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uRT-TPS和Monaco-TPS对同一直线加速器在多癌种放射剂量计算方面差异的比较

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中国癌症杂志 2024年第1期34卷 82-89页

作者：杨彦举方应涛高大地王佳舟赵俊胡伟刚复旦大学附属肿瘤医院放疗科复旦大学上海医学院肿瘤学系上海200032

背景与目的:近年来国产放疗设备及相关软件发展迅速,检验设备和软件的功能性及稳定性是必不可少的环节,本研究主要比较uRT-治疗计划系统(treatment planning system,TPS)和Monaco-TPS在常见癌症调强适形放疗(intensity-modulated radiat... 详细信息

背景与目的:近年来国产放疗设备及相关软件发展迅速,检验设备和软件的功能性及稳定性是必不可少的环节,本研究主要比较uRT-治疗计划系统(treatment planning system,TPS)和Monaco-TPS在常见癌症调强适形放疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)计划剂量学和危及器官(organ at risk,OAR)体积计算方面的差异,评估使用uRT-TPS对Infinity直线加速器(瑞典Elekta公司)进行剂量计算的可行性。方法:选取直肠癌、肺癌、乳腺癌和鼻咽癌共20例患者作为研究对象,分别在uRT-TPS和Monaco-TPS中对各病例完成IMRT计划制订。在计划靶区(planning target volume,PTV)处方剂量体积相同条件下比较靶区剂量均匀性、适形性和OAR的平均剂量、最大剂量等参数。在同一直线加速器中比较验证uRT-TPS和Monaco-TPS的通过率。对比uRT-TPS和Monaco-TPS在计划跳数(monitor units,MU)、源皮距(source skin distance,SSD)和OAR的重建体积差异。结果:uRT-TPS和Monaco-TPS均可获得满足临床要求的放疗计划。靶区剂量具有可比拟的均匀性和适形性,uRT-TPS在靶区的最大剂量平均降低1.1 Gy(P=0.006)。对于乳腺癌和肺癌,Monaco-TPS的正常肺组织剂量较低(P95%)验证结果均满足临床要求。uRT-TPS感兴趣区的体积计算小于MonacoTPS(P<0.05)。结论:对于常见肿瘤的放疗计划,uRT-TPS可以优化出与Monaco-TPS同等水平的IMRT计划。使用uRTTPS对Infinity直线加速器进行剂量计算具有可行性。

关键词：调强适形放疗 uRT-治疗计划系统 Monaco-治疗计划系统

基于概率神经网络的放疗加速器多叶准直器系统故障识别诊断研究

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北京生物医学工程 2024年第1期43卷 78-82,87页

作者：杨皓文罗吉高大地邸元帅复旦大学附属肿瘤医院放疗射治疗中心上海200032

目的随着当前医院肿瘤患者放疗数量的日益增长,对放疗设备持续稳定治疗的要求越来越高。放疗直线加速器是放射治疗的主要设备,多叶准直器(multileaf collimator,MLC)是调强放疗最为频繁的系统之一,但其故障发生率较高,一旦发生故障宕机... 详细信息

目的随着当前医院肿瘤患者放疗数量的日益增长,对放疗设备持续稳定治疗的要求越来越高。放疗直线加速器是放射治疗的主要设备,多叶准直器(multileaf collimator,MLC)是调强放疗最为频繁的系统之一,但其故障发生率较高,一旦发生故障宕机,不仅影响患者治疗效果,还会给医院带来经济损失。因此,快速准确识别并排除故障,对保障MLC系统的正常运行具有重要意义。本文提出一种基于概率神经网络(probabitistic neural network,PNN)的MLC系统故障识别诊断方法,为MLC系统的不同故障现象和类型提供维修依据。方法结合复旦大学附属肿瘤医院医科达放疗加速器故障维修经验及日常报错记录,整理分析MLC系统构成及常见故障现象共140例,统计研究常见故障下设备状态的各项参数数据。选取能够表征故障特征的信息作为输入向量和故障分类输出向量,用不同特征输入向量的组合代表不同的故障类型。数据归一化乱序处理后,创建PNN神经网络模型并进行训练。最后对比分析故障的实际分类和预测分类结果。结果通过分类结果对比和混淆矩阵可知,训练集样本一共98个,预测对比精确度为100%;测试集样本一共42个,预测对比精确度为97.619%,训练总时间为4.626 s。结论基于PNN概率神经网络的MLC系统故障识别诊断模型具有训练速度快、容错性好、识别诊断精准度高等优势。

