掺杂B,Cr,Mo,Ti,W,Zr后金刚石中正电子湮灭寿命计算

金属基金刚石复合材料被广泛应用和研究,但金刚石表面预处理所导致的空位、掺杂等缺陷对金属基与金刚石界面性能有很大影响.尽管透射电子显微镜和能谱分析等技术已用于缺陷检测,但这些方法存在局限性.通过计算金刚石中正电子湮灭寿命,可以准确评估金刚石的界面缺陷.本文利用第一性原理计算方法,采用多种正电子湮灭算法和增强因子,计算了金刚石理想晶体、单空位、掺杂B,Cr,Mo,Ti,W和Zr后的正电子湮灭寿命.结果显示,在采用局域密度泛函时,结合Boronski&Nieminen算法以及随机相位近似限制作为湮灭增强因子时,计算得到的正电子湮灭寿命与文献的实验结果更吻合.同时,金刚石中B和Cr的掺杂使正电子湮灭寿命从由单空位119.87 ps增加为148.57 ps和156.82 ps.总体来说,金刚石中的空位和掺杂原子缺陷都会引起正电子湮灭寿命的变化.这些发现为理解和优化金刚石界面提供了有价值的理论依据.

^(18)F-MFBG新型正电子心脏交感神经显像剂的最新研究进展

自主神经系统在调节心血管功能方面起着非常重要的作用,完整的神经支配是心血管功能正常的基础。心脏神经系统的改变通常出现在临床症状之前。心脏交感神经显像可直观显示心脏交感神经的完整性和功能状态,是评价心脏交感神经功能的灵敏指标,能够灵敏地反映心脏自主神经功能的完整性、神经元的分泌功能及活性,对心脏疾病的早期诊断和及时干预有重要的临床价值。近年来^(18)F-MFBG新型正电子心脏交感神经显像剂发展迅速,具有潜在的良好应用前景,现综述该显像剂相关研究的最新进展。

正电子发射计算机断层扫描联合磁共振成像对直肠癌淋巴结转移的诊断价值

目的探讨正电子发射计算机断层扫描(PET-CT)联合MRI对直肠癌淋巴结转移的诊断价值。方法回顾性分析2019年1月至2022年1月江西省人民医院/南昌医学院第一附属医院收治的80例直肠癌淋巴结转移患者的临床资料,以病理检查结果为金标准,根据淋巴结是否转移分为观察组(淋巴结转移)及对照组(非淋巴结转移),每组40 例。两组术前均接受PET-CT及MRI检查,比较两组PET-CT、MRI、PET-CT联合MRI检查结果,分析PET-CT、MRI、PET-CT联合MRI与病理检查结果的一致性及诊断直肠癌淋巴结转移的价值。结果观察组PET-CT的SUVmax、SUVmin及平均值均高于对照组,MRI的ADCstandard、ADCslow、ADCfast均低于对照组,PET-CT联合MRI检查的长径、短径均长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。PET-CT、MRI、PET-CT 联合MRI 与病理检查结果的一致性分别为82.50%、77.50%及97.50%。PETCT、MRI、PET-CT联合MRI检查的灵敏度、准确度比较差异有统计学意义(P<0.05);PET-CT联合MRI检查的灵敏度、准确度均高于MRI单独检查,差异有统计学意义(P<0.05),其余两两比较差异无统计学意义。结论PET-CT联合MRI检查在直肠癌淋巴结转移中诊断价值较高,值得临床推广应用。

