基于剂量预测和自动勾画技术的PET/CT器官内照射剂量率快速评估方法

目的:实现一种基于深度学习的剂量预测和自动勾画技术的正电子发射断层成像(PET)/CT检查器官内照射剂量率的快速评估方法。方法:首先基于患者特定时刻的PET/CT图像,使用蒙特卡罗程序GATE进行内照射剂量率计算,获得每个患者的剂量率分布图。随后,基于U-Net构建深度神经网络,将患者的CT和PET图像作为输入,GATE计算的剂量率图作为金标准进行训练。训练后的深度学习模型能够根据患者的CT和PET图像预测对应的剂量率分布。同时,使用勾画软件DeepViewer对患者CT图像中的器官和组织进行自动勾画,结合预测得到的剂量率分布结果计算相应器官和组织的吸收剂量率。使用50名患者的PET/CT数据,其中10份用于测试,其余40份进行4折交叉训练,每次使用30份用于训练,10份用于验证。将测试集结果与GATE和GPU蒙特卡罗工具ARCHER-NM进行对比。结果:在自动勾画软件DeepViewer勾画的24个器官中,绝大部分器官的深度学习预测剂量率与GATE计算结果偏差在±10%以内。其中大脑、心脏、肝脏、左肺、右肺的平均偏差分别为3.3%、1.1%、1.0%、-1.1%、0.0%,与GATE具有较好的一致性。使用GATE程序进行每名患者的内照射剂量率计算平均用时8.91 h,而使用深度神经网络模型进行内照射剂量率预测平均每名患者用时15.1 s,平均加速比达到2 120倍。和ARCHER-NM的对比表明,基于深度学习方法的剂量率预测具有速度优势,但在结果的可解释性方面还需要改善。结论:利用深度学习预测和自动勾画技术可以从PET/CT图像快速得到剂量率分布,有望作为一种PET/CT内照射剂量率快速评估方法,为临床核医学快速、实时地计算人体内照射吸收剂量提供一种新的解决方案。

中国成年男子摄入原生放射性核素所致内照射剂量估算

本文依据近年来对膳食摄入量和人体器官组织含量研究结果和有关文献进展,采用直接法和间接法估算了我国当前成年男子摄入原生放射性核素(氡与子体除外)所致年待积有效剂量约为0 .484mSv,比UNSCEAR世界估算值高约69% ;2 38U放射系的约为估算值的2 .6倍;钍放射系的约为3 .6倍。这些差异可归因于我国土壤铀、钍浓度都高于世界均值和特定膳食组成等因素。采用直接法估算4 0 K年有效剂量为0 .1 68mSv,接近于世界估算值(0 .1 65mSv)。2 38U系和2 32 Th系核素按直接法和间接法估算值分别为0 .2 2mSv和0 .3 1mSv ,都比UNSCEAR世界相应估算值高。这些结果为推荐我国天然辐射剂量参考值、我国参考人相应参数和辐射监测背景值提供了有用依据。最后,对我国今后研究提出了一些建议。

矿山环境中氡及其子体吸入所致内照射剂量估算方法的应用

通过对矿山氡及其子体内照射剂量评价方法的回顾,研究适合于矿山空气环境中氡及其子体吸入所致内照射剂量的计算方法。并应用所研究出的这些方法,结合实测数据来讨论评价方法的优劣。结果表明,由氡及其α潜能浓度估算个人内照射剂量的方法比较适合于估算矿山空气环境中氡及其子体吸入所致内照射剂量;而由平衡当量氡浓度估算个人内照射剂量的方法,其误差比较大,适合于在矿山大范围辐射环境评价中用来确定关键子区与关键人群。

