同步辐射的医学应用

介绍了同步辐射心血管造影术、计算机断层扫描术、肺部支气管成像术、乳腺成像术、辐射治疗等医学活体诊断和治疗技术的原理、应用现状以及近年来国际上各同步辐射实验室医学应用的发展情况．     

PET帮助医生了解酒精中毒症

 奈娃（图1右第1人）放下电话便向她的同事们宣布“35单位已运来”！周围的人顿时忙碌起来.奈娃是美国布鲁海汶国家实验室（BNL）正电子发射断层照相术医学部的研究人员,上述电话提醒她注意35毫居里的¹⁸FDG(¹⁸氟-萤光去氧葡萄糖)正从BNL的回旋加速器运往PETT。PETT是Positron emission Transaxial tomog-raphy的简称,即正电子发射断层照相术.其基本原理本刊前身“高能物理”1982年第3期上曾有介绍.     

深部闭锁断层周围的应力场、形变场

本文用三维有限单元法模拟计算了深部闭锁断层周围的应力场、形变场,分析了它们的时空变化特征。认为:活断层周围的水平应力在断层附近略有减小;由断层闭锁引起的应力增强区和相对减弱区在其两侧反对称分布,闭锁区周围较大范围内应力增强,比断层端部更能积累巨大的弹性应变能而孕育较强地震;地壳应力、形变的逆向变化可能与震源孕育过程的不同阶段相联系。     

111In-DOTA-mAb109单克隆抗体探针的制备及其分子显像的研究

以具有肿瘤靶向的新型单克隆抗体mAb109, 借助其表面的氨基偶联双功能螯合剂获得可用于放射标记的DOTA-mAb109, 制备了¹¹¹In-DOTA-mAb109分子探针. Radio-HPLC分析结果表明, 其标记率96%, 放化纯度大于98%. 体外稳定性实验结果表明¹¹¹In-DOTA-mAb109在NaAc、PBS缓冲溶液以及5%人血清白蛋白溶液中均具有很高的稳定性. 建立 PANC-1胰腺癌裸鼠模型, 通过Nano-SPECT设备观察其在模型动物体内的代谢情况: 在静脉注射18.5 MBq ¹¹¹In-DOTA-mAb109探针分别于24 h, 48 h, 72 h进行SPECT/CT的显像, 随着时间的延长, 其在肿瘤组织表现出代谢摄取的增高. 通过断层显像, 进一步分析, 可见从特点层面观察到肿瘤组织具有明显的放射性摄取. 上述研究结果表明, ¹¹¹In-DOTA-mAb109分子探针有望发展成为一种具有肿瘤靶向性的新型分子探针.     

发射光谱法测定碳钢断裂表层中的Mn

本文介绍了用高频火花光源激发样品，我点采样迭加曝光法，测量碳钢棒拉伸断裂层表面组分中的Mn，结果表明，分析方法的精密度RSD小于7％。     

X射线荧光CT成像中荧光产额、退激时间、散射、偏振等关键物理问题计算与分析

X 射线荧光 CT(X-ray fluorescence computed tomography,XFCT)是一种使用X射线荧光(X-ray fluorescence,XRF) 实现功能性成像的新技术,在生物医学成像中表现出较大潜力.但是,X射线穿过生物体的同时还会产生大量康普顿散射光子,对XRF信号的采集形成很强的背景噪声;因此,如何有效消除康普顿散射噪声对于提高XFCT成像质量至关重要.本文研究总结了 XFCT成像过程中涉及的物理过程,包括:荧光的产额、退激发时间、荧光发射角分布、荧光偏振态、康普顿散射角分布与散射光偏振态,并通过研究荧光与散射光物理性质的差异寻找去除康普顿散射噪声的方法.经过物理过程推导和分析计算,发现:1)高原子序数元素的K层荧光退激发时间极短,在现有探测器的时间分辨率条件下,无法分辨散射光与荧光;2) K层发射荧光的角分布各向同性,康普顿散射角分布在与入射光偏振方向附近取得最小值,而且入射光线偏振度越高,散射光的微分截面越小,偏振光源将有利于减少康普顿散射噪声;3) K层荧光线偏振度为零,而康普顿散射光子在一些散射方向上具有一定线偏振度,因此偏振态的差异可能用...     

