基于美国医学物理学家协会TG119报告的TaiChi加速器质量控制体系建立研究

目的:依据美国医学物理学家协会(AAPM)TG119号报告测试方法和项目对TaiChi加速器在RayStation治疗计划系统(简称RayStation系统)中的建模数据模型进行测试评估。方法:在治疗计划系统中按AAPM TG119号报告要求设计模拟多靶区、前列腺靶区、头颈靶区、容易型C形靶区计划和困难型C形靶区计划等不同临床情况测试病例的调强放射治疗(IMRT)和容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划,测量两种计划中点剂量和面积量偏差,并将测试结果与AAPM TG119报告中推荐的标准进行对比分析。使用IBA CC13电离室和ArcCHECK矩阵电离室分别对点剂量和面剂量进行验证,评估标准为3%/3mm的γ通过率。采用置信度评判测量剂量与计算剂量的一致性。结果:测试病例计划剂量目标、点剂量偏差及面剂量分布准确性均满足报告要求:测试病例IMRT和VMAT计划的靶区高剂量点平均剂量偏差分别为(0.39±1.02)%和(1.27±0.64)%,置信度分别为2.39%和2.52%。IMRT和VMAT计划的危及器官(OAR)低剂量点平均剂量偏差分别为(0.53±1.73)%和(0.88±1.11)%,置信度分别为3.92%和3.06%。IMRT和VMAT计划3%/3mm标准下的平均γ通过率分别为(99.52±0.366)%和(99.86±0.136)%,置信度分别为1.196%和0.406%。结论:TaiChi加速器性能和Raystation系统6MV FFF模型拟合精度满足AAPM TG119号报告标准,依据此测试结果建立后续设备和患者质控的标准,并为后续加速器性能的改进提供了参考。

立体定向放射治疗设备的技术现状及发展趋势

立体定向放射治疗(Stereotacic Radiotherapy,SRT)是治疗癌症的一种重要手段,其独特的剂量累积效应最大化地保护了周围正常组织。随着技术的进步SRT不断得到创新优化,多种类型的SRT设备被开发出来,在临床应用中发挥越来越重要的作用。本文对SRT设备的发展历程进行回顾,比较现有SRT设备的技术特点,总结SRT设备的关键技术,对SRT设备的发展趋势进行展望。

大型精密回转滚筒的焊接结构设计及制造

介绍了大型放射治疗设备旋转机架中回转滚筒的受载特性及结构特点,分析了滚筒焊接结构设计的要求及难点,讨论了减小焊接变形及残余应力的方法。通过项目的实施验证,证明设计思路及工艺手段可以有效保证滚筒的焊接质量,对同类零件的设计制造具有一定借鉴作用。

箱体内部密集细长窄缝导轨加工工艺

以高硬度模具钢箱体内部加工为例,对电火花线切割加工密集细长窄缝进行研究,结合零件结构特征,分析工艺难点,制定工艺路线,通过对样品进行加工验证,效果良好,满足了工程应用要求。

TaiChi加速器机载千伏级影像质量控制体系研究

目的:对国产TaiChi加速器机载千伏级(kV)影像系统进行研究,并与美国瓦里安OBI影像系统进行对比,以期全面了解TaiChi加速器机载kV影像系统的性能。方法:使用TOR 18 FG模体、Catphan604模体、CT剂量指数(CTDI)模体及影像多功能模体,对TaiChi加速器kV影像系统图像质量的密度分辨率、空间分辨率、空间线性、图像均匀性、空间层厚重建精度、CT准确度和噪声以及影像配准精度和图像剂量与美国瓦里安OBI影像系统进行比较研究。结果:TaiChi加速器千伏级X射线二维平片(kV-kV)空间分辨率与瓦里安OBI影像系统影像质量相近,密度分辨率优于OBI影像系统;千伏级锥形束CT(kV-CBCT)空间线性和空间分辨率已与瓦里安OBI影像系统无明显差异,图像空间层厚重建精度结果优于瓦里安OBI影像图像质量,TaiChi加速器在高密度物质中CT值准确性较差,其与标准数据最大偏差为8.8%,图像均匀性测试结果逊色于瓦里安OBI影像图像质量,TaiChi加速器噪声测试结果范围23.7%~57.2%;kV-CBCT和kV-kV配准偏差均<0.5 mm;TaiChi加速器不同模式下kV-CBCT和kV-kV最大扫描剂量分别为7.058 mGy和0.042 mGy,皆小于已报道的瓦里安和医科达相对应影像剂量。结论:TaiChi加速器kV影像系统在更低的扫描剂量情况下,其图像质量、配准精度等性能参数达到市场主流设备水平。

