相场方法模拟硬质颗粒对两相晶粒长大的影响

将多序参量的两相相场模型推广到含硬质颗粒的三相体系,建立包含第三相硬质颗粒的两相晶粒长大的热力学模型,运用扩散界面场变量动力学方程组模拟含第三相硬质颗粒的两相晶粒长大过程,研究两相晶粒长大的钉扎特点和晶粒长大的生长指数。结果显示,弥散分布的硬质第三相颗粒对基体组织的晶界具有钉扎作用,当第三相颗粒体积分数较大时,晶粒半径很快趋于稳定值。该模型能够反映第三相粒子对两相晶粒长大过程的影响,与现有的相关理论吻合。

CBCT应用在乳腺癌调强放射治疗摆位误差分析中的研究观察

探索CBCT应用于乳腺癌调强放射治疗的摆位误差情况。方法 研究对象选取2020.01-2023.10在我院接受乳腺癌保乳术的60例患者,所有患者均进行调强治疗与CBCT图像引导放射治疗,分析治疗过程中的摆位误差。结果 X轴与Z轴的摆位误差无差异,P>0.05。Y轴治疗后的摆位误差情况比治疗前好,P<0.05。Y轴的乳腺癌摆位误差有差异,左侧乳腺癌的摆位误差小于右侧,P<0.05。结论 在乳腺癌调强放射治疗中,采用CBCT能有效地纠正摆位误差,提高治疗效果,减少正常组织器官受量,降低放疗副作用。能更为精准地对患者进行放射治疗,从而促使患者早日恢复健康。

Plan IQ和Monaco优化乳腺癌改良根治术后放射治疗计划的剂量学研究

目的研究分析Monaco计划系统设计乳腺癌改良根治术放射治疗动态滑窗调强(DMLC)计划和容积弧形调强(VMAT)计划的剂量学特点,并与乳腺癌的三维适形放射治疗(3D-CRT)计划进行比较,归纳DMLC、VMAT、3D-CRT 3种放射治疗技术的剂量学优缺点,并利用Plan IQ软件技术预测和评估乳腺癌改良根治术放射治疗计划质量水平和难易程度,从而为物理师和临床医师优化放射治疗计划提供指导。方法选取2017年6月至2018年6月医院收治的10例乳腺癌改良根治术后患者(左乳5例、右乳5例),先应用Plan IQ预测各乳腺癌计划靶区和危及器官所能达到的剂量学范围,然后根据Plan IQ的预测值和Monaco计划系统优化乳腺癌DMLC、VMAT计划,最后将优化的计划导入Plan IQ进行评估,从而比较DMLC、VMAT、3D-CRT 3种放射治疗技术的剂量学差异。结果与3D-CRT计划相比,7野DMLC和VMAT计划在很大程度上提高了靶区剂量均匀性和适形性,且对危及器官的保护较好;7野DMLC计划可以获得更加良好的靶区剂量分布,均匀性指数(HI)值较低,尤其是对肺、心脏等危及器官的保护较好;而VMAT计划适形性指数(CI)值较高,具有更好的适形性,且计划执行时间较少。DMLC和VMAT计划结果可以很好地符合Plan IQ的预测结果。结论在使用Monaco计划系统设计乳腺癌改良根治术放射治疗计划时,7野DMLC和VMAT两种调强计划均能满足临床要求,推荐使用7野DMLC技术,以获得更好的靶区剂量分布和较低的危及器官受量,而Plan IQ在计划预测和优化评估方面具有很好的临床指导作用。

应用正态分布方法研究各部位肿瘤放射治疗摆位误差及PTV的外放边界

目的应用基于千伏级锥形束CT(KV-CBCT)的正态分布方法研究各部位肿瘤患者调强适形放疗的摆位误差,分析摆位误差产生的原因,并用摆位误差的正态分布值确定各部位CTV到PTV的外放边界值范围。方法选取2018年6—8月收治的恶性肿瘤患者60例,其中头颈部、胸部和腹部各20例,在放疗疗程中随机取三次CBCT扫描得到摆位误差,应用Van Herk的M=2.5Σ+0.7δ和正态分布两种方法计算出PTV的外放边界。结果各部位在X、Y、Z轴方向的摆位误差分别为头颈部(1.31±1.31)mm、(1.90±1.90)mm、(1.40±1.30)mm;胸部(1.83±2.22)mm、(3.74±4.61)mm、(1.70±1.63)mm;腹部(2.11±2.67)mm、(3.36±3.66)mm、(1.40±1.92)mm。取正态分布值得到CTV到PTV外放边界值头颈3.5 mm、5.0 mm、3.5 mm,胸部5.5 mm、11.3 mm、4.4 mm,腹部6.5 mm、9.4 mm、4.5 mm,此结果能较好满足摆位误差要求。结论应用CBCT矫正可以减少摆位误差,提高治疗精确度,保护正常器官,并利用CBCT得到各部位肿瘤摆位误差,根据摆位误差正态分布值得到PTV外放边界值能满足90%患者的摆位误差需求。

