缪洪波[1]2003年在《中子刀治疗系统的软件研制》文中认为对于利用光子射线的放射治疗而言，近叁十年来，原有的技术有了很大的提高，但是主要集中在减少放疗的副作用方面，而在生存率方面没有明显的改变。目前看来，中子治疗可能是提高生存率的一个重要方向，而锎中子治癌是中子治疗中的一个分支。我国的中子刀研究始于1996年，此前国内未曾进行实质性的研究。一个优秀的系统是一流的硬件与一流的软件的统一体，为了使锎中子放射治疗系统浑然一体，整个系统的整合更加合理，性能更加卓越，我们对整个配套软件进行了重新开发。在这套系统中，为了达到用户的需求，我们对图像叁维坐标重建和插针算法进行了大量的研究，并实现了集二维处理、叁维图像处理及数据管理一体化的一系列配套软件。本文对中子刀治疗系统进行了概括性描述，重点阐述了中子刀的基本原理以及它的应用；在此基础上本文对中子刀治疗系统主要组成部分进行了详细的介绍；紧接着，本文对配套软件的算法进行了深入细致的探讨，软件系统的算法研究包含了用于叁维坐标重建的算法和插针计算方法，这些算法均需根据中子辐射理论以及插针的具体方法，进行数学模型建立与实现，在国内外均为首次；系统实现部分主要阐述了系统的设计及软件系统的特点；最后，本文介绍了我们的整个软件子系统组成、功能以及相应的实验结果。本文还在最末部分就目前的研究状况进行了总结，并提出了以后待解决的问题。本论文一共分为六章。第一章是绪论。介绍了中子刀治疗系统的背景、意义及本论文研究内容。第二章是中子刀治疗系统原理分析。第叁章是中子刀系统总体结构。第四章是系统软件研制。第五章是介绍了中子刀系统各子系统。第六章是总结与展望。
徐国斌[2]2006年在《病历及随访信息管理系统的研究》文中进行了进一步梳理随着计算机的应用及信息技术的发展,医院信息管理系统的开发与建设已成为医院改善医疗环境、提高管理水平和医疗水平的重要手段。电子病历作为医院信息系统的基础,将所有有关医疗信息通过信息技术处理,形成一个具有动感的图像和文书型记载的医疗信息存储、传输的系统,在医疗、科研、教学和医院管理方面起着越来越重要的作用,是医院信息化进程中的必然趋势。 本文介绍了国内外电子病历发展的现状及特点,结合中子刀肿瘤治疗中心的实际情况,研制了集病历管理、随访管理及图像处理为一体的信息管理系统。采用UML面向对象建模语言为工具对病历及信息管理系统进行系统分析与设计。整个系统由病历管理、随访管理、图像管理、用户管理及查找五个部分组成,系统采用C/S架构模式,SQL Server 2000作为数据库管理系统,对数据库设计、安全性设计等作了详细介绍。图像管理部分主要研究了图像数据的输入及处理方法,支持TWAIN标准接口的图像输入设备的数据输入、图像灰度处理及影像反转功能的实现,对帮助医生更加准确、及时地诊断疾病有很大帮助。 最后,本文介绍了系统实现的功能及今后进一步研究的方向。
胡青青[3]2012年在《碳化硅中子探测器的研究》文中指出中子探测技术在空间辐射环境探测、违禁品检测、科学实验、医学、军事以及工业等众多领域都有着广泛的应用前景。半导体核辐射探测器因结构简单、体积小、响应快、探测效率高、线性范围宽、能量分辨率好等优点而得到了越来越广泛的应用，但却面临低温、低辐照强度的应用条件限制。为了突破中子监测的应用条件瓶颈，本文提出了一种基于宽带隙半导体材料碳化硅的耐高温抗辐照型中子探测器方案。论文采用物理建模分析、软件仿真模拟与实验验证相结合的研究方法考察了用SiC半导体材料制作中子探测器的可行性及其对中子的探测性能。首先，运用半导体物理及核物理学知识建立了基体为SiC的PIN型平面中子探测器的物理模型，评估了该探测器的灵敏区厚度、结电容和反向漏电流、探测器输出脉冲波形、中子探测效率、本征能量分辨率等性能指标值。