MRI-CT图像融合对脑胶质瘤术后放疗靶区的影响

背景与目的:核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)图像对软组织结构具有较高的分辨率,但由于失真和缺乏剂量计算所需要的电子密度而限制了其在脑部肿瘤放射治疗中的应用,而MRI和CT图像融合可解决这一问题。本研究探讨MRI与CT的图像融合精度,及其对脑胶质瘤术后患者放疗临床靶区(clinical target volume,CTV)及危及器官(organs at risk,OARs)体积和中心位置的影响。方法:9例颅内胶质瘤术后患者MRI和CT图像采用标点法进行融合,评价其融合精度,分别采用体积法及几何中心法(center of geometry,COG)研究融合前后临床靶区和危及器官体积和中心的变化,测定病灶MRI-CT融合图像的COG与CT定位图像COG的距离,体积法测定病灶MRI与CT图像融合部分体积(VMRI-CT)占总体积(VMRI+CT)的百分比(PMRI-CT)。结果:采用人工标记法进行融合的精度小于1.5mm,完全达到脑部肿瘤的误差要求。融合后各危及器官体积无明显改变(P>0.05);9例患者中8例融合界面勾画的CTV体积比CT定位图像CTV体积减小13.85%～73.59%,1例体积增大10.35%;平均体积比较差异有统计学意义(P<0.05);融合后CTV的中心位置变化最大[(8.74±6.60)mm],其次为双眼[左右眼分别为(5.25±2.38)mm和(5.65±2.56)mm],脑干位置变化最小[(1.83±1.06)mm]。结论:采用人工标记的方法进行图像融合具有较高的融合精度,MRI与CT融合的方法可明显减少脑胶质瘤术后放疗CTV勾画的不确定性。

乳腺癌术后逆向调强放射治疗方案的比较研究

目的:比较不同照射野的逆向调强放疗方案,研究符合临床要求的乳腺癌术后最佳治疗方案。方法:对8例左侧乳腺癌术后进行预防照射,采用5、7、9、11和13个照射野5种方法分别制订逆向调强计划,使用相同的剂量-体积约束条件进行逆向优化,靶区平均剂量50Gy,选择剂量最佳方案进行治疗,比较这5个计划的剂量分布、剂量体积直方图(DVH)、适合度指数(CI)、不均匀指数和危及器官的剂量体积值等指标。结果:11～13个野的逆向调强计划可使临床靶区体积(CTV)获得满意的剂量分布。随着照射野数目的增加,靶区剂量均匀性、适合度指数提高,而5种照射方案相比,除了右肺外,其余危及器官的受照射剂量差异无统计学意义,P>0.05。结论:11～13个调强照射野可使乳腺癌术后调强治疗获得理想的剂量分布,而不会增加各个危及器官的受照剂量。

不同体型盆腔肿瘤患者放疗摆位误差

目的:采用Elekta iView GT验证系统,测定不同体型的盆腔肿瘤患者行放疗时在三维空间各方向上的系统误差及随机误差,为计划靶区(PTV)和计划危及器官体积(PRV)的制订提供个体化的数学依据。方法:盆腔肿瘤患者30例,采用体膜固定,按照体质指数(BMI)将患者分为4个不同体型。采用前后野和两侧野的电子射野影像装置(EPID)进行位置验证,骨性标志与数字重建图像(DRR)比较,分析分次治疗间摆位误差及分次治疗中器官位置在左右、腹背、头足3个方向上的移动,从而计算出三维空间总的摆位误差,可求出不同体型放疗PTV和PRV所需的安全边界,同时观察各组在各个方向上移动幅度的发生频率。结果:不同体型的盆腔肿瘤患者,消瘦型、中间型、超重型和肥胖型的分次照射间的摆位误差在左右方向分别为1.8、1.8、2.2、2.7 mm;在腹背方向分别为2.2、1.8、3.6、2.8 mm;头足方向分别为2.4、2.1、2.7、2.6 mm。分次照射中的器官移动误差在左右方向分别为1.9、1.9、2.3、2.5 mm;在腹背方向分别为2.1、2.2、2.9、3.0 mm;头足方向分别为1.8、1.9、2.2、2.5 mm。结论:在盆腔肿瘤患者放疗中,PTV和PRV的制订应遵循个体化的原则,根据患者体型在各方向上采用不同的外放边界。

