模拟动力学方法应用于调强放射治疗的研究

通过建立调强放射治疗计划中的笔束强度和模拟动力学系统中的粒子位置之间的联系，模拟动力学方法可以应用于解决调强放射治疗中的优化问题。本文研究了模拟动力学方法在肿瘤的临床调强放射治疗中的应用。研究表明，在引入软约束、硬约束和剂量体积约束等约束条件后，模拟动力学方法可以满足临床的调强放射治疗计划的要求。     

调强放射治疗中角度优化必要性的研究

用模拟动力学最优化方法，研究了在调强放射治疗（IMRT）中角度优化的必要性。作者在一个模拟体模上，采用9，7，5和3束照射方式，从不同角度共面照射，然后采用模拟动力学最优化方法进行调强优化计算。在最优化计算中，考虑了对紧要器官的硬约束和体积约束。在优化完成后记录政线一组参数下的目标函数、剂量体积直方图（DVH曲线）、强度分布和剂量分布。通过比较不同射束角度设置下的DVH曲线表明：在9束照射时，不需进行角度优化；但7，5，3束照射时，有必要进行角度优化。     

三维治疗计划系统(3D-TPS)检测

三维治疗计划系统已经成为肿瘤放射治疗的重要工具，通过研究分析三维治疗计划系统的基本功能和放射治疗的流程，对北京大学肿瘤物理诊疗中心开发的三维治疗计划系统中的剂量计算进行了实验验证测试，测试结果显示该计划系统能够满足常规放射治疗的要求，它的完成标志着我国在3D-TPS系统的使用已经进入的临床使用阶段。     

Monte Carlo方法在放射治疗计划剂量计算中的应用

为了在放射治疗计划系统中的临床应用,探讨Monte Carlo剂量计算方法。应用已经建立Monte Carlo虚拟源模型,针对一例食道肿瘤病例,完成该食道癌患者放射治疗计划各个射野的剂量计算,并进行了计划设计。研究发现,高剂量区与计划靶区(PTV)保持了很好的适形,关键器官的照射量很小,得到了很好的保护。结果表明,用Monte Carlo虚拟源剂量计算模型生成的剂量分布符合临床放射治疗的实施原则,治疗计划靶区得到了高剂量照射,危险器官受照剂量远低于耐受剂量。由于该模型的精确性,完全可以替代现有的解析型剂量计算模型。     

宫颈癌放射治疗的数学模型研究

研究了具有放射治疗的宫颈癌生长动力学模型,探讨了无肿瘤平衡点和边界周期解的稳定性,并获得相应的条件.进一步,利用Abdelkader分支理论,得到正周期解的存在性.理论分析结果表明:增强宫颈癌分裂细胞的放射敏感性是提高宫颈癌放射治疗效果的重要手段.最后给出数值模拟以验证理论分析结果.     

胸腹膜真空袋体位固定技术在胸腹部肿瘤放疗中的临床应用

目的 探讨胸腹膜真空袋体位固定技术运用于体胸腹部肿瘤放疗的临床应用价值.方法 随机抽取实施胸腹部放疗患者30例采用Med Tec胸腹膜加真空袋成型体架固定完成放射治疗,另随机抽取30例胸腹部放疗患者实施非胸腹膜真空袋成型体架固定(指用沙袋、胸腹带体位固定完成放射治疗),通过放射治疗计划系统(TPS)数字影像DRR图象及模拟定位机摄片与放疗投照前、后射野验证片上的相关点的偏移情况与对照组测量比较,探讨采用胸腹膜真空袋成型体架固定技术完成放射治疗过程的误差及临床应用价值.结果 可控制患者在治疗过程中的不自主移动,有效控制定位与摆位的误差.结论 胸腹膜真空袋成型体架固定技术的偏差明显少于非胸腹膜真空袋成型体架固定技术,在胸腹部肿瘤放疗中的应用是可行的.     

三维适形及调强放疗技术在非小细胞肺癌中的临床应用

目的 探讨适形调强放疗在非小细胞肺癌中的临床疗效.方法 选择非小细胞肺癌患者83例,实施三维适形和调强放射治疗.结果 完全缓解(CR)25例(30.1%),部分缓解(PR)53例(63.9%),无变化(NC)5例(6.0%).总有效率为94.0%,临床疗效满意.结论 三维适形及适形调强放疗在局部中晚期NSCLC患者的治疗中起着非常重要的作用.     

全身伽玛刀及其适形调强治疗

介绍了立体定向伽玛射线全身治疗系统(全身伽玛刀)的基本原理、关键技术及特点,推导了全身伽玛刀的剂量计算模型,并以此为基础探讨了其在适形调强放射治疗方面的应用.该设备采用多束伽玛射线旋转聚焦,能对肿瘤病灶自动定位、可在治疗过程自动更换焦点大小、对体部肿瘤病灶进行自动辐照,是一种自动化程度高、安全可靠、具有完全自主知识产权的大型放射治疗设备.在IMRT治疗计划系统配合下,能进行体部及其他部位肿瘤的精确适形调强治疗.该设备目前已在全国50多家医院使用,疗效显著.     

