组合支挡结构加固边坡地震位移松弛区确定方法研究

利用大型振动台试验对组合支挡结构加固边坡的地震位移松弛区进行研究,提出了位移松弛区边界线的确定方法。选取位移限定值,依次连接不同高程位置处位移曲线上位移限定值对应点,构成位移松弛区的边界线。研究结果发现,随着输入地震波强度的增大,边坡的位移松弛区范围逐渐增大;组合支挡结构作用下,边坡位移响应由表及里逐渐减弱;边坡位移时程峰值出现时间稍晚于输入地震波时程的峰值出现时间;边坡相对高度0.368至坡顶具有位移协调性,表现为位移时程峰值出现时间接近,且均早于坡脚部位。其研究成果对认识边坡的地震位移松弛区及优化组合支挡结构设计具有指导意义。

不同方法测量膈肌运动对胸腹部肿瘤放射治疗靶区位移影响的误差比较

目的比较并分析X线模拟机、B超、计算机断层扫描仪(computer tomography,CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)四种方法测量自由呼吸状态下膈肌的运动范围,旨在精确确定胸腹部肿瘤适形放射治疗计划靶区(planning tumor volume,PTV)范围。方法选取10名正常健康受试者,男∶女=1∶1,平均年龄51岁,先后以X线模拟定位机,CT,MRI,B超四种测量方法测量膈肌长径方向运动范围。X线模拟机和B超采用直视下测量并记录数据,CT,MRI采用Photoshop5.0软件叠加图像并计算膈肌运动范围。对4组数据进行分析处理。结果X线模拟机、B超、CT、MRI测量的四组数据中,X线模拟机测量膈肌运动平均值最大(15.4mm),CT测量的平均值最小(8.0mm),B超和MRI之间平均值相似(11.7mm和11.6mm),B超和MRI测量膈肌运动度差异无显著性(P>0.05),X线模拟机(或CT)测量膈肌运动范围与其他三者差异均有显著性(P<0.05)。结论对胸腹部肿瘤放疗患者,个体化考虑呼吸运动影响决定PTV范围和治疗计划是非常必要的。B超经济实用,简单快捷,又是临床工作中最常用的影像学工具之一,可以作为临床检查呼吸运动范围常规。

岩体剪胀对巷道围岩塑性区位移的影响分析

为研究巷道围岩塑性区的力学性质,考虑岩体剪胀特性及巷道塑性区的弹性变形,采用H-B准则和非关联的流动准则对圆形巷道进行理论分析,通过在弹塑性交界处的应力连续条件,得到了塑性区半径和位移的H-B新解;结合算例分析了剪胀特性对围岩塑性区位移的影响,并与M-C准则解作对比。分析结果表明:岩体剪胀系数越小,M-C与H-B准则计算出的塑性区位移吻合度越好;随着剪胀系数的增大,吻合度下降,围岩塑性区的位移也会增大,在弹塑性交界处,文中H-B准则解在不同剪胀系数条件下塑性区位移相等,而M-C准则解不等,理论上证明了本文解的准确性。

胸腹部肿瘤放射治疗靶区位移用托盘标尺板的研制与应用

对胸腹部肿瘤放疗患者,个体化考虑呼吸运动影响决定PTV范围和治疗计划是非常必要的。根据我院放疗中心实际情况研制了一种具有"度量"功能的基准标尺板,能有效地测定随生理呼吸致肿瘤靶区位移的测定,并介绍了这种标尺板的制作与临床应用。

宫颈癌放疗靶区位移及解决策略

靶区位置影响放疗准确性。宫颈癌放疗过程中靶区位移明显,以宫颈及子宫最著。受膀胱直肠充盈、肿瘤退缩等多个因素影响。针对靶区位移,有多种解决方法,其中以靶区外扩、图像引导及个体化治疗研究最多。靶区有均匀外扩及不均匀外扩两种方法,外扩边界大小存在争议。图像引导使靶区外扩边界缩小,放疗精确度提高。

硐室围岩塑性区的位移分析

为了进一步研究硐室受开挖影响围岩的力学性质对塑性区位移的影响,考虑岩体剪胀特性和塑性区的弹性变形,基于SMP屈服准则得到的塑性区位移的解析公式。探讨了硐室受开挖影响下内摩擦角的变化以及岩体的剪胀对塑性区位移的影响。

