目的:比较脑胶质瘤光子调强放疗（IMRT）计划与质子调强放疗（IMPT）计划的剂量学差异。方法:回顾性分析2020年11月至2022年4月中国科学技术大学附属第一医院离子医学中心接受IMRT治疗的15例脑胶质瘤患者的临床资料。在治疗计划系统中分别为每例患者图像设计IMRT及IMPT计划，比较两种计划靶体积（PTV）、靶区适合度指数（CI）、靶区剂量均匀性指数（HI）、危及器官的最大剂量（D max）及平均剂量（D mean）差异。 结果:IMRT计划组PTV1、PTV2的D max、D mean、CI及HI与IMPT计划组比较，差异均无统计学意义（均 P>0.05）。与IMRT计划组相比，IMPT计划组脑干D mean[6.92 GyE（0.09 GyE，12.58 GyE）比24.41 GyE（2.59 GyE，34.18 GyE）]、左侧视神经D max[0.78 GyE（0.04 GyE，25.18 GyE）比20.42 GyE（6.38 GyE，37.17 GyE）]、左侧视神经D mean[0.10 GyE（0.01 GyE，11.63 GyE）比9.74 GyE （2.99 GyE，20.87 GyE）]、右侧视神经D mean[1.57 GyE（0.13 GyE，14.90 GyE）比14.08 GyE（2.66 GyE，23.67 GyE）]、左侧晶体D max[0 GyE（0 GyE，2.91 GyE）比4.84 GyE（1.42 GyE，5.48 GyE）]、左侧晶体D mean [0 GyE（0 GyE，1.73 GyE）比3.84 GyE（1.25 GyE，4.30 GyE）]、右侧晶体D max[0.25 GyE（0.04 GyE，4.55 GyE）比4.28 GyE（1.58 GyE，5.84 GyE）]、右侧晶体D mean[0.16 GyE（0.01 GyE，1.95 GyE）比3.73 GyE（1.04 GyE，4.86 GyE）]、垂体D max[6.97 GyE（0.18 GyE，39.70 GyE）比36.60 GyE（2.74 GyE，45.19 GyE）]、垂体D mean[1.36 GyE（0.06 GyE，13.85 GyE）比24.74 GyE（2.42 GyE，32.80 GyE）]、海马D max[5.10 GyE（0.24 GyE，26.52 GyE）比35.83 GyE（5.03 GyE，46.11 GyE）]、海马D mean[0.36 GyE（0.04 GyE，25.65 GyE）比18.79 GyE（2.37 GyE，28.10 GyE）]均低，差异均有统计学意义（均 P<0.05）。IMPT计划组与IMRT计划组脑干D max[51.98 GyE（0.66 GyE，53.43 GyE）比53.29 GyE（3.87 GyE，53.48 GyE）]、右侧视神经D max [9.60 GyE（0.01 GyE，43.32 GyE）比25.37 GyE（3.45 GyE，41.25 GyE）]比较，差异均无统计学意义（均 P>0.05）。 结论:在脑胶质瘤放疗中，IMRT与IMPT计划均能满足放疗临床剂量要求，IMPT计划能更好保护周围危及器官，减少海马、脑干、视神经、晶体、垂体的照射剂量。

