阴道多通道柱状施源器旋转的剂量学影响研究

目的:探究子宫内膜癌术后阴道内照射中多通道柱状施源器旋转误差的剂量学影响。方法:选取2022年6-12月北京协和医院收治的18例行子宫内膜癌术患者,回顾性分析采用阴道多通道柱状施源器治疗的患者计划,保持与临床计划相同驻留模式,分别顺时针旋转22.5°和45.0°,模拟临床分次间施源器置入存在旋转误差的状态,分析两种旋转幅度下靶区和危及器官(OAR)的剂量学变化。结果:当施源器旋转22.5°时与临床计划相比,90%靶区体积接受的最小剂量(D_(90))降低了2.03%,差异有统计学意义(t=5.86,P<0.05),膀胱、直肠接受最大照射剂量的2cc体积内的最小剂量(D_(2cc))分别增加2.35%和2.71%,差异有统计学意义(t=-3.49、-2.40,P<0.05);当施源器旋转45°时与临床计划相比,靶区D_(90)降低了5.75%,差异有统计学意义(t=14.07,P<0.05),膀胱、直肠D_(2cc)分别增加6.50%和9.49%,差异有统计学意义(t=-7.72、-6.9,P<0.05);施源器旋转22.5°和45.0°后计划中乙状结肠和小肠的受量与原计划差异较小,且差异无统计学意义。结论:多通道柱状施源器在阴道内照射中可提供个体化的剂量分布,但在患者实施分次治疗时,需关注施源器的置入状态,避免与初始计划中施源器位置产生角度差异影响靶区及OAR剂量。

Halcyon加速器使用初期故障维修案例分析

收集2019年9月至2021年8月医院Halcyon医用直线加速器的维修数据,从投入临床使用的时间开始进行分析,统计设备常见故障部件并总结故障处理方法。该设备2年内共经历24次维修和6次保养,其中设备投入使用前6个月发生故障达到14次(占58.3%),之后18个月内故障率相对较平稳。设备常见故障部件主要为多叶准直器(MLC),共发生故障7次(占29.2%),其故障主要集中在驱动马达和T型螺母(NUT)两个易损部件,MLC工作状态可通过脉冲宽度调制(PWM)和Backlash测试进行检验,MLC故障在经过保养后的一段时间内故障率明显降低。通过故障统计分析有助于发现影响设备稳定性的诱因,摸索故障发生的规律,为制定设备维护计划和提高开机率提供依据。

机械制造工艺与合理化机械设计方式浅析

中国科技发展迅猛,机械制造业也取得了长足进步,并不断提升生产技术。机器生产在我们日常工作中扮演着重要的角色,既能节约人力,又能提高生产效率,是我们生产力的保障。为了实现这一目标,进行了科学且合理的力学结构设计。本文从国内机械加工过程出发,对如何进行合理化机械设计进行了探讨,以期对今后的工作起到指导作用。

基于深度学习的新型妇科后装施源器自动重建系统研发

目的:开发一种基于深度学习的施源器自动重建系统,以实现CT引导妇科近距离治疗中Fletcher施源器高效准确地自动重建。方法:施源器自动重建系统分为两个部分:应用2.5D的DpnUNet分割CT图像上的施源器掩膜;通过三维连通区域算法以及骨骼提取算法获取数字化的施源器管道中心线。选取2022年7月至2023年7月在北京协和医院接受妇科近距离放射治疗的68例患者资料,将其中10例患者CT计划作为测试集,将58例患者CT计划采用十折交叉验证方法用于训练,对开发的施源器自动重建系统结果与手动重建结果进行几何一致性比较,并通过三维后装逆向优化计划设计获取剂量学指标高风险临床靶体积(HR-CTV)、90%和98%靶区体积剂量(D_(90)、D_(98)),膀胱、直肠、乙状结肠和小肠的接受最大照射剂量的2 cc体积内的最小剂量(D_(2cc)),探究自动重建系统的临床可用性。结果:在10例测试集患者数据中,自动重建与手动重建的宫腔管以及左右穹窿管中心线顶端平均距离分别为0.335、0.361和0.362 mm,中心线之间的平均豪斯多夫距离(HD)分别为0.398、0.367和0.324 mm;保持驻留位置和驻留时间一致的情况下,两种计划的剂量体积直方图(DVH)参数差异均<2%,具有很高的几何一致性以及临床价值。结论:施源器自动重建系统能够实现高精度的Fletcher施源器的全自动重建,降低潜在的人为错误概率,并提升临床工作效率。