关键词：放疗加速器多叶准直器概率神经网络故障识别精确度

Developmental regulation of neuronal gene expression by Elongator complex protein 1 dosage

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Journal of Genetics and Genomics 2022年第7期49卷 654-665页

作者： Elisabetta Morini dadi gao Emily M.Logan Monica Salani Aram J.Krauson Anil Chekuri Yei-Tsung Chen Ashok Ragavendran Probir Chakravarty Serkan Erdin Alexei Stortchevoi Jesper Q.Svejstrup Michael E.Talkowski Susan A.Slaugenhaupt Center for Genomic Medicine Massachusetts General Hospital Research InstituteBostonMAUSA Department of Neurology Massachusetts General Hospital Research Institute and Harvard Medical SchoolBostonMAUSA Program in Medical and Population Genetics and Stanley Center for Psychiatric Research Broad Institute of Harvard and MITCambridgeMAUSA Department of Life Sciences and Institute of Genome Sciences National Yang Ming Chiao Tung UniversityTaiwanChina Bioinformatics and Biostatistics The Francis Crick InstituteLondonUK Mechanisms of Transcription Laboratory The Francis Crick InstituteLondonUK Department of Cellular and Molecular Medicine Panum InstituteUniversity of CopenhagenCopenhagenDenmark

Familial dysautonomia(FD), a hereditary sensory and autonomic neuropathy, is caused by a mutation in the Elongator complex protein 1(ELP1) gene that leads to a tissue-specific reduction of ELP1 protein. Our work to generate a phenotypic mouse model for FD headed to the discovery that homozygous deletion of the mouse Elp1 gene leads to embryonic lethality prior to mid-gestation. Given that FD is caused by a reduction, not loss, of ELP1, we generated two new mouse models by introducing different copy numbers of the human FD ELP1 transgene into the Elp1 knockout mouse(Elp1) and observed that human ELP1 expression rescues embryonic development in a dose-dependent manner. We then conducted a comprehensive transcriptome analysis in mouse embryos to identify genes and pathways whose expression correlates with the amount of ELP1. We found that ELP1 is essential for the expression of genes responsible for nervous system development. Further, gene length analysis of the differentially expressed genes showed that the loss of Elp1 mainly impacts the expression of long genes and that by gradually restoring Elongator, their expression is progressively rescued. Finally, through evaluation of co-expression modules, we identified gene sets with unique expression patterns that depended on ELP1 expression.

关键词： ELP1 Elongator Transcriptional elongation Familial dysautonomia Neurodevelopmental disease

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应对气候变化是改善全球治理的重要内容

中国科学院院刊 2017年第9期32卷 1022-1028页

作者：周大地高翔国家发展和改革委员会能源研究所北京100038

气候变化是具有科学支撑的严肃事实,因此应对气候变化既是实现可持续发展的必需,也是全球治理的重要领域。《巴黎协定》是国际合作应对人类共同挑战的重要进展,绿色低碳发展已经成为世界主流共识。实现全球应对气候变化的共同目标,需要... 详细信息