目的:探讨眼科手术导航系统中的撕囊环直径设定值与实际投影至晶状体表面的撕囊环直径的差异。方法:横断面研究。基于Gullstrand眼模型，依据折射定律计算Callisto Eye眼科手术导航系统中通过角膜投射至晶状体平面上的撕囊口理论直径。在前房深度（ACD）为2.0~4.0 mm和角膜曲率为40~48 D范围变化时，计算设定为直径5.5和6.0 mm的撕囊环投射至晶状体平面后的撕囊环直径。另选取40例（40只眼）于上海交通大学医学院附属第六人民医院眼科行白内障超声乳化吸除联合人工晶体植入术的40~85岁患者对理论计算结果进行验证，其中男性15例，女性25例，并按ACD分为3组：A组（13只眼），ACD<3.0 mm；B组16只眼，3.0 mm≤ACD<3.5 mm；C组11只眼，ACD≥3.5 mm。术后1周拍摄术眼眼前节图像，利用Photoshop图像处理软件测量实际撕囊口直径，并与设定值和计算值进行比较。结果:撕囊环直径分别设定为5.5和6.0 mm时，代入Gullstrand眼模型的角膜曲率43.05 D进行计算，发现ACD与投射至晶状体平面上的撕囊环直径均呈线性负相关（ P<0.001）；设定ACD分别在2.5、3.0和3.5 mm时，撕囊环直径分别设定为5.5和6.0 mm，角膜曲率与投射至晶状体平面上的撕囊环直径均呈线性负相关（ P<0.001）。撕囊环直径设定为5.5 mm时，代入患者术眼的ACD及角膜曲率数据进行计算，系统投射至A、B、C 3个组术眼晶状体平面上的撕囊环直径分别为（5.09±0.05）、（4.97±0.05）、（4.91±0.07）mm；撕囊环直径设定为6.0 mm时则分别为（5.56±0.05）、（5.44±0.05）、（5.37±0.08）mm。术后1周，实际测量A、B、C组撕囊口直径分别为（5.44±0.20）、（5.27±0.28）、（5.25±0.41）mm，与理论计算值的差异均无统计学意义（均 P>0.05），但与设定值的差异均有统计学意义（均 P<0.001）。 结论:Callisto Eye眼科手术导航系统投射至晶状体表面的撕囊环直径较设定值存在缩减现象，其程度随ACD及角膜曲率的增加而增加，可达7.33%~10.48%。

目的:从剂量学角度分析各向异性算法(anisotropic analytical algorithm,AAA)和光子剂量(acuros external beam,AXB)算法在儿童髓母细胞瘤全脑全脊虢容积调强放射治疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)中的差异.方法:回顾性选取2015年2月至2022年8月于某院接受全脑全脊髓放射治疗(craniospinal irradiation,CSI)的35例髓母细胞瘤患儿,采用Varian Eclipse 15.6计划系统对35例患儿分别制订AAA计划和AXB计划,分为AAA计划组和AXB计划组.比较AXB计划组与AAA计划组对计划靶区(planning target volume,PTV)Dmean、D2、适形性指数(conformity index,CI)、均匀性指数(homogeneity index,HI)以及危及器官(organ at risk,OAR)双侧眼球、心脏、双侧肾脏、肝脏Dmean,双侧肺V5、V10、V20和Dmean,双侧晶体、双侧视神经和小肠Dmax的剂量学影响.结果:AAA计划组的CI低于AXB计划组,差异有统计学意义(P＜0.05);AAA计划组的HI、D2和Dmean均高于AXB计划组,差异有统计学意义(P＜0.05).AAA计划组的左、右眼Dmean均高于AXB计划组,差异有统计学意义(P＜0.05);AAA计划组的左肺V5、V10、Dmean及右肺V5、V10、Dmean均高于AXB计划组,差异有统计学意义(P＜0.05).其他OAR剂量学参数在2个计划组间的差异无统计学意义(P＞0.05).结论:相较于AAA,在CSI计划中使用AXB算法能改善靶区剂量的均匀性,有效降低因放射治疗导致的副反应发生概率,推荐在儿童髓母细胞瘤全脑全脊髓VMAT中使用AXB算法代替AAA.

随着半导体探测器碲锌镉(Cadmium-Zinc-Telluride,CZT)心脏专用单光子发射计算机断层成像(Singlephoton Emission Computed Tomography,SPECT),即CZT-SPECT的出现,核医学在仪器设备上的发展有了新的突破,以性质稳定的CZT半导体材料直接取代传统的NaI晶体和光电倍增管.CZT半导体组织密度大、原子序数高,因此对SPECT能量探测范围内的光子具有极高的捕获能力,且具有优异的光电性能,是目前γ射线探测器最为理想的半导体材料.技术上的优势有望为CZT-SPECT的临床应用带来更大的研究意义和更高的诊断效能,现对CZT-SPECT在心脏相关疾病方面的应用情况进行综述,以期为其临床应用提供一定的参考价值.

