12C6+束辐照引起的实验猪皮肤急性损伤反应的研究

探讨了正常皮肤对重离子辐照急性损伤反应的耐受性, 为重离子治癌临床应用提供安全性检测的实验依据。实验前10 min, 实验猪肌肉注射复方氯胺酮1.2 mg/kg进行麻醉, 然后在兰州重离子研究装置（HIRFL）辐照终端利用12C6+束照射, 辐照剂量分别为0, 12, 21和27 Gy, 辐照分3次完成, 剂量率约为1.2 Gy/min, Bragg峰区照射, 辐照后每隔7 d对照射野拍照并活检取样, 做HE组织病理学观察。不同剂量12C6+离子束辐照实验猪皮肤后, 皮肤外观反应随辐照剂量增大而加快, 表现为肿胀和色素沉积等; 皮肤组织结构的变化明显, 上皮细胞排列紊乱、 萎缩、 空泡变性; 基本恢复正常所需时间也越长, 且都存在明显的剂量效应关系。结果表明, 辐照剂量范围为0—27 Gy时, 重离子对正常皮肤的辐照是安全的。The tolerance of the normal skin to the acute radiation injury reaction induced by heavy ion beams has been studied experimentally. The experimental pigs were injected with 1.2 mg/kg ketamine in 10 min before irradiation and were irradiated with 0, 12 , 21 and 27 Gy 12C6+ ion at a dose rate of 1.2 Gy/min at the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou（HIRFL）. The total radiation dose was finished by 3 times at Bragg Peak Region of Heavy Ion Beams.The radiation fields of skin were taken photo and performed biopsy. The contaneous tissues of radiation fields were stained by HE and examined histopatholo gical changes every seven days after irradiation. The results indicated that the cutaneous appearance reaction became more faster with radiation dosage rising and presented with swollen, melanin forming and so on after irradiated by the carbon ions at different dosage. The Pathological examination showed noticeable changes in histological and structural of experimental pigs skin, such as atrophy, vacuolation, denaturation and arranged irregularly in epithelial cells. Furthermore, the time for return to normality became longer with the increasing of radiation dosage. All indexes demonstrated correlation between the does and effects. It is concluded that the irradiation of heavy ion beams to normal skin is security when the radiation dose range is about 0—27 Gy.     

基于TPS和蒙特卡罗计算的12C肿瘤放射治疗In-beam PET剂量监测研究

In-beam PET成像是碳离子放射治疗剂量监测的有效手段,可以对碳离子放疗过程的物理剂量分布和生物剂量分布进行实时监测。结合放射治疗计划系统(TPS)和蒙特卡罗(MC)模拟分别对静态均匀水模体和腹部肿瘤CT图像进行治疗计划设计、MC计算和PET成像,比较TPS肿瘤靶区剂量分布、MC模拟剂量分布和PET成像三者之间的一致性。TPS和MC模拟中相对生物学效应(RBE)的计算均采用线性二次模型(LQ)。研究结果显示,TPS和MC计算的静态均匀水模体、单野治疗腹部肿瘤的物理剂量、RBE加权剂量在SOBP区域的平均误差均在0.5%和2%以内。碳离子束流能量为120~400 MeV/u时,束流方向剂量深度分布与PET成像在SOBP区域的位置差异均在8 mm以内。In-beam PET可作为碳离子放射治疗中位置验证和剂量验证的有效手段。     

逐步回归方法在建立造纸蒸煮过程预测模型中的应用

(一) 蒸煮过程是造纸厂的一个重要组成部分,蒸煮的主要目的是除去纤维原料中的木素使其解离成浆。 对确定的蒸煮过程,浆的硬度是一个非常重要的质量指标,如硬度不当,除可显著地降低产品质量外,还会造成纤维原料、化学药品及能源消耗的增加。由于受多种因素的影响,加之尚无可用的硬度在线检测器,常常无法达到预定硬度。目前硬度的控制发展为计量设备加预测数学模型的方法。预测数学模型将硬度同过程中可在线测量联系到一起,从而实现硬度的间接在线检测,在一定程度上控制硬度。 应用预测数学模型的蒸煮过程控制可显著地提高浆硬度的一致性,由…     

X射线致HeLa细胞损伤过程中NADPH氧化酶的作斥

以HeLa细胞为实验材料,探讨了NADPH氧化酶在X射线诱导细胞损伤过程中的作用。结果显示,12Cry X射线辐照后细胞内活性氧（ROS）明显增加,在用NADPH氧化酶抑制剂处理后再辐照,则细胞内ROS降低到未辐照水平;同时辐照后NADPH氧化酶细胞质亚基p47^phox在细胞质积聚并和细胞膜亚基gp91^phox结合;Western blotting检测结果显示,NADPH氧化酶的关键亚基gp91^phox的表达量明显增加。以上结果说明,NADPH氧化酶可以被X射线激活,由其介导产生的ROS在X射线诱导HeLa细胞损伤过程中扮演重要角色。     

