国产首台质子治疗装置治疗计划系统建模与验证调试方法初探

目的 介绍国产首台质子治疗装置配套治疗计划系统（未取得注册证的Raystation10B科研版）建模与初步剂量验证的方法与结果。并通过剂量验证结果分析验证建模精度。方法 治疗计划系统（TPS）建模方法主要包括积分深度剂量（integrated depth dose,IDD）曲线的采集与建模、空气中束斑采集与建模、通过扫描点距为2.5 mm、照射野为10 cm×10 cm的方野来进行绝对剂量标定建模。本研究通过测量3种不同复杂程度案例的剂量分布并与TPS的剂量分布对比,验证和分析建模精度并给出机器束流参数的要求和调试建议。结果 TPS模型拟合的低能区IDD曲线峰值比实际测量值偏低,中高能区拟合的较好。所有能区射程都拟合准确。3种不同复杂程度案例实际测量与治疗计划靶区平均剂量偏差都在±5%（国家型式检测标准）以内,高剂量梯度区域位置偏差（DTA）都<3 mm。结论 该治疗计划系统的建模精度总体上满足测量验证的要求。但由于TPS模型中蒙特卡罗模拟的IDD分辨率低且低能区布拉格峰非常尖锐,低能区IDD建模拟合精度不足。     

点扫描碳离子束流模型的蒙特卡罗模拟与验证的初步研究

目的使用蒙特卡罗程序FLUKA建立点扫描碳离子束流模型并对其进行验证。方法使用FLUKA建立同步加速器碳离子束流治疗头的几何模型, 匹配实验测量数据中的单能标称能量、高斯能谱分布、初始束斑大小以及束流的角分布等各项参数;利用治疗计划系统生成碳离子束流治疗计划, 通过γ分析比较FLUKA束流模型与治疗计划系统输出的剂量分布差异, 验证该模型的准确性。结果单能碳离子束流的深度剂量分布差异均在0.1 mm之内, 束斑大小最大差异为0.17 mm;对于每个靶区, 2 mm/2%标准下的2D-与3D-γ通过率均在95%以上。结论基于蒙特卡罗程序FLUKA实现了点扫描碳离子束流输运过程的精准模拟。该模型能够用于临床治疗计划的模拟验证, 并进一步应用于新型粒子治疗设备在开发阶段的模拟以及生物有效剂量的计算。     

蒙特卡罗方法在质子重离子加速器治疗场所屏蔽计算中的应用

目的 利用蒙特卡罗方法建立质子重离子加速器治疗场所的屏蔽计算模型,为治疗场所的屏蔽设计提供可靠的计算方法。方法 采用基于蒙特卡罗方法的FLUKA程序建立质子重离子治疗场所的屏蔽计算模型,模拟质子重离子加速器治疗场所辐射场的分布,通过对质子重离子加速器治疗场所的检测,验证计算模型。结果 FLUKA程序模拟计算结果与现场检测结果具有较好的符合性。结论 FLUKA程序建立的质子重离子加速器治疗场所屏蔽计算模型能够模拟质子重离子产生的辐射场。基于FLUKA程序建立的屏蔽计算模型,质子重离子治疗场所屏蔽设计应根据加速器最高可达的束流强度及能量进行计算。在质子和重离子加速器运行时的治疗室辐射场中,中子对剂量当量的贡献是主要的,因此,屏蔽设计中应重点考虑中子的屏蔽。     

探测临床质子碳离子布拉格峰声信号的初步研究

目的 验证一种高灵敏度宽频声学探测器测量临床质子碳离子布拉格峰声信号可行性。方法 将该声学探测器紧贴在圆柱状水箱后方。水箱水等效深度使用寻峰设备（Peakfinder，PTW，德国西门子）经高能质子测定。通过固定总离子数，分别改变离子流强和布拉格峰到探测器前表面距离来研究布拉格峰声信号强度与探测器到布拉格峰距离和流强关系；改变束流与探测器侧向位置来研究测量布拉格峰横向半高宽可行性。结果 束流开始或束流结束产生的声脉冲幅度可间接表示声信号强度。质子布拉格峰声信号强度与探测器到布拉格峰深度距离呈反比，与流强呈正比，125.43 MeV质子布拉格峰横向半高宽与治疗计划系统模拟值最大偏差11.7%（取束流开始或结束测量数据中最大值）。碳离子呈相似规律，但178.89 MeV/u碳离子布拉格峰横向半高宽比治疗计划系统模拟值偏大45.6%（束流结束测量值），探测器到布拉格峰深度距离可显著增加至67.7 mm。结论 该声学探测器可有效探测质子碳离子布拉格峰声信号，但需进一步降低噪声影响。     

