动态多叶光栅叶片端面结构设计及半影分析

动态多叶光栅具有放射线束整形的作用,是实施肿瘤精准放射治疗的关键执行部件,在提高放射治疗的精度、效率和质量方面起着核心作用。该文对一种圆弧面和平面组合的新型光栅叶片端面结构进行研究,发展了一种解析表达式和图形分析法结合的光栅叶片半影性能分析模型,量化分析了叶片端面结构对半影的影响关系,完成了一套动态多叶光栅的三维结构设计,并通过实验测量验证了结构设计和分析模型的可行性。

利用蒙特卡罗模拟比较医用电子直线加速器均整模式和非均整模式下光子束的半影分布特性

目的:通过蒙特卡罗模拟对比分析不同能量条件下光子均整(FF)射束和非均整(FFF)射束的半影分布特性。方法:利用BEAMnrc程序构建医科达Versa HD加速器FF模式和FFF模式下的机头模型,同时使用DOSXYZnrc程序建立标准水箱模型,模拟计算不同模式、不同打靶电子能量下的光子束在标准水模中的百分深度剂量(PDD)和射野离轴比(OAR),并与测量数据进行对比,确定不同模式下光子束的打靶电子能量。对FF射束采用射束中心轴剂量20%~80%之间的宽度计算半影,对FFF射束采用Ponisch方法计算半影,比较不同射束的半影宽度。结果:相同打靶电子能量条件下,6 MV FFF射束的半影相较于6 MV FF射束更锐利,但随着射野尺寸的增大,FFF射束的半影优势逐渐消失。当打靶电子能量提高到7.0 MeV时,6 MV FFF射束的半影与6 MV FF射束的半影趋于一致。对于10 MV FF和10 MV FFF射束,小野时FFF射束半影有明显优势。结论:打靶电子能量是决定不同射束半影特性的主要因素。

磁极性反转线附近黑子半影纤维的形态

本文对８个活动区极性反转线（中性线）附近黑子半影纤维的形态进行了分析得出：１）具有强δ磁结构的活动区，穿过主要异极性黑子间的中性线近旁半影纤维或多或少地与中性线平行（交角小于３０°），有关黑子半影呈旋涡形态；２）由新浮现发展形成的δ结构区，异级黑子在大黑子边缘或与大．黑子本影之间有一段距离，中性线两边的半影纤维有序排列，走向与中性线斜交，有关黑子呈弱的旋涡形态。３）对于较稳定的极群，Ｎ、Ｓ极性间的宽窄不一的半影稀疏区，中性线沿该区经过，两旁半影松散齿状，走向与中性线大体垂直，相反极性本影间距较远。

中子半影成像的数值模拟

半影成像具有灵敏度高的特点,该技术是未来惯性约束聚变(ICF)中子成像的主要技术路线。基于中子半影成像的基本要求,利用蒙特卡罗方法,采用偏移抽样法和面通量的体通量替代技巧,模拟中子在半影成像系统中的输运,得到2维图像,并通过图像重建程序得到重建的源区图像。利用模拟结果,对编码孔屏蔽材料的选择和外径设计进行了初步优化,最终选择5 cm厚的钨屏蔽材料,其编码孔外径为1 cm。

中子半影成像图像反演方法研究

给出了中子半影成像技术的原理;分析了系统分辨率的影响因子;利用MCNP软件对中子半影成像过程进行模拟;用改进的逆滤波和维纳滤波两种方法对成像主轴上一点源和偏轴两点源的编码图像进行重建,并对编码像在降低噪声和去除本底前后的反演结果进行了比较。模拟结果表明维纳滤波法能够更好地抑制统计噪声。

超急性期脑梗死半影区弥散-灌注磁共振成像实验研究

目的 应用弥散加权 灌注 (DWI PI)磁共振成像技术对改良线栓栓塞大脑中动脉制作的大鼠超急性脑梗死模型进行实验研究 ,并与病理结果对照。明确联合应用PWI PI对超急性脑梗死半影区诊断价值。材料与方法 5 0只SD大鼠 ,随机分成 5组 ,A组 (10只 )作假手术对照 ;其余按栓塞时间 30min、1、3、6h均分成B、C、D、E4组。A组于 30min、1、3、6h的时间点 ,B、C、D、E于各自栓塞时间点行弥散加权成像 (DWI)和灌注成像 (PI)扫描 ;工作站后处理获得表观弥散系数 (ADC)、脑血容量或血流量 (CBV或CBF)、平均通过时间 (MTT)形态图 ,计算ADC、CBV、CBF、MTT相对值 (与对侧相应部位比值 )。将成像结果与四氮唑红 (TTC)染色和病理观察对比。结果 (1)A组DWI、PI成像无异常信号 ,病理观察无变化。 (2 )B、C、D、E组PI显示栓塞侧大脑中动脉供血区灌注缺损范围无变化 ,基底节区最重 ,皮质区较轻 ;DWI显示高信号 ;ADC比值降低 (6 5 .2 % ) ,D组达到最低 (32 .2 % ) ,E组基本不变(2 9.9% ) ;ADC形态图显示病灶范围逐渐扩大 ,最终 (E组 )与PI异常信号区基本一致。 (3)超急性脑梗死的DWI高信号范围与TTC染色所见的异常染色 (白色 )范围比较无显著性差异 (t检验 ,P >0 .1)。 (4 )在超急性脑梗死中存在PI DWI不重叠区 (缺血半?