不同MRI与CT图像融合对脑胶质瘤术后放疗靶区勾画的稳定性研究

背景与目的:脑胶质瘤术后靶区的准确勾画一直是调强适形放射治疗的难题,MRI和CT图像融合技术能够提高靶区勾画的准确性,但这种技术能否提高放疗医师勾画靶区的稳定性,目前尚不明确。本研究采用不同的MRI图像资源与定位CT图像融合,对胶质瘤术后行放射治疗的患者靶区勾画的准确性和稳定性进行研究。方法:将9例脑胶质瘤患者的术前和术后MRIT1WI增强相与CT定位图像采用标点法进行图像融合,在5次不同的时间分别在两种融合图像及CT定位图像上勾画临床靶区,评价标点法图像融合精度,并比较三组不同资源图像勾画CTV的体积大小及稳定性。结果:三维空间的融合精度均小于1.5mm,一致性指数在术前MRI与CT融合组(pre-matched组)、术后MRI融合组(post-matched组),CT组(conv组)分别为(68±9)%、(61±7)%、(41±12)%。3公共部分体积百分比分别为(82±7)%、(78±5)%、(65±8)%。结论:采用术前MRI与CT图像融合的方法在勾画放疗CTV的体积最大,稳定性最佳(P<0.05);而根据术前MRI在术后定位CT图像上勾画CTV的传统画法稳定性最差(P<0.05)。采用术后MRI与CT融合方法勾画CTV的体积与传统勾画方法相似,其稳定性与术前MRI同CT融合的方法相同。

标点法MRI-CT图像融合的融合精度分析

目的:研究标点法进行MRI和CT图像融合后的融合精度,以期为颅内肿瘤术后进行放射治疗的患者寻找更有效的图像融合方法及精度评价标准。方法:24例颅内肿瘤术后患者,在相同定位条件下进行MRI T1WI增强序列和术后定位CT扫描,采用Tris-Axes Landmark方法将其轴位MRI的T1WI增强序列与定位CT图像进行融合,寻找融合分数与融合误差之间的线性关系,并观察每例患者在三维空间的融合误差。结果:融合分数和融合误差之间存在较好的线性关系,相关系数r=-0.985,回归方程为y=-0.551 3x+5.351 4,据此回归方程推测,融合分数>6.61者均可满足临床融合需要。结论:标点法是放射治疗中一种较好的融合方法,能快速准确地定量评价MRI-CT融合精度,可应用于临床放射治疗中。

6MV X线致大鼠海马基因差异表达的研究

目的:从基因水平上研究用6MV X射线照射治疗后,海马神经细胞基因表达的变化。方法:用分割剂量为2 Gy/次,50 Gy/25次6MV X射线对SD成年大鼠进行全脑照射后,以穿梭箱法分别测试其学习和记忆能力。活杀大鼠,取出海马,分别提取假照射组和照射组大鼠海马mRNA,经逆转录为cDNA后用Cy3、Cy5两种物质荧光标记,获得两组动物来源的cDNA探针,与2张基因表达谱芯片进行杂交,结果由扫描仪扫描并用软件进行统计分析。结果:①X射线导致SD成年大鼠学习和记忆功能显著降低。②与假照射组相比,有43条基因发生明显变化,其中28条基因表达水平明显升高,15条明显下降,其他基因无显著变化。③在表达异常的基因中,有17条是已有报道的功能基因,其余则为新筛选出的基因种类。结论:电离辐射对学习和记忆功能的影响是一个较为复杂的过程,其中涉及到众多的信号转导分子,并与线粒体功能异常有关。

