56Fe17+、12C6+重离子束与60Co γ射线对人淋巴细胞染色体畸变、细胞周期

目的 比较⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺重离子束与⁶⁰Co γ射线对人淋巴细胞染色体畸变、周期、凋亡的影响。方法 ⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺重离子束和⁶⁰Co γ射线分别照射人淋巴细胞系Peng-EBV,吸收剂量均为0、0.5和2.0 Gy,⁵⁶Fe¹⁷⁺重离子束剂量率为0.26～0.55 Gy/min,¹²C⁶⁺重离子束剂量率为0.30～0.50 Gy/min,γ射线照射剂量率为0.75 Gy/min。研究不同射线对染色体细胞畸变率、“双+环”畸变率的影响。利用流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡。结果 ¹²C⁶⁺、⁵⁶Fe¹⁷⁺重离子与⁶⁰Co γ射线照射后细胞畸变率与0 Gy相比,差异有统计学意义（χ²=12.08～322.97,P<0.05）。“双+环”畸变率与0 Gy相比,差异有统计学意义（χ²=4.06～205.37,P<0.05）。其中,¹²C⁶⁺重离子束诱导的细胞畸变率和“双+环”畸变率最高,其次是⁵⁶Fe¹⁷⁺重离子束,而且二者均高于⁶⁰Co γ射线。⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺离子束与⁶⁰Co γ射线均能诱导人淋巴细胞发生明显的G₂期阻滞,差异有统计学意义（t=-80.9～0.17,P<0.05）,¹²C⁶⁺重离子、γ射线及⁵⁶Fe¹⁷⁺重离子诱导的G₂期阻滞程度依次降低。⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺离子束与⁶⁰Co γ射线均能促进细胞凋亡,差异有统计学意义（t=-22.65～0.87,P<0.05）,¹²C⁶⁺重离子、γ射线及⁵⁶Fe¹⁷⁺重离子诱导的早期凋亡率依次降低。结论 ⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺离子束与⁶⁰Co γ射线均能诱导人淋巴细胞发生明显的染色体畸变、G₂期阻滞及细胞凋亡。¹²C⁶⁺离子束诱导的染色体畸变、周期阻滞和凋亡程度最高。⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺离子束与γ射线的生物学效应与LET相关。     

基于实验与蒙特卡罗模拟法探究125I粒子间剂量衰减

目的 研究多颗¹²⁵I放射性粒子间剂量衰减规律.方法 利用Geant 4软件包进行蒙特卡罗模拟单颗粒子和多颗粒子周围剂量分布,将模拟结果与TG43-U1报告中推荐剂量计算方法所得结果进行对比,并利用实验测得数据验证蒙特卡罗模拟结果.结果 单颗粒子周围剂量分布的蒙特卡罗模拟结果与TG43-U1计算和实验结果差值分别在±3%和±5%以内.多颗粒子的蒙特卡罗模拟结果对比TG43-U1线性叠加结果,粒子间剂量衰减为3.8%~13.2%,平均剂量衰减为7.2%,实验所得结果与蒙特卡罗模拟结果差值在6%以内.结论 空间中存在多颗放射性¹²⁵I粒子时,由于粒子间的相互影响导致7%左右的剂量衰减,其最大值可超过13%,在人体组织中剂量衰减值会更大.因此,利用TG43-U1方法进行线性叠加计算临床中的剂量分布不够精确.     

56Fe17+、12C6+重离子束照射后人淋巴细胞基因转录谱的改变

目的 探讨重离子束照射对人淋巴细胞基因转录谱的改变。方法 人淋巴细胞Peng-EBV分别经0.1、0.5和2 Gy ⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺重离子束照射后,提取各实验组细胞总RNA,利用Agilent人表达谱基因芯片进行基因转录谱的检测并筛选差异表达基因;对差异表达基因进行GO分析;利用KEGG数据库对差异表达基因进行通路分析。结果 Peng-EBV细胞系经⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺重离子束照射后,0.1、0.5和2.0 Gy剂量组共同差异表达基因分别为101、199和229个。3个剂量组共同差异表达基因14个,其中,GPSM1、TSPYL5、WFDC2、LAD1等基因在两种离子束各剂量组呈现特征性差异表达。0.1和0.5 Gy剂量组涉及主要基因功能包括细胞粘连、胞外基质构建等,参与的显著性Pathway通路分别为3和6条,主要为细胞因子受体相互作用通路等。2 Gy剂量组主要基因功能包括细胞黏连、Rho蛋白信号转导调节等,参与的显著性Pathway通路3条,主要为p53信号通路等。结论 ⁵⁶Fe¹⁷⁺、¹²C⁶⁺重离子束可诱导人淋巴细胞基因转录谱的改变,且不同剂量重离子可诱发不同的差异表达基因及通路。     