核应急尿样中关键核素的快速分析及内照射剂量估算

目的估算一名中国访问学者由于切尔诺贝利事故引起的内照射剂量。方法使用Ge(Li)γ谱仪测定尿样中134Cs和137Cs的含量,根据ICRP报告,估算它们的内照射剂量,参考UNSCEAR2000报告,进一步作了131I的剂量回顾。结果来自134Cs、137Cs和131I的有效剂量当量分别是66μSv、88μSv和1728μSv。结论131I的内照射剂量是134Cs和137Cs的11倍,因此早期131I内照射剂量的估算对于核事故辐射损伤的评价具有重要的意义。

放射性药物内照射剂量计算软件(Ⅰ)——源器官衰变数的计算

为快速、准确的计算核衰变数 ,本工作在简要介绍计算模式的基础上提出了一个用VB6 .0编制的专门软件BIKNC 1.0。验算结果表明 。

蒙特卡罗法内照射剂量计算中不同物理模型的比较

在核医学内照射剂量计算中,MonteCarlo方法是一种十分重要的方法。但其计算结果的准确性直接取决于所使用的物理模型。分析了光子与物质作用过程的三种模型,比较了它们各自的特点,使用条件和对计算结果的影响,以便于科研工作中正确的选用。

^(131)I标记抗人肝癌单克隆抗体人体内照射剂量计算

目的观察131I-抗肝癌细胞单克隆抗体(131I-Hepama-1)的生物学分布情况,估算全身正常器官及肿瘤组织内的照射剂量,评价131I-Hepama-1治疗原发性肝癌的安全性及可行性。方法5例原发性肝癌患者,分别于静脉注射131I-Hepama-1后10min～7d采集全身前、后位图像,获得131I-Hepama-1全身生物学分布情况;利用ROI技术勾画各时相、各器官和肿瘤组织的放射性计数,同时留取患者24h尿样。使用ORIGEN5.0统计软件得到各器官和肿瘤的时间-放射性曲线,分别计算各源器官的累积活度和放射性滞留时间,再由计算内照射剂量软件MIRDOSE3.0得出包括脑、甲状腺、肺、肾、肠道等正常器官及肿瘤组织的内照射吸收剂量。结果5例患者各主要器官和肿瘤的平均内照射吸收剂量分别为:全身0.17Gy,正常肝组织2.06Gy,红骨髓0.07Gy,肺1.91Gy,甲状腺49.55Gy,肿瘤16.18Gy。结论经静脉注射131I-Hepama-1治疗原发性肝癌,肿瘤组织可获得较大的内照射吸收剂量,肝脏和其他脏器的吸收剂量较小,临床使用安全,对于治疗肝细胞肝癌具有一定的价值。

我国成年男子^(40)K所致内照射剂量估算

按全身计数与 K浓度测定的直接法和摄入量估算的间接法 ,采用更新的计算方法和参数 ,估算了我国成年男子 4 0 K内照射剂量。直接法和间接法估算的年平均有效剂量分别为 0 .1 66m Sv和 0 .1 45 m Sv。推荐直接法估算值 0 .1 66m Sv暂时作为我国参考值 ,该值与世界参考值基本一致。但是其中按全身计数结果的估算值 (0 .1 70 m Sv)比按器官组织测定结果的估算值 (0 .1 40 m Sv)稍高 ,可归因于全身计数测量年青受检人员比例过大。由此可推理 ,本文所提出的我国 4 0 K所致内照射剂量参考值推荐值 (0 .1 66m Sv)可能也有所高估。最后 。

我国参考人主要放射性核素(元素)膳食摄入量及其所致内照射剂量的现状

除氡的吸入外，食入（包括食品和饮水）是环境放射性核素进入人体最主要的途径，由于饮水贡献相对少，食品就成为公众辐照所致内剂量的重要贡献者。随着原子能事业的发展，人类所受辐照的组成也在发生变化。联合国原子辐射效应科学委员会（ＵＮＳＣＥＡＲ）每四年左右总结...

