基于风险等值线的职业安全评价分级方法

依据危害因素引发工伤、职业危害事件的后果严重度和可能性来开展职业安全评价,在严重度和可能性的定量评价基础上,引入等值风险线的概念,建立风险评价分级方法,并在单一危害因素的职业安全评价基础上建立了作业场所、工厂、企业的职业安全(风险)评价分级方法。通过应用实例分析,验证了该方法的可操作性。

武器装备研制项目的技术风险评估

针对武器装备研制过程中技术风险的复杂性和难以量化的问题,提出了一种定性与定量相结合的技术风险综合评估模型。阐述了武器装备项目研制过程中的各类风险及其相互关系,探讨了武器装备研制项目技术风险的概念与内涵。重点介绍了一种基于风险因子模糊评价法的技术风险评估模型,并给出了详细的评估过程和步骤。结合一个航空预研项目进行了实证研究,并用等风险曲线图直观描述了项目的风险状况。

高含硫气田开发安全防护距离探讨

在高含硫气田作业场所设置安全防护距离,可以在发生井喷、含硫天然气泄漏事故时减少火灾、爆炸、H2S中毒等造成的人员伤亡,是控制和降低安全风险的有效手段之一。为此,分析了国内外相关安全标准对含硫气田安全防护距离的要求,并以四川盆地某高含硫气田为例,应用国内外相关标准或方法计算井场、集气管道及净化厂的安全防护距离,开展对比分析。结果表明,依据不同的方法确定的安全防护距离偏差较大,因此建议采用定量风险评价的方法作为确定搬迁距离的依据,采用EUB推荐的查图法及公式快速确定或依据计算的150 mg/m^3 H_2S包络线范围确定应急撤离距离。针对高含硫气田开发,建议采用以下措施降低风险:(1)设置紧急截断系统,减少含硫天然气潜在泄漏量;(2)提升装置本质安全,减少事故发生概率;(3)提高应急保障水平,减轻事故影响。

化工园区重大事故风险分析

目前我国对化工园区风险分析的理论研究尚处于起步阶段。针对化工园区这一特殊区域,从整体角度出发,分析研究了化工园区内多个重大事故风险源造成的区域风险,并进行了实例应用。综合考虑多个重大事故风险源产生的风险,分析了其产生风险的叠加效应,绘制出化工园区的个人风险等值线;同时根据ALARP(合理可接受风险水平)准则对化工园区的风险水平进行评估,并据此给出化工园区安全规划、风险控制和应急救援工作的实施建议。所提出的化工园区重大事故风险分析方法,在建立和完善化工园区风险分析中具有一定的理论和现实意义。

重大危险源风险评价及其在城市规划中的应用

城市重大危险源一旦发生事故,将造成大量人员伤亡和财产损失。构建了一种城市重大危险源风险评价方法,以个人累计风险进行定量风险分析,对全市进行风险区划,并提出相应的城市土地利用规划建议。最后以我国某城市为例,说明了城市中重大危险源风险评价的过程,及其在城市土地利用规划中的应用。

油罐风险定量分析与预警

油罐风险及其分布的确定,对做好油罐安全设计和制定科学的安全管控措施至关重要。从分析影响油罐安全的风险因素入手,建立受多风险因素影响的油罐风险概念模型;分别提出单座油罐和多座油罐耦合作用下的风险计算模型及任意点至油罐的风险等级预警方法。通过实例验证,得到以下结论:油罐风险大小随距离、成新率成反方向变化,与油罐储量成正方向变化;多座油罐耦合作用下的风险等级取决于它们的共同作用,并主要取决于风险等级高的油罐的破坏作用;油罐风险等高线中心位置是风险最大的位置,离开此位置,风险逐渐减弱。

三种自动勾画软件应用于中上腹部危及器官勾画的准确性研究

目的比较三种自动勾画软件(Pinnacle 9.10、LinkingMed和Manteia)勾画上腹部危及器官(OAR)的准确性。方法选取了26例上腹部肿瘤患者,由一名资深的临床医师手动勾画OAR(肝脏、脊髓、双肾、胰腺和胃),并采用三种软件对其进行自动勾画。以手动勾画为金标准,计算并比较三种自动勾画结果的质心偏差(Center of Mass Deviation,DC)、Dice相似性系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)、Hausdorff距离(Hausdorff Distance,HD)、包容性指数(Inclusive Index,IncI)和敏感性指数(Sensitivity Index,SI)。采用单因素方差分析评价各项指标的统计学差异,同时比较了三种软件勾画结果的准确性。结果肝、双肾和脊髓的DC、DSC、HD、IncI和SI,LinkingMed和Manteia组与Pinnacle组有统计学差异(P<0.05),inkingMed和Manteia组的勾画效果优于Pinnacle组。对于胃和胰腺的结果,Manteia组优于Lingkingmed组,除了IncI,均有统计学差异。结论对于肝、肾和脊髓,这三种软件均有较好的勾画效果,LinkingMed和Manteia的勾画效果更优于Pinnacle软件。对于胃和胰腺,Manteia的勾画效果优于LinkingMed。