12C重离子束对人淋巴细胞增殖、周期和凋亡的影响

目的 探讨¹²C重离子束对人淋巴细胞增殖以及周期、凋亡的影响.方法 ¹²C重离子束照射人淋巴细胞Peng-EBV,吸收剂量分别为0(对照组)、0.5、2.0 Gy.照射后用MTS法检测细胞增殖活力,流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡.结果 与对照组相比,0.5 Gy照射可以增加细胞增殖活力(t=2.66~14.45, P<0.05),而2.0 Gy照射降低了细胞活力(t=7.65~64.45, P<0.05).受照射细胞的活力存在一个恢复和下降过程,受照后48 h内,细胞数量呈增加趋势,但72 h时细胞数量下降.照射后48 h,两组细胞G₂/M期呈明显上升趋势,高于对照组(t=2.01~99.80,P<0.05),且2.0 Gy组的周期阻滞较0.5 Gy组严重;照射后30 d,细胞周期阻滞恢复到正常水平.照射后12、24、48 h,两照射组与对照组相比,细胞凋亡率差异有统计学意义(t=-3.05~-1.05,P<0.05),在照后24 h最高,48 h明显下降,30 d恢复到对照水平.结论 ¹²C离子束辐射影响人淋巴细胞增殖,诱导人淋巴细胞发生明显的G₂/M期阻滞,并且明显地促进细胞凋亡.     

125I粒子和60Co γ射线照射对A549及BEAS-2B细胞生物学效应的影响

目的 探讨¹²⁵I粒子和⁶⁰Co γ射线对非小细胞肺癌(NSCLC)A549细胞和正常支气管上皮BEAS-2B细胞生物学效应的影响。方法 A549、BEAS-2B细胞均行¹²⁵I粒子和⁶⁰Co γ射线不同剂量照射;集落形成实验检测细胞存活分数;流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡率;Western blot检测凋亡相关蛋白的表达水平。结果 A549细胞在4、6、8 Gy照射时,¹²⁵I粒子组细胞克隆存活分数较⁶⁰Co组降低更明显(t=6.06、9.42、4.90,P<0.05)。A549细胞在4 Gy时,G₁期细胞比例¹²⁵I粒子组为70.67%±1.49%,⁶⁰Co组为59.59%±0.71%(t=10.77,P<0.05);细胞凋亡率¹²⁵I粒子组为18.09%±0.73%,⁶⁰Co组为9.81%±0.16%(t=19.40,P<0.05)。¹²⁵I粒子照射明显上调Bax、cleaved Caspase-3蛋白的表达,同时下调Bcl-2蛋白的表达。但不同射线同一剂量或相同射线不同剂量下,BEAS-2B细胞的凋亡率及凋亡相关蛋白的表达无明显变化。结论 ¹²⁵I粒子持续低剂量率照射较⁶⁰Co γ射线高剂量率照射抑制A549细胞增殖的效应更明显。Bcl-2/Bax蛋白比失衡,最终致Caspase-3蛋白的活化在¹²⁵I粒子持续低剂量率照射抑制肿瘤细胞增殖的效应中可能发挥重要的作用。     