结果表明以SiC作为基体的中子探测器在体积、时间响应、中子探测效率、能量分辨等方面都具有良好的性能指标。接着，应用蒙特卡罗方法对中子在碳化硅探测器中的输运过程进行了仿真，研究了中子探测效率和响应灵敏度随SiC探测器灵敏体积和聚乙烯转化层厚度的变化以及能量线性响应特性。结果表明：半径3mm、厚30μm的小型SiC探测器，对2.5MeV和14MeV中子的探测效率就可达到5.71×10-4和2.05×10-3，响应灵敏度高达8.94×10-19C·cm2和5.10×10-18C·cm2；当给其加上聚乙烯转换膜时，响应灵敏度可增大为不加转换膜时的3.8倍；在0~14MeV能量范围内，探测灵敏度随入射中子能量呈现出很好的线性关系。最后，本文给出了碳化硅中子探测器的制备方案，包括SiC基体上外延层生长、欧姆接触电极制作、切片以及探测器管脚封装等；还设计了探测器性能的测试方案，对测试装置、测试过程、测试方法及注意事项都进行了详细地描述，为同类型核辐射探测器的研制提供了很好的借鉴。总之，本课题所研究的碳化硅中子探测器具有体积小、时间响应快、温度稳定性好和抗辐照能力强等优点，为高温、强辐照环境条件下实现中子探测提供了新的、性能更优异的可选元件。
胡翔宇[4]2003年在《数码显微系统的软件研制》文中指出数码显微系统是将光学显微技术、数据采集技术以及计算机处理和控制技术结合在一起发展形成的，是对传统光学显微镜功能的一次延伸，能显着的改善显微图象的分辨率和对比度，在生物、医学、工业质量检测等领域都有着广泛的应用。 论文共分六章。第一章是绪论；第二章是对系统的总体介绍；第叁章介绍了系统软件模块的基本概念和相关算法研究；第四章是有关二维层析数据可视化的内容；第五章是对我们开发的软件系统功能的总体介绍；第六章是总结和展望。 本论文首先回顾了当前国内外数码显微系统发展的现状，得出结论：国内对数码显微系统的研究，特别是对其中图象处理和分析软件的开发上，始终不能保持与世界同步。鉴于这种现状和市场的需求，确定了我们下一步努力的方向。接下来我们从总体上介绍了数码显微系统的组成，将数码显微镜的设计分成光学成像、数据采集以及图象处理和分析叁个既相互独立又紧密联系的模块。而我们的重点是图象处理和分析模块。在此模块中，针对显微图象的特点，除了编制完成了图像处理中的一些常见的算法，如基本的滤波与图像增强、图像交互分割、窗宽与窗位调整、图像算术运算、灰度图的叁维显示、剖面线、位图分析、图像标注、图像编辑等功能。另外我们还实现了：直方图的局域均衡化和匹配算法，并将其扩展到彩色空间中；图象的自动调整算法，包括AutoContrast，AutoLevel，AutoColor；灰度空间和彩色空间的各种形态学算法；细化算法；距离算法；浮雕算法；细胞计数算法等有特点的功能。同时，我们还在软件中增加了测量功能，使整个软件具有了定量分析的能力。通过集成的图象浏览和数据库，可以方便的实现对图象的管理。 在二维图象处理和分析功能的基础上，成功地实现了层析CT和PET数据的叁维快速显示、叁维数据场的再切片以及交互操作，实现了AXIAL、SAGITTAL、CORONAL叁个切片坐标的切割。 本软件因其具有的功能强大、运行稳定、性价比高等特点，已投入市场运作并取得了良好的效果。