城市街区污染散布的数值模拟与风洞实验的比较分析

将专门设计的一项中性层结条件下风洞的污染物浓度测量实验 ,与已建城市小区尺度模式在相同条件下的污染扩散模拟结果进行了比较分析 .分析了该模式流场模拟的有效性 .结果表明 :总体上 ,数值模拟与风洞实验结果符合较好 ;进一步分析发现 ,数值模拟结果中建筑物背风侧空腔区湍涡的中心比风洞实验结果略高 ,空腔区的范围比风洞实验所示范围大 ,建筑物迎风侧位移区比风洞实验所示小 .

三峡水库蓄水后全位移场变化的数值模拟

利用有限元数值模拟方法,计算了三峡水库蓄水后全位移场的变化:蓄水至135 m水位后,出现了巴东、牛口、归州和新滩镇4个全位移极值区;172 m水位试验性蓄水后,4个极值区沿长江两岸范围进一步扩大,量值也有所增加。将蓄水后全位移场变化与同期地震活动对比发现,伴随135 m水位蓄水发生的4次ML≥2.5地震分布在高桥断裂南段与巴东极值区的交汇部位;172 m水位蓄水以来发生的14次ML≥2.5地震主要分布在巴东和新滩镇全位移极值区附近。分析认为,三峡水库蓄水造成上地壳表层全位移场的梯度带是垂向上强烈的剪切活动带,同时也是垂向剪应变能较大和构造活动强烈的地带,易于诱发水库地震。

肺癌精确放疗中计划靶区外扩边界数学模型的建立研究

目的:研究肺癌精确放疗中计划靶区(PTV)外扩边界的影响因素及其数学模型的建立。方法:肺癌患者在CT扫描结束后,将断层图像输入计划系统进行三维重建,勾画肿瘤靶区。测量患者的肿瘤位置、肿瘤体积、肺体积、性别、年龄、体质量等相关参数。在模拟机下分别拍摄正位、侧位的吸气末和呼气末图像,记录靶区Y2、Y1、X2、X1、Z2、Z1等6个方向的位移数据。采用EPID验证摆位误差,拍摄正位、侧位验证图像并与计划系统相应DDR图像比较,测量X(左右)、Y(前后)、Z(头脚)三维方向上的摆位误差数据。用Spss软件对数据进行多元回归分析,得到靶区位移数学模型和摆位误差数学模型,并合成PTV外扩边界数学模型。结果:根据放射物理学推荐公式σ=σs+σp,δ=K.σ=(0.4～0.8)σ,合成PTV外扩边界数学模型公式。经配对t检验,PTV外扩边界数学模型计算结果与肿瘤边界位移测量结果无统计学差异。结论:在肺癌精确放疗中可以用此数学模型计算PTV外扩边界取值参数。

胸中段食管癌复位前后靶区移位和剂量学变化的初步研究

目的:分析胸中段食管癌放疗复位前后靶区和剂量学变化,探讨胸中段食管癌放疗复位的必要性和可行性。方法:回顾性分析10例接受三维适形放疗的食管癌患者,食管靶区长度平均为11.7 cm。对患者行CT扫描并勾画靶区(GTV1),放疗40 Gy后行CT复位模拟定位,并且重新勾画靶区(GTV2)。制定两套计划,治疗计划1(Plan1)按前半程追加处方剂量至60 Gy;治疗计划2(Plan2)将后半程与前半程进行图像刚性配准,总处方60 Gy,比较分析两次计划靶区几何位移和剂量学变化。结果:复位后的靶区(PTV)体积明显小于复位前(P=0.036)。在同一横断面上x轴相差最大4 mm,y轴相差最大2.3 mm,z轴相差最大6.0 mm。PTV达到处方剂量的体积平均分别为97.45%±0.73%和95.19%±2.37%;靶区最大剂量、最小剂量和平均剂量差异均没有统计学意义。危及器官心脏、左肺和全肺的平均剂量以及脊髓最大点剂量复位后的计划均小于复位前计划(P>0.05);右肺平均剂量复位后显著小于复位前(t=3.172,P=0.025)。结论:胸中段食管癌放疗过程中靶区体积及解剖位置的变化等因素可能导致的靶区低剂量和正常组织的超量照射,实施CT重新扫描定位和调整治疗计划可以修正靶区剂量,减少不必要的正常组织的照射。

