锥形束CT快速扫描模式在胸腹部肿瘤放射治疗中的应用分析

目的 比较锥形束CT（CBCT）标准和快速两种扫描模式在胸腹部肿瘤放射治疗摆位误差测定中的差异,探讨快速扫描模式下的摆位误差测定,并探讨进行在线修正的可行性.方法 选取本院2013年10月8日至2014年11月8日收治的50例胸腹部肿瘤患者,在首次行容积旋转调强放疗（VMAT）前进行顺时针方向标准扫描模式CBCT扫描,之后立即行逆时针方向快速扫描模式CBCT扫描,按照扫描模式将所有患者图像分为快速模式组和标准模式组,两组图像分别与计划CT图像进行配准并对两组配准结果进行比较分析.由1名放疗医生、1名物理师和1名技术员采用主观质量评分法（MOS）进行图像质量评价.结果 x、y、z轴平移和旋转方向的摆位误差在快速模式组与标准模式组之间的差值分别是（0.2±0.2）、（-0.6±0.4）和（-0.2±0.3）mm与（0.2±0.1）＆#176;、（0.0±0.1）＆#176;和（0.1±0.1）°两组结果差异无统计学意义（P＞0.05）;两组摆位误差统计结果之间高度相关（r =0.92 ～0.98,P＜0.01）;两组摆位误差统计结果之间具有较满意一致性（Kappa=0.82～0.94）.标准模式组和快速模式组的MOS评分平均值分别为3.9、4.1、3.8和3.6、4.0、3.8,结果差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 快速扫描模式与标准扫描模式采集的图像在胸腹部肿瘤摆位误差测定并在线修正中具有高度相关性和一致性,且图像质量不会明显变差,CBCT快速扫描模式可应用于胸腹部肿瘤放射治疗摆位误差测定和在线修正.

适用于原子力显微镜先进扫描模式的学习控制系统

原子力显微镜(AFM)是进行纳米测量和操作的一种重要工具.针对原子力显微镜系统,论文提出了一种基于学习控制的先进扫描模式.具体而言,首先构造了一种适用于AFM的学习控制系统,它由对于扫描管动态特性的最优逆补偿环节和对于样品表面特性的学习算法两部分组成.然后,针对测量过程中扫描线之间的偏移,通过将常见的比例-积分控制算法与这种学习控制相结合,实现了一种基于学习算法的先进扫描模式.论文将这种模式应用于周期性样品来测试其性能,仿真和实验结果表明它可以显著提高测量的速度和精度,同时将样品与探针针尖的距离控制在一个合理的范围之内,以避免损坏样品或探针.这种先进扫描模式可以应用于对快速生物过程的实时监测,同时也可以用来完成重复刻写等纳米操作.