基于自动勾画和快速蒙特卡罗计算的放射治疗全身器官剂量数据库平台的可行性研究

目的:探讨建立一种放射治疗全身器官剂量数据库平台的可行性。方法:使用基于深度学习的自动勾画软件DeepViewer?1例食管癌患者的全身CT上勾画全身器官，然后利用基于GPU加速的蒙特卡罗软件ARCHER计算相应的器官剂量分布，最后利用Lyman-Kutcher-Burman（LKB）模型评估放疗患者正常组织并发症概率（NTCP）。结果:针对该病例，成功建立基于DeepViewer?ARCHER和LKB模型的全身器官剂量数据库，发现距离靶区越近的器官剂量越大，其中心脏与靶区间距离最小，剂量为14.11 Gy，但因其模型参数特殊，通过LKB模型计算的NTCP为0.00%；左、右肺的剂量分别为3.19和1.16 Gy，但是NTCP值却很大，分别为2.13%和1.60%。对于距离靶区较远的头颈部器官（视交叉、视神经和眼）和腹部器官（直肠、膀胱和股骨头）剂量分别约为9和2 mGy，并且NTCP均近似为0.00%。结论:研究结果证明通过自动勾画软件DeepViewer?蒙特卡罗软件ARCHER和LKB模型建立全身器官剂量数据库的可行性。     

蒙特卡罗模拟法评价第一代头孢菌素预防手术部位感染的给药方案

目的：探讨第一代头孢菌素预防Ⅰ类切口手术部位感染的既往方案在目前微生物药敏下的预防效果。方法：基于药动学/药效学（PK/PD）理论利用蒙特卡洛模拟法进行探讨。以头孢唑林和头孢噻吩为考察药物，金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌和链球菌属为目标菌群，给药间期内游离药物浓度位于最低抑菌浓度（MIC）之上的时间占一个给药间期的百分比（fT>MIC）为PK/PD靶指数，利用蒙特卡罗模拟头孢唑林和头孢噻吩既往方案对抗目标菌群达到PK/PD靶指数的累积反应分数（CFR）≥90%为标准探讨给药策略及预防效果。结果：对于成人（体质量以60 kg计），头孢唑林仅“1 g，q 2 h”“2 g，q 4 h”“3 g，q 4 h”和“术前1 g；术中0.5 g，q 2 h”的方案，头孢噻吩仅“2 g，q 3 h”和“术前2 g；术中1 g，q 3 h”的方案对各目标菌群的CFR≥90%，两者其他的既往方案均无法达到CFR≥90%标准。结论：应用第一代头孢菌素预防Ⅰ类切口手术部位感染时，应注意选择合适的给药方案（CFR≥90%），以确保预防效果。     

基于蒙特卡罗EGS4算法的核素内照射吸收剂量计算方法探讨

目的 以蒙特卡罗EGS4算法(Monte Carlo EGS4,MC EGS4)为基础,用时序性SPECT/CT检查探讨核素内照射治疗吸收剂量的计算方法.方法 用体模标定153Sm放射性浓度与SPECT图像灰度值的关系;用RMI467型CT体模标定不同组织物理密度与CT图像灰度值的关系;优化MC EGS4计算程序.以此为基础,通过时序性SPECT/CT检查和累积尿液的放射性测定,计算4例肿瘤多发骨转移患者153Sm-乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP,按体重注射24.1 MBq/kg)内照射治疗后不同靶器官的三维吸收剂量分布和病灶、骨髓、脊髓、盆腔性腺组织的吸收剂量.结果 SPECT和CT图像的灰度值分别与153Sm放射性浓度和组织物理密度之间存在线性对应关系(P＜0.05).多发骨转移癌患者骨转移灶的153Sm-EDTMP吸收剂量分布明显不均,放射性累积中心点吸收剂量最高,边缘区域剂量降低.1例患者最高点内照射吸收剂量率为4.3×10-8 Gy·s-1,左髂骨转移灶最高吸收剂量约为5.6 Gy,病灶边缘吸收剂量为2.0 Gy.其他3例患者病灶最高点吸收剂量率分别为4.5×10-8,3.5×10-8,3.8×10-8 Gy·s-1.结论 基于MC EGS4算法,用时序性SPECT/CT可计算核素内照射治疗患者的病灶和其他靶器官吸收剂量及其三维分布.     

Weighted Markov chains for forecasting and analysis Incidence of infectious diseases in jiangsu Province,China

This paper first applies the sequential cluster method to set up the classification standard of infectious disease incidence state based on the fact that there are many uncertainty characteristics in the incidence course.Then the paper presents a weighted Markov chain,a method which is used to predict the future incidence state.This method assumes the standardized self-coefficients as weights based on the special characteristics of infectious disease incidence being a dependent stochastic variable.It also analyzes the characteristics of infectious diseases incidence via the Markov chain Monte Carlo method to make the long-term benefit of decision optimal.Our method is successfully validated using existing incidents data of infectious diseases in Jiangsu Province.In summation,this paper proposes ways to improve the accuracy of the weighted Markov chain,specifically in the field of infection epidemiology.     

