磁感应热疗联合125I籽源近距离放疗研究

 磁感应热疗植入合金热籽与放射籽源在尺度上处于同一水平,当热籽和放射籽源同时植入肿瘤组织,热场和辐射将共同作用于肿瘤细胞,提高肿瘤细胞的杀灭作用.本文应用电磁学理论计算射频磁场中热籽和放射籽源的产热功率.并将不同分布的热籽和放射籽源置于磁感应设备射频磁场中,调节磁场参数,观察不同条件下的温升曲线.同时研究了放射籽源在磁感应射频磁场下的升温情况以验证放射籽源的安全性,以及合金热籽与放射籽源混合排布情况下的升温情况以验证联合治疗的有效性.理论计算和实验结果表明,放射籽源在磁感应治疗射频磁场下(50~500kHz)磁热效应不显著,其用于热放疗的安全性得到验证.将放射籽源与热籽混合植入琼脂体模和离体肌肉组织,在介质植入区域内温度均远超过43℃,可实现植入区域内热疗对放疗的增敏作用.     

人宫颈癌HeLa细胞热疗中的量效与剂量

以人宫颈癌HeLa细胞热损伤为模型,探索新的更简便、准确的热剂量学方法,为临床热疗热剂量的应用提供实验依据。将HeLa细胞经相应温度(37～70℃)和时间(1～30min)的水浴热处理之后,噻唑蓝比色法(MTT法)检测细胞增殖抑制率,流式细胞仪检测细胞凋亡率和坏死率,克隆形成实验观察加热后细胞克隆形成能力。利用热生物学效应的等效关系分析热损伤实验数据,拟合HeLa细胞的热剂量-效应曲线。结果显示,在相同温度下,随着热疗时间的延长,细胞的增殖抑制率增强,存活率降低,克隆形成能力显著降低。在相同时间下,随着热疗温度的增加出现相同的效果。等效热剂量与3种增殖检测方法的实验数据初步吻合,其中克隆形成和流式方法吻合程度较高,MTT法误差较大,不建议作为热疗后细胞增殖检测的常规方法。因此,HeLa细胞在热疗中的量效关系研究对肿瘤热疗实验和临床有一定的参考价值。     

基于模拟退火算法的磁感应治疗热籽分布

肿瘤区域内的热籽适形分布算法是肿瘤磁感应治疗计划系统中的一个关键技术,其核心问题是使用最小数量的热籽达到预期的温度场分布。为解决热籽适形分布问题,该文提出了结合热籽产热传热学的模拟退火算法。分析了应用模拟退火算法解决热籽分布问题的计算方法,包括热籽分布模型的设计、产热传热模型的建立以及退火计划的设计。考虑到热籽分布问题的特殊性,重新定义了初始温度与停止条件、评价函数与接受概率、退火策略以及具体计算步骤。通过计算机仿真对肿瘤区域建模与网格化、热籽植入模型、温度场分布以及算法迭代进行了模拟,验证了应用模拟退火算法解决热籽分布问题的可行性。     

基于TEDS的分布式电学信号测量控制系统设计

基于电子数据表格、CAN总线和Modbus通讯协议设计了一种分布式电学信号测量控制系统。该测控系统由上位机、从节点、总线构成。上位机是测控系统的主节点,实现从节点的管理、测量结果显示以及与用户的交互。从节点采用模块化设计,包括信号处理电路、TEDS信息存储单元、总线通讯接口电路、电源管理电路和AVR单片机,实现了多种电学信号转换和测量、执行器的控制以及与上位机的通讯。TEDS信息存储单元按照IEEE 1451标准规定的方式描述了节点的详细信息、校正模型等核心参数,并可通过标准指令被上位机读取。借助TEDS技术,系统中的从节点支持即插即用,自动识别。目前该测控系统已成功应用于大功率逆变电源设备中,运行稳定可靠。