HIRFL-CSR实验环内靶系统

兰州重离子加速器冷却储存环 (HIRFL CSR)的内靶系统 ,是用于为实验环内的物理实验提供厚度为 10 11— 10 13 atoms/cm2 的团簇靶和极化靶 .采用超声喷气技术获得团簇粒子束 ,采用Stern Gerlach方法获得极化氢束和极化氘束 .

加速器~7Li^(+3)注入小麦种胚内靶核反应的生物学效应

将加速器7Li+ 3 离子束与生物体内遗传物质发生1H( 7Li,7Be)n内靶特征核反应诱发核酸分子结构变化的机制应用于生物诱变 ,辐照剂量在 1 41 6× 1 0 10 粒子 cm2 - 1 41 6× 1 0 12 粒子 cm2范围内处理的小麦 ,观察幼苗叶片细胞亚显微结构 ,发现离子束注入引起了细胞膜的破裂 ,细胞发生质壁分离 ,细胞核形状变得不规则等。出现叶绿体局部突起 ,形成芽状结构 ;叶绿体基粒排列散乱 ,基粒类囊体模糊不清 ;叶绿体膜破裂 ,甚至消失 ;线粒体出现脊模糊、破裂等变化。对幼苗根尖细胞学研究观察 ,获得单桥、双桥、桥断裂、落后染色体、三级、断片和微核等畸变类型 ;对已获得的小麦突变株 ,分别进行M2 代DNA分子的RAPD分析 ,结果发现DNA均发生变异 ,证明7Li+ 3 注入通过内靶核反应能够诱发小麦在分子水平上产生遗传变异。

立体定向射频颅内靶点毁损治疗帕金森病

目的总结立体定向射频毁损丘脑腹中间核(Vim)和苍白球内侧部(GPi)治疗帕金森病的经验。方法对28例帕金森病病人行MRI、CT定位,微电极引导,配合术中测量阻抗和电刺激确定Vim、GPi靶点,以80℃、90s毁损。结果术后89.3%的病人即刻症状消除,10.7%症状减轻。手术后帕金森病统一量表(UPDRS)评分显著性下降(P <0.01)。随访3～48个月,复发率10.7%。结论立体定向射频毁损Vim、GPi治疗帕金森病有效率高;准确定位是手术成功的关键因素。

CSRe团簇内靶的温度控制系统的设计

介绍了国家重大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)的实验环(CSRe)团簇内靶的温度控制系统。这个系统主要通过远程控制加热功率来改变喷嘴的温度。温度的测量是通过测量铜丝的电阻得到,加热电流和测量部分构成反馈回路,实现温度的自我调节和手动调节,以满足实验的要求。

万乃洛韦毫微粒对肝脏和肝细胞胞内靶向性的研究

目的：测定静注万乃洛韦聚氰基丙烯酸正丁酯毫微粒（ＶＡＣＶＰＢＣＡＮＰ）冻干剂和万乃洛韦小鼠体内的分布。方法：用体外肝细胞培养及摄取实验研究ＶＡＣＶＰＢＣＡＮＰ对肝细胞的胞内靶向性。结果：ＶＡＣＶＰＢＣＡＮＰ静注后１５ｍｉｎ即有７４．４９％的ＶＡＣＶ集中在肝脏，比ＶＡＣＶ注射液提高了２．９９倍，肾脏分布量降低了５．４６倍。

重离子加速器实验环内靶控制系统

介绍了国家大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却储存环实验环团簇内靶装置的控制系统。该系统基于VAC800,VAC600和TC硬件平台,集成了温度测量与控制、真空与阀门监控及分子泵监控等功能,能够实时实现对温度、真空度的远程监控,满足了内靶实验的需求。在该控制系统的支持下,成功地完成了Xe54+离子与氮气靶碰撞实验。该系统离线运行6个多月,运行稳定可靠。