基于凸松弛方法的医学B超图像快速分割

利用活动轮廓线方法进行图像分割的一个重要缺陷是目标函数是非凸的,这不仅使得分割结果容易陷于局部极小,而且还使得一些快速算法无法开展.本文首先从贝叶斯风险估计的方法出发,针对B超幅度图像,给出一种基于Rayleigh分布的活动轮廓线模型.然后结合凸松弛的方法,得到一个新的放松的凸模型.原有模型和放松后模型的关系可由定理1给出.最后结合分裂Bregman算法,给出基于B超分割模型的快速算法.与传统梯度下降法相比较,本文提出的算法不仅能得到全局最优解,而且在算法收敛速度上也大大优于梯度下降法.

Surfer软件和AutoCAD在污染场地调查及风险评估中的应用

在场地调查和风险评估报告中需要描述污染物分布和确定土壤修复区域和范围,目前对此无统一的技术要求,不同案例使用的技术方法不同。今提出将Surfer软件和AutoCAD结合使用生成等值线图件,以及据此确定污染土壤修复范围的方法,并基于某搬迁化工厂初步土壤调查及风险评估的案例介绍了操作步骤。旨在介绍2个专业软件联用的新功能的开发和使用技巧,为编制场地调查和风险评估报告提供一种便捷、易操作的工作方法。

横坡耕作径流溶解态氮磷流失特征及其富营养化风险--以鲁中南山地丘陵区为例

以鲁中南山地丘陵区的坡耕地为例,在模拟降雨条件下分析了横坡耕作地表径流溶解态硝态氮(DNN)、铵态氮(DHN)和磷(DIP)的流失特征,并通过溶解态无机氮DIN(DNN+DHN)/DIP、DNN/DIP和DHN/DIP等3种氮磷比衡量其径流的富营养化风险。结果表明,在研究区典型的暴雨强度下(70mm·h-1),横坡耕作产流所需降雨量在8.07mm左右,产流后径流率在径流初期(0～5min)迅速增加,并在末期(14min后)趋于稳定,而径流泥沙浓度在降雨过程的变化表现出单峰型特征;溶解态氮、磷浓度在径流过程中逐渐降低,其中,径流末期DNN、DHN和DIN的平均浓度较初期分别下降12.1%、23.5%和12.6%,DIP浓度的下降幅度明显大于溶解态氮,为32.5%;溶解态氮、磷浓度与径流率以及原表土速效养分含量在径流初期的相关程度较高,之后则逐渐降低,与泥沙浓度的相关系数在降雨过程中则呈高-低-高变化;各溶解态氮的流失率在径流过程中呈增加趋势,而DIP流失率在径流过程中的变化不显著;溶解态氮、磷流失率与径流率存在升幂函数关系,但相关性随径流时间延长逐渐减弱。N/P率分析表明,横坡耕作径流的富营养化风险较低,但风险水平在径流过程中呈逐渐增加趋势。控制径流末期DNN的径流流失,可减轻横坡耕作径流对于受纳水体富营养化过程的影响。

QRA方法在LNG项目中的应用及存在的问题

通过与NFPA59A为代表的描述性方法的对比,介绍了基于风险研究的QRA方法在LNG项目的应用,如在项目站址选择研究中的应用;通过国内某LNG接收站项目QRA的应用实例阐述了QRA方法的实际意义。以DNV对HRCD数据的QRA分析结果为例,阐述了当前QRA方法在LNG项目应用中存在的问题,并对其发展给出了建议。

毒气泄漏场景下基于蒙特卡罗的工厂布局研究

由于在工业生产中使用危险化学品会引起各种工业事故的发生,为了减小事故风险,降低由此产生的经济损失,必须将安全问题考虑在内,对工厂进行合理布局。采用蒙特卡罗模拟技术,研究某生产设施发生有毒气体泄漏的场景下,气象条件的不确定性对工厂布局的影响。以风向、风速及大气稳定性作为随机变量,通过扩散模型、概率函数和蒙特卡罗模拟得到中毒死亡概率。将上述随机方法应用在天津某个处于规划布局阶段的工厂内,以氨气泄漏为例,根据该地区常年风向分布及所得风险等值线图对工厂设施布局提出建议。案例分析表明:该工厂需要进行重新布局,应将受体设施布置在风险较小、风频较小的方位上;同时该随机方法能够为工厂布局提供决策支持。