余辉[5]2008年在《基于CT图像的叁维后装腔内治疗计划系统的研制》文中进行了进一步梳理近年来,3D-CRT、IMRT、IGRT等叁维体外照射技术发展讯速,CT、MRI、PET等影像融合技术不断为体外照射技术注入新的动力,大大提高疗效,无论在计划治疗系统方面,还是质量保证方面,都远甚于腔内后装技术的发展。尽管如此,古老的后装治疗技术从1953年Henschke首先引人后装放射治疗的概念开始,至今已有半个多世纪,但它仍然作为恶性肿瘤,特别是妇科肿瘤的主要治疗手段之一,疗效肯定。椐大量的国内外文献显示,目前临床使用的放射源绝大部分是高剂量率的Ir源,而后装机主要是遥控步进式后装机,以当前的临床治疗规范,机型和品种已基本定型。但在后装治疗计划系统方面,国内发展较慢,大多放疗单位还处于二维阶段,与国外先进的基于CT、MRI、PET等影像的叁维后装治疗计划系统相比,差距很大。这主要与剂量模型的数学优化系统、图像叁维重建及解剖学定位等有直接关系,二维计划系统难于设计出个体化的治疗计划,导致剂量分布不均匀,容易出现靶区欠剂量或过剂量,引发肿瘤复发或并发症。后装治疗技术通常作为体外照射技术的补充手段,为了提高放射治疗的疗效,后装计划系统应以3D-CRT、IMRT、IGRT等叁维体外照射计划系统相结合,综合评价靶区与周围正常组织的剂量分布,减少放疗副作用,从而改善患者疗后的生存质量,但这些都要求放疗单位采用基于CT等图像的叁维后装治疗计划。由于受国内医院资源有限,国外昂贵的先进的叁维后装治疗计划在国内难于推广,而国内少数机构自行开发的叁维后装计划系统还处于研究阶段,目前还没有商品化的系统出现。因此,本研究立足于这一点,采用VC++开发基于CT图像的叁维腔内后装治疗计划系统,克服目前国内广泛使用的二维后装治疗计划系统的缺陷,并将该系统应用于临床,配合叁维外照射计划系统,设计个体化的后装治疗计划,解决目前国内后装技术与日益增加的临床需求之间形成的矛盾。放射治疗是肿瘤治疗的有效手段,要提高放射治疗水平,必须要有准确的放射剂量资料和最佳治疗计划,而剂量计算模型是获得精确剂量资料以及最佳治疗计划的依椐,选择正确的计算模型是精确计算剂量分布的保证。本文第2章详细讨论两种后装源周围剂量分布计算模型,比较它们的不同点,选择AAPM推荐的模型为本系统的后装源周围剂量分布计算的模型,然后结合临床讨论叁种优化模型的优缺点,为下一步开发系统打下基础。随后,第3章主要介绍采用VC++编程实现的基于CT图像的叁维后装腔内治疗计划系统的主要功能,包括数据库设计、叁维空间坐标的建立、模拟施源管的两种方法、系统层面的等剂量线生成算法以及叁维重建方法等,这些功能是实现本系统的关键,也是技术开发的难点。根椐临床治疗需求,目前本研究已实现系统的大部分功能,能人机交互式布源,设计个体化的治疗计划,能在任意横断面、矢状面和冠状面上显示等剂量分布与组织器管的相互关系,并叁维重建反映它们的空间关系,能跟随鼠标移动计算当前坐标下的剂量值。此外,本系统配置大量的二维图像处理工具和标注工具,方便临床医生从不同影像状态观察组织器官与等剂量分布之间的关系,最后输出的治疗计划能在后装机上执行。下一步是进入临床测试,但之前须做好本系统的质量控制工作,以确保能进行精确计算剂量分布,本文第4章将介绍与剂量计算相关参数的实验测量方法以及验证方法,实验结果表明,本系统计算的剂量分布是精确并可靠的,为进入临床测试提供实验数据。最后将本系统安装在南方医院放疗科的后装室,主要以宫颈癌为应用实例,比较本系统与该科室现有二维系统的剂量分布,同时对临床医生提出的合理的操作方式进行改进,本文第5章将详细介绍这些应用情况。最后,在第6章对全文进行了总结,对研究中的遗留问题进行说明,并对将来的研究方向进行阐述。