应用二维电离室矩阵对后装剂量分布的验证

目的探讨二维电离室矩阵系统MatriXX用于近距离治疗剂量分布验证的可行性。方法利用井式电离室测量有效测量点60 s的照射量,结合电离室本身的刻度因子及环境修正因子计算出放射源192Ir的活度。使用该放射源通过Valencia皮肤施源器、等效固体水模,完成对EBT3免洗胶片的刻度,获取剂量灰度曲线,找到经过Valencia皮肤施源器均整后的192Ir辐射野中轴的百分深度剂量(percentage depth dose,PDD)曲线后,即可对MatriXX进行刻度,得到剂量刻度因子Kuser。采用Freiburg Flap施源器和插植针及固体水建立模体,获取CT图像,在计划系统内完成管道重建以及剂量分布计算,传输至后装治疗机执行计划,通过MatriXX获取特定冠状层面内的剂量分布与计划系统所得剂量分布进行比较,利用软件分析测量与计划剂量分布结果。结果经Valencia皮肤施源器均整后的192Ir辐射场的剂量分布类似加速器的射野,横向及纵向对称性分别为0.17%和0.16%,PDD参考剂量点位于施源器表面下3 mm处,施源器表面下11.6 mm处的PDD为46.5%。经该辐射场刻度的MatriXX测量的剂量分布与治疗计划系统模体中计算平面相比较,γ分析(3 mm/3%)结果显示,γ≤1的剂量点所占比例为97.67%,绝对点剂量与治疗计划系统内剂量偏差保持在±5%以内。结论 MatriXX作为近距离治疗剂量分布的验证工具具有重复性好、避免使用胶片验证的成本损耗等优点,是目前较为快速、便捷的近距离治疗剂量学质量保证工具。

Checkmate2用于放射治疗加速器输出剂量检测的可行性

目的探讨Checkmate 2作为日检工具用于放射治疗加速器输出剂量检测的可行性。方法按照国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,IAEA)第277号报告建议方法刻度Varian 2300CD加速器的两档光子线6、15 MV及五档电子线6、9、12、16、20 Me V,每日分别使用指型电离室和Checkmate 2测量各档能量100 MU的输出量,得出各自剂量偏差,最大允许偏差为±2%。分别实测环境温度气压值和读取Checkmate 2温度气压显示值,计算温度气压修正因子。连续进行3个月工作日共66次测量,比较每日各档能量测量值以及温度气压修正准确性。结果各档能量的电子线及X射线的Checkmate 2与指型电离室测量结果均满足绝对剂量偏差不超过2%的标准,且两者比较差异均无统计学意义(P>0.05)。实测及Checkmate 2测量得出的平均温度气压修正因子分别为1.032±0.007和1.033±0.007,两者差异无统计学意义(P=0.452);相关性分析显示两者呈正相关(r=0.92,P=0.000)。结论 Checkmate 2可真实反映加速器剂量输出的大体趋势,且测量工作耗时短、操作简便,是直线加速器晨检剂量输出检测的良好工具。