CSRm内靶实验中的轻离子束流寿命模拟研究

建立了内靶对兰州冷却储存环主环束流影响的单粒子跟踪模拟程序,对pellet小丸靶和碳靶对束流带来的负面影响进行了模拟研究,主要讨论CSRm内靶实验中的束流存活率和束流寿命状态。结果显示利用厚度为1×1016atoms.cm-2小丸内靶时,2.6 GeV质子束流寿命在100 s量级,而对于目前技术水平下的碳膜靶(厚度为5×1017atoms.cm-2),质子束流寿命为s量级;束流寿命和束流能量基本成正比关系,束流寿命和内靶厚度近似成反比关系。

根据本底半自动化确定肿瘤内靶区:模型实验

目的 根据本底标准化摄取值（SUV）计算肺肿瘤内靶区（ITV）SUV阈值,并评价其可行性。材料与方法 3个空心插件固定在圆桶底部,空心插件与圆桶分别充满55.06 kBq/ml和5.37 kBq/ml18F-FDG溶液以模拟肿瘤与肺组织。以三维运动滑台驱动该模型模拟呼吸运动,最大位移10.9 mm、21.8 mm、43.7 mm。采集模型二维PET/CT图像。记肺本底SUV为±SD,以＋3SD作为确定ITV的阈值,以真实ITV和测量ITV的Dice相似系数（DSC）和容积恢复系数（VRC）为评价指标,并与SUV2.5、35%SUVmax、41%SUVmax、a×mSUV70＋b×、0.42×（SUVmax＋）及Riegel等根据肿瘤体积、靶本底比及肿瘤运动幅度确定SUV阈值的方法进行比较,分析各方法的ITV、DSC和VRC。结果 3个肿瘤模型共9个ITV真实值分别为134.3 ml、166.1 ml、223.5 ml、86.6 ml、108.5 ml、150.7 ml、32.3 ml、43.8 ml、63.6 ml。采用Riegel等的方法测得ITV与真实值差异无统计学意义（t=-0.48,P〉0.05）。其他6种SUV阈值法测量ITV与真实值差异有统计学意义（t=-5.11~2.76,P〈0.05）。＋3SD和Riegel等的方法制订的ITV的DSC和VRC分别为0.75~0.92、0.69~0.93和0.82~0.97、0.74~0.96,差异无统计学意义（t=-0.73,P〉0.05）,但大于其他5种方法所得值。结论 根据本底确定的SUV阈值（＋3SD）具有描绘肺癌ITV的潜力,可以为放射治疗提供ITV的参考范围。

立体定向手术脑内靶点计算方法的改进

目的 推导并验证适合CRW定向系统靶点计算的计算机应用程序。方法 根据CRW定向仪的定位原理 ,将靶点与定位架中点坐标的换算关系编制成计算机应用程序 ,应用计算机程序代替屏幕测量法计算靶点坐标 ,并将计算结果与屏幕测量法的计算结果进行对比 ,判定计算机辅助算法的准确性。结果 与屏幕测量法经统计学对比分析 ,说明改进算法计算靶点坐标准确 ,且节省时间 ;分析得出计算机辅助算法较屏幕测量法计算误差更小。结论 屏幕测量法坐标计算过程繁琐 ,易受人为因素影响导致误差加大 ,且耗时较长 ;计算机辅助算法简便实用、计算准确。

CSRe团簇内靶的真空与分子泵监测系统的设计

介绍了国家重大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)的实验环(CSRe)团簇内靶真空与分子泵监测系统。该系统主要通过一个应用程序获取各真空规及分子泵的状态值,并存入、更新Oracle数据库。浏览器上的ActiveX从Oracle中读取各设备状态值进行显示,如果状态值在警戒范围,则做出相应的控制操作。该系统在实验测试中运行良好,能满足实验的要求。

