An Dose Optimization Algorithm in Brachytherapy

高剂量率后装近距离治疗现在已成为放射治疗的常用方法之一,近距放射治疗计划系统的应用也越来越广泛,主要目的就是通过优化源的驻留位置和时间来改善剂量分布,提高治疗质量。提出了一种连续驻留位置和驻留时间的近距离放疗剂量优化算法。在插值路径为直线、照射源为点源的情况下,首先将驻留时间T看成是位置X的一个连续函数,计算每个参考剂量点的剂量,再用计算剂量和目标剂量值之差的加权平方和为目标函数,然后用复合型调优法求解最优的曲线参数。曲线可以根据具体情况进行分段,得到曲线后再用积分的数值逼近方法将其离散化,得到最终的驻留位置和驻留时间。实验结果表明,本算法不仅避免了负的驻留时间问题,还可使相邻驻留位置的驻留时间更加平滑;在最后的离散化过程中,可以得到不同的驻留位置和驻留时间结果,使计划具有更好的灵活性。Brachytherapy is an anti-tumor treatment by means of radioactive sources that are placed at short distances from the target tumor tissues and becoming more and more widely used.In this paper,we proposed an algorithm to optimize the dwell time of radioactive source for computer-based high-dose-rate afterloading implants planning system of brachytherapy.The dwell time was considered as a continuous function of the dwell position,calculated the dose values of referenced dose points.The minimal difference between these dose values and demanded dose values was used as the objective to get the optimized function parameters.The function curve could be separated to several sects.The optimized curve was dispersed using compound trapezoid formula to get the dwell positions and dwell times.This method could avoid the emergence of negative dwell time,and reduce the dwell time gradient as well.When dispersing the curves,different dwell times and dwell positions could be obtained,which made the brachytherapy treatment plan more flexible.国家自然科学基金资助项目(60371012、60701022

Computer Simulation of Nasopharyngeal Carcinoma Brachytherapy

近距离放疗是鼻咽癌治疗的主要手段之一。其计算机仿真可帮助医生制定详细的放疗方案,对鼻咽癌精确放疗具有显著意义。一个完整的鼻咽癌近距离放疗仿真的方案被提出。首先,对CT图像进行分割,重建三维组织模型。然后,设计了基于Ta-chih Lee细化算法的鼻咽腔放疗源虚拟输送路径。最后,对125I柱状放射源放射剂量分布进行了蒙特卡罗仿真。初步实现了鼻咽癌近距离放疗的计算机仿真。Brachytherapy is one of the major means of nasopharyngeal carcinoma treatments. Computer simulation of the process is of great value to radiotherapy planning. A complete solution for computer simulation of nasopharyngeal carcinoma brachytherapy was proposed. Firstly,the CT images of the nasopharyngeal tissues were segmented and the 3D models of nasopharyngeal tissues were reconstructed. Then the 3D delivery path of radioactive source based on Ta-chih Lee’s thinning algorithm was designed. Finally,the simulation of cylindrical 125I dose distribution was realized by Monte Carlo method. A primary computer simulation of nasopharyngeal carcinoma Brachytherapy was realized.国家自然科学基金项目(60601025);; 福建省科技重点项目(2005Y0018

福建省信息经济学学科发展报告

信息经济学是信息科学的一个分支学科,是一门研究信息的经济现象及其运动变化特征的科学。该文从信息经济学学科和实际发展两个角度,梳理国内外信息经济学科发展现状,分析福建省信息经济的发展趋势,重点阐述福建省信息经济技术研发、平台建设、产业发展以及相关政策措施等方面的进展,并针对福建省信息经济发展存在的问题,提出相应的对策建议

重离子治癌装置在中国申请专利情况分析报告

本报告从文献计量的角度出发，在“重离子治癌国际发展态势分析报告”基础上，把重离子治癌技术分为四大类——重离子治癌研究、加速器装置研究、治疗技术研究、重离子治疗与其他治疗方式的结合，结合技术分解，利用“关键词”、“关键词+IPC分类码”、“关键词+专利权人”等方式构建了以“重离子治癌”为主题，建立四个语义词组，构成四个检索策略，将检索结果进行研究领域筛选，并结合专家人工判读确定了分析数据，解读数据中的深层含义。同时根据分析得出该领域重要研究国家美国、德国、日本，并了解这些国家的相关科技政策与投入。得出①德国、美国、日本三国在重离子治癌研究方面的研究实力、影响力以及研发能力强；②德国、美国、瑞士、意大利是整个国际合作网络的中心，说明这些国家有较强的国际合作意愿，也从侧面反映了这些国家在这个研究领域的国际影响力。③中国的H指数为3，排在第三集团，第一作者发文机构分布中近代物理研究所排名在前10位。2016年研究所课题组要求以德国、日本为对象，采集中国科学院专利在线分析系统与incoPat数据库1990-2016年数据间数据，分析重离子治癌装备领域在中国申请专利情况以及技术分布等，特别是德国、日本两国在重离子治癌装备上的在中国的技术分布与布局分析，促进有效发挥近物所自身的技术优势，提前布局技术点与突破点，促进产业化、增加技术保护的投入，减少不必要的浪费。同时，及时提醒重离子治癌装备领域科研人员有效避免专利侵权、重复低水平研发以及知识产权保护不当所导致的经济损失和附加成本

the complete method based on geometric constraint solving

针对参数化CAD在约束求解中的应用,提出了基于智能连杆的算法,该算法在扩充几何作图范围、改善算法复杂度方面都有明显的优势.将其同LIM0算法、几何变换方法、C-Tree算法、数值求解方法等方法相互融合,能够组成一套非常完备的几何约束求解框架,来完成对平面和空间几何约束问题的自动求解与图像生成.将该算法应用于智能动态几何软件的设计中,实验显示可以取得令人满意的结果

Dose Optimization Algorithm in Brachytherapy Based on Hybrid Genetic Algorithm

提出了一种连续驻留位置和驻留时间的近距离放疗剂量优化算法。将驻留时间t看成是驻留位置x的一个连续函数,用积分方式计算每个参考剂量点的剂量。再用计算剂量和目标剂量值之间的差别为目标函数,用遗传算法和POWELL算法混合求解最优的曲线参数。曲线可根据具体情况进行分段。得到曲线后再根据积分的数值逼近方法原理将其离散化,得到最终的驻留位置和驻留时间。实验的结果表明,算法不仅避免了负的驻留时间问题,还让相邻驻留位置的驻留时间比较平滑。在最后的离散化过程中,还可以得到不同的驻留位置和驻留时间结果,使计划具有更好的灵活性。A dose optimization algorithm based on Hybrid Genetic Algorithm was proposed to optimize the dwell time in high dose brachytherapy. Firstly the dwell time was considered as a continuous function over the dwell position, the dose values of referenced dose points was computed by integral algorithm. The minimal difference between these dose values and demanded dose values was used as the objective of Hybrid Genetic optimization algorithm to get the optimized function parameters. The function curve could be separated to several sects. At last, the optimized curve was dispersed using compound trapezoid formula to get the dwell positions and dwell times. The experiments show this method not only avoids the emergence of negative dwell time, but also reduces the dwell time gradient. And the dwell times and dwell positions were not fixed. This makes the brachytherapy treatment plan more flexible.国家自然科学基金(60371012);; 福建省科技重点项目(2004Y008