变温下油脂自由体积和晶型结构演化的正电子湮没寿命研究

甘油三酯具有独特的同质多晶现象,其结晶和熔化特性对油脂产品性能及工业应用至关重要。利用正电子湮没寿命谱(PALS)可在原子尺度对结晶态甘油三酯的微观结构变化进行特征化描述。当正电子进入分子材料时,会与周围的电子形成电子偶素(电子-正电子的束缚态),其寿命反映了材料中空洞(自由体积)的大小。该文使用PALS首次研究了5种饱和脂肪酸甘油三酯的多晶性和晶型转变过程,包括甘油三月桂酸酯、甘油三肉豆蔻酸酯、三棕榈酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、花生酸甘油三酯。正电子数据和由其他表征手段得到的晶型变化规律很好符合。用正电子观察到更长分子链甘油三酯固相收缩成更稳定的晶型时有空洞形成,以及α晶在固-固转化过程中形成了2种β晶形态。

用于正电子断层扫描成像的^(68)Ga标记PM_(2.5)模拟粒子的制备及其活体示踪

将黑色素纳米颗粒(melanin nanoparticle,MNP)经聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)修饰制备得到PEG-MNP,随后通过与放射性的^(68)Ga^(3+)离子螯合,高标记产率地制备得到^(68)Ga-PEG-MNP,标记产物稳定性良好。进一步将^(68)Ga-PEG-MNP通过雾化方式制备得到^(68)Ga-PEG-MNP PM_(2.5)(particulate matter _(2.5),size<_(2.5)μm)模拟颗粒,其经雾化小鼠吸入体内后,通过正电子断层扫描(positron emission tomography,PET)成像对小鼠进行全身显影,结果可见雾化的^(68)Ga-PEG-MNP PM_(2.5)模拟颗粒可由气管向肺部双叶区域扩散,并滞留于肺。体内的PET成像结果与离体放射自显影结果高度一致。

正电子发射计算机断层显像在中枢神经系统药物研发中的应用

正电子发射型计算机断层显像技术(positron emission tomography,PET)在中枢神经系统(CNS)药物研发中发挥重要作用。PET可以定量研究CNS药物在脑组织体液中的生物分布,药代动力学,与靶点相互作用,提供药物浓度与受体占有率的定量关系。本综述总结了PET在CNS药物研发中的定量分析手段,包括药代动力学分析以及受体占有率分析中常用的方法与数学公式。同时,本综述也总结了PET在CNS新药研发中的应用,为后续CNS的新药研发提供新的思路与方向。

脉冲电流作用下纯铁及RPV钢缺陷修复的正电子湮没研究

为探究电脉冲处理(Electropulsing Treatment,EPT)对金属材料缺陷的修复作用,设计了一套电脉冲处理设备和与其配套的处理方法,并对电子辐照样品与拉伸样品等含有缺陷的金属材料样品进行电脉冲处理。利用正电子谱学对原子尺度缺陷的十分灵敏的特点,对电脉冲处理后样品进行正电子寿命谱学等研究,获得纯铁及反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel,RPV)钢辐照或形变产生的缺陷及通过电脉冲处理后的部分“修复”情况。结果表明:缺陷“修复”的效果既与样品初始状态有关,又与电脉冲处理参数有关,电脉冲处理样品的正电子平均寿命和维氏硬度变化趋势一致。正电子湮没作为新的无损检测方法有望给出脉冲电流作用下材料损伤或缺陷“修复”的判据,可方便、快速及高灵敏探测实际工况部件的缺陷状态。

锑化铟晶体空位缺陷的正电子湮灭研究

锑化铟晶体材料的电学性能是影响最终制备的红外探测器件性能的关键因素。材料内部的杂质以及点缺陷特别是空位缺陷会极大的影响材料的电学性能,有时甚至会导致材料反型。本文利用正电子湮灭谱对锑化铟晶体材料的空位缺陷类型进行了研究,同时还对不同晶体生长拉速、导电类型晶体材料的正电子湮灭寿命进行分析。结果表明其内部主要为V In型空位缺陷,且在一定拉速范围内,正电子湮灭寿命基本无变化,此外空位缺陷也不是导致N型锑化铟晶体材料导电类型反型的主要原因。

