1 中国科学院合肥物质科学研究院合肥 230031
2 中国科学技术大学合肥 230026
3 中国科学技术大学第一附属医院合肥 230001
Gamma（γ）分析是剂量验证、剂量分布比较最重要的手段，由于不同剂量分布的坐标系定义/方向，基准点设置不一致，进行γ分析时往往要对待比较的剂量分布进行对齐，而目前常用的γ分析软件的对齐手段简单，在处理大照射野剂量分布时有显著错误，严重影响了剂量分析比较的准确性。二维剂量分布对齐的要求是在只进行平移、旋转等空间变换，从而达到两张剂量图上相应剂量点的空间位置一致。因为不同点之间的距离在对齐过程中必须是不变的，所以，本研究将对齐问题转化为刚性配准问题。本文采用基于归一化互相关的刚性配准方法，将治疗计划系统计算的剂量分布图与实际测量的剂量分布图进行配准，并输出配准后相应的平移量。选取36组计划系统和实测中心点一致的pinnacle3治疗计划系统设计的静态调强质量保证数据，其中，18组为小照射野，另18组为大照射野，使用PTW VeriSoft软件分别计算其在3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm通过标准下γ通过率。对于小照射野，直接计算与VeriSoft对齐后和刚性配准后的不同标准γ通过率结果均基本相当，其中在3%/3 mm通过标准下，VeriSoft对准后和刚性配准后与直接计算的γ通过率平均差异分别为0.5%和0.3%。对于大照射野，与直接计算的γ通过率结果相比，18组病例在VeriSoft对齐后于3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm通过标准下的γ通过率平均差异分别为17.1%、23.3%和28.3%，均呈现较大差异。而刚性配准后与直接计算在3%/3 mm、3%/2 mm和2%/2 mm标准下γ通过率的平均差异分别为0.4%、1.1%和2.3%，平均差异均较小。刚性配准解决了VeriSoft在处理大照射野剂量分布时存在显著错误的问题，其可以作为放射治疗计划剂量验证时一种适用于不同照射野剂量分布对齐的方法。
γ分析 归一化互相关 VeriSoft 刚性配准 剂量分布比较 Gamma analysis Normalized cross-correlation VeriSoft Rigid registration Dose distribution comparison 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(4): 040303
1 吉利学院 汽车工程学院, 四川 成都 641423
2 四川大学 国家生物医学材料工程技术研究中心, 四川 成都610064
3 武警警官学院 基础部, 四川 成都610213
4 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳621900
将10,12-二十五碳二炔酸自组装成纳米剂量囊泡后, 均匀分散于组织等效的凝胶载体中研制出用于三维剂量分布测量的辐射变色凝胶剂量计。用电镜观测了囊泡形貌; 用Co-60源对凝胶剂量计进行辐照; 测试并研究了凝胶剂量计对剂量的变色响应、辐射后效应、扩散效应等剂量学性能; 利用该凝胶剂量计实测了Co-60射线在组织等效凝胶中的深度剂量分布。结果表明: 该辐射变色凝胶剂量计在100~1000 Gy剂量范围内对γ射线辐照具有良好的剂量响应线性, 同时克服了扩散效应、辐射后效应、成型能力差等现有凝胶剂量计的不足。该辐射变色凝胶剂量计可用于辐射加工、科学实验和放射治疗等三维剂量分布测量。
辐射变色凝胶剂量计 三维剂量分布 纳米囊泡 辐射后效应 扩散效应 Radiochromic gel dosimeter 3D dose distribution Nano vesicles Post radiation effect Diffusion effect
华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)Britton Chance生物医学光子学研究中心， 湖北 武汉 430074
复杂生物组织中光传输的精确模拟一直是组织光学的研究热点。利用新近发布的光在体素化三维结构组织中传输的蒙特卡罗模拟软件(MCVM)，采用目前国际上分辨率最高的人体结构数据集，模拟光在人体前臂组织中的传输，得到了组织中光吸收量的分布信息和空间分布特征，探讨了前臂组织的三维解剖结构对光传输和分布的影响。结果显示，三维解剖结构对光传输和分布有显著影响；相比于前人普遍采用光在多层组织中传输的蒙特卡罗模拟软件(MCML)和层状模型所得的模拟结果，能更真实地反映光的传输和分布。该研究可为光动力疗法(PDT)、红外疗法等光保健与治疗技术提供定量的参考信息，具有一定的临床价值。
医用光学 光吸收量分布 蒙特卡罗模拟软件(MCVM) 前臂光动力治疗
1 三峡大学 理学院,湖北 宜昌 443002
2 四川大学 物理科学与技术学院,成都 610064
采用Monte-Carlo程序EGSnrcMP对能量为0.8 MeV的电子束辐照烟气脱硫脱硝反应器中的剂量分布进行了模拟计算,将计算的结果运用MATLAB 数学分析软件进行了数据处理,对能量为0.5 MeV的电子束辐照烟气脱硫脱硝反应器中的剂量分布进行了模拟计算,并与文献中实验测量值进行了比较。结果表明:采用EGSnrcMP程序计算所得到的剂量与实验结果吻合。
电子束 Monte-Carlo方法 EGSnrcMP系统 剂量分布 烟气脱硫脱氮 electron beam Monte-Carlo method EGSnrcMP system dose distribution flue gas desulfurization and denitrification
哈尔滨工业大学 超精密光电仪器工程研究所,黑龙江 哈尔滨 150001
在兼顾胶层的光吸收特性、直写光束的高斯分布特征以及直写光束与胶层相对运动的情况下,建立了直角坐标激光直写的动态曝光模型以有效预测线条的线宽和侧壁角。仿真实验表明:以恒值高斯光强曝光时,该模型与等效仿真条件下的Dill 曝光模型仿真结果完全一致,进一步证明了该模型的有效性和正确性,解决了目前在激光直写中存在的只能预测线宽或在忽略光刻胶吸收作用的情况下粗略估计直写线条轮廓的问题。同时,基于该模型分别分析了直写光功率和直写速度对线条轮廓的影响机理,为优化激光直写工艺的加工参量提供了一种有效的分析途径。
激光直写光刻 曝光量分布 Dill 曝光模型 线条轮廓 laser direct writing photolithography exposure dose distribution Dill exposure model line profile
哈尔滨工业大学,超精密光电仪器工程研究所,黑龙江,哈尔滨,150001
提出了一种S曲线光强控制模型的参数优化方法.在分析S曲线光强控制模型的参数变化对线条闭合质量影响的基础上,以对接区域曝光量分布曲线恰好存在一个极值点时为最优,确定出光强控制模型中的圆弧弧度θ和曲率半径R的函数关系.基于该优化方法的对接区域长度由θ唯一确定,且当θ较小时,其仅为斜线段光强控制方法确定的对接长度的2倍.实验结果与理论分析吻合,表明该优化方法进一步增加了对接区域曝光量分布的有效过渡长度,减缓了曝光量在路径方向上的变化速率,从而在保证直写效率的同时提高了线条对接质量.
S曲线光强控制 激光直写 参数优化 对接质量 曝光量分布 S-curve intensity control laser direct writing parameter optimization joint quality exposure dose distribution
