数字X线摄影中散射线计算机补偿方法的研究进展

在数字X线摄影中，散射线造成了图像对比度的损失、噪声的增加，是使图像质量恶化的主要原因。为了提高数字X线图像的质量，必须采取有效措施减少散射线，减小对比度的损失。除了硬件减少散射线的方法外，国内外学者对数字X线摄影中散射线计算机补偿方法做了一些研究，本文对散射线计算机补偿方法的研究进展作一综述。     

基于模糊最大熵的医学X增强方射线图像边缘法研究

目的：由于医学X射线图像在数字化成像过程中容易受到成像设备中射线散射、电器噪声以及人体组织结构的复杂性等因素的影响,导致数字医学x射线图像的质量不高。因此,针对数字医学X射线图像对比度较差,目标细节信息不明显的特点,研究了一种基于模糊最大熵的图像边缘增强算法。方法：首先将医学X射线图像从灰阶域变换到模糊域。然后通过最大熵准则确定模糊阈值将医学X射线图像分为目标和背景两部分．并分别对其进行图像增强处理．最后再映射回到灰阶域。结果：本文以主动脉造影X射线图像为例,对其分别进行经典模糊边缘增强、反锐化边缘增强和模糊最大熵边缘增强处理,并对处理后图像的相关参数进行定量分析。结论：结果表明基于模糊最大熵算法处理后的图像质量高．边缘细节信息明显增强,且该算法相比其它两种算法具有更好的抗噪性。     

基于旋转准直器的锥形束CT散射矫正方法

针对锥形束CT（CBCT）图像质量受散射影响比较严重的情况,提出一种基于旋转准直器的CBCT散射矫正方法。该方法在射线源和模体之间放置一个圆形的旋转准直器,并通过准直器的旋转使透过准直器的射线不断沿轴向来回扫描,以获取整个容积图像的投影图像信息,然后利用投影图像的遮挡区域估计整幅图像的散射信息并将其从投影图像中去除,最后利用改进FDK算法重建图像。结果表明,与CBCT图像相比,散射矫正后的重建图像CBCT值的均方根误差从16.00%下降为1.18%,杯状伪影从14.005%下降为0.660%,峰值信噪比从16.959 4提高到31.450 0。CBCT图像质量得到明显提高。     

模体大小对CBCT图像剂量计算的影响

目的：锥形束CT（CBCT）使用宽束X-射线,探测板获取的信号受散射线的影响很大。该文对扫描模体大小及散射体积对CBCT重建图像HU值及剂量计算的影响进行研究。方法：在Elekta Synergy-XVICBCT系统中对不同深度及散射体积的均匀水模和非均匀密度参考模体扫描,并测量感兴趣区域的HU值;建立考虑和不考虑散射的两组HU-物理密度曲线应用于水模及头颈部仿真模体CBCT图像进行剂量计算,与常规CT图像（FBCT）计算结果比较。结果：均匀水模CBCT图像的HU值随水模深度增加先增大后略有减少,随纵轴散射长度增加而减少,变化幅度最大均接近10%。随散射长度增加,非均匀密度参考模体CBCT图像的高密度组织的HU值减少而低密度组织HU值增加,对1.609 g/cm3致密度骨最大减少约1422 HU。均匀水模和头颈部仿真模体CBCT图像使用考虑散射的HU-物理密度修正曲线计算与FBCT图像比较结果为：点绝对剂量（cGy/MU）最大偏差小于1.5%,等剂量线偏差小于2 mm~3 mm,2%/2 mm DTA指数的通过率平均大于97%,明显优于不做散射修正的结果。结论：Elekta Synergy-XVI系统获取CBCT图像的HU值受扫描模体的几何大小及散射体积影响很大,应选择与扫描患者近似几何大小及人体组织等效的HU-密度校准模体。考虑模体大小及散射修正的头颈部模体CBCT图像用于剂量计算能满足临床要求。     

数字化X射线摄影图像显示器配置对X射线摄影剂量的影响

目的:研究数字化X射线摄影系统图像获取工作站显示器配置不同对图像质量的影响及对被检者照射剂量的影响.材料与方法:应用对比度细节体模CDRAD2.0影像,以图像质量因子IQF作为图像质量评价标准,计算不同照射剂量下两种图像显示条件下图像质量及照射剂量的差别.结果:所研究的普通显示器与高分辨率、高亮度显示器在不同照射剂量条件下显示的图像质量因子显著不同(p＜0.000).结论:应用高亮度、高分辨率显示器作为图像获取工作站显示器可显著降低体模照射剂量.     

