衡阳地区大米及谷壳中总α、总β放射性水平

环境中放射性物质主要经吸入和食入途径进入人体,危害身体健康[1-2].通过食品进入体内的放射性物质在人体器官内沉积、滞留,对其产生辐射损害,可致癌及导致相关辐射损伤性疾病.大米是我国最重要的主食,所以稻谷的总放射性测量尤为重要.衡阳地区是我国大米主要产区之一,笔者对衡阳地区大米总α、总β放射性水平进行了测量.     

测定闪烁室对氡及其子体释放的α粒子探测效率的三段法研究

目的由闪烁室对氡及其子体衰变释放的α粒子的探测效率,求闪烁室测(气,土)浓度的刻度因子.方法根据氡及其短寿命子体218Po(RaA)和214Po(RaC)之间的关系,建立了一种闪烁室测量氡及其子体释放的α粒子的探测效率的三段法.闪烁室采用真空法瞬时从氡室取样,且氡进入闪烁室前用高效率的玻璃纤维滤膜过滤,三段计数时间分别为采样后5～30min,50～90min,120～180min.结果一个编号为126#的ST-203型闪烁室对氡及其子体衰变释放的α粒子的探测效率的测量结果分别为εRn=0.779±0.019、εRaA=0.871±0.030、εRaC=0.947±0.011,它们的平均值ε测=0.866与该闪烁室按其测氡刻度因子计算的平均探测效率εkRn=0.875±0.022是一致的.当采样流量为5L·min-1时,126#ST-203型闪烁室测(气,土)浓度的刻度因子KTh=19.3Bq·m-3·(min-1)-1.结论为确定闪烁室测(气,土)浓度刻度因子提供一种较可靠的方法.     

不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗剂量计算影响的研究

目的研究不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响,为基于磁共振(MR)图像进行放疗计划设计提供基础。方法选取35例接受放疗的脑转移瘤患者,每位患者在放疗前同一天分别进行CT和MR模拟定位,基于CT图像制定三维适形放射治疗(3D-CRT)或调强放射治疗(IMRT)计划为原计划Plan1。将CT图像和MR图像刚性配准,在CT和MR图像上勾画主要的组织和器官,计算各组织器官的群体化CT值。基于CT图像,采用3种CT值赋值法生成3组伪CT,分别为:全组织赋予140 HU;空腔、骨骼和软组织分别赋予-700、700和20 HU;不同组织器官分别赋予群体化的CT值。Plan1在3组伪CT上重新计算剂量分布,分别获得Plan2、Plan3、Plan4,然后比较这3组计划和Plan1的剂量学差异。结果骨骼、空腔平均CT值分别为(735.3±68.0)、(-723.9±27.0)HU,软组织的平均CT值基本分布在-70~70 HU。Plan2、Plan3、Plan4相比Plan1的剂量差异依次减小,在剂量指标比较中,眼晶状体最大剂量差异最大,分别可达5.0%以上、1.5%~2.0%、1.0%~1.5%,其余剂量指标差异的95%置信区间上限基本不超过2.0%、1.2%、0.8%。在像素点剂量比较中,局部靶区病例中差异>1%的区域主要分布在靠近射野的皮肤处,而全脑靶区病例中主要分布在骨骼与空腔、软组织交界处,以及靠近射野的皮肤处。此外,CT值赋值法在3D-CRT的剂量学差异大于IMRT,在全脑靶区病例大于局部靶区病例。结论不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响显著,对骨骼、空腔和软组织赋予合适CT值,剂量计算偏差可基本控制于1.2%以内,而对各组织器官赋予群体化的CT值,可进一步将偏差控制于0.8%以内,满足临床要求。     

