一种基于NURBS的三维统计形状建模方法

针对当前主动形状模型构建中的实际问题,本文提出一种整合NURBS技术的三维统计形状建模方法。首先对目标样本进行多边形网格化处理,再对其进行NURBS建模和曲面空间变换,然后对NURBS曲面上的控制点进行主成分分析,以生成相应的统计形状模型。为了验证该方法的有效性,我们将该方法应用于部分人体器官的训练样本集进行建模测试。实验结果表明,该方法可较为合理和准确地描述目标形状的变化模式,并能提高建模效率,减少存储空间的占用。     

MRI引导放射治疗中电子回转效应的蒙特卡罗研究

为了研究磁共振引导放射治疗对剂量分布的影响,采用蒙特卡罗方法研究了横向均匀磁场对6 MV光子束在4种不同人体组织材料与空气界面处因电子回转效应导致剂量分布的改变。模拟显示,对于电离能相近的几种材料,磁场对剂量分布扰动的差别较小,而且电离能较大的材料,这种扰动明显变小。结果表明,磁场的引入会影响光子束原有的剂量分布,且这种影响与材料的电离能有关。这意味着虽然磁共振引导放射治疗可以增强靶向精度,提高治疗效果,但磁场会导致光子束剂量分布的改变,且不同的组织这种改变也不相同,这将为相应的剂量算法研究带来了新的挑战。A Monte Carlo code was used to study the discrepancy resulted from the emergence of magnetic field in MRI guided radiotherapy. In this work, four different tissue phantoms with magnetic field and 6 MV photon were studied, and the dose distributions at the interface of phantom-air were evaluated. It is found that the differences of the dose perturbation are small between the materials with similar ionization energy. However, the dose perturbation decreased significantly for the material with high ionization energy. The results of this study demonstrate that magnetic field will change the dose distribution of photon beam and the dose perturbation associated with ionization energy of materials. It means that magnetic resonance imaging guided radiotherapy can enhance the target accuracy, but the magnetic field will change the dose distribution of photon beam, and the perturbation was not the same for the different materials of human tissue, it has brought new challenges for the research of dose algorithm.     

微型泵的物理模型与动态模拟

根据薄板的弹性振动理论和流体动力学理论 ,建立了能完整描述振膜式微机械泵的动态解析模型。导出了吸入过程和排出过程的流量、压力方程。揭示流量、压力等微机械泵性能参数与执行器输出以及负载之间的内在关系。而且在此基础上用有限元分析方法 ,建立了其数值模型 ,并且进行模拟 ,所得结果与实验符合较好。     

微型泵的驱动技术

本文通过对近几年来各类微型泵研究的比较,从微型泵设计的关键技术－驱动方式的角度进行考虑,着重以压电致动泵,热气致动泵,电磁致动泵和记忆合金振膜泵等微型泵进行讨论。     

磁场对MERT中次级光子剂量分布影响的蒙特卡罗研究

目的:磁场调制下的电子调强放射治疗可以有效的增加电子束的剂量跌落。电子束产生的次级光子将对靶区后的正常器官产生受量,本文以Monte Carlo的模拟计算研究磁场对电子束产生次级光子的剂量和剂量分布的影响。方法:将几种不同能量的电子束作为外照射源,以置于不同强度磁场下的三维水模为介质模型,使用FLUKA程序模拟电子束垂直入射到水模中引起的电子与物质的相互作用。结果:磁场对电子束的作用会减少水模次级光子的剂量,特别是穿透深度后的X射线污染区剂量迅速跌落。结论:磁场调制下的电子调强减少了电子束的X射线污染,这进一步降低了靶区后正常器官的受量,这意味着磁场调制下的电子调强放射治疗具有相当大的应用前景,但同时为磁场与放疗设备的整合和剂量算法研究带来了挑战。     

FIA系统的设计

报道了一种 FIA系统。该 FIA系统集成了 p H-ISFET传感器、微型泵以及传感器信号处理电路 ,体积实现微型化。实验结果表明 ,本系统具有响应速度快、稳定可靠等特点 ,且仅需微量待测液体