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用于医学成像的碲锌镉单极型探测器研究进展

半导体光电 2013年第2期34卷 171-179页

作者：张秋实卢闫晔谢肇恒杨昆任秋实北京大学生物医学工程系北京100871 河北大学测控系河北保定071000

碲锌镉(CdZnTe)半导体材料具有探测效率高、能量分辨率高和体积小重量轻的特点,是公认的最有希望成为下一代伽马射线探测装置的材料。然而,空穴俘获导致的电荷收集不完全限制了碲锌镉半导体探测器的性能。解决空穴俘获最有效的方法是单... 详细信息

碲锌镉(CdZnTe)半导体材料具有探测效率高、能量分辨率高和体积小重量轻的特点,是公认的最有希望成为下一代伽马射线探测装置的材料。然而,空穴俘获导致的电荷收集不完全限制了碲锌镉半导体探测器的性能。解决空穴俘获最有效的方法是单极型探测器技术。文章首先简要介绍半导体探测器中电荷收集的相关理论,然后重点阐述单极型探测器技术的实现方法,包括各种电极的结构设计原理、典型的探测器原型机介绍、性能特点及其结构设计的优缺点。最后简要展望了碲锌镉半导体探测器未来的发展方向。

关键词：碲锌镉空穴俘获权重电势电极设计

Off-Axis Imaging in Keel-Edge Pinhole Single Photon Emission Computed Tomography System Based on Monte Carlo Simulation

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Chinese Physics Letters 2016年第4期33卷 155-158页

作者：李素莹谢肇恒黄智宇杨昆徐白萱任秋实 Department of Biomedical Engineering College of EngineeringPeking University Department of Control Technology and Instrumentation College of Quality and Technical SupervisionHebei University General Hospital of Chinese People's Liberation Army

Monte Carlo simulation is applied to investigate the off-axis effect in keel-edge pinhole single photon emission computed tomography imaging. Aiming at finding the effective field of view （FOV） for imaging, we simulate point source in off-axis imaging （0, 4, 8 and 12ram from the central rotation axis） of different collimator designs （channel height with 1.38, 1 and 0.5mm） with a fixed aperture diameter. Tradeoff curves of rms resolution and sensitivity are plotted to determine the effective FOV for different channel height pinhole collimators. The parameterized model can be further incorporated into image reconstruction algorithms, which compensates for the off-axis effect and is used as a reference for multi-pinhole design.

关键词： of is in SPECT for FOV

Tc-DTPA经脑细胞外间隙给药后的动态分布及消除规律

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北京大学学报(医学版) 2023年

作者：邹晶高天姿汪洋任蒙蒙刘东阳龙仁成雨萌刘萌徐正仁谢肇恒吕鹏宇袁兰韩鸿宾北京大学第三医院放射科北京大学第一医院核医学科北京大学医学部医学技术研究院北京大学第三医院药物临床试验机构北京大学药学院化学生物学系北京市磁共振成像设备与技术重点实验室北京大学工学院力学与工程科学系北京大学药学院天然药物化学学系

目的：探索99mTc-二乙基三胺五乙酸(99mTc-DTPA)经脑细胞外间隙(extracellular space， ECS)途径在不同脑区给药后，正常成年大鼠脑内及全身的药物动态分布及消除规律。方法：使用鼠脑立体定位仪将SD大鼠固定，将体积为2 μL、放射性活... 详细信息

目的：探索99mTc-二乙基三胺五乙酸(99mTc-DTPA)经脑细胞外间隙(extracellular space， ECS)途径在不同脑区给药后，正常成年大鼠脑内及全身的药物动态分布及消除规律。方法：使用鼠脑立体定位仪将SD大鼠固定，将体积为2 μL、放射性活度为3.7 MBq (100 μCi) 的99mTc-DTPA分别注入大鼠的尾状核区和丘脑区后，使用小动物单光子发射型计算机断层扫描/计算机断层扫描(single photon emission computed tomography/computed tomography， SPECT/CT)在不同时间显像，连续观察示踪剂的动态分布和消除规律。生物体内分布实验是在大鼠丘脑区和尾状核区注入99mTc-DTPA，4 h后处死大鼠，收集血液、尿液，取大脑、小脑、心、肝、脾、肺、肾，称重后用γ计数器测定其放射性强度。结果：99mTc-DTPA经脑ECS途径给药后，放射性分布浓聚于脑、肾和膀胱，左侧尾状核区给药的示踪剂优先向右侧小脑引流，右侧尾状核区给药的示踪剂优先向左侧小脑引流，尾状核区给药存在“对侧小脑优势引流”现象，而丘脑区给药后会优先向同侧小脑引流。给药4 h后，尿液、小脑和大脑出现高放射性摄取，其次是血液和肾，心、肝、脾、肺的放射性摄取值均较低，主要经泌尿系统排泄。结论：经脑ECS途径给药是一种极具前景的给药方法，但不同脑区经该途径给药后的动态分布与消除规律存在明显差异，本研究进一步拓展了“脑分区”的内容与意义，也为未来经脑ECS途径给药进行脑病治疗和新药研发提供了理论基础。

