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为梦想奋斗!

生如夏花之绚丽,死如秋夜之静美。
November 23

Windows Live Writer 测试

scanner.land.english 

Active beam scanning system @ GSI

Technorati 标签:
January 16

我国成功实现重离子束治癌临床试验

我所科研人员与兰州军区兰州总医院、甘肃省肿瘤医院等医疗单位密切合作,成功实现了重离子束浅层治癌临床试验,使我国成为继美国、德国和日本之后第四个实现重离子束治癌临床试验的国家。

200611月,在我所自行研制的重离子束浅层治癌临床装置上,首次对兰州军区兰州总医院收治的4例癌症患者进行了小于皮下1.5厘米肿瘤的一个疗程临床试验治疗,约10天疗程后肿瘤已缩小40~60%

20071月,又对甘肃省肿瘤医院和兰州军区兰州总医院收治的10例患者进行了小于皮下2.5厘米肿瘤的临床治疗。这次适当提高了每天的治疗辐射剂量,在约8天疗程后肿瘤已缩小40~60%

这两次重离子束治癌临床试验的绝大部分患者是经外科手术、化疗及其它放射疗法(X-g射线和电子束治疗)无效的患者。整个治疗过程没有采用任何药物辅助治疗。至今,这些患者的皮肤和验血未出现任何副作用,第一次临床治疗的3位患者在进行完整10天疗程治疗的两个月后全部肿瘤已经消失。

我所作为我国从事重离子研究的科研单位,具有国内唯一的中能重离子加速器实验装置,利用中能重离子束进行了多年的生物物理、辐射医学基础及临床前期研究。2004年建成了基于兰州重离子加速器国家实验室的重离子束浅层治癌装置,并与医疗单位一起制定了临床治疗标准。

据介绍,目前德国和日本的重离子束治癌相对成熟,并开始进行产业化。每套年治癌约1000多名患者的重离子束治癌专用装置报价高达1亿欧元(约10亿人民币)。我所承建的国家重大科学工程——兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)已能加速碳离子达到单核子能量7~1000MeV及每束团碳离子数大于1.5~2´109个,大于重离子束全身(体内任何部位)治癌所需的单核子能量约80~430MeV和每个束团碳离子数约108个的要求。我国已具备进行全身治癌临床试验、实现重离子束治癌专用装置产业化的条件,不仅能促进大型医疗设备自主创新的跨越发展,而且费用将减半,也是大科学工程应用研究造福社会的典型范例。据悉,甘肃省卫生厅和甘肃省科学技术厅日前已批准成立“甘肃省重离子束治疗肿瘤临床研究基地”

December 31

C++如何动态申请二维数组

动态申请[m][n]数组
 
int *m = new int;
int *n = new int;
int **lattice
cout<<"Enter m,n:";
cin>>*m>>*n;
 
lattice = new *[*m];
for(int j=0;j<*m;j++)
    lattice[j] = new int [*n];
 
lattice[i][j]可以像静态数组一样的使用。
 
 
October 30

重离子束放射治疗技术

放射治疗技术与重离子束放射治疗技术及其意义       

        1895年,伦琴(W. C. Roentgn)发现x射线,不久人们便应用X射线治疗恶性肿瘤,至今x射线作为常规射线治疗肿瘤已有一百多年的历史,在生物学效应及临床治疗方面获得了大量数据。放射治疗的发展遵循着两条途径:①适形放疗,即在杀死肿瘤的同时,尽量避免射线对正常或紧要器官的损伤。换句话说,就是尽量让非肿瘤区接收最少的放射剂量。②选择性地提高肿瘤区域对放射线的生物学效应,即提高肿瘤细胞的辐射敏感性。而常规射线(xr-射线),由于其在体内的剂量分布是递减的,因此在技术上不易做到适形放疗,而且有些乏氧型肿瘤是辐射抗性的,要杀死这些细胞意味着要增加照射剂量,增加了对正常组织的伤害。在应用与改进常规射线放疗技术的同时,人们也尝试着把其他射线运用于医学治疗。