多通道柱状施源器端到端测试

目的确认多通道柱状施源器采用模板重建的参数设置,并完成投入临床使用前的端到端测试。方法利用自制3D打印模体,多通道柱状施源器、CC13电离室和EBT3免洗胶片构建ETE模体。分别在施源器头尾两端设置靶区1和靶区2,完成处方剂量分别为5~7 Gy模拟计划设计并进行照射,获得实测点剂量及面剂量,与TPS剂量进行比较。以2 mm/2%、10%的剂量阈值作为评价标准,面剂量分布差异采用γ分析方法进行分析。结果多通道柱状施源器各重建参数符合标称范围,采用施源器模板进行重建后参数需做部分更改,中央管道的顶端tip length更改为5.8 mm,周围管道顶端tip length更改为4 mm并将其出源长度更正为1493 mm。电离室测量偏差为0.97±0.32%,其中高剂量区的偏差值小于低剂量区;胶片面测量结果与计划系统面剂量分布符合良好,矢状面γ通过率分别为97.4%、98.2%和98.8%,水平面通过率分别为99.3%、98.4%和98.7%,平均γ通过率为98.5±0.63%。结论新型柱状多通道施源器投入临床使用前须对参数进行测量用于重建施源器时的参数设置,经过ETE测试确认该施源器点剂量及面剂量测量结果良好,为该施源器正确用于临床提供依据。

区域科技创新与科技金融系统协同演化的序参量分析

分析区域科技创新与科技金融系统的自组织特性,将科技创新产出能力、公共科技金融资金规模、市场科技金融资金规模确定为系统协同演化的序参量集合,建立区域科技创新与科技金融系统协同演化模型。基于黑龙江省科技创新与科技金融发展数据,运用协同学绝热消除法,识别出科技创新产出能力是黑龙江省科技创新与科技金融系统协同演化的序参量,由此提出相关发展建议。

MVCT引导下螺旋断层调强放射治疗摆位误差及靶区边界外放分析

目的:对高能X射线计算机体层摄影(MVCT)引导下采用螺旋断层调强放射治疗技术(Tomotherapy)治疗的患者进行摆位误差分析,探讨科室整体摆位水平,并为靶区安全边界外放(Margin)提供依据。方法:对采用Tomo Therapy进行调强放射治疗的192例患者,每次治疗前行MVCT扫描,将其图像与计划CT图像进行配比,记录进出(LNG)、左右(LAT)、升降(VRT)和旋转(ROLL)四维方向的误差,并按部位分组(头颈、胸腹和盆腔3个部位),计算单个患者整个疗程误差分布规律及全部患者的系统误差(Σ)和随机误差(σ)大小,利用Margin公式(M=2.5Σ+0.7(σ)得出各部位不同方向的Margin值。结果:192例患者共获得4416幅MVCT图像,得出各部位在LNG、LAT、VRT和ROLL方向的摆位误差分别为:头颈部(1.94±1.78)mm、(0.94±0.81)mm、(1.07±0.98)mm和(0.75±0.89)°;胸腹部(3.72±2.92)mm、(2.12±1.96)mm、(2.04±1.65)mm和(0.47±0.71)°;盆腔(3.68±2.52)mm、(1.36±1.20)mm、(1.83±1.41)mm和(0.47±0.51)°,整体摆位误差为:(3.172.96)mm、(1.401.42)mm、(1.581.40)mm和(0.580.74)°,各部位在LNG、LAT和VRT方向的Margin分别为:头颈部5 mm、2 mm和2 mm;胸腹部8 mm、7 mm和5mm;盆腔6 mm、4 mm和3 mm。结论:通过对MVCT引导下采用螺旋断层调强放射治疗患者的摆位误差数据分析,了解科室整体摆位水平,为各部位的Margin外放提供可靠依据,临床疗效及副反应尚待进一步研究。

