容积弧形调强放疗与静态调强放疗在宫颈癌根治性放疗中的剂量学分析

目的 研究观察容积弧形调强放疗与静态调强放疗在宫颈癌根治性放疗中的剂量学。方法 目的选取泰兴市人民医院2018年1月—2023年12月收治的60例宫颈癌患者,根据治疗方法不同分组,每组30例,观察组进行容积弧形调强放疗,对照组进行静态调强放疗。比较二者靶区和危及器官的剂量分布、总机器跳数和有效治疗时间。结果 观察组患者临床靶体积-计划靶体积及临床靶体积-计划靶体积的D2%、D95%、CI的受照剂量均高于对照组,而HI、D98%指标低于对照组患者;其危及器官(小肠、脊髓、直肠、股骨头)Dmean、V40及D2%的受照剂量均少于对照组患者,差异有统计学意义(P均<0.05)。观察组患者的有效治疗时间(82.35±6.34)d及总机器跳数518.34±22.33均少于对照组患者的(342.72±10.62)d及635.52±42.52,差异有统计学意义(t=115.301、13.363,P均<0.05)。结论 两种放疗方式均可达到剂量学要求,但相较于静态调强放疗,容积弧形调强放疗法计划靶区均匀性、适形度更佳,危及器官的剂量更少。

基于改进TS模糊的直流电弧炉闪变抑制优化

为提高静止无功补偿器(static var compensator,SVC)应对直流电弧炉等冲击性负载的闪变抑制性能,文中在改进Takagi-Sugeno(TS)模糊算法的基础上,提出一种SVC滚动预测控制方法。首先,建立直流电弧炉电气模型并仿真分析其无功特性;然后,针对经典TS模糊预测算法应用于波动负荷时出现的输出异常置0情况,提出一种范围自适应修正的改进方法,该方法能消除一类算法应用机理导致的异常值,从而提高TS模糊算法对波动负荷无功功率预测的可靠性和准确性;最后,基于模型训练时间约束,建立无功功率半周期滚动预测控制模型,提前10 ms预测无功功率,改善了SVC传统控制系统响应的滞后特性。仿真结果表明,相比于SVC传统控制方法,所提方法的平均闪变改善率提高了54.17%,验证了所提方法对闪变现象的抑制效果提升显著。

RayArc在胸部旋转调强放射治疗计划设计中的应用

目的:利用RayStation计划系统提供的RayArc模块,在Varian公司的Trilogy加速器上进行胸部容积旋转调强(VMAT)计划设计,并对胸部VMAT和静态调强放射治疗(sIMRT)两种治疗计划的结果进行评价。方法:利用RayStation计划系统进行VMAT计划设计,需要对加速器参数和计划参数进行正确设置。计划设计使用直接子野优化算法,目标函数的选择遵循与sIMRT类似的标准。随机挑选10例胸部肿瘤(食管癌5例,肺癌5例)患者分别使用RayArc模块,制定VMAT计划,并与相应的sIMRT计划比较剂量分布、靶区适形度,以及危及器官剂量方面的差异情况。VMAT计划采用182°到178°的两个360°对偶治疗弧,sIMRT计划采用角度分别为182°、220°、310°、345°、15°、50°、150°的前后7个照射野,子野数为50,两者使用相同的逆向优化目标函数。结果:VMAT治疗计划经过多次优化,基本上可以在30min内完成,并达到放疗医师制定的临床目标。与前后7野sIMRT计划相比,356°双弧VMAT计划具有更好的靶区适形度,但是肺部的低剂量区(V_5)略高。另外,加速器运行VMAT计划治疗效率较高,可将治疗时间由sIMRT的6~8min缩短为2~3min。结论:使用RayStation计划系统的RayArc模块可以快速高效制定VMAT计划。RayArc制定出的胸部对偶双弧VMAT计划与常见的胸部7野sIMRT计划都可以满足放疗医师的临床目标要求,但是VMAT计划具有更好的靶区适形度和更高的治疗效率。