地震动力: 由巨观到微观——1999年台湾集集地震

决定地震发生时的断层破裂能量和了解一个断层带的孕育与发展都需要地震和地质数据的结合.在一个大地震的发生过程中,藉由地震仪的记录分析,了解地震断层破裂过程中其断层的几何破裂行为及其机制,甚至分析其运动学上的灾害行为.在地震源分析中文章作者将以上行为分析称为地震的巨观分析.而地震的微观分析,则是以探讨当地震断层及破裂前缘持续向前前进时,其所需的破碎能量及其形成的极小颗粒之断层泥的物理化学机制.此断层滑移带中的断层泥之物理机制、化学组成及地震断层滑移带厚度,皆为了解地震滑移时摩擦行为及能量释放的重要参数.地震的巨观及微观行为的结合分析,为地震学上重要的突破,使人们得以进一步了解地震破裂过程中的摩擦行为、温度及压力的变化,并探讨地震时造成的地表位移、速度及加速度行为.但断层滑移带的断层泥并不易获得,除非有清楚的深部断层几何,并能以深钻的方式取得断层泥材料进行分析.1999年7.6级的台湾集集大地震产生地表或近地表8—12m的滑移,此近地表的滑移是钻井容易达成的,因此提供一次难得的机会,得出大地震滑移带的断层泥了解大滑移断层的动力机制.而2008年四川汶川地震为另一了解此巨观与微观机制的地震.     

基于PFDHA的X80管道应变失效可靠度计算方法

地质断层是长输油气管道的主要地质灾害威胁,断层灾害条件下管道会由于过大的应变而失效。现有基于应变设计的确定性分析方法相对保守,无法考虑管道结构、管周土壤和地震断层位移的多重不确定性。为此,提出了一种综合考虑管道几何尺寸、管土相互作用,以及断层位移不确定性的可靠性分析方法。采用管道设计应变数据库,建立管道设计应变与各影响参数间的神经网络预测模型,获得基于应变的断层错位下管道极限状态方程。通过Monte-Carlo模拟,计算得到特定断层位移下考虑管道尺寸参数、管土作用参数、内压等参数不确定性的管道失效概率。基于断层位移概率危险性分析流程(PFDHA),对断层位移的不确定性进行考量,得到各断层位移在不同服役期下的发生概率。结合既得的管道条件失效概率,基于全概率计算公式可得管道在该服役期内的失效概率。以管道穿越博罗科努-阿其克库都克断裂的新粤浙X80管道为例开展分析,获取了该管道在服役10年、20年、30年的失效概率。结果表明:新粤浙X80管道服役20年内满足CSA Z662规定的目标可靠性要求;服役年限大于20年后,该穿越段管道失效概率将超越最大允许的失效概率,需采取必要的抗震措施。     

线性Errors-in-Variables模型在确定汶川地震主震断层面中的应用

首先介绍线性Errors-in-Variables模型,给出求解回归系数的奇异值分解(SVD)算法和MATLAB源代码,其次指出在模型中所有变量均具有不可忽略的误差时,全最小二乘法得到回归系数估计更接近于模型中的真实系数,并通过理论分析和计算机仿真说明了这一结果,最后将线性模型和算法用于确定汶川大地震主震断层面,取得了与震源机制解一致的结果,说明了模型和算法的有效性。     

基于交替隐式有限差分法的快速早期乳腺癌时域微波断层成像

采用时域微波断层成像技术进行早期乳腺癌检测能够准确地获得乳房的电参数分布,具有明确的物理解释和医学诊断价值.临床应用讲究即时性,为了提高检测的速度,本文将交替隐式有限差分法应用到乳腺癌检测中,基于正反演时间步进成像算法进行成像分析,结果显示在保证精度的前提下,采用交替隐式有限差分法的成像时间可缩短为传统时域有限差分法的23%,提高了微波断层成像技术的临床可应用性.