用于逆向计划设计的整合优化方法

针对调强放射治疗逆向计划设计中两步法优化算法在临床需求和硬件需求之间不能很好协调的问题,提出了一种新的整合优化方法.在强度图优化中,将传统的在目标函数添加平滑项改为在约束中添加总机器跳数约束项;另外在两个优化过程中加入反馈过程,依次求取各射野的子野序列.与目前已有的基于全变差平滑的算法在临床测试病例上进行了对比实验,结果表明,当总机器跳数和总子野个数分别为50和30时,新方法的目标值(43.195 2)远低于基于全变差平滑算法的目标值(72.154 7).     

胸腹膜真空袋体位固定技术在胸腹部肿瘤放疗中的临床应用

目的 探讨胸腹膜真空袋体位固定技术运用于体胸腹部肿瘤放疗的临床应用价值。方法随机抽取实施胸腹部放疗患者30例采用Med Tec胸腹膜加真空袋成型体架固定完成放射治疗，另随机抽取30例胸腹部放疗患者实施非胸腹膜真空袋成型体架固定（指用沙袋、胸腹带体位固定完成放射治疗），通过放射治疗计划系统（TPS）数字影像DRR图象及模拟定位机摄片与放疗投照前、后射野验证片上的相关点的偏移情况与对照组测量比较，探讨采用胸腹膜真空袋成型体架固定技术完成放射治疗过程的误差及临床应用价值。结果可控制患者在治疗过程中的不自主移动，有效控制定位与摆位的误差。结论胸腹膜真空袋成型体架固定技术的偏差明显少于非胸腹膜真空袋成型体架固定技术，在胸腹部肿瘤放疗中的应用是可行的。     

基于多核的并行模拟退火放疗计划优化加速方法

为了满足图像导引(imaging guided radio therapy,IGRT)的实时四维适形调强逆向放疗计划在临床实施的需要,用一台HP桌面型工作站和OpenMP多线程库,试验了用多核并行计算技术实现的模拟退火逆向治疗计划快速全局优化算法,并将其应用在一个虚拟体模和4个临床病例的优化中。实验结果表明：基于多核的并行计算技术能大幅度提高逆向放疗技术的优化计算的效率;进一步选用更多核的并行计算机图像工作站,该技术可以满足目前大多数4D医学成像的临床需要。     

基于多核的并行模拟退火放疗计划优化加速方法

为了满足图像导引(imaging guided radiotherapy,IGRT)的实时四维适形调强逆向放疗计划在临床实施的需要,用一台HP桌面型工作站和OpenMP多线程库,试验了用多核并行计算技术实现的模拟退火逆向治疗计划快速全局优化算法,并将其应用在一个虚拟体模和4个临床病例的优化中。实验结果表明:基于多核的并行计算技术能大幅度提高逆向放疗技术的优化计算的效率;进一步选用更多核的并行计算机图像工作站,该技术可以满足目前大多数4D医学成像的临床需要。     

两台耦合受调制的激光器的混沌同步

通过数值模拟对两台空间耦合受到涮制的单模激光器系统的动力学行为进行研究。根据激光之间空间耦合作用的凋制频率，讨论并分析了激光系统中强度与调制频率之间的关系。数值研究表明：在一定的参数范围内．尤其是耦合强度在一定频率范围内受到凋制，激光强度可以实现混沌同步。通过对功率谱和李雅普诺犬指数的分析，可以确信所研究的激光系统处于混沌状态。     

苦参注射液联合紫杉醇同步调强放疗对局部晚期非小细胞肺癌患者生活质量的影响

目的:观察复方苦参注射液联合周剂量紫杉醇同步调强放射(intensity modulated radiation therapy,IMRT)治疗局部晚期非小细胞肺癌(non-small lung cancer,NSCLC)的放射性肺损伤及对生活质量的影响.方法:64例局部晚期非小细胞肺癌患者随机分为治疗组及对照组,32...     

现代放疗的体位固定技术与发展

在我国虽然放疗开展起步较晚，但发展很快。体位固定装置使用，使得放疗的重复性和稳定性得到了一个很大的提高。随着放疗技术的发展，放疗的体位固定装置也得到了不断的完善和改进。逐一介绍现代放疗中各部位的体位固定技术的操作程序及操作要点，以提高放射治疗的精度。     

外场操控单分子的电子转移动力学特性

研究单分子的电子转移动力学特性并进行可靠的量子操控是应用单分子于量子信息领域的先决条件.利用电场改变单分子与周围电子受体之间的库仑势垒,操控PMMA聚合物薄膜中的染料SR单分子的电子转移,发现分子荧光对电场响应存在增强效应.将电流引入染料SR单分子/ITO半导体纳米粒子系统中,观察到了电流操控下的单分子荧光强度熄灭效应,电子转移率达到91％.     

肿瘤放射治疗研究进展

 随着计算机技术的飞速发展,放射物理学、放射生物学、分子生物学及影像学技术的发展与之有机结合,放射治疗取得了革命性的进步,已由二维治疗走向三维治疗,由常规放疗走向精确放疗。本文综述放射物理、放射生物及临床放疗的研究进展,并对放射治疗的未来进行展望。