大容量直流电弧炉接入对电网谐波的影响分析

大容量直流电弧炉是高功率的非线性负荷,运行时会产生大量谐波,影响电网的电能质量。基于某钢铁集团130t直流电弧炉配电网架构及参数,建立了含治理装置的大容量直流电弧炉的动态仿真模型,分析了大容量直流电弧炉的谐波发射特性及其影响因素。通过现场实测和仿真结果,分析了大容量直流电弧炉接入电网后的谐波特性,验证了静止无功补偿器(SVC)的滤波效果,为直流电弧炉接入电网后的监督和治理提供了参考。

不同调强放疗方案对局部晚期鼻咽癌患者剂量学指标的影响

目的比较螺旋断层放射治疗(helical tomotherapy,HT)、静态调强放射治疗(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)、容积旋转调强放射治疗(volume-modulated arc therapy,VMAT)3种不同调强放疗方案对局部晚期鼻咽癌患者影响效果。方法回顾性选取厦门大学附属第一医院2021年4月—2022年4月收治的90例局部晚期鼻咽癌患者为研究对象,根据放射治疗方式将其分为HT组、IMRT组、VMAT组各30例。HT组采用HT方案,IMRT组采用IMRT方案,VMAT组采用VMAT方案。分别比较三组患者中计划靶区[鼻咽癌肿瘤计划靶区(planning target volume of nasophaynx gross,PGTVnx)、计划靶区1(planning target volume 1,PTV1)、计划靶区2(planning target volume 2,PTV2)]适形性指数(conformity index,CI)、均匀性指数(homogeneity index,HI)以及危及器官(organs at risk,OAR)(脊髓、脑干、视神经、腮腺)的受照剂量参数。观察治疗1个月后,三组患者化疗毒性反应(口干、疲乏、食欲下降、记忆力减退)发生情况。结果HT组PGTVnx、PTV1、PTV2的CI指数和HI指数均明显高于IMRT组和VMAT组,差异有统计学意义(P<0.05)。IMRT组和VMAT组组间CI和HI比较差异无统计学意义(P>0.05)。HT组脊髓、脑干、视神经以及腮腺的最大剂量(D_(max))均明显低于IMRT组和VMAT组,差异有统计学意义(P<0.05),IMRT组和VMAT组组间脊髓、脑干、视神经及腮腺的最大剂量(D_(max))比较差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗1个月后,三组患者化疗不良反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论与IMRT及VMAT方案相比,采用HT方案对于有效保护正常组织并减少其受照剂量可产生积极影响。

铅门跟随技术和铅门固定技术在宫颈癌调强放射治疗中的剂量学比较

目的探究铅门跟随技术(Jaw Tracking Technique,JTT)和铅门固定技术(Static Jaw Technique,SJT)在宫颈癌调强放疗中剂量学的差异。方法选取25例宫颈癌患者,对每例患者分别在3种治疗模式[动态调强适形放射治疗(Dynamic IntensityModulatedRadiotherapy,dIMRT)、静态IMRT(StaticIMRT,sIMRT)、容积旋转调强放疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)]下采用两种铅门技术共设计出75组治疗计划,在满足靶区处方总剂量为50Gy下,比较两组治疗计划靶区及危及器官(Organs at Risk,OAR)的剂量分布、机器跳数、出束时间。结果3种治疗技术的治疗计划靶区剂量均能满足临床处方剂量要求,3种治疗模式中JTT计划与SJT计划的计划靶区(Planning Target Volume,PTV)适形度指数和均匀度指数比较,差异均无统计学意义。dIMRT组JTT计划的OAR剂量除膀胱V_(50)其他参数均显著低于SJT计划(P<0.05)。sIMRT组的JTT计划的OAR剂量除小肠V_(50)其他参数均显著低于SJT计划(P<0.05)。VMAT组OAR剂量两种计划比较差异均无统计学意义(P>0.05)。dIMRT组和sIMRT组JTT计划的机器跳数显著高于SJT计划,当剂量率相同时dIMRT组JTT计划的出束时间较SJT计划显著增加(P<0.05),而sIMRT组JTT计划的出束时间显著短于SJT(P<0.05),VMAT组JTT计划和SJT计划的机器跳数比较差异无统计学意义(P>0.05),但JTT计划的出束时间显著高于SJT计划(P<0.05)。结论宫颈癌患者调强放疗中运用JTT和SJT对靶区和OAR受量均能满足临床要求,但dIMRT和sIMRT组JTT能更好地降低OAR受量,减少并发症的发生。VMAT组JTT技术则无明显优势。