自动勾画软件LinkingMed和SPICE应用于头颈部危及器官勾画的准确性比较

目的:比较LinkingMed和SPICE 2种自动勾画软件勾画头颈部危及器官的准确性。方法:选取31例2019年10月至2020年4月在某院接受放疗的鼻咽癌患者的临床资料,由资深的放疗医师在Pinnacle39.10治疗计划系统上手动勾画眼球、晶体、视神经、脑干、脊髓、腮腺和下颌骨等危及器官,并采用LinkingMed和SPICE对其进行自动勾画。以手动勾画为金标准,计算并比较2种软件自动勾画结果的Dice相似性系数(Dice similarity coefficient,DSC)、Hausdorff距离(Hausdorff distance,HD)、包容性指数(inclusive index,IncI)和敏感性指数(sensitivity index,SI)。采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果:眼球、晶体、视神经、脊髓和下颌骨的自动勾画结果中,LinkingMed组总体上优于SPICE组,除了眼球的IncI值、左晶体的HD值、左视神经的SI值、右视神经的DSC值以及下颌骨的HD值和SI值外,其他指标差异均有统计学意义(P<0.05)。左右腮腺和脑干的勾画结果中,LinkingMed组和SPICE组相似,除了脑干的DSC值、HD值和左腮腺的HD值、IncI值及SI值外,其他指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论:对于头颈部危及器官的自动勾画,LinkingMed略优于SPICE。

高速公路雾区多气候耦合段概率风险分析

高速公路雾区路段常伴随雨、冰、雪等复杂气候,综合考虑雾与雨、雪、冰等复杂因素耦合对高速公路事故风险评估具有重要意义.引入"场"理论,构建高速公路雾区风险场模型,并基于模型对雾区多气候耦合路段的参数指标和道路风险进行分级研究.首先,截取典型雾区路段进行栅格化分析,构建高速公路雾区风险场;然后引入PRA方法进行雾区风险场链式风险叠加分析,构建雾区风险场数值模型;最后以G5高速雅安至石棉段作为分析实例对模型进行验证,基于场理论给出了与当前国内气象预警分级相匹配的高速公路雾区耦合段风险分级指标,并将雾区路段的风险分级为四级,其中行车风险等级最高的为第1级.研究结果表明:场理论适用于多气候耦合的高速公路雾区段风险分析;高速公路雾区风险场是一种数量场和不稳定场,其不稳定性主要表现为雾区路段各气候参数的时变性;风险分级结果综合考虑了道路线形和环境特征以及基于时间变化的道路气候耦合特征,风险分级指标更符合基于时间动态变化的道路交通风险特性.

针对颅脑放疗规划的海马体自动勾画平台及其验证

目的海马体是学习和记忆的神经生物基础,是头颈部放射治疗中需要重点保护的颅内危及器官。海马体轮廓通常由医生手动勾画,操作时间长且依赖医生经验。为提高海马体勾画的效率和可重复性,本文研发了一种海马体自动勾画平台(OAR AutoSketch),系统比较了基于中国人或欧美人大脑图谱配准的分割方法(scbt_Linear、scbt_Nonlinear、TT_linear、TT_Nonlinear),以及基于皮层配准的分割方法(FreeSurfer)用于海马体勾画的可行性。方法选取12名鼻咽癌患者的数据,采用OAR AutoSketch生成5种海马体轮廓和患者主治医生勾画的海马体轮廓混合呈现,招募12名医学影像部的医生进行随机双盲的主观准确性评分;邀请1名影像科专家在20名鼻咽癌患者的MRI图像上手动勾画海马体,作为海马体解剖标准,计算5种自动勾画方案的客观准确性。结果主观准确性评分结果显示,自动勾画的准确性普遍优于主治医生的手工勾画结果。和海马体解剖标准的空间相似性结果显示,FreeSurfer方法准确度最高。结论海马体的自动勾画具备一定的可行性,皮层配准算法总体优于基于图谱的配准算法。

