Research and Implementation of TPS for Heavy Ion Radiotherapy

对重离子放射治疗的历史及束流配送系统进行简要回顾之后，本论文重点介绍了重离子治疗计划系统及在此方面所做的一些实践工作，最终目的是给正在进行重离子放射治疗临床试验研究的中国科学院近代物理研究所提供一些实践经验，为即将开展的深部肿瘤重离子治疗计划系统的建立奠定基础。本论文在医学影像算法平台MITK(medical imaging toolkit, MITK)的基础上开发了一个集成化的三维医学影像处理程序，提供了一个一致的框架，整合医学图像读取，二维、三维交互操作，医学图像三维面绘制等功能，并且完全支持DICOM3.0标准。在此基础上，利用IDL（interactive data language，IDL）实现了对医学CT图像像素值的提取，在对像素值沿束流贯穿方向上进行水等效处理后，根据CT图像给出的信息完成了初步的剂量计算与治疗计划的设计，并提出了一些治疗计划的验证方案。治疗计划系统是一种融合了多种诸如数学、放射物理学、放射生物学、计算机图形学、数字图像处理等学科的复杂软件系统，是放射治疗专家预先规划治疗方案的一种计算机辅助工具。其内容包括图像重建、靶区及紧要器官的划分、重离子束照射通道及束流能量的选择与确定、处方剂量向重离子辐照场强度的反演、辐射场的优化、重离子束辐射场控制数据的产生、剂量计算结果的二维及三维显示、治疗计划的生物效应评估以及治疗计划的优化等。本论文利用MITK和IDL对上述部分内容提供了一个基本的解决方案，为今后开发更加完善的重离子治疗计划系统搭建了框架对重离子放射治疗的历史及束流配送系统进行简要回顾之后，本论文重点介绍了重离子治疗计划系统及在此方面所做的一些实践工作，最终目的是给正在进行重离子放射治疗临床试验研究的中国科学院近代物理研究所提供一些实践经验，为即将开展的深部肿瘤重离子治疗计划系统的建立奠定基础。本论文在医学影像算法平台MITK(medical imaging toolkit, MITK)的基础上开发了一个集成化的三维医学影像处理程序，提供了一个一致的框架，整合医学图像读取，二维、三维交互操作，医学图像三维面绘制等功能，并且完全支持DICOM3.0标准。在此基础上，利用IDL（interactive data language，IDL）实现了对医学CT图像像素值的提取，在对像素值沿束流贯穿方向上进行水等效处理后，根据CT图像给出的信息完成了初步的剂量计算与治疗计划的设计，并提出了一些治疗计划的验证方案。治疗计划系统是一种融合了多种诸如数学、放射物理学、放射生物学、计算机图形学、数字图像处理等学科的复杂软件系统，是放射治疗专家预先规划治疗方案的一种计算机辅助工具。其内容包括图像重建、靶区及紧要器官的划分、重离子束照射通道及束流能量的选择与确定、处方剂量向重离子辐照场强度的反演、辐射场的优化、重离子束辐射场控制数据的产生、剂量计算结果的二维及三维显示、治疗计划的生物效应评估以及治疗计划的优化等。本论文利用MITK和IDL对上述部分内容提供了一个基本的解决方案，为今后开发更加完善的重离子治疗计划系统搭建了框

Analysis of Signal Integrity in the High-speed PCB And Application in the Design of Hardware System

随着电子系统的发展，时钟频率日益提高，PCB板密度不断增加，保证传输信号的完整性已经成为高速PCB设计的一个关键因素。由于信号边沿速率的加快和工作电平的降低，信号在互连系统中的正确传输越来越难，PCB的电气参数、元器件的布局、高速信号的布线等因素，都会对信号的传输产生影响，引起信号完整性问题，甚至导致系统无法正常工作。因此，在高速PCB设计过程中，充分考虑信号完整性问题，采用正确的设计方法保证信号的正确传输成为设计成功与否的关键。 高速PCB设计中，电路互连对系统信号完整性的影响主要包括反射、串扰、同步开关噪声（SSN）、电磁干扰（EMI）。本文在传输线理论的基础上，通过引入电路分析模型，对...With the development of electronic system,the frequency of clock and the density of PCB are increasing rapidly.Analysis of signal integrity is one important factor in the high-speed PCB design.Because of faster edge rates and lower operating voltages,it is more difficult to transmit signal accurately in the interconnects.Lots of factors,such as electric parameters of the PCB, layout of the compone...学位：工学硕士院系专业：信息科学与技术学院自动化系_检测技术与自动化装置学号：2322006115253