宫颈癌术后盆腔HT、sIMRT、VMAT计划的低剂量照射区比较

目的比较宫颈癌术后盆腔螺旋断层放疗(HT)、静态调强放疗(sIMRT)及容积旋转调强放疗(VMAT)计划的低剂量照射区。方法选取10例宫颈癌术后患者,分别在安科瑞TomoH治疗计划系统、西门子Oncentra治疗计划系统及瓦里安Eclipse治疗计划系统上以相同剂量限值完成四组计划设计:A组为TomoH的HT治疗计划、B组为Oncentra的sIMRT治疗计划、C组为Eclipse的sIMRT治疗计划、D组为Eclipse的VMAT治疗计划。记录计划靶区(PTV)的D_(2%)、D_(98%)、适型指数(PCI)、剂量均匀性指数(HI)各参数值;记录小肠、膀胱的D_(2%)、V_(30)、V_(40)、V_(50),直肠的D_(2%)、V_(40)、V_(50)各参数值,以及10%、20%、30%、40%等剂量线包绕的低剂量照射体积。结果A组的D_(2%)、D_(98%)优于B、C组,PCI优于C组,HI优于B、C、D组,差异具有统计学意义(P<0.05)。A组的小肠V_(40)劣于C组,直肠V_(40)优于D组,直肠V_(50)劣于B组,膀胱D_(2%)优于B、C组,膀胱V_(30)劣于C组,膀胱V_(40)劣于C、D组,差异具有统计学意义(P<0.05)。A组中10%、20%、30%、40%等剂量线包绕的体积与B、C、D组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论HT计划在靶区剂量分布上显著优于其他计划,在充分保证靶区剂量的同时不增加周围正常组织的受量,且没有增加低剂量照射区的范围。

3D-CRT、IMRT和VMAT放疗技术在早期宫颈癌根治术后辅助放疗中的应用

目的探讨三维适形放疗(3D-CRT)、固定野静态调强放疗(IMRT)、容积弧形调强放疗(VMAT)技术在早期宫颈癌根治术后辅助放疗中的应用效果。方法选取2017年5月—2019年5月安徽省阜阳市肿瘤医院收治的96例宫颈癌根治术后患者,采用随机数字表法分为3D-CRT组、IMRT组及VMAT组,每组32例,分别采用3D-CRT、IMRT和VMAT放疗技术进行术后辅助放疗。比较3组患者的放疗靶区剂量学指标、短期生存情况及不良反应发生情况。结果3组患者放疗靶区最大剂量(Dmax)、最小剂量(D_(min))、平均剂量(D_(mean))及不均匀性指数(HI)比较,差异无统计学意义(P>0.05);3组患者的适形度指数(CI)比较,差异有统计学意义(P<0.05);IMRT及VMAT组患者的CI均高于3D-CRT组,差异均有统计学意义(P<0.05)。IMRT、VMAT组患者治疗期间的机器跳数多于3D-CRT组,治疗时间均长于3D-CRT组,但VMAT组患者治疗时间短于IMRT组,差异均有统计学意义(P<0.05)。IMRT、VMAT组患者骨盆、直肠、膀胱、小肠及股骨头对应剂量的受照体积小于3D-CRT组,差异均有统计学意义(P<0.05)。3组患者术后1年、2年及3年生存率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。3组患者治疗期间白细胞减少、放射性肠炎及放射性膀胱炎发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05);3D-CRT组患者治疗期间消化道反应及膀胱反应Ⅰ~Ⅱ级发生率均高于IMRT及VMAT组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论早期宫颈癌术后采用3D-CRT、IMRT、VMAT技术辅助放疗,患者短期生存情况差异不大,但与3D-CRT相比,IMRT及VMAT适形度更高,更有利于保护邻近正常组织,安全性更高。