大鼠脑缺血/再灌注过程中脑型葡萄糖转运体在缺血半影区的表达

【目的】研究大鼠局灶性脑缺血不同缺血时间和不同再灌注时间的脑梗死体积比、皮质半影区脑型葡萄糖转运体(GLUT1、GLUT3)转录水平和蛋白水平的表达。【方法】用线栓法复制大鼠局灶性脑缺血模型,用KontronIBAS2.5全自动图像分析系统检测脑梗死体积比;剥取缺血半影区皮质组织,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR),测定GLUT1、GLUT3mRNA水平的变化;用免疫组织化学半定量测定GLUT1、GLUT3蛋白水平的变化。【结果】脑缺血1h后再灌注(MCAO1h/R)较缺血3h再灌注(MCAO3h/R)脑梗死体积明显减小。MCAO1h/R组GLUT1、GLUT3mRNA缺血后升高,24h到达高峰,但GLUT1比GLUT3提前升高,且升高的幅度更大。MCAO3h/R组GLUT1在3h开始升高,24h到高峰;GLUT3在缺血3h有一下降点,然后升高,24h到高峰,一周恢复正常,同样GLUT1比GLUT3提前升高,且升高的幅度更大。MCAO3h/R组较MCAO1h/R组的GLUT1、GLUT3峰值低。GLUT1、3蛋白水平的表达与mRNA相符合。【结论】GLUT1、GLUT3在缺血半影区的表达上调,可能是机体对缺血/再灌注损伤的保护性反应。

电针对脑梗塞大鼠缺血半影区微血管和神经细胞超微结构的影响

目的从微血管和神经细胞超微结构角度为电针治疗脑梗塞作用机制提供形态学实验依据。方法将清洁级SD雄性大鼠用线栓法制作脑梗塞模型,随机分为电针治疗组、非治疗组及假手术对照组。用光镜和透射电镜方法,研究顶叶皮质缺血半影区微血管数(MVC)和神经细胞超微结构的差异,对比分析电针治疗组与非治疗组大鼠的组间差异以及治疗组在不同时间点的差异。结果(1)电针治疗组与非治疗组组间比较,电针治疗组大鼠顶叶皮质缺血半影区微血管数明显增高,差异有显著性(P<0.01);(2)电针治疗组组内比较,电针治疗14d组顶叶皮质缺血半影区MVC比7d组明显增高,差异有显著性(P<0.01);7d组与1d组比较也有显著性增高(P<0.05);(3)非治疗组:电镜下可见神经细胞水肿明显,染色质凝集成块或溶解,线粒体明显肿胀、空泡化,线粒体嵴变形扭曲,甚至断裂或消失;(4)电针治疗组:电镜下可见大部分神经细胞结构完整,线粒体丰富,但仍可见到部分线粒体轻度水肿,呈球状,少数嵴断裂或消失。结论电针是治疗脑梗塞的一种有效手段,其机制可能与促进微血管新生、侧支循环重建,从而起到保护缺血半影区神经细胞超微结构有关。

加速器多叶准直器半影特性研究

目的:探讨和比较瓦里安(Varian)2100C/D与医科达(Elekta)Synergy直线加速器配备的多叶准直器的半影特性,为临床设野提供参数供参考。方法:利用CRS三维水箱和PTW电离室测量6 MV和10 MV X线的射野离轴比曲线,测量从4 cm×4 cm到20 cm×20 cm各方野的半影;同时针对两种加速器多叶准直器的设计特点,分析利用不同准直器形成射野对半影宽度的影响。结果:(1)对于不同能量和不同大小射野,设野时靶区外扩的范围应综合半影大小等因素;(2)Varian 2100C/D加速器采用准直器三层结构,采用"MLC+JAW"方式形成射野能减少半影,即应注意形成射野时JAW必须跟随MLC;(3)Elekta Synergy加速器形成射野时MLC方向半影较大,重要器官可采用JAW来保护。

