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应用网格堆叠结构展宽粒子束流布拉格峰的初步研究
编辑人员丨1周前
目的 开发并验证一种用于展宽布拉格峰的结构体,以提高粒子放疗的效率与适形性.方法 通过随机堆叠与规律堆叠两种方式来制作具有多孔性的网格堆叠结构(MPS),每一层网格中,网格厚度、线宽与线间距分别为0.1、0.1、0.5mm,总尺寸为10cm×10cm.使用蒙特卡罗程序FLUKA模拟196 MeV/u的碳离子束流与105 MeV的质子束流穿过MPS后的输运过程,评估调制后束流的剂量分布、束流不均匀性以及MPS的调制能力稳定性,并评估MPS在鼻咽癌(63 Gy分21次)、肺癌(77 Gy分22次)与前列腺癌(70.4 Gy分16次)各1例临床计划中的调制效果.结果 MPS最多能够将质子束流和碳离子束流的布拉格峰宽度分别增加1.73 mm和2.95 mm,对于不同入射位置,10层以上的规律堆叠能够将MPS的调制能力差异降至5%之内.堆叠30层的MPS调制后的束流输运18 cm后可使不均匀性降至3%之内,与临床使用的波纹滤波器相比,MPS能够将质子等中心束斑减小0.91 mm.在鼻咽癌计划调制中,使用MPS能够将治疗时间缩短213s(37%)且脑干所受的最大剂量减小了 3.28 Gy(7.5%).结论 使用MPS能够有效地展宽粒子束流的布拉格峰,提高临床放疗效率,规律堆叠的MPS调制能力稳定性较强.调制后的束流能够实现相对良好的均匀性,具有贴近患者而减小横向散射并提高适形性的临床应用潜力.
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编辑人员丨1周前
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离体肝切除联合自体肝移植的临床疗效及安全性评估的贝叶斯单臂荟萃分析
编辑人员丨1周前
目的:分析离体肝切除联合自体肝移植(ELRA)的临床疗效及安全性。方法:计算机检索PubMed、Embase、Cochrane Library、Web of Science、知网、万方等数据库1990年1月1日至2021年12月30日ELRA的相关研究。使用R(V4.1.2)等统计软件马尔可夫链-蒙特卡罗法模拟后验分布进行贝叶斯单臂荟萃分析,分析术后30 d内死亡率、术后1年生存率、术后主要并发症发生率、R 0切除率等相关指标。 结果:最终纳入20篇文献436例患者。贝叶斯单臂荟萃分析显示:ELRA术后1年生存率为83.24%[95%最大后验概率( HPD):72.40%~92.05%],其中肝多房棘球蚴病和肝恶性肿瘤患者术后1年生存率分别为88.66%(95% HPD:81.52%~94.50%)和61.29%(95% HPD:38.53%~93.68%)。ELRA术后30 d内死亡率、术后主要并发症发生率、R 0切除率分别为6.96%(95% HPD:4.47%~10.15%)、27.91%(95% HPD:19.00%~38.30%)、99.84%(95% HPD:37.61%~100.00%)。在ELRA术后30 d内死亡原因中,肾功能衰竭是最多的死亡原因。 结论:ELRA适用于能够通过切除获益而又无法在体内完成肝切除的肝恶性肿瘤以及肝多房棘球蚴病,安全可行,肝多房棘球蚴病获益最大,而肝恶性肿瘤仅部分患者获益。ELRA应用于肝恶性肿瘤治疗,尚需从获益角度对其适应证进行探究。
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编辑人员丨1周前
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基于微剂量学的钆中子俘获治疗释放低能电子相对生物效应计算
编辑人员丨1周前
目的:基于微剂量学方法计算钆中子俘获治疗( 157GdNCT)中释放低能电子的相对生物效应(RBE)值。 方法:使用蒙特卡罗(MC)程序Geant4-DNA包模拟钆中子俘获治疗中释放的低能电子在不同敏感靶标体积和物理模型中径迹结构的能量沉积分布情况及微剂量学参数,并基于微剂量动力学模型(MKM)获取其RBE值。结果:低能电子RBE值在不同的敏感靶标体积下差异性较大,且随着敏感靶标体积增大而减小。以敏感靶标直径6 nm的RBE值1.77为参考,敏感靶标直径10 nm的RBE值1.53,相比于6 nm的差异百分比为13%,而直径15 nm的RBE值1.40,相比于6 nm的差异百分比高达21%。不同Geant4-DNA物理模型对低能电子RBE影响较小。以物理模型option2的RBE值1.53作为参考,option6和option7的RBE值分别为1.49和1.52,相比于option2的差异百分比分别为2.6%和0.6%。结论:利用MKM计算 157GdNCT释放低能电子在不同敏感靶标体积及物理模型下的RBE值为1.40~1.77。
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编辑人员丨1周前
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高能光源储存环及同步加速器屏蔽计算与探讨