头颈部肿瘤射野摆位误差的差异性研究

目的:研究采用电子射野系统评价头颈部肿瘤患者摆位误差时的观察者间变异和观察者自身变异。方法:两队研究小组,分别由四名医师和四名技师组成,两组分别对6名头颈部肿瘤的患者,采用电子射野影像仪(electronic portalimaging device,EPID)拍摄验证片(electronic portal images,EPIs),在EPIs上勾画骨性标志,以放疗计划生成的数字重建图像(digitally reconstructed radiographs,DRRs)做为参考图像,定量分析不同观察研究人员之间和研究人员自身采用EPID确定头颈部肿瘤患者的射野摆位误差(field placement errors,FPEs)的差异性。结果:在前/后位射野图像上,不同医师之间、医师自身及技师自身对摆位误差的判断无明显差异,但在技师之间出现了明显的自身差异性,医师组和技师组在前/后射野图像上的均方根(root-mean-square,RMS)分别为2.52±0.46和3.43±0.43,两者具有明显差异;在侧位野图像上,医师自身对摆位误差的判断有较好的稳定性,但部分不同医师之间在腹背、头足方向上部分患者中出现差异,而不同的技师之间存在明显差异性,医师组和技师组在侧位射野图像上的RMS分别为2.72±0.16和2.62±0.22,两者无明显差异。结论:医师和技师组在采用电子射野系统对头颈部摆位误差进行判断时存在人员之间的误差,应对所有人员进行统一训练才能减少射野摆位误差,从而提高IMRT治疗效果。

电磁辐射对清醒大鼠动脉收缩压的影响及其机制研究

目的:观察电磁辐射(EMR)对大鼠整体血压的影响并初步探讨其机理。方法:用无创性的尾套式大鼠动脉血压测量仪观察一定场强和脉冲次数的EMR照后不同时间内清醒大鼠动脉收缩压的变化规律,并观察血液中前列环素(PGI2)、血栓烷素(TXA2)、内皮素(ET),心钠素(ANP)、一氧化氮浓度及一氧化氮合酶活性的变化。结果:照射后的大鼠的动脉血压先升高,维持至第2 h,开始下降,在第12 h下降至最低点,而后开始缓慢回升,在到第24 h,逐渐恢复接近正常水平。在收缩压变动的最显著的第12 h,血浆前列腺环素和心钠素的浓度明显降低,内皮素含量升高,血栓素在照射后没有显著改变,NOS活性升高,NO含量略有升高,但无显著差异。结论:EMR照射后,大鼠血压呈规律性改变,内皮素、心钠素、前列环素参与了辐射引起的血压波动,NO/NOS系统在其中的作用尚不能肯定。

月球样品地面转移过程中防污染措施研究

月球样品密封封装装置在返回地面后进行解封、样品转移、样品存储、样品制备、样品分析等过程中,如果样品暴露于大气环境中将与大气反应。基于样品保护及防污染的需求,系统地介绍了在月球样品地面转移过程中采取的污染防护措施。同时,提出密封封装装置地面解封和分样设备的设计构想,分析计算污染防护设备的主要环境指标。

空间环境效应评价与防护技术研究现状与发展设想

文章从建立我国自主的空间环境保障体系出发,指出开展我国空间环境效应评价与防护技术研究的重要性。基于我国在此领域的现状,提出未来发展的设想,包括建立航天器材料空间环境效应评价技术方法体系,研究航天器材料空间环境效应模拟的新技术、新方法,发展航天器材料空间环境效应仿真分析技术,以及航天器材料空间环境效应在轨监测及试验验证技术等。

党参和丹参对兔离体主动脉平滑肌运动的影响

目的 观察党参和丹参水煎剂对兔胸主动脉血管平滑肌条舒缩活动的影响。方法 采用离体血管张力实验法 ,观察党参和丹参对NE和KCl所致肌条收缩活动的影响及与内皮细胞之间的关系。结果 (1 ) 4 0mg/ml党参对NE和KCl所致兔胸主动脉血管平滑肌条收缩量效曲线无明显影响 ,但可抑制 1 0 - 6 mol/LNE引起的内皮完整的主动脉肌条的预收缩作用 (P <0 .0 0 1 ) ,去内皮或加入L -NNA后其舒张作用明显减弱 (P <0 .0 0 1 )。 (2 ) 1 0mg/ml、2 0mg/ml、40mg/ml丹参对NE和KCl所致离体主动脉平滑肌条收缩均无明显作用 (P >0 .0 5)。结论 党参对离体血管肌条有舒张作用 ,此作用依赖于内皮细胞 ,可能是通过内皮细胞释放NO而产生的 ;丹参对离体血管平滑肌条无直接舒张作用。