利用百分深度剂量计算组织最大剂量比的准确性研究

目的：研究用测量的X线照射野百分深度剂量和体模散射输出因子计算组织最大剂量比的可行性。方法：用PTwmp3三维水箱分别测量Precise加速器的6MV和10MVX线的百分深度剂量、组织最大剂量比以及照射野输出因子。利用NE2570剂量仪和自制的圆柱形有机玻璃体模测量加速器准直系统散射输出因子。用VisualBasic6．0编程计算组织最大剂量比，并将组织最大剂量比的计算值和测量值进行比较。结果：组织最大剂量比和射线能量、照射野面积有关。6MV和10MVX线的组织最大剂量比的计算值和测量值的误差小于2％。结论：组织最大剂量比的计算值和测量值符合得很好，可以直接应用于吸收剂量计算。     

医用加速器8MVX射线在水模体中的一阶散射X射线能谱的蒙特卡罗计算

目的：分析医用电子直线加速器的高能X射线与水模体相互作用过程中所产生的一次散射光子的能谱角分布和光子强度角分布。方法：利用蒙特卡罗粒子输运程序Geant4,模拟粒子输运过程．计算加速器8MeV高能X射线能谱,并根据在水模体中实际测量的PDD吸收曲线为依据,修正蒙特卡洛计算的能谱;并以此能谱为虚拟源能谱,通过对X射线与水模体相互作用后的光子一电子联合输运过程进行蒙特卡罗模拟的方法获取有关散射X线能谱数据。结果：用蒙特卡洛方法得到加速器8MV初始X射线与水模体作用产生的一次散射光子的散射光子强度和散射光子能量随散射角度变化的规律。结论：根据ICRP85出版物、ICRU44报告给出的数据,可以用组织平均原子序数作为组织等效原子序数;因此,组织密度变化在物理上反映了组织的原子密度的变化,当入射光子注量改变,模体密度变化时。仅引起相互作用的总截面相对于原子微分截面的线性变化,并不影响一阶散射X射线的散射光子的相对强度角分布和散射光子能量角分布。而散射光子发射的绝对量与初始X射线强度、组织的原子密度成正比。因此,一次散射光子的注量角分布、平均能量角分布结果可形成可调用的数据库,对快速蒙特卡洛计算很有意义。     

多叶准直器中散射空气比(SAR)的计算

在放疗中，常把除方野、矩形和圆形野以外的其他任何形状射野称为不规则野。而多叶准直器所形成的射野就是不规则野，对不规则射野，剂量计算要将原射线、散射线分开，而组织中散射剂量的计算需要用散射空气比。作者在此对多叶准直器中散射空气比的计算方法作了一些探讨。     

DAP电离室的研制及其特性研究

目的：研制适用于医学诊断X线摄影被检者照射量监测的电离室，并对其各种输出特性进行实验测量研究。材料与方法：整个电离室采用平行板电极，收集电极采用静电喷涂石墨电极，即不会在胶片上形成影像又不增加电离室对射线采吸收。结果与结论：所研制的电离室对有用X线束吸收少，其信号输出与输入线量强度及照射野面积呈良好线性，且线质响应均匀。     