大型半封闭矿热炉用静压过渡集排烟罩

介绍了大型工业硅半封闭矿热炉用的静压过渡集排烟罩的设计,通过对工业硅炉口反应产物的稳定燃烧进行火源模拟,结合燃烧产生的火烟羽流生成机理、流动机理、防排烟系统设计原理对烟罩进行优化,强化烟罩均压、导向缓、冲、储烟等排烟作用,并分析了烟罩对实际生产过程中容易出现的炉门漏烟、吸穿带料、塌料冒烟等问题的抑制作用.为静压过渡集排烟罩的成功应用提供理论基础,助力烟罩的推广应用.

基于彩色摄像和光谱分析联合测温方法的电弧温度场分布测量

温度是描述电弧物理特性的关键参数,掌握电弧温度分布随时间变化的规律对分析电弧燃烧机理及其对触头的烧蚀过程具有重要意义。利用彩色高速摄像机和光谱分析仪进行联合测温,得到电弧温度场空间分布随时间的变化规律。通过开距可调的电弧发生装置产生稳态电弧,进行测温系统标定,得到了稳态电弧温度场分布。在此基础上研究了不同稳态电流下电弧温度场分布,得到了电流对于标定系数及电弧温度场分布的影响规律。

新型软开关埋弧焊逆变器的外特性分析

对新型软开关埋弧焊逆变器的外特性进行了设计 ,并应用电力电子技术和自动控制原理的理论成果 ,研究了软开关埋弧焊逆变器的结构、参数与其外特性曲线之间的基本规律 .

PLC及触摸屏控制系统在薄壁方管焊接中的设计和应用

采用路径示教、记忆跟踪、参数控制等技术,建立了方管密排焊的TIG自动焊PLC控制系统;介绍了PLC及触摸屏组成的控制系统工作原理、系统构成和软件设计。该系统能根据间隙变化使电流线性调节,并用电弧静特性来匹配电流电压关系,从而获得了稳定的电弧长度,避免了因电流电压特性处于下降段,当电流随间隙减小而减小,工件却向上挠曲,造成钨极扎进焊缝的现象。实验表明,该系统不仅能使焊接生产顺利进行,而且得到均匀一致的焊缝宽度。

新型弧焊逆变器的静特性理论分析

对软开关弧焊逆变器的静特性进行了定量的分析 ,提出了弧焊逆变器静特性的上翘区段及自然缓降区段的计算公式 ,并对电流注入型控制的弧焊逆变器恒流区段的最大相对静态误差进行了定量分析。

CO_2激光作用下直流TIG电弧特性分析

文中借助高速摄像和激光功率计等先进手段,研究了CO2激光与直流TIG电弧垂直相互作用时激光对电弧特性的影响.激光功率越高,电弧静特性曲线下移幅度越大,电弧电功率越低,而电弧总功率越高.电弧电流越小、激光作用位置越靠近阴极,电弧电压下降幅度越大.激光作用引起电弧体积膨胀主要发生在激光作用位置到阳极之间的区域.结果表明,激光作用电弧后,电弧静特性曲线下移,体积膨胀,电弧电功率下降,而总功率增加.