目的 比较Eclipse计划系统计算网格大小对脑胶质瘤容积旋转调强治疗(Volume Modulated Arc Therapy,VMAT)计划质量的影响,为临床诊疗提供依据.方法 回顾性选取2021年9月至2022年6月我院收治的行VMAT计划的胶质瘤患者33例,在优化参数相同的条件下,对所有患者分别用1.25、2.50、5.00 mm计算网格设计3组VMAT计划(1.25 mm组、2.50 mm组、5.00 mm组).比较3组VMAT计划的靶区剂量学参数[临床靶区(Clinical Tumor Volume,CTV)、计划靶区(Planning Target Volume,PTV)]、机器跳数、危及器官受量和计划优化时间.结果 5.00 mm组躯干Dmax、CTV Dmax均显著高于1.25 mm组和2.50 mm组,1.25 mm组的PTV Dmin、CTV Dmin均显著高于2.50 mm组和5.00 mm组.3组危及器官受量和机器跳数比较差异均无统计学意义(P>0.05).1.25 mm组与2.50 mm组、5.00 mm组的CTV Dmin、PTV Dmin靶区剂量相对偏差较大,其他靶区剂量参数相对偏差较小.1.25 mm组与2.50 mm组、5.00 mm组的左侧晶体、左侧视神经、右侧视神经的相对偏差较大.1.25 mm组与2.50 mm组、5.00 mm组的机器跳数相对偏差均较小.1.25 mm组计划优化时间明显短于2.50 mm组和5.00 mm组.结论 脑胶质瘤放射治疗中,Eclipse计划系统选用不同计算网格会引起VMAT PTV及危及器官产生剂量方面的差异.从计划质量与优化时间综合考虑,建议采用2.50 mm的计算网格来进行VMAT计划设计,但需注意小网格会导致体积较小的危及器官受量增高,因此选取小网格优化时,建议适当增大危及器官限量权重来降低危及器官受量.

目的 探索研究单光子发射计算机断层成像(SPECT)设备探头晶体厚度的改变对设备性能的影响,以期得到改变量化,深入分析原因,为改善机器性能提高图像质量提出有效措施.方法 选取3个不同厂家的12台探头晶体厚度为1英寸(1英寸=2.54 cm)的SPECT和35台探头晶体厚度为3/8英寸的SPECT,按照美国电器制造商协会(NEMA)标准测量固有非均匀性和固有空间分辨力指标.在探头晶体厚度为3/8英寸的设备中按照不同厂家分类比较,选取测量结果无差异的厂家设备作为1组数据,并与晶体厚度为1英寸的设备指标进行比较.采用两独立样本t检验,比较两种晶体厚度的探头在以上两种性能指标的差异.结果 探头晶体厚度为1英寸和3/8英寸时测得的固有非均匀性为(3.22 ±0.83)％和(2.51±0.65)％,两者比较差异有统计学意义(t=-3.601,P＜0.05).探头晶体厚度为1英寸和3/8英寸时,测得的固有空间分辨力为(4.60±0.14)和(3.70 ±0.35)mm,两者比较差异有统计学意义(t=-13.03,P＜0.05).结论 SPECT探头晶体厚度的改变影响设备的固有非均匀性和固有空间分辨力,应采取有效措施弥补晶体厚度改变带来的图像质量下降,以保证设备临床使用的效果.