主动式点扫描质子重离子加速器质量检测研究

目的 对主动式点扫描质子重离子加速器剂量传输系统进行质量检测,为相关设备质量检测研究提供参考。方法 在4个治疗室中,分别采用0.6 cc指型电离室和辐射胶片测量质子重离子加速器在每间治疗室的输出剂量重复性、剂量线性、剂量日稳定性、深度剂量分布、束流扫描位置偏差和射野的一致性。结果 4个治疗室分别对应的4个终端的剂量重复性变异系数均<1.5%,剂量线性最大偏差均<2%,剂量日稳定性偏差均<2%,深度剂量分布稳定性均在2%之内,束流扫描位置偏差均<1 mm,射野一致性中射野大小偏差均<2 mm,射野平坦度均<±5%。结论 本研究涉及的主动式点扫描质子重离子加速器质量检测的各项指标均符合国际电工委员会（IEC）相关标准草案的要求。     

点扫描式粒子治疗患者验证分析的初步研究

目的 通过对以调强点扫描质子和碳离子技术治疗患者的验证计划测量结果分析,评估现行的计划验证方式的完善性。方法 通过分析质子和碳离子验证计划的1 734个射束照射记录,验证测量通过的标准是验证计划测量值与计算值之间的剂量差异≤3%或距离一致性（distance-to-agreement,DTA）差异≤3 mm,同时满足所有电离室的剂量偏差平均值≤3%,电离室矩阵中24个电离室中有至少22个通过此标准为验证计划通过,测量结果按照不同的测量水箱、测量房间和电离室矩阵测量深度等测量信息分类。结果 测量结果分类分析显示,验证测量通过率和测量参数存在部分相关性,质子和碳离子总的计划通过率分别为97.7% 和91.9%。对于质子射束,验证测量通过率在任意深度都较高,但对于碳离子的验证测量,验证测量通过率会随着测量深度的增加而降低。多数电离室性能稳定,不同水箱,不同治疗机房间验证通过率无明显差异。结论 用三维水箱测量到的点剂量和治疗计划系统（TPS）计算的剂量值之间有较好的一致性。当电离室矩阵在水中的测量深度>150 mm时,碳离子通过率会略差,可能由于在高剂量跌落的区域,水箱内电离室矩阵摆位的不确定性（左右和深度方向）造成,也可能是TPS散射模型对碳离子在深度>150 mm处剂量贡献评估存在不足造成,此现象仍需要做进一步研究。     

质子加速器治疗室辐射防护优化研究

目的 研究铁屏蔽体在主防护墙中不同深度对防护墙外周围剂量当量率的影响。方法 采用FLUKA蒙特卡罗模拟程序构建了质子治疗室的模型,治疗室的屏蔽体由混凝土和钢构成。分别模拟220和250 MeV的质子照射水模体,以获得不同情况下的周围剂量当量率分布。结果 随着嵌入防护墙的铁屏蔽体深度的变化,两种模拟条件下质子治疗机房主防护墙外30 cm处的周围剂量当量率发生显著变化,最大周围剂量当量率（220 MeV：3.42 μSv/h,250 MeV：6.39 μSv/h）比最小周围剂量当量率（220 MeV：1.75 μSv/h,250 MeV：3.32 μSv/h）高2倍。结论 在质子治疗加速器的设计中,应仔细评估铁屏蔽体在主防护墙中的位置。     