6711型125I种子源剂量学参量的蒙特卡罗模拟研究

目的 计算6711型¹²⁵I种子源的剂量特性。 方法 使用EGSnrc蒙特卡罗模拟程序对种子源的各向异性函数、径向剂量函数和剂量率常数进行计算,并给出了不同介质中的空间剂量率分布,将计算结果与美国医学物理师协会(AAPM)TG43-U1号报告中的推荐值和其他已发表的相关数据进行了比较。 结果 各向异性函数与其他最新发表的数据符合较好;径向剂量函数与TG43-U1推荐值符合较好;剂量率常数为0.951 cGy?h^－1?U^－1,与TG43-U1推荐值在1.45%内吻合。 结论 6711型¹²⁵I种子源剂量场具有低剂量率,高梯度的特点;各向异性函数在近距离小角度处存在小突起的结构。     

基于蒙卡算法的乳腺癌术中放疗模型的剂量学优化

目的：探讨蒙特卡罗算法在乳腺癌术中放疗（IORT）模型剂量学优化中的应用价值。方法采用MCTP的MCBEAM程序建立乳腺癌术中放疗模型，利用MCSIM程序对患者术前CT模拟术中影像模型进行剂量计算，分析其剂量学特点，并对靶区剂量进行优化。结果通过蒙卡计算，优化的乳腺癌术中放疗模型方案为：靶区表面添加2-3 mm等效材料，靶区后缘添加5 mm等效材料再加2 mm铅板，这可以使90%以上等剂量线包绕整个靶区，同时可以消除＞110%的热点区域，肺最大剂量＜1 Gy。结论蒙特卡罗算法在乳腺癌IORT模型剂量学优化中的应用能显著提高IORT靶区剂量的计算精度，优化剂量分布，值得临床推广。     

低危前列腺癌主动监测还是手术:临床决策分析

背景和目的:通过评估年龄、健康状况、病人偏好等因素对结果的影响,比较对低危前列腺癌病人采取外科手术或者动态监测的差别。病人和方法:笔者用蒙特卡罗模拟马科夫模型(Monte Carlo simulation of Markov models)描述20000名诊断有低危前列腺癌病人的生存时间,这些病人随机分入采取前列腺癌动态监测组和前列腺癌根治术组,然后分别计算出两组的质量调整预期寿命、预期寿命、前列腺癌相关病死率、多年治疗的不良反应,并分别与从文献中得来的标准参数进行比较。笔者将差、一般和优秀的健康     

运用内置化蒙特卡罗模拟对心电触发管电流调节和螺距匹配技术对双源CT冠状动脉成像辐射剂量的思考:

目的评估临床常规接受双源CT冠状动脉成像(CTA)病人所受到的辐射剂量水平。方法运用心电触发管电流调节(TCM)功能和依赖心率的螺距匹配技术,对56例病人行冠状动脉CTA检查。个体化蒙特卡罗(MC)模拟用于剂量评估。固定管电流的回顾性模型(CTC)作为参考。肺组织     

高能光源储存环及同步加速器屏蔽计算与探讨

目的验证和探讨在高能同步辐射光源辐射屏蔽计算中半经验公式和蒙特卡罗模拟方法的一致性和适用性。方法分别采用半经验公式和蒙特卡罗模拟独立计算单电子打靶时屏蔽体外产生的周围剂量当量。结果Jenkins半经验公式计算结果与蒙特卡罗模拟结果比值范围为111%~153%,Sakano半经验公式计算结果与蒙特卡罗模拟结果比值为201%。结论对单一屏蔽材料,半经验公式可简单、保守地完成对高能电子加速器的屏蔽计算。对于多种屏蔽材料,宜采用蒙特卡罗模拟方法。     

基于实验与蒙特卡罗模拟法探究125I粒子间剂量衰减

目的 研究多颗¹²⁵I放射性粒子间剂量衰减规律.方法 利用Geant 4软件包进行蒙特卡罗模拟单颗粒子和多颗粒子周围剂量分布,将模拟结果与TG43-U1报告中推荐剂量计算方法所得结果进行对比,并利用实验测得数据验证蒙特卡罗模拟结果.结果 单颗粒子周围剂量分布的蒙特卡罗模拟结果与TG43-U1计算和实验结果差值分别在±3%和±5%以内.多颗粒子的蒙特卡罗模拟结果对比TG43-U1线性叠加结果,粒子间剂量衰减为3.8%~13.2%,平均剂量衰减为7.2%,实验所得结果与蒙特卡罗模拟结果差值在6%以内.结论 空间中存在多颗放射性¹²⁵I粒子时,由于粒子间的相互影响导致7%左右的剂量衰减,其最大值可超过13%,在人体组织中剂量衰减值会更大.因此,利用TG43-U1方法进行线性叠加计算临床中的剂量分布不够精确.