HIRFL-CSR实验环团簇内靶的首批测试实验

内靶装置是兰州重离子冷却储存环（HIRFL-CSR）实验环的一个重要的插入件，也是世界上第一个嵌入在重离子储存环中的内靶装置，它位于HIRFL-CSR实验环的一个直线段．团簇内靶具有传统外靶所不具备的一些优点，如高亮度、高精度和高灵敏度等．这些优点可使我们在内靶实验平台上进行一些高精度的物理实验．为满足不同物理实验的需求，内靶可以有两种工作模式：非极化靶运行模式和极化靶远行模式，用于为实验环内的物理实验提供厚度为10^11～10^13atoms／cm^2的非极化靶和极化靶．团簇靶是属于非极化靶运行模式，它采用超声喷气和冷凝相结合的方法获得团簇粒子束，并在碰撞靶室中与环内束流相碰撞，未反应的团簇柬被收集级抽走．团簇内靶可以提供靶密度约为2×10^13atoms／cm^2的Ne、Ar、Kr、Xe和N2、CH4等团簇束．目前已完成了团簇靶的现场安装和准直，并进行了真空达标、喷嘴冷却和稳定性等首批测试实验．本文主要介绍团簇靶的工作原理和首批测试实验结果．

计算机辅助脑内靶点定位结合电生理刺激射频毁损治疗帕金森病疗效观察

目的 :研究计算机辅助立体定向脑内靶点定位与术中电生理刺激射频结合确定丘脑腹外侧核 (VL)、苍白球腹后外侧部 (VPLP)在治疗帕金森病 (PD)中的作用。方法 :对 5 8例PD患者共进行 76次手术 ,先进行立体定向CT扫描 ,将扫描资料在专用的软件中确定靶点后 ,再于术中应用电生理刺激的方法验证和纠偏 ,根据调整后的结果进行射频毁损。结果 :立体定向CT扫描计算机定位准确率达 92 .1% ,电生理纠偏率为 7.9%。显效 6 6例次 ,有效10例次 ,无效 0例次。结论 :立体定向CT扫描计算机定位准确性高 ,疗效肯定 ,术中电生理刺激验证和纠偏仍有必要。

4D-CT在立体定向放射治疗中对内靶区体积和剂量的影响

目的:探究肺癌在三维立体定向放射治疗(SBRT)中利用4D-CT测量的肿瘤运动对内靶区(ITV)的体积和剂量影响。方法:在6例肺癌患者中共探究了两种ITV的定义方法。第一种是将10个呼吸时相的4D-CT序列的所有肿瘤区(GTV)进行合并所得到的区域(ITVall);第二种是在自由呼吸CT中的GTV加上从4D-CT测量到的肿瘤在前后(AP)、左右(LR)和颅尾(CC)方向上的运动距离所得的区域(ITVmotion)。最后分析了两种ITV在靶区体积和剂量上的区别。结果:在体积上,ITVmotion对ITVall的平均比值为2.36;对于这两种不同的ITV,它们的PTV覆盖非常接近。肺平均剂量(Dmean)随着ITV的减小而减小,ITVall的Dmean比ITVmotion少77.4 cGy。结论:由于SBRT治疗的肿瘤尺寸相对较小,因此两种ITV的剂量学差异不显著。考虑到产生ITVall所需的工作量和时间,ITVmotion会是一个不错的选择。