关键词： Tc-DTPA 脑细胞外间隙细胞外液组织分布

用于核医学成像的硅光电倍增管光电探测器的研究进展

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中国医疗设备 2016年第9期31卷 73-79页

作者：谢肇恒周坤李素莹田涧杨昆任秋实北京大学生物医学工程系北京100871 河北大学质量技术监督学院测量控制技术与仪器系河北保定100871

硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,Si PM)是近年来逐渐兴起的一种用于核医学的光电探测器件,其具有尺寸小、工作电压低、对磁场不敏感等优点,具有替代传统光电倍增管的巨大潜力。本文首先介绍Si PM探测器的相关原理,然后重点阐述Si... 详细信息

硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,Si PM)是近年来逐渐兴起的一种用于核医学的光电探测器件,其具有尺寸小、工作电压低、对磁场不敏感等优点,具有替代传统光电倍增管的巨大潜力。本文首先介绍Si PM探测器的相关原理,然后重点阐述Si PM制备的相关工艺,讨论了各种不同工艺的特点及性能。其次,本文列举了针对不同用途所开发的Si PM前端读出专用集成电路,以及相应的电子学性能。最后介绍了有关Si PM探测器应用在PET、PET/MR中的最新进展,并对Si PM探测器的未来发展趋势进行了展望。

关键词：硅光电倍增管雪崩光电二极管互补金属氧化物半导体读出专用集成电路正电子发射断层扫描

基于多智能体近端策略优化的多信道动态频谱接入

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电子学报 2024年第6期52卷 1824-1831页

作者：陈平平张旭谢肇鹏丘毓萍方毅福州大学先进制造学院福建晋江362251 福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 广东工业大学信息工程学院广东广州510006

为了在多用户多信道通信场景中应用动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access,DSA)技术提高通信效率,保证用户公平,本文基于多智能体近端策略优化(Multi-Agent Proximal Policy Optimization,MAPPO)提出了MAPPO-DSA算法.该算法首先针对单... 详细信息

为了在多用户多信道通信场景中应用动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access,DSA)技术提高通信效率,保证用户公平,本文基于多智能体近端策略优化(Multi-Agent Proximal Policy Optimization,MAPPO)提出了MAPPO-DSA算法.该算法首先针对单信道接入在多个信道同时空闲时存在的频谱浪费问题,使用多信道接入作为解决方案.同时,多信道接入导致状态空间与动作空间指数增长,计算成本高,学习难度大.为此本文引入MAPPO深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)算法,在复杂环境中高效学习和优化接入策略.通过设计优化MAPPO中观测及奖励等强化学习要素和共享网络参数来保证用户公平.最后,在不同场景下的实验结果表明,所提出的MAPPO-DSA能够学习到近似最优的接入策略,部分场景中的网络吞吐量逼近理论上限,显著优于现有算法,且有效保证用户公平.

关键词：动态频谱接入深度强化学习多智能体近端优化多信道接入

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分子医学影像研究进展(上)

中国医疗设备 2015年第2期30卷 1-6页

作者：李素莹孟祥溪周坤谢肇恒丁翼晨杨昆任秋实北京大学工学院生物医学工程系北京100871

分子医学影像技术应用影像学的方法对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性与定量研究,极大地改变着我们对于生理作用机制、药物研发、疾病诊断与评估方面的认识角度和研究方法。本文综述了其核心技术的研究进展与应用分析,指... 详细信息

分子医学影像技术应用影像学的方法对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性与定量研究,极大地改变着我们对于生理作用机制、药物研发、疾病诊断与评估方面的认识角度和研究方法。本文综述了其核心技术的研究进展与应用分析,指出分子医学影像技术在生物医学工程研究和临床诊断中的重要性。