二甲双胍联合达格列净对老年2型糖尿病患者血清同型半胱氨酸和超敏C反应蛋白与胱抑素C水平及糖脂代谢的影响

目的探讨二甲双胍联合达格列净治疗对老年2型糖尿病(T2DM)患者血清同型半胱氨酸(Hcy)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、胱抑素C(CysC)水平及糖脂代谢的影响。方法选取2020年1月至2021年1月本院收治的120例老年T2DM患者作为研究对象,随机分为研究组与对照组,每组60例。研究组采用二甲双胍联合达格列净治疗,对照组单独采用二甲双胍治疗,比较两组临床疗效、不良反应、血糖[空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、餐后2 h血糖(2 h PG)]水平、血脂指标[三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)]及血清Hcy、CysC、hs-CRP水平。结果治疗后,研究组CysC、hs-CRP、Hcy水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,研究组FBG、HbA1c、2 h PG均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,研究组TG、TC、LDL-C水平均低于对照组,HDL-C水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组治疗总有效率(91.67%)高于对照组(75.00%),差异有统计学意义(P<0.05);两组不良反应发生率比较差异无统计学意义。结论二甲双胍联合达格列净治疗老年T2DM疗效显著,可有效改善患者糖脂代谢异常,降低血清CysC、hs-CRP、Hcy水平,且安全性高,值得临床推广应用。

新型“环形”机架加速器临床调试流程探讨

目的:研究针对预装光束流数据(RBD)Halcyon1.0直线加速器建立合适的临床调试流程,确保调试结果满足临床治疗要求。方法:根据Halcyon加速器的特点和以往加速器、治疗计划系统验收实践,结合美国医学物理家协会(AAPM)和国际原子能机构(IAEA)相关报告以及国内外相关文献,选择有针对性的质量控制工具,从Halcyon直线加速器临床调试、Eclipse治疗计划系统调试、Halcyon直线加速器质量保证(QA)和质量控制(QC)以及Eclipse治疗计划系统QA和QC的4项内容进行检测,并建立相应的规程。结果:Halcyon直线加速器机架及准直器综合旋转等中心3D误差半径为0.64 mm,虚拟等中心与治疗中心的一致性较好,最大到位精度位置偏差0.7 mm。10 cm处深度剂量百分比(PDD)为63.3%,在容差1%范围内。机器表现(MPC)检测结果均在阈值范围内,等中心大小为0.67 mm。内置模型数据与实测数据一致性较好。旋转过程中机架速度、多叶准直器(MLC)运动速度及剂量率的控制准确性均较好,所有偏差控制均<2%。碳纤维治疗床Surface和Interior的CT值分别为-750 HU和-950 HU。医学物理学实践指南(MPPG)5.a所有基础野测试均满足要求。TG119调强测试,调强放射治疗(IMRT)和Rapidarc两种技术靶区内点剂量偏差分别为-0.003±0.011和-0.012±0.006,置信限分别为0.025和0.024。结论:Halcyon直线加速器测量数据和Eclipse计划系统预装数据有着较好的一致性,IMRT及Rapidarc调试结果均在AAPM及相关文献的推荐范围内,可满足临床治疗需求。预装数据和部分参数验证可为加速器调试提供参考依据。

科技金融结构对区域科技创新效率的影响

基于2010—2015年省级面板数据,运用随机前沿距离函数模型,分析科技金融结构对我国区域科技创新效率的影响。研究表明,科技金融总投入占GDP的比例、公共科技金融占市场科技金融的比例、风险投资投资额占科技资本市场筹资额的比例与科技创新效率呈显著负相关;风险投资投资额占商业银行科技信贷总额的比例与科技创新效率并无显著相关关系;科技资本市场筹资额占商业银行科技信贷总额的比例与科技创新效率呈显著正相关关系。

螺旋断层放射治疗设备常见故障处理及原因分析

目的:通过对螺旋断层放射治疗设备故障现象、处理方法及故障原因的分析,总结相关维修经验,为准确判断故障、缩短停机时间以及提高开机率提供依据。方法:对医院在用的螺旋断层放射治疗设备48个月的故障数据进行统计和分析,总结常见故障部件、故障原因以及故障的处理方法。结果:放射治疗设备于48个月共出现112次故障,停机时间约77 d,开机率为94.6%。其中剂量率故障31次,在安装剂量率控制系统后仅出现3次;磁控管故障10次;多叶准直器(MLC)故障10次;靶故障8次,升级为固定靶后未再出现故障;加速管故障3次;其他部件故障50次。其故障与硬件和软件的配置以及机房环境对设备正常运行均有影响。结论:螺旋断层放射治疗设备结构复杂,硬件和软件的升级能减少故障的发生,环境温度和湿度均可影响设备的正常运行;对设备部件状态预判,提前申请配件,能够缩短停机时间,提高开机率。