光子射野剂量计算参数研究

目的：介绍医用加速器常规光子射线的机器数据测量方法及剂量计算模型中基本参数的计算过程。以百分深度剂量与散射因子为基础数据,根据原散射线模型通过测量数据推导出原射线组织最大剂量比、散射最大剂量比、原射线在水中线性衰减系数、能量注量等,为进一步还原射野在水模体中的剂量分布提供方法与理论。方法：用Blue Phantom三维水箱在医科达Synergy加速器上测量6MV光子线的百分深度剂量、离轴比剂量、总散射因子、准直器散射因子,先从测量的百分深度剂量曲线中按照原散射模型剥离出原射线百分深度剂量,然后在Matlab软件中拟合处理测量的散射因子数据,外推出零野的模体散射因子,从而按照给定公式计算出组织最大剂量比、散射最大剂量比。按照离轴比剂量,利用平方反比规律推出最大开野在模体表面的能量注量。结果：计算出准直器散射因子、总散射因子的拟合公式,外推零野模体散射因子（s。）、根据原射线的百分深度剂量曲线计算出原射线在水中线性衰减系数,组织最大剂量比（TMR）、散射最大剂量比（SMR）、以及射野能量注量分布（Fluence Matrix）。结论：这些基本参数是剂量计算建模的关键,也是进一步研究各种剂量计算模型的基础。     

Natural atomic radiation and the phenomenon of life

Experimental studies are discussed which lead to discovery of secondary biogenic radiation emitted by living tissues after their γ-irradiation in doses far lower than lethal ones. Translated fromByulleten’ Eksperimental’noi Biologii i Meditsiny, Vol. 123, No. 4, pp. 364–366, April, 1997     

Update on target theory as applied to chromosomal aberrations

The early radiobiologists, who developed target theory to explain their results, considered the chromosome “target” as a visible thread that could be physically broken by ionizing radiation. Most of the broken ends restituted, but those that did not were free to wander about and, within limits, could rejoin with any other broken end they happened to contact to form structural aberrations. Failing this, they could remain to be seen as “open” breaks at the subsequent metaphase. These ideas, and their inevitable consequences, still form the basis for much modern thinking, even though we now know that the structure of the chromosome, and of the interphase nucleus, are very much more complicated than the originators of the theory envisaged. Current understanding of chromosomes of the molecular level and the varied responses a cell can mobilize when damage is introduced, raise again the question, Can we still think in terms of simple targets? Some of the experimental observations and suggestions made since those early days are reviewed, and the application of target theory to the three theories of aberration origins (Classic, Exchange, Recombination) is briefly discussed. © 1993 Wiley-Liss, Inc.     

Overuse,Overdose, Overdiagnosis… Overreaction?

When x-rays were first discovered, the harmful effects of radiation had to be manifest in the early users before they were known. Today, radiation protection and safety have been established and the effects of radiation, as well as its risks, are known. Even so, medical radiation, in particular the growth in the use of computed tomography (CT), has resulted in soaring radiation doses received by the population in general. Inappropriate use has resulted in overuse, overdose and, perhaps, overdiagnosis, especially when used in screening. In the quest to control and curb the use of procedures involving radiation, however, we must be careful not to provoke a pandemic of irrational fear of radiation. Overreaction to the overuse and overdose of radiation might deter patients from life-saving procedures.     

亚铁盐溶液辐射变色剂量学研究

目的:在电离辐射导致溶液PH值变化基础上,尝试使用色度学原理技术进行液体辐射变色剂量学研究。方法:分别配制不同浓度的二甲基酚橙-七水合硫酸亚铁复合溶液和二甲基酚橙-氯化亚铁四水合物复合溶液,在辐射场接受0Gy～80 Gy不同剂量的60Coγ射线照射,采集样品应用色度分析技术测定记录其三基色色度值变化,进行数据统计学处理,绘图分析。结果:实验显示随照射剂量增加,硫酸亚铁复合溶液红色(R)色度值强度略微下降,色度值与辐射剂量呈线性趋势;绿色(G)强度值在受照射剂量范围内变化不明显;蓝色(B)强度值略微增加,与红色呈相反趋势变化。氯化亚铁溶液的绿色(G)色度值强度略微增加,色度值与辐射剂量呈线性趋势;红色(R)强度值在受照射剂量范围内变化不明显;蓝色(B)强度值略微下降,与绿色呈相反趋势变化。结论:化学复合呈色体系可以检测数十Gy较低范围的电离辐射剂量,是一种值得关注的新的化学辐射剂量研究方法。     