洁净系统中激光诱导颗粒污染物的分析与评估

高功率激光系统要求在洁净环境中运行,若光学元件表面在工作过程中附着污染物,将导致光学元件的损伤及整个系统负载能力的下降。针对洁净系统中激光与材料作用而产生的颗粒物,分析其作用机制,探讨用于评估的理论依据,讨论测量的需求和方法,并对系统表面存在的颗粒污染物进行了实际测量分析,提出了深入开展高功率激光系统中颗粒污染物测量与评估的技术途径。

黄体酮对兔离体主动脉平滑肌张力的影响

目的 观察黄体酮对KCl去极化引起的兔离体主动脉肌条收缩作用的影响 ,并探讨其作用与内皮细胞的关系。方法 制备家兔离体主动脉平滑肌条 ,置于灌流肌槽中 ,记录肌条的张力变化。结果 黄体酮 (5、5 0和 10 0 μmol·L- 1)使KCl量效曲线明显右移 ,最大反应压低 ,KCl的EC50 由对照 (36.4± 19.7)mmol·L- 1依次变为 (4 0 .3± 19.6)、(4 3.4± 2 0 .9)和 (5 9.0± 2 0 .1)mmol·L- 1(r =0 .94 ,P <0 .0 5 ) ;83.3μmol·L- 1黄体酮使KCl 2 5 .1mmol·L- 1预收缩胸主动脉肌条明显舒张 (P <0 .0 0 1) ;去内皮后 ,此舒张作用明显减弱。结论 黄体酮可使兔胸主动脉血管平滑肌条舒张 ,其作用可能是通过抑制血管平滑肌细胞膜上的电压依赖性钙通道 。

S781热控涂层光学特性电子辐照退化模型研究

文章在分析电子辐照对ZnO类热控涂层光学性能退化机理的基础上,提出了单分子层电子色心产生模型,推导了色心浓度表达式及材料光学性能退化随辐照剂量的变化关系。用该理论对100keV电子辐照下S781白漆太阳吸收比变化△αs的试验数据的拟合结果表明,单分子层模型能够很好地预测ZnO类热控涂层在电子辐照环境下光学特性退化趋势。该理论可扩展到其它热控材料在空间不同辐射环境下光学性能退化趋势的理论预测。

恩度在腹膜后淋巴结转移癌放疗增敏作用的研究

目的观察同步放化疗联合重组人血管内皮抑素（恩度）治疗腹膜后淋巴结转移癌（RLN）的疗效及安全性，探讨恩度在RLN治疗中的作用。方法回顾性分析2012年1月至2016年6月41例腹膜后转移淋巴癌患者的临床资料，依据病史分为恩度联合组（12例）和同步放化疗组（29例）。恩度联合组：替吉奥1000mg／m^2，口服，2次／d，d1-d14；恩度15mg，静脉滴注，d1-d14，3周为1个周期。放疗采用IMRT方法。同步放化疗组放化疗方案同上。分析所有患者临床资料及随访结果，分别评价疗效、生活质量、疼痛评分及不良反应，并用Kaplan-Meier法绘制生存曲线，Log-Rank检验进行两组比较。结果恩度联合组12例患者，有效率（RR）36．0％，疾病控制率（DCR）84．0％；中位无进展生存时间（PFS）11-2个月，中位总生存时间（OS）19．6个月；生活质量（QOL）改善稳定率75．0％，恩度联合治疗组治疗前后疼痛评分明显降低（P〈0．05）；放化疗组29例患者，RR13．1％，DCR63．1％；中位PFS12．3个月，中位0S15．6个月；QOL改善及稳定率62．1％。两组RR比较差异有统计学意义（P〈0．05）；两组DCR、QOL改善稳定率、中位PFS和中住OS比较差异均无统计学意义（P〉0．05），联合放化疗组治疗前后疼痛评分明显变化（P〉0．05）。两组患者不良反应差异无统计学意义（P〉0．05）。结论放化疗联合恩度治疗腹膜后转移癌优于放化疗组，提高患者生活质量，未增加副作用，恩度对腹膜后淋巴结转移癌的治疗有较好的放疗增敏作用。