肺癌立体定向体部放疗以靶区为准进行锥形束CT在线配准的可行性研究

目的:在使用锥形束CT(CBCT)立体定向体部放疗(SBRT)前进行位置验证时,由于呼吸运动,容易导致以骨性标志或外轮廓配准时靶区与计划图像严重偏离;反之,以靶区配准,则骨性标志或外轮廓容易出现严重偏离。本文探讨出现上述情况时,以靶区为准进行CBCT在线配准的可行性。方法:选取9例肺癌患者,对患者行4DCT扫描,采用美国瓦里安公司Eclipse 13.5计划系统,分别为9例患者设计VMAT计划,处方剂量为60 Gy/10次,使用美国瓦里安公司iX加速器进行治疗。为了验证靶区与外轮廓发生偏移对剂量分布的影响,本文在原始CT图像中,将靶区分别朝患者右侧脚方向和背部移动0.5和1 cm,再将原计划治疗中心依据肿瘤移动方向分别移动0.5、1 cm至移动后的靶区中心,重新计算剂量分布,生成模拟计划,并与原计划的靶区及正常器官受量进行比较。结果:原计划中靶区的最大剂量(D_(max))、最小剂量(D_(min))、平均剂量(D_(mean))、60 Gy剂量包绕的靶区体积(V_(60))分别为108.5%±1.6%、98.3%±0.2%、101.1%±0.9%、95.1%±0.3%(D_(max),D_(min),D_(mean)均以相对靶区处方剂量的百分量表示),脊髓D_(max)为(9.7±1.9)Gy,双肺V_(20)为5.2%±1.9%,D_(mean)为(3.9±1.4)Gy。靶区向患者右侧移动1 cm、背部移动0.5和1 cm后、脚方向移动0.5和1 cm后,D_(max)较原计划差异均具有统计学意义,脚方向移动0.5 cm后D_(min)和V_(60)较原计划也具有统计学差异,但是结果仍然满足RTOG0915号报告的要求。当靶区向患者背部移动0.5和1 cm时,脊髓受量与原计划差异具有统计学意义,靶区向患者脚方向移动0.5和1 cm时,全肺V_(20)和D_(mean)与原计划差异具有统计学意义,但这些结果均满足RTOG0915号报告的要求。结论:本研究建议对于肺癌SBRT患者在线CBCT配准时,可以直接利用可见肿瘤进行配准,若误差小于1 cm,无需重新定位,可以直接移动治疗床进行治疗。

介入式治疗中靶区呼吸运动实时跟踪技术

对靶区呼吸运动实时跟踪技术研究进展进行报道。首先阐述了传统的内外呼吸信号获取方法,详细比较目前呼吸信号提取方法,提出使用CO_2浓度获得呼吸运动信号的方法。随后主要研究了内外信号关联模型,对现阶段的关联模型进行分类,分析、比较了其优缺点。在仿真和实际应用中,研究者发现呼吸替代信号的精度很大程度上影响关联模型的精度,而简单的关联模型不能够描述复杂的呼吸运动,需要建立复杂关联模型对其进行更加精确地描述。最后分析靶区呼吸运动实时跟踪技术存在的问题以及未来发展趋势。

基于不动线的隔离桩控制坑外土体位移分布研究

目前针对近基坑隔离桩控制坑外土体侧向变形的机理研究较为欠缺。本文以宁波地铁一号线某区间附属基坑及隔离桩工程为依托,采用考虑土体小应变特性的硬化土本构模型(HS-Small),建立三维计算分析模型,通过现场实测数据与工程原型计算结果的对比分析对模型及参数进行了验证。然后针对内置式及门架式这两种近基坑隔离桩布置形式进行了深入研究。研究结果表明,门架式隔离桩对近基坑侧浅层土体侧向变形具有较好的控制作用,但对深层以及距基坑较远侧土体的控制效果较差,甚至出现负效果的情况;内置式隔离桩对坑外土体侧向变形均有一定的控制作用。基于位移不动线,可定性判断隔离桩对坑外土体侧向变形的控制作用。