3DVH联合ArcCheck在前列腺癌容积旋转调强计划剂量验证中的应用

目的探讨3DVH联合ArcCheck在前列腺癌容积旋转调强计划剂量验证中的应用价值,为前列腺癌容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划提供更精确的剂量和位置验证方法,保证VMAT计划更准确地实施。方法随机选取2017年8月至2018年8月于医院行VMAT治疗的前列腺癌患者18例,均用ArcCheck测量得到剂量分布,然后将测量数据和ArcCheck模体计算得到的剂量分布分别传输至3DVH软件系统中,比较靶区和危及器官的实际测量值和理论计算值的差异,得出机架在执行计划过程中产生的实际误差,再运用3DVH将此误差引入患者执行计划时ArcCheck的剂量验证中,比较靶区的平均剂量(Dmean)、2%体积剂量(D2%)、98%体积剂量(D98%)、最大剂量(Dmax)、50%体积剂量(D50%)、γ通过率、3DVH计算剂量与计划剂量匹配率、偏差百分比及危及器官(膀胱、直肠、股骨头)的剂量匹配率、受照剂量和体积。结果在阈值标准3%、3 mm、10%下,不同患者的靶区VMAT计划平均剂量相差不超过3%,绝对剂量的平均γ通过率均>95%,3DVH的平均剂量匹配率均>95%。结论3DVH联合ArcCheck验证系统可考虑实际执行的机器和环境误差,更好地满足前列腺癌VMAT计划剂量验证要求,而且可考虑到加速器的执行误差,能更直观精确地分析靶区的理论计算剂量和实际测量剂量的具体差异。

相场方法模拟AZ31镁合金的静态再结晶过程

为了获得合金静态再结晶前的变形晶粒组织,应用网格畸变模型与相场模型结合,生成变形合金再结晶前的初始晶粒组织;针对合金不同变形区域的特征和体系储存能分布不均匀的特点,分别引入反映不同变形区域的储存能分布的权重因子和变形区域的特征状态因子,构造多状态的非均匀自由能密度函数.在此基础上,应用相场动力学方程模拟了AZ31镁合金的静态再结晶过程的微结构演化,系统地分析了再结晶转变动力学曲线和Avrami曲线,以及储存能释放规律和再结晶晶粒尺度分布.模拟得到的动力学规律符合JMAK理论,所得的Avrami曲线可近似看成一条直线,对应于真应变ε=0.25,0.50,0.75和1.00,该直线的平均斜率分别为2.45,2.35,2.19和2.15.Avrami时间指数随变形量的增加而降低.变形程度大的合金,储存能释放的速度快,完成静态再结晶所需的时间短.基于本文提出的模型,结合相场方法计算模拟所得的结果与已有的理论结果和实验结果符合良好.

变形合金的亚晶组织演化的相场模型

将多态相场(MSPF)模型与品格畸变模型结合,根据合金的储存能分布,应用于亚晶组织的演化研究.通过构造变形晶粒的初始亚晶组织,计算模拟再结晶过程中亚晶通过合并与吞噬机制进行长大的微观演化过程,系统研究了变形量对亚晶尺寸分布和亚晶长大速率的影响.结果表明,在储存能较高的区域(如晶界附近处),亚晶较细小,分布较密集;再结晶过程中,亚晶密度高的区域最先出现亚晶合并和吞噬现象,并通过该机制使再结晶晶粒形核和长大;而在变形晶粒内部,亚晶分布较均匀且数量密度低,尺寸较大,亚晶合并长大的速率较慢.再结晶晶粒尺寸权重概率分布表明,变形量大的合金,晶粒尺寸较快地变大,完成再结晶的时间较短,而变形量较小的合金,晶粒尺寸变化较慢,再结晶完成的时间较长.亚晶组织演化的模拟结果与实验结果相符.