氚内照射剂量评价方法在核电站的应用

应用氚监测及内照射剂量的估算与评价方法对田湾核电站大修期间的工作人员氚内照射剂量进行评价,并与大亚湾核电站的监测结果进行比较。结果表明,两个核电站氚监测结果有差异,通过分析认为引致差异的原因主要是两个电站冷却剂中氚产量的差异。

国际放射防护委员会第二委员会工作进展及对内照射剂量学中某些问题的讨论

本文介绍了国际放射防护委员会 (ICRP)第二委员会在 ICRP第 30、5 4、6 8和 78号出版物修订、母乳中放射性核素对吃奶婴儿产生的剂量计算、生物学检验数据解释、用于辐射防护的基本解剖学和生理学数据 (参考值 )、人消化道模型建立及剂量计算体模方面的研究进展情况 ,并结合国内外辐射防护、生物学、医学及其它学科的发展 ,对内照射剂量学中的某些问题进行了讨论。

食入放射性核素所致内照射剂量研究现状及展望

介绍了公众食入放射性核素所致内照射剂量研究的放射卫生学意义，综述了当前世界人口由食入天然放射性核素（原生和宇生放射性核素）和人工放射性核素所致的内照射剂量及其估算方法。

核事故后尿中^（134）Cs、^（137）Cs的快速分析及内照射剂量的估算

本文介绍应用Ｇｅ（Ｌ１）Ｙ谱仪，对苏联切尔诺贝利核事故期间正在基辅的访问学者，连续测其２４小时尿样中￣（１３４）．Ｃｓ，￣（１３７）Ｃｓ的浓度，并对其内照射剂量作了估算。

退役作业中一次异常事件及处理所致^(241)Am内照射剂量的估算

根据某涉及镅的退役作业中一次异常事件及处理相关的4名工作人员尿镅的测量结果,采用多次摄入模式,对由241Am吸入所致的内照射剂量进行了估算。结果表明:最大个人待积有效剂量为9.4 mSv(241Am摄入量:349Bq),低于年剂量限值(20 mSv)或年摄入量限值(740 Bq)。

居民食用大亚湾海洋生物所致内照射剂量研究

内照射剂量的估算在剂量防护中是十分重要的.对居民由于食入大亚湾核污染海洋生物所导致的内照射剂量给出一个评价方法是十分必要的.在对潮流污染扩散进行数值模拟的基础上,得出放射性核素浓度场的分布,进一步给出一个内照射剂量估算方法.根据这一估算方法,可以简便的估算出每个居民由于食入大亚湾海洋生物所致的辐射剂量.估算结果表明,每人每年由于食入大亚湾海洋生物所导致的内照射剂量在10-6 ～10-95v之间,低于人类每年人均受到的本底辐射.

西藏拉萨河^(232)Th分布特征与所致内照射剂量分析

利用拉萨河中下游和堆龙曲支流16个采样点水样,采用ICP-MS测量水样中的^(232)Th含量,获得了研究区水体中^(232)Th分布特征与所致内照射剂量。结果表明,拉萨河水体中^(232)Th含量低于全国地表水平均含量和世卫组织规定的饮用水标准,但高于长江流域诸河与额尔齐斯河。^(232)Th含量在中游沿程先降后升,在下游波动变化,在堆龙曲支流沿程下降,同时^(232)Th含量随纬度的增大和经度的减小而上升。^(232)Th与Cl^(-)有一定的同源性,与Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)及TDS有一定的异源性,说明拉萨河周边碎屑岩颗粒在高温高压、风化等作用下由补给水流向河流输送了^(232)Th和Cl^(-)。拉萨河流域居民由饮水途径所摄入的放射性核素^(232)Th所致的内照射待累积剂量当量平均值低于世卫组织推荐的参考值,说明拉萨河河水的放射性水平是安全的,不会对饮用拉萨河河水的居民和动物造成健康危害。