中子半影成像的闪烁体阵列空间分辨力模拟

为了比较3种闪烁体探测器的性能,利用蒙特卡罗方法计算了不同光纤直径的闪烁体阵列的空间分辨和能量沉积。模拟结果表明:相同光纤直径的普通液体闪烁体阵列空间分辨力比塑料闪烁体阵列提高了约0.1 mm,而氘代液体闪烁体阵列空间分辨力约为普通液体闪烁体阵列的1/2;富氢闪烁体的能量沉积比氘代闪烁体高;闪烁体光纤直径越小,分辨力越好;闪烁体越厚,光产额越高。

葡萄糖转运体3在脑缺血/再灌注后半影区表达的变化及意义

目的研究大鼠局灶性脑缺血不同缺血时间和不同再灌注时间的脑梗塞体积比、皮质半影区葡萄糖转运体3(GLUT3)转录水平和蛋白水平的表达。方法用线栓法复制大鼠局灶性脑缺血模型,用KontronIBAS25全自动图像分析系统检测脑梗塞体积比;剥取缺血半影区皮质组织,采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)测定GLUT3mRNA水平的变化;用免疫组织化学方法半定量测定GLUT3蛋白水平的变化。结果脑缺血1h后再灌注组的脑梗塞体积明显小于缺血3h再灌注组梗塞体积。GLUT3自3h即开始升高,24h到达高峰,1周时仍高于假手术对照组;缺血3h再灌注组在3h有一下降点,然后升高,24h到高峰,1周时接近正常水平。GLUT3蛋白水平的表达与mRNA相符合。结论GLUT3在缺血半影区的表达上调,可能是机体对缺血/再灌注的保护性反应。

基于神光Ⅲ主机装置的中子半影锥成像系统设计

针对半影孔加工和检测困难的缺点,设计了半影锥成像系统。根据神光Ⅲ主机装置中子产额条件,确定成像系统排布参数;根据点扩展函数的尖锐性和等晕性要求,确定半影锥参数;模拟半影锥系统的分辨率,以及在不同加工精度、偏心误差、旋转误差和物距误差时,对成像质量的影响。模拟结果表明,系统分辨率能达到15μm,半影锥椭圆度的加工误差要小于0.1,瞄准的偏心误差要小于60μm,旋转误差要控制在0.35mrad以内,物距误差要控制在1mm以内。

脑缺血性半影区胶质细胞和神经元重组的形态学观察

【目的】观察大脑皮质缺血性半影区星形胶质细胞和小胶质细胞以及神经元的反应模式和时程以及相关蛋白表达概况 ,以探讨半影区胶质细胞之间以及与神经元之间及其与梗死灶修复之间的联系。【方法】采用大脑中动脉缺血模型和组化及免疫组化染色方法探查 2 4只成年雄性SD大鼠 (分成假手术对照、缺血 3d和 2周组 ,每组 8只 )脑梗死灶半影区的星形胶质细胞、小胶质细胞和神经元的形态学变化及其相关蛋白的表达。【结果】大脑皮质半影区的星形胶质细胞发生显著的形态学变化 :表现为胞体肥大、染色加深、突起增粗、变长 ,细胞的变化显示为明显的时间依赖性 ,脑缺血 3d时尤为显著。反应型星形胶质细胞的GFAP、巢蛋白 (nestin)和S10 0蛋白的反应性增强 ,在脑缺血 3d时尤为显著 (+++～ ++++)。半影区小胶质细胞也显示肥大和增生 ,在脑缺血 2周时更为显著 ,其补体 3型受体抗原和MHCⅡ类抗原呈渐进性高表达 ,脑缺血 2周时最显著 (+++～ ++++)。半影区神经元随缺血时间延长 ,由急性期损伤逐渐趋于稳定。脑缺血 3d时 ,半影区出现大量神经元死亡 ,神经纤维断裂 ,排列紊乱 ,密度下降 (+)。半影区神经元GAP43呈高表达 (++++)。脑缺血 2周时 ,半影区神经元的死亡减轻 ,神经纤维密度增加 (++) ,染色加深 ,GAP43表达减弱