3DCT与CBCT确定周围型孤立肺癌肿瘤内靶体积的差异性研究

目的：对比基于常规三维CT（3DCT）和k V级锥形束CT（CBCT）定义的周围型孤立性肺癌的内靶体积（ITV3DCT和ITVCBCT）大小、相似度的差异性研究。方法：纳入12例周围型孤立肺腺癌,治疗前行常规3DCT定位扫描勾画形成大体肿瘤靶区（GTV）,定义GTV前后、左右、头足向分别均匀外扩5mm、5mm、10mm形成内靶体积ITV3DCT。放疗第一天行CBCT扫描并直接勾画获取ITVCBCT,对比ITV3DCT和ITVCBCT大小,配对t检验对比ITV3DCT和ITVCBCT的差异性。同时将CT及CBCT图像融合配准调整并进行不同扫描坐标坐标系转换,使得两幅图像在同一坐标系上,用DICE相似法（DSC）计算出重叠度。结果：ITV3DCT较ITVCBCT明显偏大,体积平均增加35.4cm3（范围9.0-92.8cm3）,且P=0.000,差别有统计学意义。平均体积相似度仅为0.49（范围0.26-0.67）。结论：常规3DCT不能用于确定运动肿瘤内靶体积,临床实践中可以参考CBCT来确定肿瘤运动的大小和空间位置,以获得更好的治疗效果。

CT引导Leksell立体定向系统定位脑内靶点的研究

目的：使脑室造影立体定向手术与CT引导Leksell立体定向手术结合起来。方法：CT薄层扫描定位前连合（AC）和后联合（PC）并使之在同一层面，即AC－PC层面，以确定大脑原点在Leksell定向系统中的三维坐标值，并以此为依据，用数学方法将脑室造影立体定向手术的脑内靶点的三维坐标值，转换成Leksell定向系统的三维坐标值。结果：CT薄层扫描可容易获得AC－PC层面，通过数学方法使脑室造影立体定向手术与CT引导Leksell立体定向手术得以结合，在理论上是成立的。结论：脑室造影立体定向手术一旦与CT引导Leksell立体定向手术结合起来，将使病人减轻脑室造影的痛苦和并发症的发生，并使CT引导Leksell立体定向手术在功能神经外科领域得到更加广泛的应对。

CSRe团簇内靶温度闭环控制器设计

介绍了国家重大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)的实验环(CSRe)团簇内靶温度闭环控制器的设计。该控制器给气体喷嘴处测温电阻提供长时间稳定度为0.1%的1mA恒定电流,通过12位ADC得到喷嘴温度,并通过混合信号处理器MSP430F149来实现制冷/加热闭环操作。在多种不同实验气体的情况下,该控制器的温度控制精度小于0.5K。目前,该控制器在现场工作良好。

极化气体内靶极化度的测量

介绍了极化气体内靶和实现氢原子极化的实验方法;描述了氢原子的核极化度的测量方法和过程。为测出氢原子(包括复合成的极化氢分子)的总极化度,分别测量了氢原子的核极化度及与极化氢分子和不极化氢分子相关的量。测量期间的氢原子的核极化度测量结果为PΥ=0.853±0.036。

放射治疗CT机自身坐标系统测量内靶区在肺中下部肿瘤中的应用

目的:分析放射治疗CT机自身坐标系统测量内靶区在肺中下部肿瘤中的应用。方法:回顾性分析42例肺中下部肿瘤患者的临床资料,分别采集其自由呼吸、吸气末及呼气末憋气CT扫描图像,通过最大肿瘤层面图像中的肿瘤位置信息对内靶区范围进行评估。根据CT图像上的坐标系统,对升降床左(X+)、右(X-)方向及升降床前(Z+)、后(Z-)方向的外放范围分别进行测量,并根据CT图像层面信息对头(Y+)、足(Y-)方向的外放范围进行评估,做好相关记录。结果:X+、X-方向的平均距离值分别为(0.70±0.22)mm和(0.72±0.23)mm;Y+、Y-方向的平均距离值分别为(4.20±1.32)mm和(4.34±1.30)mm;Z+、Z-方向升降床的平均距离值分别为(1.20±0.35)mm和(1.34±0.42)mm。Y+及Y-方向与X+及X-、Z+及Z-方向平均距离值的比较,存在显著性差异(t=1.351,t=1.066;P<0.05),而同一坐标不同方向的距离值比较,并无明显差异(P>0.05)。结论:放射治疗CT机自身坐标系统测量内靶区在肺中下部肿瘤中具有良好的应用价值。