基于MRI图像的自动勾画技术在宫颈癌放疗中的 应用研究

目的:研究AccuLearning和AccuContour软件在宫颈癌患者MRI图像上进行模型构建和自动勾画的可行性和准确性。方法:随机选取某院放疗科的40例宫颈癌患者,并随机选取其中30例宫颈癌患者的MRI图像,在Accu-Learning中按照推荐参数进行模型训练、验证和测试,统计训练模型和测试病例的平均相似性系数(Dice)。将训练模型导入AccuContour,并输入其余10例患者的MRI图像,以手动勾画为参考,统计自动勾画和手动勾画的平均Dice值、交叉指数(overlap index,OI)以及绝对体积差异。采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。结果:训练模型的综合Dice值为0.80,各测试病例的Dice值分别为0.87、0.78和0.75,训练结果满足临床要求。自动勾画与手动勾画膀胱的Dice值和OI值分别为0.91±0.07、0.96±0.03,双侧股骨头的Dice值和OI值分别为左侧0.94±0.02、0.99±0.01,右侧0.91±0.04、0.99±0.01,直肠的Dice值和OI值分别为0.80±0.07、0.97±0.03,乙状结肠的Dice值和OI值分别为0.47±0.14、0.93±0.05。膀胱和乙状结肠的自动勾画绝对体积大于手工勾画,双侧股骨头和直肠的自动勾画绝对体积小于手工勾画。除右侧股骨头外,其余危及器官的自动勾画与手工勾画的绝对体积差异均无统计学意义。结论:基于AccuLearning的小样本训练模型训练效果较好,基于小样本训练模型采用AccuContour进行自动勾画具有临床可行性,可以提高宫颈癌危及器官勾画的质量和效率。

危及器官自动勾画在鼻咽癌、乳腺癌与直肠癌中应用研究

目的 评价自动勾画与手动勾画软件在危及器官(OAR)勾画方面差异,研究OAR剂量学参数的变化。方法 选择在放射治疗科行调强放射治疗患者33例,其中男性11例,女性22例;年龄38~81岁,平均年龄63.4岁;鼻咽癌13例,乳腺癌10例,直肠癌10例。在同一定位CT序列图像分别进行手动勾画与自动勾画。首先使用AccuContour软件评估自动勾画结构与手动勾画的相似性指数,然后将自动勾画与手动勾画的OAR结果回传至Pinnacle 9.8计划系统,将以手动勾画为参考的剂量分布复制到自动勾画靶区上,评价手动勾画与自动勾画OAR的体积剂量和剂量体积等参数的变化。结果 鼻咽癌、乳腺癌和直肠癌平均手动勾画的时间分别为(56.50±9.00) min、(23.12±4.23) min和(45.23±2.39) min;AccuContour自动勾画的平均时间为(1.5±0.23) min、(1.45±0.78) min和(1.80±0.56) min。鼻咽癌中,眼球勾画获得最佳Dice相似系数(DSC)为0.907±0.020,脊髓获得最差的DSC为0.459±0.112;乳腺癌中,所有OAR包括肺、心脏与脊髓均获得很好勾画效果(DSC> 0.7),其中肺的勾画最佳DSC为0.944±0.030,最差勾画脊髓DSC为0.709±0.100;直肠癌中,OAR膀胱勾画获得最佳DSC为0.91±0.04,而股骨头的勾画最差,DSC为0.43±0.10。尽管大部分器官都得出很好的自动勾画效果,然而自动勾画的剂量学参数却有重要的差别,勾画效果较差的小体积器官,如晶状体、视神经等剂量学参数差异无统计学意义(P> 0.05),而勾画效果较好的大体积器官,如剂量学参数差异有统计学意义(P <0.05)。结论 基于深度学习的自动勾画方法具有很高临床研究价值,然而DSC的值不能完全反映剂量分布。膀胱、肺等边界清楚的器官可以采用自动勾画,而对于股骨头、脊髓和脑干等一些依赖于人工经验及勾画习惯的可以采用半自动勾画的方式,自动勾画不仅为临床应用节省了大部分的勾画时间,也对临床手动勾画起到监督的作用。

顶板突(涌)水危险性“双图”评价技术与应用——以鄂尔多斯盆地西缘新上海一号煤矿为例

为解决煤层顶板突水预测预报评价难题,在提出了富水性指数和突水危险性指数的基础上,以鄂尔多斯盆地西缘新上海一号煤矿为研究对象,应用富水性指数和突水危险性指数的双图,对三个采煤工作面顶板突水危险性进行评价,结果表明,采煤活动位于富水区又位于突水危险区是顶板突(涌)水的充要条件。