王军良[6]2012年在《基于蒙特卡罗计算的伽玛刀剂量学研究》文中研究说明论文以我国自行研制并已投入临床使用的LunaTM-260全身伽玛刀治疗机为对象,研究了该伽玛刀单源和多源的静态聚焦的剂量学特性。目的,建立Luna伽玛刀的蒙特卡罗剂量计算模型,模拟计算伽玛刀剂量学参数。解决Luna伽玛刀在临床使用中单源的百分深度剂量(PDD)、组织最大剂量比(TMR)、射野离轴比(OAR)及输出因子等剂量学参数无法测量的问题,并将蒙卡计算结果与治疗计划系统的数据比较,对验证伽玛刀治疗的剂量准确性进行验证。课题涉及伽玛刀机头的几何建模、胶片剂量计的实验测量、蒙特卡罗程序的模拟计算等工作。论文介绍并论述了目前伽玛刀计划系统的剂量计算模型及优缺点以及蒙特卡罗方法的基本原理。着重论述了Luna伽玛刀计划系统采用的TMR-OAR剂量计算模型,涉及到的一些剂量学参数,讨论了蒙特卡罗程序MCNP4C对开展本研究的可行性和实用性。详述了基于Luna伽玛刀的机头结构、材料和尺寸,以及放射源的特征的MCNP剂量计算模型的几何建模。并通过与测量数据的比较来验证计算模型的正确性,基于所建剂量计算模型开展伽玛刀单源和多源聚焦的剂量学研究。伽玛刀的实验测量采用Gafchromic EBT2新型胶片剂量计。研究方法：通过建立伽玛刀剂量计算模型,分别计算单源和多源射束所有准直器在30cm×30cm×30cm水模体中的剂量参数和在直径16cm的伽玛刀专用有机玻璃球模中的等剂量分布。结果：模拟计算了luna伽玛刀6种准直器(4mm×4mm、8mm×8mm、14mm×14mm、14mm×20mm、14mm×40mm、14mm×60mm)单源和多源的在水模中的0.5cm、5cm及10cm深度出处的百分深度剂量及离轴比；计算了在专用测量球模中的等剂量分布曲线。在水模0.5cm深度处4、5、6号准直器的射野离轴比计算结果不好；5cm和10cm处的计算结果比较理想。根据百分深度剂量与组织最大剂量比的关系,由百分深度剂量数据得到组织最大剂量比的值。将单源方模中的组织最大剂量比的计算结果、计划系统中的原始数据(测量数据)及标准的组织最大剂量比曲线进行了比较：计算结果与标准曲线符合的较好,与TPS中数据(测量)有一定误差,最大误差不超过5%。对于l号准直器在0—5cm深度范围计算值比测量值大,5—15cm深度范围计算值与测量值基本一致,大于15cm的深度计算值比测量值小；对于其余的5个准直器计算值与测量值一致,测量值大于计算值,误差为2%-5%。单源方模中5cm深度处射野离轴比的比较结果：射野内的数值符合的较好,射野外的数值相差较大。每个准直器取其焦点处的剂量作为标准值,以6号准直器最为标准归一计算了6个准直器的输出因子,将其与测量结果比较。1号准直器相差较大(大于10%),其余均小于3%。结论：所建立的蒙特卡罗计算模型很好地验证了单源射野的百分深度剂量(PDD)、组织最大剂量比(TMR)、射野离轴比(OAR)及输出因子,计算结果与测量结果在误差范围(5%)内符合的很好；同时,对于多源聚焦的剂量分布特点进行了研究,给出luna伽玛刀的焦点剂量分布。研究结果表明所建立的luna伽玛刀蒙特卡罗剂量计算模型可以用于其剂量学参数的验证,很好地解决了单源剂量学参数无法测量的问题,同时对于伽玛刀的临床上计划设计和剂量计算起到一定的指导性作用。本工作为伽玛刀今后研究工作奠定了基础。
斯韬[7]2007年在《肺癌的微创治疗》文中研究表明肺癌对人类健康的危害日益严重,在多数发达国家中,肺癌的发病率和死亡率在男性常见恶性肿瘤中占首位,在女性常见恶性肿瘤中占第二位或第叁位。肺癌患者就诊时绝大多数已为中晚期,能够手术治疗者仅占20%~30%,尽管目前多学科综合治疗取得一定进展,但总的治愈率和5年生存率仍低于15%。近年来,微创治疗技术已成为恶性肿瘤治疗的热点。这些微创治疗方法的应用对肺癌的治疗产生了哪些变化?是否真的微创、安全?如何合理的评价疗效?如何合理联合应用?就成为我们急需解决的问题。目前临床上常见的微创治疗技术主要分为五种:超低温冷冻消融效应,高温消融效应,放射线束损毁效应,光动力效应,介入治疗技术。本文通过对比研究临床文献中这五种微创治疗技术的安全性、临床疗效及评价方法。发现这些治疗方法并发症多不严重,且发生率低;在控制局部病灶,提高生活质量等近期疗效上效果显着,但远期疗效如何尚无定论;在评价方法上没有统一的衡量标准,且存在很多不严谨之处:例如,在统计生存率的时候未将各TNM分期分开来统计;在筛选病例时没有尽量排除众多干扰因素。本文通过对这些临床报导的分析,希望对今后如何开展微创治疗的临床研究提供一些参考和帮助。