中枢多巴胺系统正电子发射计算机断层扫描显像剂的研究进展

中枢多巴胺系统与多种神经行为障碍的病理生理学有关。一直以来,多巴胺系统正电子发射计算机断层扫描(PET)成像在研究活体大脑中多巴胺生物化学过程上有着重要价值。PET成像的基础是^(11)C、^(18)F等发射正电子的放射性核素标记的显像剂,这些显像剂通过与多巴胺神经系统不同的靶点特异性结合从而反映多巴胺合成、囊泡储存、突触释放和受体结合以及再摄取过程,推动神经病学、精神病学、药物滥用和成瘾以及药物开发的研究进展。本文综述了以氨基酸脱羧酶、多巴胺转运体、多巴胺受体以及囊泡单胺转运体为靶点的^(11)C、^(18)F标记的PET显像剂的研究进展。

一种PD多靶点正电子探针的制备与表征

帕金森病(PD)是一种常发于老年人的神经系统退行性疾病,病理上与脑内多巴胺转运体(DAT)、5-羟色胺转运体(SERT)和去甲肾上腺素转运体(NET)等功能密切相关,同时靶向这3个靶点的多靶点PET探针有可能为PD研究提供有用的显像工具。以特索芬辛(Tesofensine)为先导化合物,合成了一种新型多靶点探针[^(18)F]11。合成步骤为:化合物3经脱水、酯化、格氏反应和异构化得到化合物7,再用氢化铝锂直接还原化合物7得到化合物8,化合物8与溴乙烷反应得到Tesofensine(9),化合物9经1-氯乙基氯甲酸酯去甲基化,得到化合物10。化合物10与1-氟-3-溴丙烷反应得到化合物11。采用“两步一锅法”进行放射性合成得到正电子探针[^(18)F]11。[^(18)F]11的脂水分配系数为2.36±0.31(pH=7.4),且在磷酸盐缓冲液(PBS)和胎牛血清(FBS)中的360 min内保持稳定。microPET/MR显像结果显示:[^(18)F]11在SD大鼠脑内有一定的放射性摄取,该结果为进行下一步体内生物学评价提供了基础。

常规正电子放射性核素的核纯度检测质控方法探究

目的探讨半衰期测定法在医用正电子(^(18)F、^(11)C、^(13)N)核素纯度测定和分析中的方法。方法通过回旋加速器加速质子分别轰击重氧水、氮氧混合气及乙醇(20 mmol/L)靶水,分别产生^(18)F、^(11)C、^(13)N正电子核素样品水溶液。^(18)F、^(11)C、^(13)N核素分别每间隔10、2、2 min测量样品水溶液放射性活度,放射性活度测定次数为5次。根据放射性核素衰变的线性拟合公式,计算核素半衰期T_(1/2)。通过γ能谱仪测定对应样品水溶液,鉴定样品放射性核素纯度。结果由半衰期测定法计算可得3种正电子核素的半衰期与γ能谱仪法测定得半衰期结果相近,^(18)F、^(11)C、^(13)N样品的放射性核素半衰期分别为(110.07±0.53)、(19.62±0.77)、(10.02±0.94)min。通过γ能谱仪测定对应样品的^(18)F、^(11)C、^(13)N核素纯度均为100%,其物理半衰期分别为109.77、20.39、9.97 min。结论半衰期测定法具有测定医用放射性核素纯度的可行性,值得推广应用。

^(18)F-NaF正电子发射体层成像在动脉斑块显像中的临床应用进展

动脉粥样硬化斑块破裂是心源性猝死的主要原因,钙化的进展也是心血管病风险的一个重要预测因子,但斑块破裂的发生难以预测,钙化的进展也难以评估。近年来,快速发展的分子成像技术使得对高风险斑块的无创识别成为可能。^(18)F标记氟化钠正电子发射体层成像是可用于无创性检测动脉高风险斑块的成像方法,不仅可识别钙化活跃的斑块,对患者进行危险分层,还可监测血管钙化的疾病进展、指导治疗干预,以及评估抗动脉粥样硬化药物的疗效,促进治疗方法的改进。现对^(18)F标记氟化钠正电子发射体层成像的机制、识别易损斑块的能力、危险分层和预后判断的能力等方面进行综述。