硅酸盐熔体微结构单元的探讨

为了深入了解熔融硅酸盐的各种性质,综合前人的资料并结合自己的实验结果,对硅酸盐熔体中的微结构单元进行了探讨。熔体中包含5种不同的硅氧四面体(以Qn表示,n为四面体中的桥氧数目),不同的硅氧键中的电荷分布以及Qn在Raman谱图中的特征位移区有区别,熔态谱和玻璃态谱之间也存在差别,同组成熔体和淬冷玻璃中,同一Qn具有不同的摩尔分数、自由能和无序度,并且熔体中Q4的振动是非Raman活性的。

顺层岩质边坡静力开挖物理模拟试验研究

利用大型室内模型试验,开展了含软弱夹层顺层岩质边坡的静力开挖试验,试验结果表明:随着开挖角度的增大,边坡完成开挖卸荷松弛的时间大幅缩短。开挖角度为47°时,边坡位移稳定时间为214.56 h;开挖角度为60°和72°时,边坡位移稳定时间缩减为107.28 h。随着开挖角度增大,坡面位移稳定值逐渐增大,且位移稳定值随着高程的增加而增大。通过布设于坡体内部的位移传感器可以获得边坡在开挖过程中坡内及坡面的位移场,分析不同高程水平参考线处坡体位移分布曲线,并结合位移限制值可以得到边坡开挖位移松弛区范围。通过试验研究发现,含软弱夹层顺层岩质边坡开挖松弛区范围随着开挖角度的增大不断向坡脚和坡顶延伸,开挖松弛区范围增大。

基于广义Hoek-Brown准则的深埋硐室围岩塑性区位移分析

将广义的Hoek-Brown准则采用无量纲量形式进行表示,在此基础上,建立了均匀应力场圆形硐室的弹塑性解析方法。并针对不同性质岩体,分为不考虑岩体剪胀和塑性区内的弹性变形、考虑岩体剪胀且塑性区内的弹性变形为常量、考虑岩体剪胀且塑性区内的弹性变形为变量这3种情况,对深埋硐室围岩的塑性区位移进行了对比分析。分析结果表明:在考虑岩体剪胀且塑性区内的弹性变形为变量情况下,硐室围岩塑性区位移的计算结果最大。对于岩体质量差和一般的软岩硐室,应考虑岩体的剪胀特性和塑性区内的弹性变形,且塑性区内的弹性变形应为变量;而对于岩体质量好的硐室或者是硬岩硐室,则不必考虑岩体的剪胀特性和塑性区内的弹性变形。

放射治疗中食管癌原发肿瘤靶区位移及其影响

放射治疗是食管癌非手术治疗的重要组成部分，以三维适形放疗（three—dimensional conformalradiotherapy，3D-CRT）和调强放疗（intensity modulated radiotherapy，IMRT）为主的精确放疗现已成为食管癌放疗的主流技术。

保乳术后自主呼吸控制部分乳腺外照射靶区位移的研究

目的探讨保乳术后自主呼吸控制（ABC）部分乳腺外照射（EB—PBI）不同呼吸状态问以及单次放疗中和分次放疗间银夹和术腔的位移。方法对25例Ⅰ、Ⅱ期行保乳术的乳腺癌术后患者配合ABC装置进行放疗前CT模拟定位，每例患者均获取自主呼吸、适度深吸气控制（mDIBH）和深呼气末（DEBH）共3种呼吸状态的5套CT图像，并于10～15d后重复CT模拟定位。在Pinnacle’治疗计划系统中，由同一名医生，在每例患者的CT图像上，分别进行相应的术腔勾画和银夹标记，分析术腔和银夹的位移情况。结果CT扫描首次出现银夹的感兴趣点（POI）坐标在mDIBH和DEBH两个呼吸状态之间的位移在X、Y、Z3个方向分别为0．22、1．27和0．50cm，术腔POI坐标位移分别为0．10、1．08和0．50cm，X、Y、Z3个方向间差异均有统计学意义。全部银夹所构成几何体的POI坐标在单次放疗中不同时段mDIBH呼吸状态的位移，在X、Y、Z3个方向分别为0．09、0．14和0．25cm，术腔POI坐标位移分别为0．15、0．17和0．25cm，X、Y、Z3个方向间差异均无统计学意义。全部银夹所构成几何体的POI坐标在分次放疗间同一呼吸状态的位移，在X、Y、Z3个方向分别为0．68、0．37和0．50cm，术腔POI坐标位移分别为0．66、0．45和0．75cm，X、Y、Z3个方向间差异均无统计学意义。结论不同呼吸状态下实施EB—PBI时，计划靶区外扩边界应该是不同的，自由呼吸时不同轴向的外扩边界也应该是不同的，而ABC辅助mDIBH状态下，各个轴向的外扩边界可以是相同的。