佚名[8]2002年在《中国核科技报告文摘》文中认为《文摘》包括2000年度出版的《中国核科技报告》(报告号CNIC-01431-CNIC-01530)各篇的题录和摘要,款目按国际核情报系统(INIS)的类目进行编排。六大类目依次为:物理科学:化学、材料与地球科学;生命科学;同位素、同位素应用与辐射应用:工程与技术;核能其他问题。每篇款目的左上角的编号是报告号,右上角的编号是款目顺序号。最后附有2000年度出版的报告的号码索引。
刘印祥[9]2000年在《X刀治疗计划设计中自动选择最优照射弧的数学建模》文中研究说明X刀治疗计划设计在X刀治疗过程中具有举足轻重的地位，随着计算机技术、医学成像技术、医学图象处理技术的发展，X刀治疗计划设计正朝着设计过程自动化，设计结果最优化的方向发展。其中照射弧的自动优化选择是实现X刀治疗计划自动优化设计的主要内容之一，本文总结了在建立自动选择最优照射弧的数学模型过程中的主要工作。 首先回顾了X刀的发展历程，并简要介绍了X刀的工作原理，对目前在放射治疗领域引起广泛关注的叁维治疗计划设计及其优化问题进行了简要的评述，这些内容对X刀自动治疗计划设计的研究具有重要的参考价值。然后对X刀治疗计划自动优化设计的主要内容和要解决的主要问题进行了深入分析，确定了建立数学模型的主要任务。在简要介绍了李树祥教授提出的剂量引力和剂量斥力思想之后，以此为指导，通过深入分析照射面的剂量分布特点，建立了照射面相对剂量分布的数学模型，提出了剂量引力和剂量斥力函数的计算公式，以及利用CPV、BPV自动选择最优照射弧的排队择优算法。并在微机上利用VC++语言实现了基于该数学模型的自动治疗计划设计系统原型，给出了实验结果，结果显示采用本模型进行照射弧的自动优化选择达到了预期的目的。
刘兴海[10]2007年在《～（125）I籽粒近距离照射对神经胶质瘤干细胞的作用研究》文中研究说明目的评价不同剂量~(125)I籽粒近距离照射对神经胶质瘤干细胞的杀伤作用，探讨~(125)I籽粒杀伤胶质瘤干细胞的作用机理与放射剂量，同时与神经干细胞进行放射对照，了解神经胶质瘤干细胞与神经干细胞对~(125)I籽粒近距离照射的敏感性差异。旨在为~(125)近距离照射在临床治疗胶质瘤的进一步应用提供一定的实验依据，同时也为胶质瘤的发生机理提供了实验理论基础，并且为神经胶质瘤干细胞与神经干细胞的鉴别提供了一定的实验依据。方法术中取髓母细胞瘤细胞，接种于含生长因子的无血清培养基中行原代培养，使其中的脑肿瘤干细胞增殖，形成悬浮生长的细胞球。将细胞球吹打成单细胞后，取其中部分细胞，利用细胞免疫荧光检测脑肿瘤干细胞在细胞培养CD133的表达，并计算CD133阳性细胞的比例。另一部分细胞继续培养，3-5天后有大量细胞球生成，取细胞对数生长期离心(酶消化法：胰蛋白酶0.25％和EDTA 0.02％)，吹打成单细胞悬液。并将~(125)I籽粒置入，培养皿中共同培养。细胞悬液密度为13×10~4，按照射吸收剂量分4组，每组为—96孔板培养。每组按照射剂量(空白对照、10Gy、20Gy、30Gy)设四个时间段0、20、40、60个小时，每个时间段设四孔，每孔液体量200μl，细胞数为2.6×10~4，其中叁孔记细胞死亡数取平均值，另一孔做生长抑制实验用。