编辑人员丨1周前
目的:验证和探讨在高能同步辐射光源辐射屏蔽计算中半经验公式和蒙特卡罗模拟方法的一致性和适用性。方法:分别采用半经验公式和蒙特卡罗模拟独立计算单电子打靶时屏蔽体外产生的周围剂量当量。结果:Jenkins半经验公式计算结果与蒙特卡罗模拟结果比值范围为111%~153%,Sakano半经验公式计算结果与蒙特卡罗模拟结果比值为201%。结论:对单一屏蔽材料,半经验公式可简单、保守地完成对高能电子加速器的屏蔽计算。对于多种屏蔽材料,宜采用蒙特卡罗模拟方法。
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编辑人员丨1周前
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便携式NaI(Tl) γ谱仪对甲状腺内 131I的探测效率模拟计算
编辑人员丨1周前
目的:计算不同甲状腺-颈部刻度模体和测量位置对便携式γ谱仪的全能峰探测效率影响,为更加准确开展人体甲状腺内 131I活度现场测量提供指导。 方法:在对4种典型的甲状腺-颈部模体和用于甲状腺内 131I活度测量的便携式3英寸NaI(TI) γ谱仪进行建模的基础上,结合可能的现场测量情景,利用蒙特卡罗方法模拟计算便携式NaI(TI) γ谱仪在不同测量距离、不同甲状腺深度、不同甲状腺体积等条件下的全能峰(364.5 keV)探测效率。 结果:NaI(TI) γ谱仪的探测效率随探测器与颈部表面距离增加而显著递减,紧贴颈部表面的探测效率约为距颈部表面15 cm的15倍;探测效率随甲状腺深度增加而明显降低,在颈部表面测量时,深度为2 mm的探测效率约为30 mm的3.6倍;探测效率随甲状腺体积增大而减小,在颈部表面测量时,体积为1 ml的探测效率是30 ml的1.71倍;探测效率随探测器中心偏移而降低,尤其是在颈部表面测量时,中心偏离2 cm会导致探测效率下降约15%。结论:利用便携式NaI(TI) γ谱仪开展人体甲状腺内 131I活度准确测量,不仅需要掌握探测效率刻度时的测量距离,还需了解所用刻度模体内的甲状腺深度与体积。
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编辑人员丨1周前
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头孢比罗与万古霉素、利奈唑胺、达托霉素对血流感染葡萄球菌的体外药效学比较
编辑人员丨1周前
目的:分析头孢比罗、万古霉素、利奈唑胺、达托霉素对血流感染金黄色葡萄球菌(SAU)和凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)的体外药效,并评价各给药方案的抗菌效果,为临床用药提供依据。方法:全国血流感染细菌耐药监测联盟收集了2021年1月至12月来自我国51家医院血培养的葡萄球菌共1 777株,采用稀释法测定头孢比罗、万古霉素、利奈唑胺、达托霉素对葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC);通过蒙特卡罗模拟(MCS)预测4种药物不同给药方案的目标获得概率(PTA)和累积达标率(CFR)。结果:头孢比罗对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)表现出较强的抗菌活性,MIC 50(抑制50%细菌的MIC值)、MIC 90(抑制90%细菌的MIC值)分别为0.500、1.000 mg/L,MIC范围为≤0.060~4.000 mg/L;对SAU和CNS的耐药率分别为0.1%(1/1 073)和7.7%(54/704)。万古霉素、达托霉素未检测到葡萄球菌耐药。4种药物对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)均未见耐药。MCS发现,标准给药方案头孢比罗500 mg(每8 h 1次)、达托霉素6 mg·kg -1·d -1对葡萄球菌均可达到较高的PTA和CFR;万古霉素、利奈唑胺的标准给药方案对葡萄球菌均CFR低。万古霉素1 000 mg(每8 h 1次)给药时,MRSA、MSSA的CFR均≥90.0%,而CNS的CFR仍<80.0%。利奈唑胺600 mg(每8 h 1次)给药时,对葡萄球菌的CFR均≥90.0%。 结论:头孢比罗、万古霉素、利奈唑胺、达托霉素对葡萄球菌均有较强的抗菌活性。头孢比罗、达托霉素标准给药方案可达到有效的抗菌效果,万古霉素、利奈唑胺有必要根据MIC及菌种适当增加用药剂量。
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编辑人员丨1周前
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基于蒙特卡罗方法的脑转移瘤术中放疗施照器设计及剂量学评估
编辑人员丨1周前