基于多叶准直器日志文件的鼻咽癌调强放疗的累积剂量验证

目的 利用多叶准直器(MLC)日志文件验证鼻咽癌患者动态调强放疗的累积剂量,分析MLC叶片位置偏差与剂量学关系。方法 跟踪记录5例鼻咽癌患者的28个分次动态调强放疗,共计1 400个日志文件。通过Argus软件解析和提取MLC叶片的实际位置信息,并与MLC叶片的计划位置信息比较,计算每个MLC叶片的位置偏差和所有患者的整体平均叶片位置偏差。将MLC文件导入治疗计划系统(TPS)进行剂量重建计算,分别比较和分析每个病例重建计划和原计划的28次累积剂量差异及单次相对剂量差异。结果 单个叶片位置偏差<0.50 mm约占90%,0.50~1.00 mm之间的占4%~11%,1.00~1.50 mm约占8‰,整体平均叶片位置偏差为0.16 mm。与原始计划累积剂量相比,重建计划的叶片位置偏差导致靶区累积相对剂量差异<±0.1%,危及器官的累积相对剂量差异<±0.6%,差异均无统计学意义(P>0.05);而与原始计划的单次剂量相比,重建计划的靶区和脑干、脊髓和右眼晶状体单次剂量差异有统计学意义(z=-2.02~4.61和4.46、-4.51、2.07, P<0.05)。结论 基于动态调强日志文件的分次累积剂量验证,一定程度上减小了单次MLC叶片位置偏差对剂量的影响,验证结果可更加精确地反映患者的实际受照剂量。     

基于深度学习方法预测IMRT计划射野的γ通过率

目的:建立卷积神经网络（CNN）模型预测IMRT计划射野的γ通过率（GPR）。方法:从Eclipse治疗计划系统中选取48例脑胶质瘤患者的IMRT计划,共计260个照射野,制作每个计划基于电子射野影像系统测量的验证计划,并在Varian 23EX直线加速器上执行。利用portal dosimetry剂量测定软件包对计划剂量的计算值和电子射野影像系统实测值进行γ分析,得到射野在2%（global）/2 mm标准下的GPR。选取portal dosimetry系统计算的剂量分布图作为输入数据,并将数据集划分为训练集208个射野,验证集和测试集各26个射野。基于tensorflow框架建立CNN模型去学习射野的剂量分布图与GPR之间的相关性,并使用平均绝对误差对模型的预测效果进行评估。结果:在验证集和测试集上,96%样本的GPR预测误差都小于±3%,最大误差分别为3.09%和3.54%,平均绝对误差分别为0.99%和1.17%,模型预测和实际测量的GPR之间的皮尔逊相关性系数r分别为0.96和0.90。结论:深度学习CNN模型可以准确地预测脑胶质瘤患者IMRT计划射野的GPR,有助于物理师提前识别可能不能通过QA测量的计划,有效地促进临床放疗的QA工作。     

形变配准技术在心脏剂量评估中的应用

目的:研究基于形变配准技术评估心脏及左心室肌剂量-体积指标的可行性。方法:回顾性分析21例患者屏气下心电门控四维CT(4DCT),在4DCT的20个时相(0%、5%......95%)上分别勾画心脏、左心室肌。使用商用软件MIM Maestro(MIM)中的基于密度的自由形变算法,将最小体积和以0%时相为参照的最小相似性指数(DSC)时相的心脏、左心室肌分别形变到最大体积和DSC时相上,并参照其形变场对剂量进行相应的形变。分析形变前后心脏及左心室肌相对于最大体积/DSC时相的体积、平均剂量(D_(mean))、V_(20)、V_(30)及V_(40)等参数的变化。结果:将最小体积时相的心脏形变到最大体积时相,形变前后的体积与最大体积的差由(13.87±2.84)%减小到(1.72±1.45)%。将最小DSC时相的心脏形变到最大DSC时相,形变前后的心脏与最大DSC时相相比,其DSC由0.899±0.014增加到0.950±0.009。形变后心脏的D_(mean)、V_(20)、V_(30)及V_(40)与最大体积/最大DSC时相相比差异均具有统计学意义(P0.05)。将最小体积时相的左心室肌形变到最大体积时相,形变前后的体积与最大体积时相的差由(18.77±6.64)%仅减小到(17.38±7.89)%,且形变前后的体积与最大体积间的差异均具有统计学意义(P0.05)。将最小DSC时相的左心室肌形变到最大DSC时相,形变后的左心室肌与最大DSC时相相比,其DSC仅达到0.773±0.052,而形变前后的D_(mean)、V_(20)、V_(30)及V_(40)等参数与最大DSC时相相比差异均具有统计学意义(P0.05)。结论:心脏的剂量-体积指标变化与其体积及形态变化之间没有线性关系,且由于过度形变的存在,有必要对心脏进行局部个体化的形变配准。而左心室肌体积和形态变化的不一致性可能是导致其剂量-体积评估不确定性的主要因素,因此应考虑引入多维参数的形变配准算法。     