气候变化是具有科学支撑的严肃事实,因此应对气候变化既是实现可持续发展的必需,也是全球治理的重要领域。《巴黎协定》是国际合作应对人类共同挑战的重要进展,绿色低碳发展已经成为世界主流共识。实现全球应对气候变化的共同目标,需要各国加强合作,不断强化应对气候变化行动。发达国家要尽快实现低碳转型发展,发展中国家也要加快低碳创新发展。中国在全球气候治理中发挥了积极建设性的作用,在五大发展理念的指导下,中国应对气候变化的战略和政策将不断强化和实施,从而为全球气候治理作出应有的更大贡献。

关键词：气候变化绿色发展低碳转型低碳创新全球治理

The n-resolved single-electron capture in slow O^(6+)-Ne collisions

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Chinese Physics B 2024年第7期33卷 16-20页

作者：崔述成邢大地朱小龙苏茂根高永郭大龙赵冬梅张少锋符彦飙马新文 Key Laboratory of Atomic and Molecular Physics Functional Material of Gansu Province College of Physics and Electronic EngineeringNorthwest Normal UniversityLanzhou 730070China Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou 730000China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

A study of single-electron capture(SEC) in 18-240 keV O^(6+)-Ne collisions has been conducted employing a combination of experimental and theoretical *** a reaction microscope,state-selective SEC cross sections and projectile scattering angle distributions were *** translational energy spectra for SEC reveal the prevailing capture into n=3 states of the projectile ion,with a minor contribution from n=4 ***,as the projectile's energy increases,the relative contribution of SEC n=4 states increases while that of SEC n=3 states ***,we computed state-selective relative cross sections and angular differential cross sections employing the classical molecular Coulomb over-the-barrier model(MCBM) and the multichannel Landau-Zener(MCLZ) model.A discernible discrepancy between the state-selective cross sections from the two theoretical models is apparent for the considered impact ***,regarding the angular differential cross sections,an overall agreement was attained between the current experimental results and the theoretical results from the MCLZ model.

关键词： charge exchange state-selective cross sections angular differential cross sections COLTRIMS

State-selective charge exchange cross sections in collisions of highly-charged sulfur ions with helium and molecular hydrogen

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Chinese Physics B 2024年第2期33卷 29-33页

作者：朱小龙崔述成邢大地徐佳伟 B.Najjari 赵冬梅郭大龙高永张瑞田苏茂根张少锋马新文 Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou 730000China School of Nuclear Science and Technology University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Key Laboratory of Atomic and Molecular Physics and Functional Materials of Gansu Province College of Physics and Electronic EngineeringNorthwest Normal UniversityLanzhou 730070China Joint Laboratory of Atomic and Molecular Physics Northwest Normal University and Institute of Modern PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730070China Advanced Energy Science and Technology Guangdong LaboratoryHuizhou 516000China

The state-selective cross section data are useful for understanding and modeling the x-ray emission in celestial *** the present work,using the cold target recoil ion momentum spectroscopy,for the first time we investigated the state-selective single electron capture processes for S^(q+)–He and H_(2)(q=11–15)collision systems at an impact energy of q×20 keV and obtained the relative state-selective cross *** results indicate that only a few principal quantum states of the projectile energy level are populated in a single electron capture *** particular,the increase of the projectile charge state leads to the population of the states with higher principal quantum *** is also shown that the experimental averaged n-shell populations are reproduced well by the over-barrier *** database is openly available in Science Data Bank at 10.57760/sciencedb.j00113.00091.

关键词： highly charged sulfur ion charge exchange state-selective cross sections COLTRIMS

不同CT-RED校准曲线对肿瘤靶区和危及器官剂量分布的影响研究

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中国癌症杂志 2021年第9期31卷 828-837页

作者：杨彦举钟阳胡伟刚高大地赵俊复旦大学附属肿瘤医院放疗科复旦大学上海医学院肿瘤学系上海200032

背景与目的:肿瘤部位的精准放疗取决于治疗靶区精准的剂量分布,探究使用不同计算机体层成像值-相对电子密度(computed tomography value to the relative electron density,CT-RED)校准曲线对计算各部位肿瘤剂量分布的影响,同时探索拟... 详细信息