目的:设计适用脑转移瘤术中放疗的施照器并评估其剂量学特征。方法:施照器设计首先通过模拟计算电子束经过一系列不同厚度散射箔后的散射角和剂量率,确定散射箔厚度;其次,建立散射箔位于不同高度的位置评估模型,通过计算模型表面平均能量方差,确定散射箔位置;最后,建立调节层几何结构特征与施照器表面剂量之间的关系,确定调制器的内表面特征。使用蒙特卡罗(MC)EGSnrc/BEAMnrc和EGS4/DOSXYZ程序完成Mobetron加速器、位置评估模型、调节层、施照器建模和剂量学分析。结果:半球囊状施照器的限光筒直径为2.5 cm、筒壁厚0.5 cm,材料为0.2 cm厚水等效材料加0.3 cm厚不锈钢;散射箔厚度0.14 cm,材料为金属钨,位置高度为0.5 cm;调制器为月牙形,材料为水等效材料。该施照器能够使Mobetron 12 MeV的电子束产生半球面剂量分布,剂量率为160 cGy/min,治疗深度为0.85 cm。结论:采用MC模拟设计的适用于高能电子束的半球囊状施照器,能产生半球面剂量分布。
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编辑人员丨1周前
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特定照射条件下儿童心血管介入诊疗的受照剂量研究
编辑人员丨1周前
目的:估算在特定照射条件下不同年龄段儿童接受心血管介入诊疗时主要器官的受照剂量和有效剂量,探讨影响估算受照剂量的主要因素。方法:基于国际放射防护委员会(ICRP)第143号出版物提供的儿童参考人可计算体模数据,建立心血管介入诊疗的特定照射模型,利用蒙特卡罗方法与MCNPX 2.7.0软件模拟计算1、5、10和15岁儿童在接受心血管介入诊疗时主要器官的吸收剂量和有效剂量;为验证计算方法的可靠性,使用美国CIRS公司生产的5岁儿童物理模体ATOM 705-D进行器官剂量的测量验证。结果:我国标准推荐的1、5和10岁儿童参考人的身高和体重与ICRP的推荐值基本相同,我国标准推荐的15岁儿童参考人身高和体重与ICRP的推荐值最大相对偏差也仅为-1.9%和-5.7%;在焦点到影像接收器距离(SID)为90 cm、正方形视野(FOV)边长为30 cm、剂量面积乘积(DAP)为45 Gy·cm 2的照射条件下,5岁儿童体模照射野内主要器官剂量的计算值与测量值相差在±6.7%内;在相同照射条件下,儿童年龄越小,其主要器官剂量和有效剂量越大,4个年龄段儿童的有效剂量差异可达近5倍;器官剂量与DAP值的剂量转换系数不仅与儿童年龄密切相关,而且还受照射野面积大小影响。 结论:结合儿童参考人可计算体模和照射模型,蒙特卡罗方法可用来计算儿童心血管介入诊疗时的受照剂量;准确估算儿童心血管介入诊疗的受照剂量,需要DAP值、照射野面积和射束投照方向等信息。
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编辑人员丨1周前
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印刷行业有机溶剂职业健康风险评估
编辑人员丨1周前
目的:评估印刷行业重点岗位有机溶剂职业健康风险,为采取有针对性的风险控制措施提供技术参考。方法:于2021年1月,应用GBZ/T 298-2017《工作场所化学有害因素职业健康风险评估技术导则》接触比值法评估汕头市84家印刷企业的印刷、调油、点胶、清洗、黏合、覆膜重点岗位有机溶剂职业健康风险,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)法进行模拟预测,估计各重点岗位风险等级的概率分布。结果:印刷、覆膜岗位风险评估为4级(高风险)的概率最高,分别为76.2%、67.6%;调油、点胶、清洗岗位模拟评估结果概率最高为3级(中等风险);黏合岗位模拟评估结果多为3级(中等风险)和4级(高风险),其概率分别为45.7%、54.3%。结论:各重点岗位的有机溶剂职业健康风险总体为中-高风险级别,应加强对印刷行业重点岗位的有机溶剂职业健康风险控制。
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编辑人员丨1周前
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15 MV医用直线加速器光中子蒙特卡罗模拟
编辑人员丨1周前
目的:研究高能医用直线加速器运行过程中因光核反应所形成的光中子辐射场。方法:利用蒙特卡罗(MC)程序模拟Clinic 2300CD型医用电子加速器15 MV X射线模式下光中子污染,掌握机头内不同位置光中子能谱和不同照射野下等中心处中子周围剂量当量变化,分析光中子在等中心平面内剂量分布和水模体中剂量衰减。结果:准直器关闭时,加速器机头内靶、主准直器、均整器和多叶准直器下表面的光中子平均能量分别为1.08、1.20、0.35、0.30 MeV;等中心处中子周围剂量当量随着照射野的增大先增大后减少,在30 cm × 30 cm照射野下达到最大;随着测点在水模体中的深度增加,中子通量先增加后减小,而中子剂量却在逐渐减小;不同照射野下,光中子剂量率在水模体深度20 cm处,基本都接近本底。结论:探究高能医用直线加速器机头光中子谱和剂量分布特点,以及光中子在水模体内剂量沉积规律,能为进一步研究高能医用直线加速器光中子污染对患者产生的附加剂量提供支持。
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编辑人员丨1周前