靶标姿态对相机标定误差的影响分析与实验研究

相机标定是机器视觉中的必要步骤,标定效果直接影响后续的测量精度。通过对相机标定外参数矩阵的误差敏感度分析,讨论了靶标姿态对标定精度的影响,提出了一种基于四姿态均匀分布的相机标定方法。总结了合理的靶标姿态角度范围,同时分析了图像数量等因素对标定精度的影响,并通过实验进行了验证,为相机高精度标定提供了有效参考。

多叶光栅控制系统架构研究综述

随着肿瘤放射治疗技术的发展,精准放疗越来越受到人们的关注,而多叶光栅(Multi-leaf Collimator,MLC)作为实行精确放疗的重要设备,被广泛的应用于适形放射治疗和调强放射治疗中。多叶光栅作为加速器及其他放疗设备的一部分,在实行精准放疗过程中,其性能的优劣直接影响放疗效果的好坏。本文主要对多叶光栅控制架构进行研究,对几款经典的多叶光栅控制系统和本文给出的两种多叶光栅系统进行了重点介绍,并根据其结构和设计特点进行了详细分析。

数字经济助力民营企业发展的研究

数字经济是新一轮的技术革命,是利用先进的信息技术优化资源配置和产业链整合的新形式。民营企业是重要的市场主体,是稳定就业、促进经济增长的主渠道。然而,近两年来,民营企业的生产经营遇到了前所未有的困难和挑战。数字经济以其在信息技术领域的优势,为民营企业提供支撑,帮助民营企业提高生产效率,降低生产成本,克服困难,促进企业发展。本文重点对数字经济和民营企业发展之间的关系、数字经济给民营企业带来的机遇好挑战以及应对措施进行分析。

十字路口智能导流控制系统

电子定时监控交通灯导流是目前广为使用的交通疏导方式,但在当前交通压力日益变大、突发情况频出的情况下,此种方式越来越难以满足高效导流的需求,亟需引入更为智能化的方式。本文提出一种基于STM32的十字路口智能化导流控制系统设计方案,可通过红外检测等六个模块的协同实现四通道的计时设置,并可根据车流量自动调节通行时间,在确保满足高可操作性、低成本、低功耗要求的前提下实现功能性的大幅提升。

利用三维水箱测量的“环形机架”加速器“典型射线数据”验证研究

目的利用三维水箱验证Halcyon v2.0加速器的“典型射线数据”(Representative Beam Data,RBD)并分析差异,验证Halcyon v2.0加速器RBD精度。方法测量均基于Blue Phantom²三维水箱和Accept(v7.2)三维水箱软件。使用CC13电离室测量百分深度曲线,使用PFD,SFD测量射野离轴比曲线,使用CC13和SFD分别测量大、小射野输出因子并通过“菊链链接”进行连接。并利用Python以及Matlab自设计程序对比RBD和我中心实际测量数据(MeasData)以及MeasData和治疗计划系统计算数据(CalcData)之间的偏差。结果对于百分深度剂量RBD和MeasData之间以及MeasData和CalcData,在1 mm/1%,2 mm/2%,3 mm/3%标准下的通过率均超过99%。对于射野离轴比,RBD和MeasData之间在1 mm/1%标准下的平均通过率为93.54%±5.42%,2 mm/2%标准下的平均通过率为99.43%±1.16%,3 mm/3%标准下为100%,MeasData和CalcData之间在1 mm/1%标准下的平均通过率为99.07%±1.35%,2 mm/2%和3 mm/3%标准下为100%。对于射野输出因子,射野大小小于2 cm×2 cm的射野输出因子数据偏差在1%~3%之间,射野大小大于等于2 cm×2 cm的射野数出因子偏差均小于1%。结论利用三维水箱和合适的探测器可以对RBD进行完整的验证,本研究所得到的测量结果符合临床要求,所使用的测量方法可对其他加速器的数据验证起到参考作用。