    为了克服常规射线的不足,1946年美国加州大学伯克利分校的Robert Wilson首次提出运用质子和重离子治疗肿瘤。与常规射线(xr-射线) 相比,重离子应用于放射治疗具有诸多优点,主要体现在两个方面:①重离子的物理特性,重离子束在组织中的传能线密度(LET),并不是一进入组织就开始递减,而是沿着其径迹方向经历一个坪区,在其射程末端形成一个局部高的剂量区,即Bragg峰。对入射能量确定的重离子其射程是确定的,具有很小的横向散射与纵向射程岐离。因为可以通过调节重离子的入射能量控制Bragg峰的位置,使其出现在肿瘤区域,从而实现杀死肿瘤细胞而对正常组织伤害最小。②重离子的生物学特性,重离子具有高的相对生物学效应(RBE);小的氧增比(OER),即重离子杀死肿瘤细胞对氧的依赖性小;重离子照射细胞导致DNA损伤以双链断裂(DSB)为主,因而修复减小;处于各周期时相的细胞对重离子的辐射敏感差异小等。另外,由于携能重离子与体内物质相互作用发生核反应产生正电子,因而可以通过PET在线监测重离子束入射的位置与强度信息。鉴于这些优点,重离子束被誉为面向二十一世纪最理想的医用放射线。

        1975年,美国加州大学劳伦斯伯克利实验室(LBL)首次将重离子应用于临床治疗癌症。尽管LBL高能重离子加速器Bevalac1992年关闭,使得重离子临床治疗试验中断,但LBL所做的先驱性工作显示了重离子治癌的优越性,获得了相比以前高的肿瘤局部控制率和生存率。虽然美国应用重离子治疗的临床试验停止,但是两年后,1994621,日本国立放射医学综合研究所(NIRS)基于其重离子医用加速器(HIMAC)接受了第一批病人的治疗。德国GSI经过长期的理论与实验研究于199712月应用重离子束治疗了第一例颅内肿瘤病人。到目前为止,全世界接受重离子治疗的患者已达三、四千人,取得了很好的疗效。

    重离子束应用于放射治疗的优越性使得拥有重离子加速器的国家都纷纷加入重离子束治癌的研究行列,使得重离子束治癌成为放射治疗研究领域的热点之一。中国科学院近代物理研究所(IMP-CAS)基于兰州重离子研究装置(HIRFL)也已经启动了重离子束临床治疗试验计划。该计划分作两步:第一步,限于HIRFL加速重离子的能量在100MeV/u左右,因而只能做浅层肿瘤重离子束治疗临床试验;第二步,在即将建成的兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)上实现深部肿瘤重离子束治疗临床试验。

    加速器是放射治疗的硬件部分,然而再先进的硬件设施也不能用于临床治疗,还需要一套与之相配套的软件系统来帮助医生解决如何治疗的问题。面向生物学效应的重离子治疗计划系统是在能够计算物理剂量分布的重离子治疗计划系统的基础上纳入生物学效应的因素,做到让肿瘤区域接受均匀的生物有效剂量(Deff = RBE×Dphy),使靶区内癌细胞均匀致死,做到真正意义上的适形治疗,得到最大的肿瘤局部控制率。面向生物学效应的重离子治疗计划系统是目前重离子束治癌研究的热点和难点之一。在HIRFL-CSR上要实现深部肿瘤重离子束治疗临床试验必需具备一套面向生物学效应的重离子治疗计划系统。

    癌症一直以来是威胁人类健康与生命的顽疾,是人类的头号杀手。根据非正式统计,我国每年新增癌症患者为240万例,每5个因病而死亡的人中就有1人死于肿瘤。70%的肿瘤患者需要放射治疗,因此在我国开展重离子束放射治癌研究的意义非常重大。随着HIRFL-CSR性能的不断提高,束流配送系统的不断完善,新的治疗终端的建立,再加上面向生物学效应的治疗计划系统,将在最大程度上发挥重离子治癌的优势,使我国真正成为继美国,日本和德国之后第四个掌握重离子束治癌技术的国家。今后将治疗用重离子加速器小型化和治疗技术产业化,使我国的放射治疗水平提升一个新的台阶,跻身国际先进行列,同时也将会带来巨大的经济和社会效益。
 
面向生物学效应的重离子束放射治疗计划系统方案设计的研究现状

    做到完全的适形治疗要求肿瘤靶区的肿瘤细胞均匀地致死。面向生物学效应的治疗计划系统所要完成的任务就是使靶区内接受均匀的生物有效剂量,使肿瘤细胞达到以失活为终点的相同生物学效应,同时优化生物有效剂量,最大程度保护正常组织。某一小靶区所接受的生物有效剂量即该区域上所接受的物理剂量与该区的相对生物学效应(RBE)值得乘积。那么面向生物学效应的治疗计划系统的设计最核心的工作是解决重离子束随贯穿深度RBE值分布的理论计算问题。RBE值的计算是个复杂的问题 ,因为影响RBE的因素众多,包括粒子的原子系数,剂量,LET,细胞存活水平和细胞类型等等。