大鼠局灶性脑缺血再灌注后脑缺血半影区的界定

①目的 界定大鼠局灶性脑缺血再灌注后脑缺血半影区的范围。②方法 应用线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞再灌注模型 ,氯化三苯基四氮唑 (TTC)染色、甲苯胺蓝染色、焦油紫染色和苏木精 伊红染色界定脑缺血半影区和中心区。③结果 脑缺血再灌注 2h ,缺血病灶位于纹状体外侧区和额顶叶皮质下部 ,随着缺血再灌注时间的延长病灶范围逐渐扩大 ;再灌注 1～ 2d最大 ,波及纹状体内侧区和额顶叶皮质上部以及梨状区皮质 ,之后逐渐缩小 ;再灌注 7～ 14d恢复到再灌流 2h的水平。缺血病灶与周围正常脑组织之间有一形态和结构过渡区 ,该区的着色和细胞形态结构界于病灶和正常脑组织之间 ,即缺血半影区。缺血中心区神经细胞明显减少 ,呈现坏死特征 ;缺血半影区细胞主要呈现核固缩、染色质凝聚等凋亡特征。④结论 脑缺血再灌注缺血中心区位于纹状体外侧区和额顶叶皮质下部 ,缺血半影区位于纹状体内侧区和额顶叶皮质上部以及梨状区皮质。

缺血半影区

缺血半影区苏志强，刘亢丁，饶明俐近１０年来，缺血性脑血管病的实验研究取得一些令人鼓舞的成就，但临床上对于脑梗塞的治疗仍缺乏行之有效的方法［１］。目前认为，局灶性脑缺血是由严重缺血的中心区和处于低灌流状态的周围区组成，随着缺血时间的延长，中心区内所有脑...

刀口半影最小化的光刻机扫描狭缝研究

扫描狭缝是步进扫描光刻机中控制曝光剂量的重要单元,而扫描狭缝产生过大的刀口半影会影响曝光性能。首先,根据步进扫描光刻机照明原理,通过分析掩模面上光强分布与扫描狭缝刀口厚度及位置的相对关系,推导出掩模面上刀口半影宽度的计算公式,同时针对数值孔径NA为0.75的光刻机照明系统模型分别对非共面和共面扫描狭缝在掩模面上的刀口半影进行仿真分析;研制了一种四刀口共面的高精度扫描狭缝装置,不仅满足步进扫描光刻机的同步性能需求,并且有效减小了X向和Y向的刀口半影;最后对所研制的扫描狭缝动态性能以及掩模面上实际刀口半影进行了测试。结果表明,当最大扫描速度达到470mm/s时,扫描刀口动态跟随误差始终在±30μm以内,同时两个方向的刀口半影均不超过0.5mm,满足90nm分辨率步进扫描光刻机的需求。

中子半影成像中椭圆度误差的解析计算

通过几何光学的方法为双锥孔中子半影成像过程建立了解析计算模型,得到了成像过程中中子吸收路径长度的解析表达式,导出了普适的成像传递函数解析表达式。利用模型数值模拟分析了锥孔加工中的椭圆度误差造成的图像畸变;得到了不同椭圆度偏差下系统传递函数的变化,及其对圆形物成像重建的影响。结果表明,小于0.01的椭圆度偏差对成像重建带来的影响可以忽略。与传统的Monte-Carlo方法相比,解析建模方法在速度上有较大的优势,且能够方便地推广到其他编码成像系统中。

扇贝多肽对大鼠脑缺血后缺血半影区Bcl-2和Bax蛋白表达的影响

①目的 探讨扇贝多肽 (PCF)对大鼠脑缺血半影区内Bcl 2和Bax蛋白表达的影响。②方法 应用线栓法制作Wistar大鼠大脑中动脉缺血再灌注 (MCAO)模型 ,MCAO模型大鼠随机分为PCF治疗组、蒸馏水组和模型组。假手术组手术过程同MCAO模型组 ,但不闭塞大脑中动脉。免疫组织化学法测定脑组织缺血半影区Bcl 2和Bax蛋白的表达。③结果 模型组及蒸馏水组大鼠脑缺血半影区Bcl 2蛋白表达与假手术组相比差异有显著性 (F =6 83.78,q =2 1 .1 3、2 4 .74 ,P <0 .0 1 ) ;PCF组脑缺血半影区Bcl 2蛋白则呈过表达 ,与模型组及蒸馏水组相比有显著性差异 (q =38.0 8、4 1 .6 9,P <0 .0 1 )。模型组及蒸馏水组大鼠脑缺血半影区Bax蛋白表达与假手术组相比差异有极显著性 (F =5 90 .4 38,q =4 9.5 7、5 1 .98,P <0 .0 1 ) ;PCF治疗组脑缺血半影区Bax蛋白的表达则受到抑制 ,与模型组及蒸馏水组相比有显著性差异 (q =2 3.80、2 6 .2 3,P <0 .0 1 )。