同时取神经干细胞(由昆明医学院神经科学研究所提供)按神经干细胞培养方式传代培养3-5天后，形成细胞球，吹打成单细胞悬液，取相同剂量设定为对照组，与脑肿瘤干细胞进行照射比较。对脑肿瘤干细胞给予不同剂量、不同时间的近距离照射，检测CD133阳性细胞死亡率，增殖抑制的改变；通过细胞克隆形成法，测定~(125)I籽粒近距离照射对脑肿瘤干细胞的生长抑制作用，同时与神经干细胞进行照射对照，检测两组细胞对~(125)I籽粒射线的敏感性差异。结果与对照组比较，照射组细胞死亡率，增殖抑制率明显升高。脑肿瘤干细胞(CD133阳性)在不同的照射时间段内(即0、20、40、60小时)的细胞比例分别为0.25、0.14、0.10、0.04。实验组与对照组比较，P＜0.05．有显着性意义；实验组内20小时与40小时比较，无显着性差异；20小时与60小时比较，P＜0.05。有显着性意义。~(125)I籽粒各实验组生长曲线抑制克隆形成，较空白组明显降低。不同照射时间段内的生长分数分别为1、0.75、0.52、0.25。~(125)I籽粒对脑肿瘤干细胞的存活曲线为一条直线，直线回归方程为Y=40.979-38.205X，方程配合度检示：F=51.713，P＜0.001，表明细胞存活率和~(125)I籽粒放射活度线性有回归关系，且两者相关性检验呈直线负相关(r=-0.981，P＜0.05)；与神经干细胞比较，脑肿瘤干细胞对于~(125)I籽粒的敏感性具有显着性差异。结论1．本实验结果初步证明了人脑髓母细胞瘤中可以原代培养出脑肿瘤干细胞，这点与肿瘤干细胞理论相符合。2．通过免疫荧光染色的方法证明了神经干细胞的特异性标记物CD133也同样可以标记脑肿瘤干细胞。3．利用放射性物质~(125)I籽粒近距离照射脑肿瘤干细胞，结果表明，不同剂量、不同照射时间细胞的死亡比例不同，随着照射剂量的增加，细胞死亡比例增加，同时脑肿瘤干细胞的生长抑制也随着放射剂量的增加而增加。这点也与实验预期的设想相吻合。4．本实验对脑肿瘤干细胞与神经干细胞分别进行了近距离照射，结果表明，相同的放射剂量，脑肿瘤干细胞对~(125)I籽粒的射线更敏感，两者的细胞死亡数具有显着性差异。这也说明神经干细胞与肿瘤干细胞在细胞特性上存在一定的差异。但是，对于两者对于射线敏感性的差异的机制，还有待于进一步研究。5．本实验为体外照射实验，结果表明，~(125)I照射剂量达到30Gy时，对脑肿瘤干细胞的杀伤作用最明显，与其他剂量组有统计学意义。但是，体内与体外的影响因素很多，所以对于~(125)I籽粒的临床照射剂量的研究还有很多工作要做。综上，体外~(125)I籽粒近距离照射可以通过导致细胞死亡、抑制脑肿瘤干细胞增殖，在胶质瘤的治疗中发挥作用，具有进一步临床应用的前景。
参考文献：
[1]. 中子刀治疗系统的软件研制[D]. 缪洪波. 浙江大学. 2003
[2]. 病历及随访信息管理系统的研究[D]. 徐国斌. 浙江大学. 2006
[3]. 碳化硅中子探测器的研究[D]. 胡青青. 国防科学技术大学. 2012
[4]. 数码显微系统的软件研制[D]. 胡翔宇. 浙江大学. 2003
[5]. 基于CT图像的叁维后装腔内治疗计划系统的研制[D]. 余辉. 南方医科大学. 2008
[6]. 基于蒙特卡罗计算的伽玛刀剂量学研究[D]. 王军良. 中国人民解放军军事医学科学院. 2012
[7]. 肺癌的微创治疗[D]. 斯韬. 北京中医药大学. 2007
[8]. 中国核科技报告文摘[J]. 佚名. 中国核科技报告. 2002
[9]. X刀治疗计划设计中自动选择最优照射弧的数学建模[D]. 刘印祥. 第一军医大学. 2000
[10]. ～（125）I籽粒近距离照射对神经胶质瘤干细胞的作用研究[D]. 刘兴海. 昆明医学院. 2007