    目前,德国和日本是重离子治癌研究水平最好的两个国家,分别是主动式和被动式束流配送系统的典型。德国GSI依托其先进的加速器,实现束流的主动变能以改变束流的入射深度,摇摆磁铁改变束流的方向,做到主动式栅扫描,可对肿瘤靶区进行分层逐点扫描。因而德国GSI的治疗技术的适形程度非常高。而日本运用的是被动式束流成形方式,通过二进制过滤器进行能量调节,脊形过滤器和多叶准直器对肿瘤靶区进行分层照射,实现三维适形放疗。束流配送的特点决定了对RBE要求的精确程度的不同,主动式束流配送系统可以对各个点计算RBE值,从而达到肿瘤区域内生物有效剂量的均匀分布,而被动式束流配送系统即使可以计算各个点的RBE值,也无法做到让各个点受到相同的生物有效剂量的照射。因此它们采用的RBE值的理论计算模型是不同的。德国GSI针对自身主动式栅扫描方式发展了一种称为局部效应模型(Local Effect Model LEM)的方法,计算束流在各点的RBE值。现在德国是世界上唯一实现面向生物学效应的重离子束适形调强治疗的国家。日本采用对肿瘤层叠式照射方式,发展起来一种称为剂量平均LET的方法计算RBE值。

    德国的局部效应模型(LEM)是由径迹结构模型(track structure model)计算失活截面引入生物学因素,即细胞的修复能力而发展起来的RBE理论计算模型。LEM模型基于三个基本的假设,即三个输入参数:①细胞的x射线存活曲线,②重离子束径迹径向剂量分布,③细胞关键靶区的几何结构,即细胞核结构。LEM的基本思想是重离子束在局部区域产生的剂量直接等效为x射线剂量,再通过x射线的存活曲线算出细胞的存活水平,然后计算RBE值。日本的剂量平均LET模型是通过计算不同深度层上各种粒子的LET值及各种粒子相应的对该层的剂量贡献,对LET采用剂量权重的方法计算其平均值,然后通过实验所得的LET-RBE曲线得到不同深度层的RBE值。

    在国内,关于RBE理论计算模型研究还处于空白。

    德国GSI运用LEM模型计算出来的RBE值与实验数据符合得较好,然而其计算速度很慢。因此RBE理论计算应向着RBE值与实验数据更符合,计算速度更快的方向发展。
 
参考文献:

[1] G. Kraft, Tumor Therapy with Heavy Charged Particles. Progress in Particle and Nuclear Physics 45. 2000. S473-S544

[2] 李强,卫增泉 重离子治癌中的三维剂量成形方式.原子核物理评论. Vol.14 No. 4 Dec. 1997

[3] 李强,卫增泉等 重离子束适形放射治疗技术. 原子核物理评论. Vol.18 No.2 June 2001

[4] 闫铮,李强等 重离子治疗计划系统的构想. 原子核物理评论 Vol.23 No.2 Jun. 2006

[5] Li Qiang, Progress in Heavy Ion Radiotherapy. Acta Laser Biology Sinca, Vol.12 No.5 Oct. 2003

[6] G. Kraft et al., First Patients’ Treatment at GSI Using Heavy-Ion Beams. Proc.6th European Particle Accel. Conf. Vol 1 pp212-6, 1998

[7] M. Scholz, G. Kraft, Calculation of Heavy Ion Inactivation Probabilities Based on Track Structure, X-ray Sensitivity and Target Size. Radiation Protection Dosimetry, Vol.52 No.1-4, 29-33, 1994

[8] M. Scholz, G. Kraft, Track Structure and The Calculation of Biological Effects of Heavy Charged Particles. Adv Space Res 18, 5-14, 1996

[9] M. Scholz et al. Computation of Cell Survival in Heavy Ion Beams for Therapy: The model and Its Approximation. Radiat Environ Biophys 36, 59-66, 1997

[10] M. Kramer, M. Schloz, Treatment Planning for Heavy-Ion Radiotherapy: Calculation and Optimization of Biologically Effective Dose. Phys. Med. Biol. 45,3319-3330, 2000

[11] M. Kramer, M. Schloz, Rapid Calculation of Biological Effects in Ion Radiotherapy. Phys. Med. Biol. 51, 1959-1970, 2006

[12] Tatsuaki Kanai et al. Biophysical Characteristics of HIMAC Clinical Irradiation System for Heavy-Ion Radiation Therapy. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys.Vol. 44, No. 1, 201-210, 1999