FPGA嵌入式系统开发过程中的XBD文件设计

利用Xilinx的嵌入式开发工具EDK快速建立FPGA嵌入式系统过程中,板级描述(Xilinx Board Descrip-tion,XBD)文件起着至关重要的作用,它是系统硬件配置文件MHS和约束文件UCF的基础。XBD文件的设计过程中,采用模块化的设计方法对物理电路板上FPGA外围各单元的信息进行描述,从而通过XBD文件实现IP核和板上电路模块之间的连接

HIRFL浅层肿瘤重离子治疗终端束流配送系统性能的实验验证

详细介绍了兰州重离子研究装置(HIRFL)浅层肿瘤重离子治疗终端的被动式束流配送系统,对该束流配送系统重要组成部件及其整体的性能进行了实验验证．Bragg峰展宽装置脊形过滤器及能量调节装置射程移位器测试结果显示该设备的性能指标达到设计要求．为验证该被动式束流配送系统的整体性能,进行了束流成形实验,模拟对肿瘤靶区的三维适形照射．结果表明:利用该束流配送系统可实施对肿瘤的三维适形放射治疗．HIRFL浅层肿瘤治疗装置束流配送系统性能的验证为下一步开展肿瘤重离子束治疗临床试验奠定了基础

一种泡腾片及其制备方法

本发明公开了一种泡腾片，成分重量比为：食品级藻蓝蛋白5~10份，菊粉10~50份，粘合剂5~15份，泡腾剂45~80份，辅料0~6份。本发明还公开了一种泡腾片制备方法，包括如下步骤：取食品级藻蓝蛋白5~10份，菊粉10~50份，碳酸氢钠15~30份进行干混；加入5~15份乙醇湿混，并制粒；加入酒石酸30~50份，甜味素0.01~0.05份进行干混；加入5~15份乙醇湿混，并制粒；冷风挥干乙醇；加入聚维酮5~15份，聚乙二醇-60002~5份，混匀；压片。本发明的泡腾片携带方便、稳定性好、易吸收、起效快、口感好

多孔膜萃取/微捕集方法及在线测定水中挥发性有机物

基于多孔膜萃取水中挥发性有机物和微捕集技术,构建了一套水中挥发性有机物（Volatile OrganicCompounds,VOCs）样品前处理装置,可自动、在线、连续完成水中挥发性有机物萃取、富集、热解析,传输给气相色谱分离检测。实验分别对膜萃取材料、萃取温度、萃取时间、吹扫气流速等进行了系统优化,并用于氯仿、1,2-二氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、四氯乙烯、乙苯、氯苯、苯乙烯9种挥发性有机物的检测。研究结果表明,采用膜萃取/微捕集装置,与气相色谱联用,在萃取温度60℃,萃取时间30 min,吹扫气流速8 mL/min条件下,采用氢焰离子化检测器（Flame ionization detector,FID）,对氯代烃的检出限达到0.003～0.041μg/L,精确度为2.7%～13.0%,线性相关系数均大于0.9936,适用于在线检测水中挥发性有机物