四川省7台加速器调强放射治疗多叶光栅叶片到位精确度验证方法研究

目的 用放射性免冲洗胶片验证调强放射治疗（IMRT）多叶光栅（MLC）叶片到位精确度方法研究。方法 选择瓦里安、医科达、西门子3个厂家的医用电子直线加速器共7台,用25 cm×25 cm的放射性免冲洗胶片放在30 cm×30 cm、厚3.0 cm的均质固体模体上,厚度2.0 cm的固体模体板覆盖在胶片上面,经CT扫描,影像传给放射治疗计划系统（TPS）制定治疗计划,多叶光栅形成5条条状栅栏野,能量6 MV X射线束,每条栅栏野长3 cm,宽0.6 cm,每条条状野间隔3 cm,在最大剂量点处,胶片到源距离100 cm,每条栅栏野给出监督剂量250 MU。照射后邮寄到国际原子能机构（IAEA）剂量学实验室测量和计算。结果 6台加速器胶片测量与TPS计划每条栅栏野MLC条状位置偏差符合IAEA要求的±0.5 mm,1台加速器偏差不符合要求。7台加速器胶片测量每对与每条多叶光栅叶片位置偏差均在IAEA要求0.5 mm以内,符合要求。6台加速器胶片测量每对与每条所有MLC叶片实际宽度差值在0.75 mm范围内,1台加速器为-0.8 mm,不符合要求。6台加速器胶片测量每条多叶光栅叶片实际宽度标准偏差在0.3 mm范围内,符合要求。1台加速器为0.4 mm,不符合要求。结论 用放射性免冲洗胶片验证调强放射治疗多叶光栅片到位精确度的方法简单,快速精确,建议广泛应用到临床。     

湖北省核查放射治疗非参考条件剂量学参数方法的验证

目的 研究用TLD核查医用电子加速器在非参考条件下,光子线束剂量随照射野、楔形板变化,电子线束剂量随照射野、源皮距变化的剂量学参数方法的可靠性。方法 在非参考条件下,用指形电离室测量光子线束水下10 cm处吸收剂量和电子线束最大剂量点处吸收剂量,并在同一位置放置TLD进行照射,将照射后的TLD邮寄到中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所进行测量并估算剂量。结果 光子线束剂量点共70个,其中58个点的TLD测量结果与指形电离室测量结果相对偏差在±7.0%以内（IAEA允许偏差±7.0%）,合格率为82.8%。经过P_S值修正后,合格点数达到62个,合格率上升为88.6%;电子线束剂量点为24个,其TLD测量结果与指形电离室测量结果相对偏差均在±5.0%以内（IAEA允许偏差±5.0%）,合格率为100%。结论 用TLD核查非参考条件电子线束剂量学参数方便,与指形电离室相互验证,可提高剂量测量的准确性。电子线束能量在5 MeV<E₀<10 MeV的范围内,用指形电离室测量吸收剂量参数,并用TLD验证,其结果精确可靠。     

调强放疗三维剂量验证系统精度测试及临床应用研究

目的 测试三维剂量验证系统Compass^R测量重建及独立计算剂量的精度,评估其临床应用可行性。方法 设计一系列宽度分别为2、1、0.5 cm的条纹状射野,并选取11例肺部调强放疗（IMRT）计划,使用胶片和电离室对被测系统的平面剂量分布和特定点绝对剂量进行验证测试;使用Compass^R对IMRT模体计划做基于解剖信息的三维剂量验证,验证体积γ通过率、平均剂量偏差等参数。结果 条纹状射野测试,与胶片测量相比,被测系统重建和计算剂量γ通过率大于90%（选用3%/3 mm、2%/2 mm标准）,宽度为0.5 cm射野在半影区内γ通过率略差,被测系统重建和计算剂量曲线与胶片测量的曲线最大偏离分别3.21%和2.70%;IMRT计划特定点绝对剂量偏差在3%以内,最大偏差发生在肺部,IMRT计划等中心平面测量重建与胶片测量的γ通过率平均为（94.65±1.93）% （选用3%/3 mm标准）;三维剂量验证结果,靶区及危及器官的体积γ通过率均大于90%,平均剂量的偏差<1%。结论 测试系统剂量精度可满足IMRT计划验证要求,并能给出与患者解剖结构相关的体积剂量误差与位置误差的信息,有利于评估其对临床的影响。     

The role of interventional radiology in trauma

Introduction Interventional Radiology has evolved into a specialty having enormous input into the care of the traumatized patient.In all hospitals,regardless of size,the Interventional Radiologist must consider their relationships with the trauma service in order to     

The acutely limping child

Acute limping may be the result of multiple pathologies in children. The differential diagnosis varies based on the age of the child. Irrespective of age, the initial imaging work-up includes AP and frog leg radiographs of the pelvis and ultrasound; MRI may sometimes be helpful. In children less than 3 years, infections and trauma are most frequent. MRI is the imaging modality of choice when osteomyelitis is clinically suspected. Between the ages of 3 and 10 years, transient synovitis of the hip and Legg-Calvé-Perthes disease are main considerations but infection, inflammation and focal bony lesions are also considered. In children over 10 years, slipped capital femoral epiphysis also is considered.     