数字X射线摄影机床边胸部摄影时周围散射线量测量

目的测量移动式数字X射线摄影（DR）机床边胸部摄影时照射野外的散射线辐射剂量。方法采用移动式DR机,用80kV、240mA、10ms和110cm焦-片距,垂直照射胸部体模,将测量仪分别放在360°均等分的8个角度、距照射野外1m和2m处,共测16个点。结果在0°和180°2m远距离处,测量仪上散射线量指示值最大,均为0.014μSv。在90°和270°2m远距离处最小,分别为0.011μSv和0.010μSv。结论一次移动式DR床边机胸部摄影,如患者和工作人员距照射野外2m远,其散射线辐射剂量低于人体7min所接受的自然本底照射剂量,不会产生危害后果。     

放射性脑病发生的高危因素及MRI影像学改变研究

目的探讨放射性脑病（REP）发生的高危因素和MRI在REP早期诊断中的价值。方法回顾性分析我院近年106例REP患者的临床资料,将发病时间、照射疗程和剂量与MRI影像学检查相结合进行分析。结果 REP发病时间多集中在首次放疗后1～5年,射野上界在OM线上〉2.5cm者及生物效应剂量（BED）〉139Gy者易发生REP;15.09%的患者尚未出现明显神经系统损害表现时,MRI检查提示为T1WI等或低信号、T2WI高信号。结论对病人采取合理配比照射区域和次数可减少REP的发生,MRI检查有助于早期发现和诊断REP。     

Comparison of radon-daughter-induced effects in repair-proficient and repair-deficient cho cell lines

The radiobiological effects of the radon daughter ²¹²Bi were investigated in the Chinese hamster ovary cell line AA8 and its radiosensitive derivative EM9. EM9 cells rejoin radiation-induced DNA strand breaks more slowly than do AA8 cells. Three endpoints were examined: cell killing, G2-induced chromosome aberration frequency, and mutation induction at the hypoxanthine (guanine) phosphoribosyltransferase (HGPRT) locus. Cells were exposed to the alpha-emitter ²¹²Bi chelated to diethylenetriaminepentaacetic acid (²¹²Bi-DTPA). As expected, ²¹²Bi-DTPA was more effective than X-rays in producing cytotoxicity, chromosome aberrations, and gene mutations. The relative biological effectiveness (RBE) for all three endpoints ranged from about 2 for chromosome aberrations to 4.4 for mutation induction. EM9 was more sensitive than AA8 cells to the cytotoxic and clastogenic effects of both X-rays and ²¹²Bi-DTPA, suggesting that the repair deficiency in EM9 cells affects response to low-and high-linear energy transfer (LET) radiation for these endpoints. There was no significant difference between these two cell lines in their mutagenic response to X-rays and AA8 was slightly more sensitive to the mutagenic effects of alpha radiation. These results suggest that alterations in DNA repair ability may affect response of cells to both low- and high-LET radiation-induced cytotoxicity and clastogenicity, but they appear to have little effect on gene mutation induction.     

介入用防护装置的研制

目的 为介入手术提供符合辐射防护最优化的防护装置。方法 根据防护最优化的原则和屏蔽防护的原理，针对X射线机的特点，设计防护装置；模拟介入手术条件，测试在不同防护条件下介入手术身体主要部位的散射线辐射量。结果 研制出一套由5部分组成的介入防护装置。结论 介入防护装置防护效果良好，具有推广应用价值。     

果蔬的辐射育种以及辐射保鲜的研究进展

果蔬的辐射育种就是用一定剂量的60Co-γ射线对果蔬的种子进行辐射处理,从而诱发基因突变和遗传变异,选育成新的品种。与传统育种方法相比较,具有育种时间短,遗传转化效率高,基因性状突出等优点,有很好的利用价值。果蔬的辐射保鲜就是用一定剂量的60Co-γ射线对果蔬的成品进行辐射处理,从而达到保藏延储的效果,与传统贮藏方法相比较,具有效果好,卫生安全,加工程序简便,节能降耗,无污染等优点,且经济效益和社会效益高,具有广泛的应用前景,目前,该技术已经开始进入商业化生产阶段。     

三维放射治疗的进展

本文简介了目前三维放射治疗的发展情况,着重介绍了三维适形放射治疗、动态多叶光阑、调强放射治疗、三维放疗计划系统常用工具、计算机优化方法和逆向治疗计划问题、以及ＣＴ模拟定位机的最新进展,指出三维放射治疗的发展趋势,面临的问题和研究方向。