[13] Lembit Sihver et al., Dept-Dose Distributions of High-Energy Carbon, Oxygen and Neon Beams in Water. Jpn. J. Med. Phys. Vol.18 No.1 1998

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[15] G. Kraft, Radiobiology of Heavy Charged Particles, GSI-Preprint-96-60, Nov. 1996

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[17] J. M. Sisterson, Ion beam therapy: overview of the world experience. AIP Confrence Proceedings, July 12, 2001, Volume 576, 865-868

[18] M. Torikoshi, Heavy-Ion Cancer Therapy, Laser Physics, 2006,Vol.16, No.4, 654-659

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[20] M. Scholz, Calculation of RBE for normal tissue complications based on charged particle track structure. Bull Cancer/Radiother 1996, 83 (Suppl 1), 50s-54s

[21] 卫增泉 重离子生物效应研究中的一些基本物理问题. 核物理动态Vol.13, No.1, Mar., 1996

[22] 李强,卫增泉,李文建 中能重离子束深度剂量分布计算. 科学通报Vol.47, No.17, 2002

[23] 李强,卫增泉,党秉荣,李文建 重离子Bragg峰的研究及其应用. 高能物理与核物理Vol.21, No.6, 1997

[24] 李强,卫增泉 放射性核束在生物医学中的应用. 核技术Vol.25, No.1, 2002

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[26] Gerhard Kraft, RBE and Its Interpretation. Strahlenther. Onkol. 175 Suppl 2, 44-47, 1999

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[30] W. K. Weyrather, G. Kraft, RBE of carbon ions: Experimental data and the strategy of RBE calculation for treatment planning. Radiother Oncol. Vol.73 No.2, 161-169, 2004

[31] M. Kramer et al., Treatment planning for heavy-ion radiotherapy: physical beam model and dose optimization. Phys. Med. Biol.45, 3299-3317, 2000

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March 15

去年今日

去年今日三月十五日,315一个打假的日子,上海XX所把我给打“假”了!铭记今日,发奋图强!
March 12

新学期第一篇

我的blog差点被我遗忘了:)是我很忙嘛?不是,而是一直没有想到要写点什么东西。关于学习关于生活不是都可以写写嘛?学习与生活和以前一样实在没什么说的,我不想记流水帐!关于情感呢?情感这问题怎能在这里公开?它是留着用来亲近的朋友交流的。
。。。。。。
最后还是什么都不写了,无论生活是堕落还是勤奋,情感是空虚还是充实,就让它去吧!无需强迫自己做一些事情,也许这样还会主动去完成些东西。
January 20

岁月如梭

      很想感慨一下时间的飞逝,但是熟悉我的朋友知道我不善言语,更何况一个人在这里独白。我几乎不知道该如何开始我这篇日志,也许对于过去我无须再去重复。让过去的成为过去,或许这是一个不错的选择。然而面对镜子看着现在的我,不经意间会沉入往事的回忆之中。。。(待续)
 
January 09

女人真正想要的是什么

      年轻的亚瑟国王被邻国的伏兵抓获。邻国的君主被亚瑟的年轻和乐观所打动,没
      有杀他。并承诺只要亚瑟可以回答一个非常难的问题,他就可以给亚瑟自由。亚瑟有
      一年的时间来思考这个问题。如果一年的时间还不能给他答案,亚瑟就会被处死。

      这个问题是:女人真正想要的是什么?

      这个问题连最有见识的人都困惑难解,何况年轻的亚瑟,对于他这是个无法回答
      的问题。但总比死亡要好得多,亚瑟接受了国王的命题在一年的最后一天给他答案。

      亚瑟回到自己的国家,开始向每个人征求答案:公主,妓女,牧师,智者,宫庭
      小丑。他问了所有的人,但没有人可以给他一个满意的回答。人们告诉他去请教一个
      老女巫,只有她才能知道答案。但是他们警告他,女巫的收费非常高,因为她昂贵的
      收费在全国是出名的。一年的最后一天到了,亚瑟别无选择,只好去找女巫。女巫答
      应回答他的问题,但他必须首先接受她的交换条件:

      和亚瑟王最高贵的圆桌武士之一,他最亲近的朋友——加温结婚。亚瑟王惊骇极
      了,看看女巫:驼背,丑陋不堪,只有一个牙齿,身上发出臭水沟般难闻的气味,而
      且经常制造出猥亵的声音。他从没有见过如此不合谐的怪物。