CT图像引导在宫颈癌腔内放疗中的应用

目的探讨CT图像引导在宫颈癌腔内放疗中的应用价值。方法前瞻性纳入2013年4月至8月间本科收治的所有需用Fletcher施源器治疗的宫颈癌患者共92例,首次腔内放疗施源器置入术后,治疗计划设计前行CT扫描。三维方向测量CT图像中宫腔管长度及宫体倾角,记录子宫穿孔及其他施源器位置不佳病例并归类分析。结果 92例患者中有3例发生子宫穿孔,发生率为3.3%,均为无症状性,为所有患者中子宫后倾角度最大的3例。其他施源器位置不佳患者26例(28.3%),其中宫腔管距宫底距离过近且邻近小肠者13例,宫腔管位置偏离宫腔中心未达穿孔者9例,宫腔管距离宫底过远者4例。发现施源器位置得当,但宫体小且被乙状结肠包绕距离过近者1例。结论将CT模拟影像引入二维腔内放疗定位能及时发现子宫穿孔及其他施源器位置不佳情况,据此调整二维腔内放疗计划并指导下次施源器置入角度,方便快捷,可在临床推广应用。

美国瓦里安Acuity模拟定位机常见故障分析

模拟定位机是肿瘤放射治疗过程中所涉及的重要设备,承担确定照射范围、验证位置精度等工作,在整个放射治疗过程中起到至关重要的作用。因此,模拟定位机一旦发生故障,将导致设备精度下降甚至停机,严重影响临床诊疗工作。

基于Halcyon加速器研究乳腺托架倾角对于保乳术后放疗摆位误差的影响

目的比较乳腺癌保乳术后患者采用不同乳腺托架俯仰角度的摆位误差,根据误差结果分别计算靶区各向外放值,为选择最适托架俯仰角提供依据。方法选取2019年12月至2020年4月,使用瓦里安Halcyon加速器治疗的乳腺癌保乳术后患者24例,所有患者均使用乳腺托架固定,根据托架俯仰角度随机分为0°组12例(A组)和7.5°组12例(B组)。患者每次治疗前均行MV-CBCT扫描,并与计划CT图像的刚性配准,获得患者三个方向的摆位误差,采用SPSS18.0软件分析两组数据是否存在统计学差异,采用独立样本t检验或用秩检验,以P<0.05作为差异有统计学意义。根据Margin公式分别计算两组CTV-PTV外扩距离。结果A、B两组三个维度摆位误差取绝对值后均值±标准差依次为:(0.28±0.24)cm、(0.31±0.28)cm(x);(0.37±0.26)cm、(0.53±0.34)cm(y);(0.38±0.31)cm、(0.46±0.35)cm(z);A、B两组三方向CTV-PTV外放距离分别为:0.49 cm和0.64 cm(x);0.55 cm和0.80 cm(y);0.52 cm和0.60 cm(z)。结论乳腺托架0°组三方向摆位误差均值全部小于7.5°组;临床工作中,建议在条件允许的情况下优先选择0倾斜角乳腺托架。此外,两种托架角度均出现较多奇异值的情况,表明对于乳腺癌保乳术后患者,采用Halcyon加速器每次治疗前的位置验证可显著提高治疗精度。