背景与目的:肿瘤部位的精准放疗取决于治疗靶区精准的剂量分布,探究使用不同计算机体层成像值-相对电子密度(computed tomography value to the relative electron density,CT-RED)校准曲线对计算各部位肿瘤剂量分布的影响,同时探索拟合一条CT-RED校准曲线的方法。方法:使用复旦大学附属肿瘤医院的两台CT定位机分别对CIRS-062型电子密度模体扫描,获得两组不同部位(头、胸、腹)临床扫描协议的CT-RED校准曲线,并综合各曲线优化出一条改良CT-RED曲线。使用原始及改良CT-RED曲线在治疗计划系统(treatment planning system,TPS)中分别计算各病例计划靶区(planning target volume,PTV)(鼻咽癌、肺癌和宫颈癌各16例)和危及器官(organ at risk,OAR)的剂量分布。最后在各肿瘤中选取5例来验证改良CT-RED曲线的可行性。结果:采用不同校准曲线计算出的剂量在腹部和头颈部中差异较小(<1.00%和<1.13%),但在肺部低密度区域有较大差异(2.50%);使用改良CT-RED曲线与标准CT-RED曲线分别计算头、胸和腹部肿瘤获得的剂量分布无显著差异(<1.00%)。结论:计算不同部位肿瘤的剂量分布应选取对应的CT-RED校准曲线。在具有多台CT定位机的中心也可选择改良CT-RED校准曲线方案以降低选错校准曲线的潜在风险。

关键词：相对电子密度不同计算机体层成像值-相对电子密度放疗

基于气动肌腱混合驱动上肢康复装置的开发与研制

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中国医学物理学杂志 2019年第8期36卷 950-956页

作者：高大地邹任玲王麒铭上海理工大学医疗器械与食品学院

目的:设计一款基于气动肌腱混合驱动的上肢康复装置。该装置一方面可增加康复训练装置的柔顺性,降低使用者在康复训练中被造成二次伤害的可能性,另一方面兼顾到对肩关节大范围高效率康复治疗的追求。方法:首先根据人因工程学确定上肢各... 详细信息

目的:设计一款基于气动肌腱混合驱动的上肢康复装置。该装置一方面可增加康复训练装置的柔顺性,降低使用者在康复训练中被造成二次伤害的可能性,另一方面兼顾到对肩关节大范围高效率康复治疗的追求。方法:首先根据人因工程学确定上肢各关节运动角度范围,通过D-H法对其进行正向运动学求解得到外骨骼末端运动轨迹。然后,进行动力学建模与分析,求出各个关节驱动所需扭矩。最后设计合理的控制系统,对装置各个关节运动进行数学模型建立并进行Matlab/Simulink仿真验证控制系统的合理性。结果:得到基于气动肌腱混合驱动的上肢康复装置的末端运动轨迹、关节运动角度和驱动扭矩并设计其控制系统。结论:研究结果对基于气动肌腱混合驱动的上肢康复装置控制系统的上下位机程序编写提供良好的参考依据,并对上肢康复训练器械的开发具有指导意义。

关键词：上肢外骨骼气动肌腱运动学分析动力学分析控制系统

铁矿剥离废石与铁尾矿用作砂石骨料存在的问题及解决措施

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山西冶金 2024年第2期47卷 92-93,177页

作者：杨学腾常婷高超山西低碳环保产业集团有限公司固废(土壤)事业部山西太原030000 山西大地控股绿色矿山发展有限公司工程技术部山西太原030000

综合统计全国与山西省铁矿床分布、成因、矿石特征及各类铁矿床剥离废石与尾矿特征,结合铁矿剥离废石与尾矿在混凝土中的应用研究进展,分析剥离废石与尾矿制备砂石骨料存在的问题并提出解决措施。

关键词：铁矿剥离废石尾矿砂石骨料