秦山核电基地外围环境中^(14)C所致公众内照射剂量估算

根据2009年度秦山核电基地外围各居民点及附近海域环境样品中14C活度浓度监测数据,结合秦山核电基地外围农村居民生活及饮食习惯等资料,采用GB 18871—2002推荐的年龄别剂量系数,估算由空气和食物途径所致居民14C的年摄入量和年待积有效剂量。结果表明,关键居民组所受到的年待积有效剂量最大值为14.11μSv/a。

99mTc-HYNIC-TOC人体内照射剂量研究

背景与目的:放射性显像药物在人体内的剂量分布、各器官的吸收剂量及全身有效剂量数据非常重要。研究99mTc标记的经肼基烟酰胺修饰的奥曲肽(99mTc-Hydrazinonicotinyl-Tyr3-Octreotide,99mTc-HYNIC-TOC)在人体内各器官的吸收剂量、全身吸收剂量及全身有效剂量。方法:对2018年5—6月复旦大学附属肿瘤医院收治的5例神经内分泌肿瘤患者静脉注射370 MBq 99mTc-HYNIC-TOC后于0.5、1.0、2.0、4.0和8.0 h行全身平面采集,其中2.0 h平面采集后即刻行全身断层采集。断层数据经迭代重建后,将数据导入GE Dosimetry Toolkit处理,在单光子发射计算机断层显像(single photon emission computed tomography,SPECT)/CT融合图像上勾画各器官生成感兴趣区(region of interest,ROI),获得相应时间-活度曲线并计算曲线下面积得到滞留时间。依据美国核医学会医用内照射剂量学(Medical Internal Radiation Dose,MIRD)委员会提出的内照射剂量计算方法(MIRD体系),利用OLINDA/EXM软件计算99mTc-HYNIC-TOC在人体内各器官的吸收剂量、全身吸收剂量和全身有效剂量。结果:脾脏、膀胱、肾脏的单位活度吸收剂量较高,男性分别为0.042、0.019和0.016 mGy/MBq,女性分别为0.026、0.027和0.017 mGy/MBq。大脑、皮肤、甲状腺的单位活度吸收剂量较低,男性分别为0.0003、0.0005和0.0005 mGy/MBq,女性分别为0.0003、0.0005和0.0006 mGy/MBq。对放射线敏感的器官如骨原细胞、胸腺和红骨髓的单位活度吸收剂量均较低,范围为0.0012~0.0022 mGy/MBq。全身平均单位活度吸收剂量男性为0.0017 mGy/MBq,女性为0.0016 mGy/MBq。全身单位活度有效剂量男性为0.00458 mSv/MBq,女性为0.00455 mSv/MBq。结论:99mTc-HYNIC-TOC可安全地用于人体,其有效剂量低于允许范围上限。该研究结果可为临床安全使用99mTc-HYNIC-TOC提供依据,也为其他放射性药物的安全性评估和加快临床转化提供新的可行方案。

估算放射性核素所致内照射剂量的ICRP剂量学和生物动力学模型

１引言源器官中某一放射性核素对靶器官产生的当量剂量与该源器官中放射性核素的核变化总数和在靶器官中被吸收的发射能量的份额成比例。在所考虑的时间间隔内体内任一源器官或组织的核变化数是在这段时间内那个器官或组织中放射性核素活度的时间积分。靶器官或组织从源器...

北京市民用燃气中的^(222)Rn浓度及对居民所致内照射剂量

本文报道了用α闪烁罐法对北京市民用气体燃料(包括天然气、焦炉煤气、重油裂解气、液化石油气和农家沼气)中^(222)Rn 浓度的测量结果。结果表明,上述气体中。^(222)Rn 浓度的平均值分别为73、87、24、10和233Bq·m^(-3)。根据民用燃气日消耗量估算了北京市由于民用燃烧的气体每年向环境释放^(222)Rn 的总量为3.5×10^(10)Bq,其中焦炉煤气占85%,重油裂解气占9%,液化石油气的贡献甚微。同时估算了不同气体燃料对室内^(222)Rn 浓度的贞献及对居民所致的年有效剂量当量。