目的 制备高度有序稳定的反蛋白石光子晶体材料,并将其应用于黄曲霉毒素B1的快速检测.方法 以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为模板,基于溶液中胶体/模板共组装法制备SiO2反蛋白石光子晶体材料.以黄曲霉毒素B1(AFB1)为靶标,以适配体作为识别元件,制备适配体光子晶体传感材料,采用间接竞争法,建立黄曲霉毒素B1的快速检测方法.结果 该方法可控合成大面积高度有序的三维结构材料,并进一步制备了适配体光子晶体传感材料,初步实现了黄曲霉毒素B1的快速检测,最低检测限达10-3ng/ml.结论 该方法可防止硅溶胶过度覆盖和非均匀渗透,减少了随机缺陷,简化了制备步骤.此外,还可修饰某些官能团制备成传感检测材料,如修饰氨基后,可通过戊二醛连接适配体、蛋白、抗体以及受体等,极大地拓展了光子晶体的应用领域.

目的:提出一种实现PET前端探测器高能光子三维解码的方法,解码反应晶体位置,计算γ射线在闪烁晶体的深度.方法:在晶体阵列间开设透光窗口,引导单次事件中的可见光子群在光电传感器阵列的分布,利用传感器的信号强弱实现高能光子的位置解码和深度解码.通过蒙特卡罗方法仿真对比不同透光窗口的设计,研究晶体表面处理方式对结果的影响,并进行进一步的实验验证.结果:实验结果和仿真结果具有一致性:(1)反应晶体耦合的传感器接收的能量信号大于相邻窗口晶体,可实现晶体位置解码;(2)随着反应深度的变化,传感器阵列接收的能量信号分布是单调变化的,可用于深度解码;(3)对于开设单窗口,反应深度与能量信号的拟合曲线包含2段曲线,不利于深度解码;(4)晶体的表面粗糙,反应深度与能量信号的拟合曲线的线性度更好,有利于深度解码;(5)开设双窗口的方法具有最佳的反应深度和光电传感器接收的能量信号的拟合曲线的单调性.结论:该方法可实现离散晶体阵列的三维解码,提高前端探测器模块的能量分辨力.

目的 研究Varian Novalis Tx医用直线加速器HD120 MLC漏透射特性测定及其对临床治疗的影响.方法 采用电离室、剂量仪、水箱及固体水对加速器不同能量下,MLC闭合射野内不同位置和方向上的漏透射特性进行测定,并以10例全脑病例为临床测试计划,研究漏透射线对MLC射野外射线敏感危及器官(Organ At Risk,OAR)晶体、眼球剂量受量影响.结果 HD120 MLC非端面处叶片内透射率为0.9％～1.4％,叶片间漏射率为1.3％～1.9％;端面处漏射率可达25％～35％.且15 MV光子线透射率较6 MV光子线略高.临床测试计划表明MLC漏透射线影响OAR剂量受量;在满足靶区覆盖要求前提下,由铅门与MLC一起遮挡OAR的保护效果较仅由中间小叶片或两侧大叶片遮挡方式好,并具有显著性差异(P<0.05).结论 HD120 MLC漏透射线对剂量学影响不容忽视,临床计划设计中应将其影响因素考虑进去,在满足靶区覆盖要求的同时实现对靶区周围OAR更好的保护效果.

目前,大部分临床检验都需要经过专业培训的工作人员使用专业仪器进行样品采集,测试和分析.配备这些专业人员费用较高,并且检测结果会受到由操作者错误造成系统误差的影响. 这些临床实验室检测手段耗时,操作复杂,而且造价昂贵. 因此,急需开发造价低廉,反应灵敏,快速,便携式,无需标记和易于操作的医疗检测工具. 光子晶体( PC )是具有不同介电常数的周期性排列的材料,特殊的周期性的结构使它们具有很多独特的光学性质. 当PC结构受到外界的刺激而变化时,其产生的光学现象也会随之改变. 基于这一原理开发的PC传感器具有许多超越现有的其他竞争型生物传感技术的优点,比如制造方法简单,成本经济实惠和测定时间短. PC结构现已被用于检测多种生物样品中的生物标志物,如血液、尿液、汗液和眼泪等,其应用前景不可估量.