一种新型^(18)F-标记的芳香化酶抑制剂正电子发射断层显像探针的合成及初步评价

[目的]芳香化酶抑制剂(AI)可以通过抑制芳香化酶的活性降低雌激素的产生,被广泛用于乳腺癌治疗.本研究旨在开发一种新型^(18)F-标记的AI探针,并通过正电子发射断层显像(PET)技术对芳香化酶表达进行在体评估及其相关疾病诊断和治疗指导.[方法]基于YM511这一AI的结构设计新型分子探针[^(18)F]XY-AI-20,在对其合成和理化性质表征后,进一步在健康小鼠和乳腺癌小鼠模型中评价其生物性能.[结果]探针性能检测显示,[^(18)F]XY-AI-20的放射化学产率为(31±7)%(n=3),放射化学纯度大于99%,比活度为(385±195)MBq/μmol(n=3),脂水分配系数(lg D)为1.15±0.17(n=3),且2 h体外稳定性高,其放射化学纯度仍高于99%.在健康BALB/c雌性小鼠中的生物分布表明,该探针在卵巢、肾上腺和脑部有较高的摄取率,可以通过血脑屏障并经肝脏代谢.PET显示,该探针在MCF-7肿瘤(雌激素受体阳性乳腺癌)模型中有较高的摄取率,在尾静脉注射(3.7 MBq,n=2)1 h后,肿瘤处摄取率达最高,瘤肉比为2.32±0.14;在阴性对照组MDA-MB-231肿瘤(三阴性乳腺癌)模型中有较低的摄取率,尾静脉注射(3.7 MBq,n=3)1 h后,瘤肉比为0.65±0.13.[结论][^(18)F]XY-AI-20是特异性靶向芳香化酶的一种新型^(18)F-标记分子探针,其用于雌激素受体阳性乳腺癌的早期诊断和指导AI在乳腺癌治疗中的应用值得进一步探索.

正电子发射断层成像的数字化

正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)自诞生起就是部分数字化的,并在随后的数十年里稳步朝着更加数字化的方向发展。信息技术的接连突破为PET提供了前所未有的存算能力,显著加快了PET数字化的步伐。时至今日,PET数字化已经成为PET领域产研两方面的共识。

数值研究太阳调制引发的银河宇宙线正电子的各向异性

能量低于30 GeV的银河宇宙线正电子进入日球层时会与太阳风以及冻结在其中的日球层磁场发生相互作用,太阳风对流、扩散、漂移的综合调制效应会导致银河宇宙线正电子通量出现各向异性.本研究利用帕克(Parker)传输方程描述正电子在日球层中的传输过程,将日球层顶(120 AU)的局地星际能谱作为边界条件,利用交替方向隐式方法(ADI)求解传输方程,计算银河宇宙线正电子的通量,接着计算银河宇宙线正电子的梯度,最后计算出0.01 GeV,0.1 GeV,1 GeV能量的正电子的极向各向异性和径向各向异性.研究发现:(1)由于低能量正电子的漂移几乎为0,因此极向各向异性仅由扩散决定,它的绝对值在日球层南北半球相同纬度上相等并且在黄道面处的值为0;高能量的正电子受到了漂移作用的影响,导致极向各向异性在黄道面处的值不为0,南北半球相同纬度上的绝对值也不相等.(2)低能量正电子的径向各向异性仅由扩散和对流决定;高能量正电子的径向各向异性由扩散、对流、漂移三者共同决定.另外,黄道面处正电子的极向梯度为0,因此任何能量的正电子在此处的径向各向异性也只由扩散和对流决定;正电子在日球层高纬度地区由于扩散和漂移较大,从而具有较大的径向各向异性.