2017—2020年北京地区大气气溶胶中7 Be和210 Pb放射性活度浓度监测与分析

目的 监测与分析2017—2020年北京地区大气气溶胶中⁷Be和²¹⁰Pb放射性活度浓度变化情况,为有效防治空气污染提供科学依据。方法 利用大流量空气气溶胶采样器（SnowWhite）采集气溶胶样品1 074份,其中春季、夏季、秋季和冬季分别采集275、266、262和271份。使用低本底高纯锗伽马谱仪（ORTEC）分析气溶胶样品中⁷Be和²¹⁰Pb放射性活度浓度。结果 2017—2020年北京地区大气气溶胶中⁷Be放射性活度浓度的变化范围为0.56~14.84 mBq/m³,平均值为6.84 mBq/m³。²¹⁰Pb放射性活度浓度的变化范围为0.01~9.37 mBq/m³,平均值为3.19 mBq/m³。2017—2020年北京大气气溶胶⁷Be和²¹⁰Pb放射性活度浓度在春、夏、秋、冬四季中差异均有统计学意义（F=32.66、93.93,P<0.05）,其中⁷Be放射性活度浓度春季最高,秋季次之,夏季和冬季最低,²¹⁰Pb放射性活度浓度由高到低分别为冬季、秋季、春季、夏季。结论 2017—2020年北京地区大气气溶胶中⁷Be和²¹⁰Pb放射性活度浓度处于正常涨落水平范围内。     

3H-TdR与125I-UdR掺入淋巴细胞增殖的比较

目的 比较 ³H-TdR与 ¹²⁵I-UdR掺入淋巴细胞的增殖效应。方法 用 ³H-TdR与 ¹²⁵I-UdR掺入法测定淋巴细胞和Daudi淋巴瘤细胞的增殖效应。结果 ³H-TdR和 ¹²⁵I-UdR在正常淋巴细胞中的掺入率分别为20.95%±1.06%和1.00%±0.04%,在Daudi淋巴瘤细胞中的掺入率分别为29.94%±4.10%和6.02%±0.73%。 ³H-TdR在细胞中的掺入率明显高于 ¹²⁵I-UdR;且 ³H-TdR和 ¹²⁵I-UdR在淋巴瘤细胞中的掺入率高于正常淋巴细胞。结论 就淋巴细胞而言,作为示踪剂 ¹²⁵I-UdR不能替代 ³H-TdR;但对于淋巴瘤细胞,能否代替 ³H-TdR有待于进一步研究。     

6711型125I种子源剂量学参量的蒙特卡罗模拟研究

目的 计算6711型¹²⁵I种子源的剂量特性。 方法 使用EGSnrc蒙特卡罗模拟程序对种子源的各向异性函数、径向剂量函数和剂量率常数进行计算,并给出了不同介质中的空间剂量率分布,将计算结果与美国医学物理师协会(AAPM)TG43-U1号报告中的推荐值和其他已发表的相关数据进行了比较。 结果 各向异性函数与其他最新发表的数据符合较好;径向剂量函数与TG43-U1推荐值符合较好;剂量率常数为0.951 cGy?h^－1?U^－1,与TG43-U1推荐值在1.45%内吻合。 结论 6711型¹²⁵I种子源剂量场具有低剂量率,高梯度的特点;各向异性函数在近距离小角度处存在小突起的结构。     

12C6+重离子束照射人淋巴细胞蛋白质组分析

目的 探讨¹²C⁶⁺离子束照射对人淋巴细胞蛋白质组的影响。方法 将人淋巴细胞Peng-EBV按照射剂量分为0.1、0.5和2.0 Gy组,未照射为对照组。使用¹²C⁶⁺离子束进行照射,吸收剂量率为0.3~0.5 Gy/min。利用同位素标记的相对和绝对定量技术（iTRAQ）分析受照淋巴细胞的蛋白质表达,筛选出差异表达蛋白质。对差异表达的蛋白质进行基因本体（GO）分析、相互作用网络分析及通路分析。结果 在4组样品中共鉴定到5 158种蛋白质,与对照组相比,0.1 Gy组差异蛋白质有91种,0.5 Gy组有191种差异蛋白质,2.0 Gy组有68种差异蛋白质;3组共同差异表达的蛋白质有11种,其中,7种蛋白质表达上调,4种下调。对3个剂量组的差异表达蛋白质进行生物信息学分析显示,这些蛋白质主要与生物代谢及其调节过程、蛋白结合以及催化反应过程等有关,纤维黏连蛋白-1（FN1）和热休克蛋白1B（HSPA1B）是蛋白质相互作用网络的关键性节点。结论 不同剂量重离子照射诱导人淋巴细胞蛋白质组发生改变的机制不同,而且SZT2、FN1、HSPA1B蛋白质可能在重离子照射的损伤机制中发挥重要作用,有望成为重离子诱发辐射损伤的分子生物学标志。     