基于单片机的智能寻光小车设计

随着物联网技术的飞速发展和逐渐成熟,以单片机为主的智能小车在巡查、仓储、探险及国防等领域得到广泛应用。本文设计了一种基于单片机的智能寻光小车,该小车以STC89C52RC芯片为设计核心,结合光敏传感器和超声波传感器等多种传感器实现了具有追光寻光及自动避障和距离显示等功能、能用手机蓝牙控制的智能寻光小车。实验结果表明,本设计运行正常,能稳定可靠地完成预期目标,可以为智能控制领域及无人驾驶领域提供理论支持,在自动驾驶、辅助救援等领域有着广阔前景。

传动箱箱体模态分析及结构优化

对一款传动齿轮箱模态进行分析,提取了前六阶模态的固有频率和振型,对各阶次模态对传动箱性能的影响进行分析。第1阶固有频率与传动箱端部齿轮传动组件所产生的激振频率非常接近,易引发振动。通过对传动箱载荷流进行分析,对内部筋板位置进行优化设计,使1阶固有频率大幅提升,振幅减小,提高了传动箱的动刚度。

动态多叶光栅准直器的技术现状及发展趋势

动态多叶光栅准直器是直线加速器开展精准放射治疗,实施适形及调强治疗,提高治疗效果的关键核心器件。本文系统介绍了国内外多叶光栅准直器的发展历程及技术现状,对国内外典型多叶光栅产品的技术性能进行了介绍,对比了国产多叶光栅与进口产品的技术性能差异。对研制高性能多叶光栅准直器需要掌握的关键技术进行了总结分析,最后对动态多叶光栅准直器的发展趋势进行了探讨与展望。

驱动摩擦轮过盈配合的设计及仿真分析

本文对摩擦轮与传动轴的过盈量进行理论计算,得到合理过盈量的设计范围。利用有限元分析软件对摩擦轮组件过盈结合部在不同过盈量的配合状态下的应力分布及变形规律进行仿真分析。模拟过盈装配过程,模拟实际工况对摩擦轮组件进行加载,将理论计算和仿真分析结合,得到合理的过盈量设计,在实际工程应用中验证了设计思路的正确性。

精密金属零件锈蚀原因与防锈措施

对精密金属零件的锈蚀原因进行了分析,介绍了精密金属零件的各种防锈措施,论述了清洁装配对精密金属零件防锈的意义,并给出了精密金属零件防锈设计的实例。

基于动态特性分析的框形箱体切削工艺参数优化

针对框形箱体加工过程中易发生振动,导致加工精度及表面质量下降的问题,对其低阶固有频率及振型进行分析辨识,在此基础上选择避开共振区域的加工参数。另外还进行了谐响应分析,证明了所选择工艺参数的合理性,为该类精密大件的加工工艺参数优化提供了一种思路。

NM400耐磨钢焊接工艺探索及应用研究

分析了N M400耐磨钢板的焊接特性,制作了两种焊接试件,分别选用C H E857和E R50-6作为焊料进行了焊接性能对比测试。选用的高强度焊接材料C H E857,获得了强度达791M P a的焊接接头,强度优于采用常规焊接材料ER50-6获得的焊接接头,抗拉强度提升1.52倍,焊缝质量达到国标Ⅰ级。摸索的焊接工艺在公司产品中进行了推广应用,对NM400高强度耐磨钢板的焊接应用具有一定的参考意义。

轴承热装工艺的计算与有限元分析

分析了轴承受热膨胀的变形趋势,推导了轴承内圈受热变形的计算公式,应用有限元方法校验了理论计算结果,有限元分析结果与理论计算结果偏差为0.18%。以精密圆锥滚子轴承的热装为例,验证了理论计算与仿真分析的正确性。

基于内啮合齿轮副设计的辐射治疗头圆弧提升运动机构

辐射治疗头是大型放射治疗设备的关键部件。基于内啮合齿轮副,设计了辐射治疗头圆弧提升运动机构。在设计中,分析了内啮合齿轮副的受力状态,并对齿根弯曲应力进行了理论计算及有限元分析。有限元分析结果与理论计算结果为同一数量级,偏差为1%,确认有限元分析结果可信。

大规格轴承在大型放疗设备旋转机架中的应用

对大规格轴承的分类与特点进行了介绍,对大型放疗设备旋转机架的运行工况,以及回转支承轴承的受力与失效形式进行了分析。在此基础上,将大规格轴承应用于大型放疗设备旋转机架中,对轴承受力进行了分析,对轴承选型进行了计算。