正电子湮没谱表征热处理工艺对聚碳酸酯力学性能的影响

考察了退火和淬火2种热处理方法所用的不同热处理温度和时间对聚碳酸酯力学性能的影响,并采用正电子湮没谱分析经过不同热处理工艺后聚碳酸酯内部自由体积的含量。结果表明,在玻璃化转变温度附近及以上进行一定时间的淬火可通过增大内部自由体积含量和尺寸来显著改善聚碳酸酯的韧性,降低材料的屈服强度和弯曲强度,提高缺口冲击强度和拉伸强度。在玻璃化转变温度以下,淬火不能改变材料内部的自由体积,不能提高材料的韧性。退火只能降低材料内部自由体积的含量和尺寸,但不受温度和时间的影响,且材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度大幅降低。

正电子发射型断层扫描对内蒙地区食管癌的诊断及预后评估的应用价值

目的通过对地区食管癌的不同影像资料进行分析,论证氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-Fludeoxyglucose,^(18)F-FDG)和正电子发射型断层扫描(Positron Emission Tomography/Computed Tomography,PET/CT)对该类疾病的诊断价值。方法回顾性分析2021年3月10日—2023年12月24日就诊于内蒙古自治区人民医院的35例临床初诊为食管癌的患者。对患者进行^(18)F-FDG PET/CT检查,所得结果与病理学结果相比较,探讨^(18)F-FDG和PET/CT对该类疾病的诊断价值。结果^(18)F-FDG PET/CT显像对食管癌原发灶诊断准确率为85.8%,灵敏度为97.7%,特异性为60.0%。CT对食管癌原发灶诊断准确率为80.0%,灵敏度为92.9%,特异性为42.9%。对^(18)F-FDG PET/CT诊断结果与病理结果进行Kappa检验,检验结果一致性良好。^(18)F-FDG PET/CT诊断鳞癌准确率为63.4%、灵敏度为73.7%、特异性为100%,^(18)F-FDG PET/CT诊断腺癌准确率为75%、灵敏度为66.7%、特异性为100%。^(18)F-FDG PET/CT诊断腺癌的准确率较鳞癌高。鳞癌患者局部复发病灶最大SUV值(SUV_(max)值)高于腺癌患者局部复发病灶,差异有统计学意义(P<0.05)。食管癌患者^(18)F-FDG PET/CT淋巴结转移灶与远处转移灶的SUV_(max)值比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论^(18)F-FDG PET/CT对于食管癌的鉴别以及食管癌术后临床分期等方面能够提供可靠的半定量化诊断价值,而且SUV_(max)的表达对于食管癌术后患者的复发转移情况有着重要的参考价值,从而可以更好的指导临床治疗。

^(18)F-氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描成像/CT原发灶影像特征对非小细胞肺癌淋巴结转移的预测价值

目的 基于^(18)F-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)正电子发射断层扫描成像/CT(PET/CT)探究非小细胞肺癌(NSCLC)淋巴结转移的影响因素,建立Logistic预测模型并分析其预测临床价值。方法 收集我院收治的NSCLC患者156例为观察对象,纳入年限为2019年6月至2021年6月,根据是否合并淋巴结转移分为合并淋巴结转移组47例和未合并淋巴结转移组109例,比较2组临床病理特征,均行^(18)F-FDG PET/CT检查,比较2组患者区域最大标准摄取值(SUVmax)、糖酵解总量(TLG)、代谢体积(MTV)等原发灶影像学特征,并建立Logistic回归方程:P=ExpΣBiXi/1+ExpΣBiXi,建立Logistic预测模型并分析其预测淋巴结转移的灵敏度、特异度和准确度。结果 淋巴结转移组TNM分期Ⅲ期及肿瘤直径≥3 cm比例高于无淋巴结转移组(P<0.05)。淋巴结转移组患者原发灶T-SUVmax、T-TLG、L-SURmax、T-TLGsur、B-SURmax、B-TLGsur指标均高于无淋巴结转移组,差异具有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析结果提示TNM分期、肿瘤直径、T-SUVmax、T-TLG、L-SURmax、T-TLGsur、B-SURmax、B-TLGsur指标均与NSCLC淋巴结转移有关(P<0.05)。通过Logistic回归模型预测NSCLC发生淋巴结转移的概率P,建立P值的受试者工作特征(ROC)曲线,模型预测概率P的曲线下面积(AUC)为0.796(0.693~0.899),提示该模型具有较高的效用价值。当灵敏度为89.5%,特异度为69.0%,约登指数为0.585,对应的预测概率为-3.258。结论 NSCLC淋巴结转移的原发病灶18FFDG PET/CT影像特征明显异常表达,建立预测模型可进一步提高NSCLC患者淋巴结转移的诊断效能,临床上可以选择更加积极的治疗方案。

