重和微调子野形状, 最终使得子野分割前后强度误差最小。 在精确放疗系统中对常见的临床病例（鼻咽癌和周围性肺癌）进行测试, 通过对比靶区和危及器官的剂量体积直方图以及CT片上的等剂量线, 发现子野权重优化后靶区的平均剂量分别从87.0%提高到100.2%和从90.0%提高到98.4%, 更好地满足临床要求。     

Development of Accurate/Advanced Radiotherapy Treatment Planning and Quality Assurance System (ARTS)

A prototype of accurate/advanced radiotherapy treatment planning and quality assurance system (ARTS) is developed and key technical issues related to the improvement of the treatment accuracy is studied. After a brief introduction to the prototype of ARTS, the advanced development in key technical issues is presented, including image data processing and human body modeling, fast and accurate hybrid dose calculation, multi-objective optimization of inverse planning, intelligent patient positioning, and dose verification.     

NiPt/SBA-15纳米催化剂的制备及其催化水合肼分解产氢性能研究

本研究采用浸渍还原法制备了不同金属比例的NiPt双金属负载SBA-15（介孔二氧化硅）催化剂,对其催化水合肼脱氢性能进行了研究。研究结果表明,在催化剂的制备过程中Pt和Ni形成了合金,两种金属的电子协同效应可以有效地促进催化剂的催化性能,SBA-15与金属活性组分之间的相互作用有助于改善催化剂的催化性能和循环稳定性。Pt6Ni4/SBA-15催化剂催化水合肼脱氢的反应活化能为45.6 kJ/mol,TOF值为2123.3 h-1,优于大部分已经报道的催化剂。     

基于共轭梯度法的调强放疗射束强度分布优化

针对逆向调强放疗中强度分布优化涉及的参数多, 且临床上对其优化速度要求高的特点, 将医生期望的靶区剂量和周围正常组织剂量限制转化为二次函数形式的目标函数, 然后利用共轭梯度法对该目标函数进行优化。 最后采用一例C形靶区紧密包围危及器官的模拟病例和一例临床常用的前列腺实例, 在PC机（CPU E7200@2.53GHz, 2.00GB内存, Windows XP）上对强度分布优化效果进行测试, 对模拟病例10 s便找到最优解; 而对前列腺病例20 s便可以找到最优解; 且两个测试病例优化所得强度分布对应的剂量分布均满足要求。 测试结果表明, 采用共轭梯度法优化强度分布具有快速和效果好的优点, 因此可以将其应用在精确放疗系统中。 The beam intensity map optimization of Intensity Modulated Radiation Treatment(IMRT) is a large scale optimization problem because of thousands of parameters involved. A fast and efficient approach was studied in the paper according to the clinical requirement for high speed and good results. Firstly, the clinical prescribed dose of Planning Target Volume(PTV) and dose volume constraints of Normal Tissue and Organ at Risk(OAR) were transformed into a quadratic objective function. And then Conjugate Gradient(CG) was adopted to optimize the objective function. At last, a simulated case and a clinical case were used to test the approach. The results showed that the optimization process need 40 s while satisfied results could be obtained in 10 s for simulated case and the optimization process need 1 min and 20 s while optimized results could be obtained in 20 s for the clinical prostate case. So it can be found that the approach of proposed in this paper is valid and efficient, and can be used to the accurate radiation therapy system.     

弓形折流板开孔位置的数值模拟研究

在相同的开孔面积和开孔数目前提下,本文数值研究在开孔位置不同时圆缺高度为0.2D(D为折流板直径)的单弓型折流板换热器的壳程换热与流动阻力问题。数值结果表明:在折流板压强高的“高压区”,均匀地开孔对减小换热器壳程压降效果更好,其综合换热性能的性能评价因子E值也更好;在壳程入口速度为0.1m/s时,通过改变开孔位置,壳程压降可优化3%左右。     

Al3+-芦丁二元络合物荧光光度法测定银杏叶中总黄酮的含量

根据黄酮类化合物能与Al3+形成稳定的荧光络合物,以芦丁为标样,建立了一种测定银杏叶总黄酮的荧光分光光度法.激发波长λex=436 nm,发射波长λem=483 nm,方法检出限为1.27×10-9 mol·L-1,线性范围在1.64×10-9～3.63×10-5 mol·L-1之间,回收率为99.8%～104.2%,相对标准差(RSD)为1.94%.     

精确放射治疗中改进的楔形挡板剂量修正算法

在精确放射治疗中,精确计算楔形挡板的楔形因子是精确修正加入楔形挡板后剂量值的关键。提出了基于衰减系数法思想的改进楔形野剂量修正算法,首先计算了楔形挡板材料的线性衰减系数,再根据楔形挡板的实际剖面尺寸,建立了线性拟合公式计算射线束穿过楔形挡板的实际厚度,精确计算楔形因子,并以AAPM55号报告提供的45°楔形挡板进行了验证。该方法在保证计算精度的同时减少了大量离轴测量数据,减轻了物理师的负担,可以作为一种有效的楔形挡板修正算法应用于放射治疗计划系统中。     

荧光分析法测定杜仲叶总黄酮含量的研究

根据黄酮类化合物能与 Al3 形成稳定的荧光络合物 ,建立一种测定杜仲叶总黄酮的新方法。用 6 0 %乙醇加热回流提取杜仲叶有效成分 ,以芦丁为标样 ,选择激发波长 λex=4 36 nm,发射波长 λem=4 83nm,采用荧光分光光度法测定杜仲叶中总黄酮含量 ,并进行加标回收实验 ,验证方法的准确性。方法检出限为1.2 7× 10 -9mol·L-1,线性范围在 1.6 4× 10 -8— 3.6 3× 10 -5mol·L-1之间 ,线性回归方程 :y=17.92 3x 1.398,相关系数 r=0 .9989,平均回收率 99.8%— 10 4 .2 %。相对标准差 (RSD) 0 .84 % ,本法操作简便、快速、准确 ,具有良好的分析应用前景。     

虎杖提取物中白藜芦醇的荧光分析研究

建立了一种荧光检测虎杖提取物中白藜芦醇的新方法,探讨了白藜芦醇荧光检测的最佳条件,其激发波长和发射波长分别是336和380nm。白藜芦醇荧光强度与浓度在0～1.68×10-5mol L的范围内具有良好的线性关系,相对标准偏差为2.39%～4.45%。检出限为8.84×10-10mol L。     

剂量引导精确放射治疗中三维评价算法设计及实现

针对临床剂量学验证中二维评价方法只能反映每张平片上剂量分布情况, 并根据剂量引导精确放疗系统中三维剂量验证需求设计算法实现对三维剂量分布的比较。 根据公式, 在Visual C++控制台下实现剂量偏差、 位置偏差及γ分析三维评价算法。 设计两个计划进行算法验证: 计划1为方野照射等效水, 用于验证算法的正确性; 计划2为适形野照射仿真头模, 用于验证算法的实用性。 结果表明, 计划1中, 对剂量偏差,容许值范围内通过率为100%; 对位置偏差和γ分析, 容许范围内通过率为100%,容许边界值处为100±7.7%。 计划2中, 3种算法通过率分别为88.35%、100%和95.07%。 这说明该算法可用于剂量引导精确放疗系统中实现三维剂量分布的评价。