火星土壤中水分提取方法研究及模拟实验

针对未来火星基地的建设及其水源问题,基于火星原位资源利用理念,依据火星土壤中水分的赋存形式,提出了一种使处于低气压环境中含水量少的土壤在太阳光加热下发生升华、进而凝结成霜的方法,对其原理可行性进行了分析计算。在此基础上设计搭建了相应的模拟实验装置,并利用模拟火星土壤进行了实验验证。结果表明:水分凝结量随加热时间持续增多;开始时水分凝结量随时间快速增加,随后增加量减缓,这是由于模拟土壤中的水冰含量随着升华而逐渐减少;在火星表面基本环境条件下,应用此方法可以从含有微量结晶水的土壤中采集到水分。

月面巡视探测器外场试验

论述了月面巡视探测器原理样机进行室外场试验的必要性,介绍了野外模拟试验场的选址和建场工作,以及在外场中开展的对探测器运动能力和远程遥操作能力的考核和验证试验工作。

枳实和陈皮对兔离体主动脉平滑肌条作用机理探讨

目的 :观察枳实和陈皮对兔离体主动脉平滑肌条张力的影响及其作用机理。方法 :用生理记录仪记录并观察加入枳实和陈皮水煎剂后 ,离体灌流血管条张力变化。结果 :枳实和陈皮可浓度依赖性地提高主动脉条张力 (r=0 .82 ,P <0 .0 0 1;r =0 .96 ,P <0 .0 0 1) ,枳实的作用明显强于同浓度陈皮。 10 -7mol/L酚妥拉明、10 -5mol/L异搏定及无钙Krebs液温育均可明显减弱陈皮和枳实的作用 ,但 10 -6mol/L苯海拉明无明显影响。去除内皮细胞后 ,10 -7mol/L阿托品可部分阻断枳实和陈皮的作用。结论 :枳实和陈皮可使兔主动脉平滑肌收缩 ,此作用可能与激活平滑肌细胞膜上的肾上腺素能α受体、胆碱能M受体及异搏定敏感Ca2 + 通道有关 ,并对胞外Ca2 + 有一定的依赖性 ;与平滑肌细胞膜上的组胺H1受体无关。

输气管道工程采办与施工问题探讨

对输气管道工程建设中采办与管道水工保护等问题进行了深入探讨与研究。以兰银管道工程为例,对管材控制数据进行了过程监控分析,提出了管材数量控制的四个阶段控制法,指出水工、环保是管道工程建设的重要附属工程,其设计与施工质量直接影响管道的运行安全,设计部门与施工单位必须予以高度重视。

球形TC4合金粉末的制备、表征及雾化机理

采用真空气体雾化法制备了TC4合金粉末,并采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜和霍尔流速计等对制备的粉末粒度分布、组织形貌、松装密度、流动性等进行了测试分析。结果表明:真空气体雾化法制备的TC4合金粉末粒度呈正态分布,尺寸集中分布在32.52~182.50μm左右,粉末中值粒径d50为92.70μm,粉末球形度高,氧含量低(0.14%);粉末具有较低的松装密度和良好的流动性,粒径在38~106μm的粉末其流动性为25~50 s/(50 g),松装密度为2.52~2.56 g/cm^3。TC4合金粉末中粒径较大的颗粒表面呈发达的近似等轴的胞状枝晶组织,而颗粒粒径越小,其表面越光滑。少部分小颗粒粘附在大颗粒表面上,出现连体的“卫星”状。