乳腺癌保乳术后自主呼吸控制全乳腺调强放疗靶区勾画与靶区位移

目的探讨自主呼吸控制（ABC）辅助适度深吸气呼吸控制（mDIBH）状态下勾画者和勾画时间对乳腺癌保乳术后全乳靶区的影响及放疗分次内和放疗分次间全乳靶区的位移。方法20例保乳术后拟行全乳调强放疗患者，ABC辅助CT模拟定位获得3个呼吸状态的5套CT图像[自由呼吸（FB）1套、适度深吸气呼吸控制（mDIBH）2套、深呼气呼吸控制（DEBH）2套]。放疗10～15次再获5套CT图像。5位放疗医师和同一放疗医师不同时间分别在初次定位获得的第1套mDIBH图像上勾画全乳靶区，比较勾画者和勾画时间对全乳靶区影响。分别标记初次定位2套mDIBH图像上术腔中全部银夹，比较全部银夹所构成几何体在分次内位移。分别勾画初次定位2套和重复定位第1套mD／BH图像上近乳腺靶区等中心平面的2条肋骨，通过比较所勾画肋骨感兴趣点（POI）空间位置位移，获得分次内和分次间胸廓扩张差异。结果同一医师不同时间勾画4次分别所得全乳靶区体积间差异无统计学意义，5位医师分别勾画全乳靶区体积差异有统计学意义（F=19．681，P=0．000）；同一mDIBH状态下，分次内全部银夹所构成几何体POI各方向位移差异无统计学意义，分次内肋骨POI各方向位移差异无统计学意义；同一mDIBH状态下，分次间肋骨POI各方向位移差异无统计学意义。结论不同勾画者所勾画全乳靶区差异是明显的。ABC辅助mDIBH状态下分次内及分次间全乳靶区位移在各个方向上的差异不明显。

基于4D-CT测定的保乳术后全乳调强放疗靶区位移的相关性研究

目的 探讨基于4D-CT的乳腺癌保乳术后全乳靶区在自由呼吸状态下随呼吸运动位移变化及与术腔中选定银夹、乳头及体表金属标记位移的相关性.方法 13例保乳术后拟行全乳调强放疗的患者,在自由呼吸状态下行大孔径CT模拟定位并获4D-CT图像.在瓦里安Eclipse治疗计划系统中,由同一放疗医师在每例患者10个呼吸时相CT图像上分别行全乳靶区、乳头、最上层银夹、体中线体表标记勾画,获各中心点在三维方向上的位移,分析靶区位移及与银夹、乳头和体表标记相关性.分析各呼吸时相CT图像上肺体积变化及与靶区位移的相关性.结果 全乳靶区x、y、z轴最大位移分别为0.71、0.76、1.29 mm(F=5.755,P＜0.05)；全乳靶区中心点三维方向位移与靶体积及同侧肺体积变化均不存在相关性；吸气末2个连续时相与呼气末3个连续时相靶区x、y、z轴平均位移相似,全乳靶体积大小相似；在x、z轴上全乳靶区位移与乳头、体中线体表标记、最上层银夹位移均无相关性,在y轴上全乳靶区位移则与乳头、正中体表标记针、最上层银夹位移有相关性的比例分别为8/13、7/11、9/13,但群体性分析显示全乳靶区位移仅与最上层银夹有相关性(r=0.657,P＜0.05).结论 乳腺体积大小和肺体积改变对全乳靶区位移无明显影响；术腔中选定银夹可用以监测靶区活动度,其用以靶区位移测量和校正可靠性优于乳头及体中线处体表标记.