Diagnóstico ecográfico del neumotórax

The ultrasonographic diagnosis of pneumothorax is based on the analysis of artifacts. It is possible to confirm or rule out pneumothorax by combining the following signs: lung sliding, the A and B lines, and the lung point. One fundamental advantage of lung ultrasonography is its easy access in any critical situation, especially in patients in the intensive care unit. For this reason, chest ultrasonography can be used as an alternative to plain-film X-rays and computed tomography in critical patients and in patients with normal plain films in whom pneumothorax is strongly suspected, as well as to evaluate the extent of the pneumothorax and monitor its evolution.     

Carbohydrate Supplementation during Exercise: Does It Help? How Much is Too Much?

KEY POINTS· Carbohydrate intake during exercise can delay the onset of fatigue and improve performance of prolonged exercise as well as exercise of shorter duration and greater intensity (e.g., continuous exercise lasting about 1h and intermittent high-intensity exercise), but the mechanisms by which performance is improved are different.     

Do Balance Board Training Programs Reduce the Risk of Ankle Sprains in Athletes?

Introduction Ankle sprains are the most common musculo-skeletal injury that occurs in athletes,particularly in sports that require jumping and landing on one foot such as soccer,and basketball(1-4).These injuries often result in significant time loss from participation,long-term disability,and have a major impact on health care costs and resources(5-8).     

磁共振DWI和动态增强鉴别颅底脊索瘤和侵袭性垂体瘤的应用

目的 探讨磁共振扩散加权成像(DWI)和动态增强在颅底脊索瘤和侵袭性垂体瘤(IPA)鉴别诊断中的应用价值.方法 搜集经手术病理证实且影像学有鞍区破坏的颅底脊索瘤患者15例、向鼻咽部侵犯的IPA患者20例.测量二者的表观扩散系数(ADC)值,绘制受试者工作特征曲线(ROC),分析动态增强曲线的类型,统计达峰时间(TTP)、增强峰值(EP)和最大对比增强率(MCER),分析各个参数在鉴别诊断中的价值.结果 颅底脊索瘤的ADC值为(1.274±0.07)×10-3mm2/s,高于IPA ADC值(0.672±0.03) ×10-3 mm2/s(P ＜0.001),ADC阈值为0.964×10-3mm2/s时,ROC曲线下面积为0.997,敏感度为93.3％,特异度为100％.颅底脊索瘤时间-信号强度曲线(TIC)Ⅰ型14例,TICⅢ型1例,此例TICⅢ型者TTP约40 s;IPA TIC Ⅰ型7例,TICⅢ型13例.颅底脊索瘤和IPA的EP、MCER差异均有统计学意义(P ＜0.001).结论 ADC值和TIC的类型及其相关参数(EP,MCER)有助于颅底脊索瘤和IPA之间的鉴别.     

Treatment of intrahepatic arteriovenous fistula in hepatocellular carcinoma with N-butyl-2-cyanoacrylate

Primary hepatocellular carcinoma (HCC) continues to be one of the most common malignancies with an incidence of approximately one million cases per year and a dismal prognosis; some authors have reported a median survival of 1 ～ 2 months after diagnosis. Although surgery remains the only hope for cure, few patients are candidates[1,2].     

U50,488H对正常及缺氧心肌细胞L型钙电流的作用

目的 探讨心脏阿片受体和β-受体相互作用的机制。方法 采用全细胞膜片钳技术,观察U50,488H(β-阿片受体选择性激动剂)对正常和缺氧心肌细胞L型钙电流的作用。结果 U50,488H剂量依赖性(0．1～100μmol／L)抑制正常心肌细胞的L型钙电流及异丙肾上腺素(0．1μmol／L)激动的钙电流,而细胞缺氧后,这一抑制作用减弱;U50,488H对Forskolin(10μmol／L)激动的L型钙电流无明显影响。结论 β-阿片受体对β-受体信号的负性调节作用在细胞缺氧后减弱,其作用位点可能发生于β-受体与腺苷酸环化酶环节之间。