基于全卷积网络U-Net宫颈癌近距离治疗三维剂量分布预测研究

目的:基于全卷积网络U-Net预测宫颈癌近距离治疗(BT)感兴趣区(ROI)三维剂量分布,并评估其预测精度。方法:首先选取100例宫颈癌腔内结合组织间插植病例作为整个研究数据集,并将其划分为训练集(72例)、验证集(8例)、测试集(20例);然后利用U-Net建立模型,将是否包含宫腔管及插针作为区分因素训练两个模型;最...     

衡阳市部分主体建材放射性调查分析

目的 调查分析衡阳市本地主体建材(红砖、沙子、鹅卵石)中放射性核素⁴⁰K、²²⁶Ra、²³²Th的含量水平。方法 采集衡阳市本地主体建材,按照国家标准进行样品制作,并利用BH 1936低本底多道γ能谱仪测量分析放射性核素含量,与国家标准GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》进行比较。结果 红砖样品中⁴⁰K含量平均值为747.02 Bq/kg、²²⁶Ra含量平均值为80.27 Bq/kg、²³²Th含量平均值为66.39 Bq/kg;鹅卵石样品中⁴⁰K含量平均值为163.05 Bq/kg、²²⁶Ra含量平均值为19.17 Bq/kg、²³²Th含量平均值为18.62 Bq/kg;沙子样品中⁴⁰K含量平均值为491.9 Bq/kg、²²⁶Ra含量平均值为30.17 Bq/kg、²³²Th含量平均值为23.61 Bq/kg。结论 样品中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的含量较低,内外照射系数与全国范围内建材放射性内外照射系数基本一致,样品都达到了GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》中规定的A类建材的标准。     

肺癌立体定向放射治疗中两种固定技术摆位误差的比较研究

  目的  比较分析在立体定向放射治疗中使用热塑体模和负压真空垫两种体位固定方式治疗肺癌患者分次间的摆位误差,并比较两种摆位的时间。  方法  回顾性分析2015年1月至2016年11月间浙江省肿瘤医院121例体部立体定向放射治疗的肺癌患者,分为热塑体模组（A组）43例,真空负压垫组（B组）78例。在每次治疗之前使用锥形束CT（cone-beam CT,CBCT）进行扫描,再进行手动配准得出患者左右（X轴）、上下（Y轴）、前后（Z轴）方向的摆位误差,比较两组的摆位误差大小,并记录其摆位时间。  结果  A组和B组X方向的摆位误差分别为0.16 0.09/0.25 0.11 cm,（P＜0.05）,在Y轴方向摆位误差分别为0.27 0.13/0.25 0.15 cm,（P＞0.05）,在Z轴方向的摆位误差分别为0.19 0.13/0.26 0.12 cm,（P＜0.05）,A组和B组平均摆位时间分别为57.66 s/58.09 s,（P＞0.05）。  结论  在X轴和Z轴方向上A组优于B组,在Y轴方向上无明显差异,A组摆位时间低于B组。在使用立体定向放射治疗治疗肺癌患者时在不考虑患者年龄、心肺功能时热塑体模无疑是最好的固定方式。