环形流化床光催化氧化反应器流场数值模拟

采取计算流体力学(CFD)方法对环形流化床光催化氧化反应器内部流场进行了模拟计算,重点考察了重力、废水流速、反应器放置方式等对微米级TiO2催化剂浓度分布、颗粒温度的影响。结果表明,对于水平放置的反应器,催化剂浓度分布受重力影响比较显著,且增大反应器入口处废水流速,催化剂颗粒浓度径向分布会趋于均匀;增大反应器入口处废水流速,可以提高边界层中催化剂颗粒温度,促进催化剂颗粒向流体主体做径向运动。与水平放置相比较,反应器竖直放置使流场中催化剂浓度径向分布更均匀,有利于提高光催化氧化反应的速率和效率。</p

HIRFL浅层肿瘤治疗终端治癌碳离子束物理特性的测量

对HIRFL浅层肿瘤治疗终端提供的碳离子束的物理特性进行了首次测量．结果显示,能量为80．55MeV/u的~(12)C离子束,其束流强度在0．001—0．1nA范围时,直径50mm照射野的均匀性为73．48%,束流强度在一段时间内的稳定性为80．87%．测得了束流在治疗装置等中心处的深度剂量分布,其高剂量的Bragg峰位处在13．866mm的水等效深度,反推出碳离子束在等中心处对应的能量为71．71MeV/u,与计算值基本吻合．对自由空气电离室的读数进行了吸收剂量的标定．测量结果显示,HIRFL浅层肿瘤治疗装置性能与临床治疗的要求相比稍有差距,为了达到治疗终端进行临床试验的要求,须对治癌装置性能做进一步的优化

A new technique of rehabilitation training based on motor imagine using brain computer interface-func-tional electric stimulation system and it＇s effect on plasticity of brain of a stroke patient

目的:验证脑机接口结合功能性电刺激(BCI-FES)在中枢神经康复中的可行性及其机制。方法:对1例40岁男性脑卒中后左侧上肢重度瘫痪患者进行4周的基于运动想象的BCI-FES训练,训练前后各进行一次系统上肢功能评价及包含"运动"及"想象"组块的fMRI检测,进行功能激活图的绘制。结果:经过为期1个月的训练后左手最快抓握速度提高24.7%,左手抓握运动时功能性磁共振成像(fMRI)激活表现为出现病灶同侧主要运动区(M1)及辅助运动区(SMA)的激活,病灶对侧M1区及运动前区(PMC)激活较训练前减弱。左手运动想象任务时出现了双侧SMA及病灶同侧右后顶叶的激活。结论:脑机交互技术可促进脑卒中患者的中枢神经重塑。BCI-FES应用于存在脑损伤的脑卒中患者的康复训练是可行的。Objective： To study the feasibility of brain computer interface combined with functional electric stimulation （BC1-FES） applied to a patient with stroke as a new rehabilitation training system and to explore its mechanism. Method： The participant was a 40 years old man with severe left-hand paralysis after stroke. He received 4 weeks training with BCI-FES system based on motor imagine. The motor function of upper limb was assessed and fMRI examination was conducted pre- and after training. Result： Maximum grasp-relax speed of affected hand increased by 24.7% after training. When motion task was executed the activations in primary motor area（M1） and supplement motor area（$MA） of ipsilateral hemisphere were observed with fMRI after training, and eontralateral activations in M1 and premotor eortex（PMC） decreased in addition. When motor imagine task was executed, the activations transferred to bilateral SMA and ipsilateral posterior parietal after BCI training. Conclusion： BCI-FES was a kind of feasible rehabilitation therapy for stroke survivor. The mechanism of func- tional recovery by using BCI-FES was to promote the plasticity of central nervous system

利用超分次技术进行肿瘤治疗的探讨

以人类肝癌细胞SMMC-7721和正常肝细胞L02为研究对象,以这两种细胞0.3 Gy时超敏感性的存活数据为基础,从理论上探讨了γ射线照射时,用超分次技术治疗肝癌的可能性。经过计算发现:如果目标肿瘤和周围的正常组织超敏感性的存活差异提高到3%,即可利用超分次技术对肿瘤进行治疗。应用超分次进行分次照射时,照射的结果与分次的间隔时间有关。对这一现象的机理进行了一定的探讨,发现时间间隔与细胞G2期的长短可能存在一定的相关性