外扩胃和十二指肠轮廓提高放射治疗自动勾画安全性的效果

目的探讨自动勾画的危及器官(organ at risk,OAR)外扩对各类型剂量评估参数的影响。方法收集2019年至2021年复旦大学附属中山医院放疗科收治的接受上腹部放疗的50例患者的CT图像,自动和人工勾画胃和十二指肠。采用Mann-Whitney U检验评估胃和十二指肠自动勾画戴斯相似系数(Dice similarity coefficient,DSC)、95%豪斯多夫距离(95%Hausdorff distance,HD95)的差异。结合临床常用剂量分布,计算胃和十二指肠自动勾画与人工勾画的剂量差异。采用Wilcoxon秩和检验评估不同外扩距离引起的剂量评估参数差异的变化。采用bootstrap法计算各差异均值95%CI的下限。分析所需的最小外扩距离,使得外扩后的结构所对应的剂量评估参数大于或等于手动勾画OAR的剂量评估参数。结果胃的DSC和HD95均优于十二指肠,差异有统计学意义(P<0.001)。相邻外扩距离引起的最高剂量差异有统计学意义(P<0.001)。在DSC>0.8情况下,外扩约7 mm可以保证外扩结构的最高剂量大于或等于手动勾画OAR;外扩5 mm可以保证即使外扩结构的最高剂量低于人工勾画OAR,其差异也不会超过1 Gy。结论随着自动勾画OAR的外扩,最高剂量差异发生变化,而平均剂量和V30差异不发生变化;外扩一定距离可以保证外扩后的结构所对应的最高剂量大于等于人工勾画OAR对应的最高剂量。

多模态影像规范化预处理辅助鼻咽癌放疗危及器官勾画

目的 探寻规范化预处理多模态影像模式提升危及器官勾画精准度的可行性。方法 连续纳入中山大学孙逸仙纪念医院肿瘤放疗科2020-07-05-2020-08-21收治的20例初治确诊未转移鼻咽癌患者,收集其影像资料,采用3D Slicer软件和自主开发软件Trimmer对不同模态CT和MR进行规范化处理,用于辅助勾画颞叶、脑干、眼球等10个常见且对勾画准确度要求高的危及器官。以2位具有高级职称且主攻鼻咽癌放疗领域的临床医生共同确认的危及器官轮廓作为评估标准,分别采用形状相似性指数(DSC)和中心位置坐标差异评估基于规范化处理前后多模态影像的手动和自动勾画结果。实验数据采用SPSS 21.0进行统计学分析,通过Wilcoxon秩和检验比较规范化前后的组间差异。结果 规范化预处理可统一各模态影像的图像特征参数(分辨率、层厚、层数和解剖上下界)。基于处理前后影像手动勾画的脑干DSC分别为0.84±0.06和0.89±0.03,差异有统计学意义,Z=-2.654,P=0.008;脊髓DSC分别为0.64±0.07和0.74±0.09,差异有统计学意义,Z=-2.492,P=0.013。此外,左右侧眼球处理前DSC分别为0.72±0.08和0.77±0.06,处理后分别为0.85±0.03和0.85±0.04,差异有统计学意义(Z_(左)=-2.807,P_(左)=0.005;Z_(右)=-2.666,P_(右)=0.008);左右侧颞叶处理前DSC分别为0.87±0.04和0.86±0.06,处理后分别为0.90±0.03和0.88±0.04,差异有统计学意义(Z_(左)=-2.254,P_(左)=0.024;Z_(右)=-2.395,P_(右)=0.017);左右侧腮腺处理前DSC分别为0.77±0.10和0.84±0.03,处理后分别为0.85±0.03和0.88±0.04,差异有统计学意义,Z_(左)=-2.668,P_(左)=0.008;Z_(右)=-2.196,P_(右)=0.028。基于规范化处理后影像自动勾画生成的脑干与其标准轮廓中心位置坐标差为(1.23±0.40) mm,处理前组为(2.56±1.21) mm,差异有统计学意义,Z=-2.547,P=0.011;处理后眼球与其标准轮廓中心位置坐标差低于处理前(Z_(左)=-2.803,P_(左)=0.005;Z_(右)=-2.701,P_(右)=0.007);左侧颞叶处理前后分别为(3.22±1.50)和(2.05±1.09) mm,右侧分别为(3.15±1.16)和(2.37±0.88) mm,差异有统计学意义(Z_(左)=-2.310,P_(左)=0.021;Z_(右)=-2.240,P_(右)=0.025);右侧视神经处理前后分别为(4.03±1.74)和(2.37±1.27) mm,亦具有相似差异改善,Z=-2.192,P=0.028。结论 规范化预处理可统一多模态医学影像图像特征参数,提升鼻咽癌放疗危及器官手动和自动勾画的准确性。