心理护理对正电子发射断层显像检查患者心理状态及应激反应的影响

本研究旨在探讨心理护理对正电子发射断层显像检查患者心理状态及应激反应的影响。方法 研究对象为2021年7月至2023年6月在我院接受正电子发射断层显像检查的60例患者,随机分为研究组和对照组,每组30例。研究组在围检查期常规护理基础上实施心理护理,对照组仅采用围检查期常规护理。观察两组患者伪影情况,评估图像质量。检查前后,采用焦虑自评量表(SAS)和抑郁自评量表(SDS)评估患者心理状态。统计两组患者对比剂不良反应发生率,以评价应激反应发生率。结果 研究组图像质量优良率高于对照组,入室前及检查结束后SAS评分低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。研究组对比剂不良反应发生率低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。研究组应激反应发生率低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 对正电子发射断层显像检查患者实施心理护理有助于改善围检查期紧张焦虑情绪,提高图像质量,降低对比剂不良反应发生率,有利于减轻患者应激反应。

^(18)F-氟脱氧葡萄糖-正电子发射计算机断层扫描肿瘤代谢参数对弥漫性大B细胞淋巴瘤化疗疗效评的估效能分析

目的分析^(18)F-氟脱氧葡萄糖-正电子发射计算机断层扫描(^(18)F-FDG PET/CT)肿瘤代谢参数水平对弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)化疗疗效的评估效能,分析其代谢参数水平与化疗疗效之间的关系。方法回顾性分析蚌埠医科大学第一附属医院于2022年7月至2023年12月收治的61例DLBCL患者的临床资料,患者均采用环磷酰胺+阿霉素+长春新碱+泼尼松(CHOP)方案进行化疗,或加入利妥昔单抗(R-CHOP)进行化疗,化疗前及化疗中期(21 d为1个疗程,化疗2~4个疗程结束时)行^(18)F-FDG PET/CT检查,在化疗2~4个疗程后,依据化疗效果将其分为完全缓解(CR)组(37例)和非CR组(24例),对比分析两组患者化疗前后^(18)F-FDG PET/CT检查病灶糖酵解总量(TLG)、肿瘤代谢体积(MTV)、最大标准摄取值(SUVmax)水平;应用受试者工作特征(ROC)曲线分析肿瘤代谢参数对化疗疗效的评估价值。结果CR组患者肿瘤代谢参数(TLG、MTV、SUVmax)水平均低于非CR组;ROC曲线分析显示,TLG、MTV、SUVmax对DLBCL患者化疗疗效预测的AUC值分别为0.750、0.852、0.711,其中MTV最高,其次是TLG(均P<0.05)。结论^(18)F-FDG PET/CT的肿瘤代谢参数TLG、MTV、SUVmax在评估DLBCL患者化疗疗效方面具有重要的临床价值,较低的肿瘤代谢参数与更好的临床疗效相关,这些代谢指标可以作为预测化疗疗效的有效指标。