钢桁梁桥焊接整体节点的圆弧过渡对比试验

设计了2组钢桁梁桥焊接整体节点。基于静力试验,系统研究了在水平和竖向荷载作用下节点的刚度、应力应变分布、极限承载力、破坏模态等力学性能,重点对比分析了圆弧过渡构造的影响情况。研究表明:圆弧过渡可降低节点核心区附近翼板和腹板的应力水平,对节点竖向刚度影响不明显但使水平刚度显著提高,同时节点的极限承载力也得到明显提升,但圆弧过渡未对节点的破坏模态产生根本性改变。在钢桁梁桥的焊接整体节点中采用圆弧过渡对其力学性能影响是有利的。

电弧传感器静态数学模型的试验研究

电弧传感器静态数学模型被用来研究焊枪高度与焊接电流之间关系,建立准确数学模型是后续焊缝识别的基础。本文针对某一特定焊接条件进行试验研究,对试验数据进行线性回归,获得电弧传感器模型中各参数。同时,对电弧传感器静态数学模型进行线性化分析。试验结果表明,电弧传感器模型具有较好的线性,该结论为电弧传感器静态模型实现焊枪高度偏差识别提供了依据。

真空阴极弧离子镀电弧特性及其电源选择

研究了高纯氩气、高纯氩和高纯氢的混合气及高纯氩和乙炔的混合气等气体，对铜、钛及石墨等靶材电弧特性的影响．低熔点、导电性能好的铜及钛靶电弧燃烧时，电弧电压低，电压的波动小，电弧可以在很小的电流下工作；而石墨电弧弧压较高，电压的波动很大．石墨电弧在氩气中比它在冷却性强的Ａｒ＋Ｈ２及Ａｒ＋Ｃ２Ｈ２中稳定得多．当Ｃ２Ｈ２的含量大于８４％时，我们所采用的主电源已经不能维持正常的放电过程．另根据真空阴极弧弧光放电电弧静特性与其工作电源特性曲线的关系，分析了铜靶、钛靶及石墨靶所需电源外特性曲线的形状，针对石墨电弧的不稳定性，从理论上提出了应用范围广泛的真空阴极弧离子镀电源的特性具有较高的空载电压。

高压空气环境钨极氩弧焊接电弧静特性

针对高压空气环境的特殊性,研制了高压焊接试验舱和钨极氩弧自动焊机。在0.1～0.7MPa空气环境中,考察了电弧静特性,并提出了电弧电压与空气环境压力、电弧长度、焊接电流三者之间的数学模型。根据电弧静特性及其数学模型,设定钨极氩弧自动焊机及其焊接电源主要参数,在0.1～0.7MPa空气环境中,进行了典型位置16Mn钢板的焊接,采用自由成型工艺形成的全部接头,符合美国焊接学会AWSD3.6M:1999中A类接头的要求。

静止同步补偿器在电弧炉治理中的应用仿真

大型电弧炉在生产过程中会引起电网电压波动和闪变,静止同步补偿器(STATCOM)能够平滑、快速地改变发出无功功率,已成为动态无功补偿的核心装置。为解决实际系统关键参数不确定且受到不可测量干扰问题,对应用于电弧炉治理的STATCOM采用H∞控制。根据系统性能要求选取混合灵敏度设计中的加权函数,计算广义被控对象的状态空间实现,最后通过解Riccati方程得到鲁棒控制器。仿真结果表明应用H∞控制的STATCOM明显减轻了电弧炉负载对电网电压的影响。

高压空气环境钨极氩弧行为和焊接技术的研究

针对高压空气环境的特殊性，研制了高压焊接试验舱和钨极氩弧自动焊机。在0．1-0．7MPa空气环境中，利用高速摄像、研究电弧形态的变化，测定电弧静特性曲线。适应海底管道维修全位置焊接的需要，在0．1-0．7MPa空气压力下，研究典型位置16Mn钢板的自由成形，形成的接头符合美国焊接学会AWSD3．6M：1999中A类接头的要求。