重离子束辐照对荷颊囊癌金黄地鼠血清微量元素的影响

探讨了重离子束辐照后荷颊囊癌金黄地鼠血清中微量元素含量的变化趋势。采用0, 4, 6, 8和12 Gy剂量的12C6+ 离子束对荷颊囊癌金黄地鼠辐照治疗后28 d取血, 应用原子吸收光谱仪火焰法测定血清中Fe, Cu, Zn, Mg和Ca 5种微量元素的含量。金黄地鼠成瘤后, 血清中微量Cu, Zn, Ca和Mg元素含量下降, 均明显低于正常组（P<0.05）; 不同剂量的重离子束辐照后28 d, 血清中5种微量元素在低剂量时均呈现继续下降趋势, 在6或8 Gy时恢复到正常组水平, 到12 Gy再呈降低的趋势, 存在一定的剂量-反应关系。重离子束辐照影响荷颊囊癌金地鼠血清微量元素的含量, 具有一定的临床意义。 To study the trend of the changes of trace elements in serum of golden hamster with cheek pouch carcinoma after irradiation by heavy ion beam, the cheek pouch carcinoma of golden hamster was exposed to different doses of heavy ion beam, after 4 weeks, the contents of Cu, Zn, Fe, Mg and Ca in serum were detected by flame method of Atomic Absorption Spectrometer. The contents of Cu, Zn, Ca and Mg in experimental groups with cheek pouch carcinoma were significantly lower than that of the normal group (P<0.05). After irradiated by 0, 4, 6, 8, 12 Gy heavy ion beam, the 4 Gy group showed a tendency downward, when the irradiation dose reached 6 Gy, the contents of Fe, Zn were increased, and decreased at 12 Gy. While Cu, Ca and Mg content of 8 Gy group rose to the highest, and decreased at 12 Gy. All of the results showed a dose reaction relationship (P<0.05). The irradiation of heavy ion beam maybe significantly affect the content of trace elements in serum of golden hamster with cheek pouch carcinoma.     

无界区域上具线性阻尼的二维 Navier-Stokes 方程的拉回吸引子

该文首先介绍拉回渐近紧非自治动力系统的概念, 给出非自治动力系统拉回吸引子存在定理. 最后证明了无界区域上具线性阻尼的二维Navier-Stokes 方程的拉回吸引子的存在性, 并给出了其Fractal维数估计.     

残差网络分层融合的高光谱地物分类

高光谱图像具有较高的空间分辨率,蕴含着丰富的空间光谱信息,近年来被广泛用于城市地物分类中。在高光谱图像分类过程中,空间光谱特征的提取直接影响着分类精度;传统的高光谱图像特征提取方法只利用了4或8邻域的像素进行简单卷积处理,因而丢失了大量的复杂、有效信息;卷积神经网络（CNN）虽然可以自动提取空间光谱特征,在保留图像空间信息的同时,简化网络模型,但是,随着网络深度增加,网络分类产生退化现象,而且网络间缺乏相关信息的互补性,从而影响分类精度。该工作引入CNN自动提取空间光谱特征,并且针对CNN深度增加所导致的退化问题,设计了面向地物分类的高光谱特征融合残差网络。首先,为了降低高光谱图像的光谱冗余度,利用PCA提取主要光谱波段;然后,为了逐级提取光谱图像的空间光谱特征,定义了卷积核为16,32,64的低、中、高3层残差网络模块,并利用64个1×1的卷积核对3层特征输出进行卷积,完成维度匹配与特征图融合;接着,对融合后的特征图进行全局平均池化(GAP)生成用于分类的特征向量;最后,引入具有可调节机制的Large-Margin Softmax损失函数,监督模型完成训练过程,实现高光谱图像分类。实验采用Indian Pines,University of Pavia和Salinas地区的高光谱图像来验证方法有效性,设置批次训练的样本集为100,网络训练的初始学习率为0.1,当损失函数稳定后学习率降低为0.001,动量为0.9,权重延迟为0.000 1,最大训练迭代次数为2×104,当3个数据集的样本块像素分别设置为25×25,23×23,27×27,网络深度分别为28,32和28时,3个数据集的分类准确率最高,其平均总体准确率（OA）为98.75%、平均准确率（AA）的评价值为98.1%,平均Kappa系数为0.98。实验结果表明,基于残差网络的分类方法能够自动学习更丰富的空间光谱特征,残差网络层数的增加和不同网络层融合可以提高高光谱分类精度;Large-Margin Softmax实现了类内紧凑和类间分离,可以进一步提高高光谱图像分类精度。