两种放疗技术治疗难治性瘢痕疙瘩的剂量学比较

目的本文比较了6 MeV电子线和铱192(192Ir)高剂量率(High Dose Rate,HDR)表面敷贴近距离放疗两种技术治疗难治性瘢痕疙瘩的剂量学差异。方法在头颈部仿真模体和固体水模体上,标注出常见难治性瘢痕疙瘩位置(下颌区瘢痕切口及长度大于25 cm的瘢痕切口),在表面敷贴与不敷贴Flap管状施源器两种情况下,进行CT扫描,获得4套CT图像,之后应用计划系统模拟6 MeV电子线外照射及192Ir HDR表面敷贴近距离放疗两种技术的剂量分布。结果表面敷贴近距离治疗,在剂量学上优势明显:更集中照射需要照射的区域;减少对周围健康皮肤的辐射;凹凸不平的表面,仍能保持参考平面的剂量分布一致;较长切口,外照射需要分野照射的病例中,采用近距离治疗避免分野处剂量衔接不佳等问题。结论瘢痕表面敷贴近距离治疗,在治疗较长及表面不平的难治性瘢痕时,与电子线外照射比较,剂量优势更加明显。

基于Halcyon不同旋转弧数量的VMAT计划剂量学比较

目的基于Halcyon加速器,比较研究采用不同旋转弧数量(2Arc,3Arc,4Arc)的容积弧形调强放射治疗(Volumetric Intensity-modulated Arc Therapy,VMAT)计划的剂量学差异。方法随机选取宫颈癌术后的患者20例,依次进行CT模拟定位,靶区及危及器官勾画,基于同一CT图像分别进行2Arc,3Arc,4Arc的VMAT放疗计划设计,评估靶区及危及器官的剂量分布。结果2Arc组,3Arc组,4Arc组的靶区剂量覆盖均满足临床处方剂量要求。4Arc组的靶区适形度指数(Conformity Index,CI)最高,均匀性指数(Homogeneity index,HI)最低(P<0.05)。针对膀胱、直肠、小肠和骨髓的体积平均剂量,4Arc组有明显减低(P<0.05);脊髓D0.1cc和左侧股骨头D5结果统计具有统计学差异(P<0.05),4Arc组最低;右侧股骨头D5,3Arc组和4Arc组的结果无统计学差异(P>0.05)。3Arc组和4Arc组的平均MU数(Monitor Unit)无统计学差异(P>0.05)。结论宫颈癌术后患者采用4Arc的VMAT计划设计可以获得较优的剂量分布,其中靶区剂量分布更均匀,剂量投照更准确,危及器官平均剂量有所降低,机器MU数和执行时间没有显著的增加,综合考虑推荐使用4Arc的VMAT计划设计。

Tomotherapy HDA型螺旋断层调强放疗设备剂量传输方式的质控标准建立

目的通过对本单位新装Tomotherapy HDA的两种调强传输方式的剂量验证结果进行测量分析,确定质控结果的合理范围,为质控工作提供依据。方法依照AAPM TG119要求对其提供的病例制作调强治疗计划,每种病例根据传输方式、铅门大小和运动方式分别制作计划,共95例调强计划,分别测量点剂量100例,面剂量45例,分析实际测量结果,并分别计算不同调强传输类型计划的置信区间。结果 Tomo-Helical传输模式靶区点剂量测量置信区间为±2.43%,危及器官点剂量验证置信区间为±1.46%。Tomo-Direct模式靶区点剂量验证置信区间为±2.72%,危及器官点剂量验证置信区间为±2.66%。面剂量验证结果为:Tomo-Helical模式通过率≥97.9%,Tomo-Direct通过率≥96.9%。结论本研究对本单位新安装的Tomotherapy HDA新型螺旋断层调强治疗进行测试,所测参数置信区间均在报告推荐范围之内,为新的螺旋断层调强技术和日后调强治疗计划的质控提供了依据。

机械基础实践教学体系的改革

当前,机械基础实践教学存在一些问题,学校应分别从构建分层机械基础实践课程体系,开设机械产品设计全过程训练课程,以及开设具有职业特色的技能训练等方面进行机械基础实践教学新体系改革。