      他拒绝了,他不能强迫他的朋友娶这样的女人而让自己背付沉重的精神包袱。加
      温知道这个消息后,对亚瑟说:“我同意和女巫结婚,没有比拯救亚瑟的生命和保存圆
      桌更重要的事了。”

      于是婚礼宣布了。女巫于是回答了亚瑟的问题:女人真正想要的是主宰自己的命
      运。

      每个人都立即知道了女巫说出了一个伟大的真理,亚瑟的生命被解救了。

      于是邻国的君主放了亚瑟王并给了他永远的自由。来看看加温和女巫的婚礼吧,
      这是怎样的婚礼呀!亚瑟王在无法解脱的极度痛苦中哭泣。加温一如既往的谦和,而
      女巫却在庆典上表现出她最坏的行为:她用手抓东西吃,打嗝,放屁,让所有的人感
      到恶心,不舒服。

      新婚的夜晚来临了:加温依然坚强地面对可怕的夜晚,走进新房。是怎样的景象
      在等待着他呀!一个他从没见过的美丽的少女半躺在婚床上!加温惊呆了,问她到底
      是怎么回事。

      美女回答说,因为当她是个丑陋的女巫时加温对她非常的好,于是她在一天的时
      间里一半是她可怕的一面,另一半是她美少女的一面。那么加温想要她在白天或夜晚
      是哪一面呢?

      多么残酷的问题呀!加温开始思考他的困境:在白天向朋友们展现一个美丽的女
      人,而在夜晚,在他自己的屋子里,面对的是一个又老又丑如幽灵般的女巫呢?还是
      选择白天拥有一个丑陋的女巫妻子,但在晚上与一个美丽的女人共同度过每一个亲密
      的时刻?
      如果你是加温,会怎样选择呢?

      第二天的口语课上,答案五花八门,归纳起来也就是两种:
      一种选择白天是女巫,夜晚是美女,理由是妻子是自己的,不必爱慕虚荣,苦乐
      自知就可以了;
      一种选择白天是美女,因为可以得到别人羡慕的目光,至于晚上,可以在外作
      乐,回到家里,漆黑的屋子,美丑都无所谓了。

      老师听了所有同学的答案,没有说什么,只是问我们是否想知道加温的回答。大
      家说当然想。

      老师说:“加温没有做任何选择,只是对他的妻子说:‘既然女人最想要的是主宰
      自己的命运,那么就由你自己决定吧。’

      于是女巫选择白天夜晚都是美丽的女人。所有的人都沉默了——竟没有一个人作出
      加温的选择。

      有时我们是不是很自私?以自己的喜好去安排别人的生活,却没有想过人家是不
      是愿意。而当你尊重别人,理解别人时,往往得到的更多。如果我们多一些爱心,多
      一点关怀给人,我们是不是也会得到更多的回报?  

半夜偷偷下载禁片 被老婆撞个正着

上网时经常会遇到一些撩人的广告链接,不过打开时,不是有病毒就是要用手机注册,世界上没有免费的午餐,时间久了自然就不太相信那些链接了。
  有一次,是在一个论坛上,看到一个撩人的帖子:“一群青春玉女,赤身裸体,三点全露,年龄绝不超过20岁,风吹欲破的肌肤,活泼自然的表情,让人欲罢不能……绝无病毒,无需注册。”不禁怦然动,心痒难熬,再一细看1兆多的内容,好家伙,是一部长片啊!我的机子比较老,不过我有耐心等,我冲了杯咖啡,点了根烟,时间一分一秒地过去,屏幕上小纸片一张一张地飞,我似乎看到了一个个美女。
  整整用了一个多小时,眼看着片子就要下载完了。
  “半夜了,怎么还不睡啊?”不知什么时候老婆进了书房,吓了我一大跳,真想立即就关掉那个页面,可又舍不得,毕竟用了我一个多小时的时间啊。
  老婆看出了我的异常,干脆走近了电脑:“搞什么名堂?”屏幕上出现了对话框:“是否打开?”我正想解释,老婆已点击了“打开”,我的脸一下子红了起来,半夜三更下载这种东西可真够无聊的!
  我尴尬地盯着电脑,画面渐渐打开,一个非常年轻而又漂亮的护士出现在画面上,我的脸红到了极点,只见那护士做了个优美的手势,随即出现一行大字:“怎样给婴儿洗澡?”画面上一个个男孩女孩,赤身裸体,果真是不超过20岁,三点全露啊。
  老婆忍不住笑了起来:“咱这孩子长大了不孝顺可真对不起你的一番苦心啊!”
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