关键词：分子医学影像成像设备多模态成像 CT 磁共振核医学超声成像光学分子影像技术

表达抑癌基因IL-24的短双歧杆菌对头颈部鳞癌治疗作用的体内研究

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表达抑癌基因IL-24的短双歧杆菌对头颈部鳞癌治疗作用的体内研究

2017全国口腔颌面——头颈肿瘤外科学术研讨会

作者：王琳 Ivan Vuletic 邓动梅 Wim Crielaard 谢肇恒周克迪张锦明孙红芳任秋实郭传瑸北京大学口腔医院·口腔颌面外科北京大学工学院·生物医学工程系阿姆斯特丹牙科研究中心·预防口腔医学系中国人民解放军总医院·核医学科

研究背景:实体瘤乏氧区的存在是肿瘤细胞逃逸机体免疫及抵抗放化疗的主要原因,因此利用可存活于该区域且益生的细菌作为肿瘤靶向治疗的载体越来越受到关注。基于课题组前期研究基础,本研究利用携带抑癌基因白介素-24的短双歧杆菌作用于... 详细信息

研究背景:实体瘤乏氧区的存在是肿瘤细胞逃逸机体免疫及抵抗放化疗的主要原因,因此利用可存活于该区域且益生的细菌作为肿瘤靶向治疗的载体越来越受到关注。基于课题组前期研究基础,本研究利用携带抑癌基因白介素-24的短双歧杆菌作用于头颈部鳞状细胞癌的荷瘤动物,探究其靶向性和治疗作用,为利用肿瘤乏氧区和治疗靶向治疗载体开发提供理论依据。方法和结果:通过电转化方法,我们构建了携带有IL-24、GFP及对照质粒的双歧杆菌转化株***-IL24,***-GFP和***-Control。为了验证双歧杆菌在荷瘤动物体内的靶向性,我们将短双歧杆菌转化株***-IL24和***-GFP经尾静注射进入荷瘤动物体内,分别在注射后1天,3天,7天收集裸鼠的主要脏器,研磨后进行铺板培养。在探索双歧杆菌转化株的治疗作用时,我们随机将30只Balb/c荷瘤裸鼠分为***-IL24,***-GFP以及PBS组。经尾静脉注射持续两周,每周2-3次,每次注射前测量肿瘤大小。我们利用实时正电子发射断层显像/X线计算机体层成像(PET/CT)结合18F-2-(5-氟-戊基)-2-甲基丙二酸([18F]-ML-10)显像剂检测比较对照组和处理组的凋亡诱导作用。实验结束后收集肿瘤组织便于免疫印迹技术检测比较肿瘤凋亡相关蛋白的表达。研究结果表明,我们构建的短双歧杆菌转化株***-IL24或***-GFP在七天后均可靶向定植于肿瘤组织,而不出现在主要脏器中。携带有IL-24的短双歧杆菌转化株与对照组相比,引起肿瘤细胞的凋亡作用更明显。该组中促凋亡蛋白Bim和Cleaved Caspase-3的表达较对照组高,抑凋亡蛋白Bcl-2的表达较对照组低。结论:携带有IL-24的短双歧杆菌转化株***-IL24可以作为一种安全的肿瘤靶向治疗载体。

关键词：短双歧杆菌头颈部鳞状细胞癌靶向治疗载体白介素-24 正电子发射断层显像/X线计算机体层成像 [18F]-ML-10

来源： cnki会议评论

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一种新型的小动物四模态分子医学影像系统

中国医疗设备 2015年第2期30卷 7-10页

作者：周坤孟祥溪谢肇恒李素莹田涧杨昆任秋实北京大学工学院生物医学工程系北京100871

本文介绍了一种新型的小动物四模态分子影像系统的研发。该系统集成了计算机断层成像(computed tomography,CT)、正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)、单光子发射计算机断层成像(single-photon emission computed to... 详细信息

本文介绍了一种新型的小动物四模态分子影像系统的研发。该系统集成了计算机断层成像(computed tomography,CT)、正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)、单光子发射计算机断层成像(single-photon emission computed tomography,SPECT)和荧光分子断层成像(fluorescence molecular tomography,FMT)四种模态。对小鼠肿瘤-炎症模型的成像结果显示,融合了各个模态的综合重建结果可以提供较单一模态更加丰富的结构、功能代谢信息。

关键词：四模态分子医学影像 CT PET SPECT 荧光分子断层成像图像融合

表达抑癌基因IL-24的短双歧杆菌对头颈部鳞癌治疗作用的体内研究

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