6711型125I种子源剂量学参量的蒙特卡罗模拟研究

目的 计算6711型¹²⁵I种子源的剂量特性。 方法 使用EGSnrc蒙特卡罗模拟程序对种子源的各向异性函数、径向剂量函数和剂量率常数进行计算,并给出了不同介质中的空间剂量率分布,将计算结果与美国医学物理师协会(AAPM)TG43-U1号报告中的推荐值和其他已发表的相关数据进行了比较。 结果 各向异性函数与其他最新发表的数据符合较好;径向剂量函数与TG43-U1推荐值符合较好;剂量率常数为0.951 cGy·h^－1·U^－1,与TG43-U1推荐值在1.45%内吻合。 结论 6711型¹²⁵I种子源剂量场具有低剂量率,高梯度的特点;各向异性函数在近距离小角度处存在小突起的结构。     

瓦里安高剂量率铱源剂量学参数的蒙特卡罗模拟研究

目的 采用美国医学物理师学会（AAPM）和欧洲放射治疗和肿瘤学会（ESTRO）推荐的蒙特卡罗方法对瓦里安GammaMed Plus HDR ¹⁹²Ir源的剂量学参数进行模拟研究。方法 基于EGSnrc蒙特卡罗软件,建立该型号¹⁹²Ir源精确的计算模型。采用公式推导、双线性插值及单位转换等方法,分别得到了单位活度空气比释动能强度、剂量率常数、径向剂量函数以及各向异性函数,并将结果与文献报道数据进行分析比较。结果 研究得到的单位活度空气比释动能强度为9.781×10^-8 U/Bq,剂量率参数为1.113 cGy·h^-1·U^-1,与文献报道的相差在0.4%以内。本研究的径向剂量函数、各向异性函数与文献数据能较好吻合。结论 基于EGSnrc蒙特卡罗软件能对¹⁹²Ir源剂量学特性进行定量研究,这将为进一步研究后装剂量分布,精确评价临床放疗剂量提供理论依据。     

125I粒子组织间永久种植致大鼠坐骨神经早期损伤的病理学观察

目的 探讨¹²⁵I粒子持续性低剂量率照射下肿瘤细胞的凋亡和周期改变。方法 采用CL187人结肠癌细胞系体外培养,分为空白对照组、⁶⁰Co单次高剂量率照射组、¹²⁵I低剂量率照射组。单次高剂量率组以2 Gy/min给予细胞1、2、4、6、8和10 Gy的照射,低剂量率组以2.77cGy/h的初始剂量率给予相同剂量照射,照射后24 h根据肿瘤细胞死亡率和14 d克隆形成率评价不同照射方式对肿瘤细胞的杀伤效果。同时,用放射性¹²⁵I粒子以2.77 cGy/h的剂量率,给予细胞2、5和10 Gy的照射,应用流式细胞术测量其凋亡和细胞周期的变化。结果 低剂量率组照射后细胞死亡率在1 Gy时低于⁶⁰Co单次高剂量率组,随着剂量的上升,2 Gy后,超过单次高剂量率组,但整体上¹²⁵I粒子照射后细胞死亡率高于⁶⁰Co组(P=0.011)。¹²⁵I持续性低剂量率照射组的克隆增殖率明显低于⁶⁰Co单次高剂量率组(P=0.0021)。低剂量率照射下,2 Gy时仅能引起G₂/M期阻滞和凋亡,5 Gy时达到峰值,10 Gy时细胞周期阻滞和凋亡的比率依然很高,但相对于5 Gy有所下降;同时G₂/M期阻滞和凋亡变化呈现出相同的趋势。结论 在相同剂量条件下,¹²⁵I粒子持续照射低剂量率照射比⁶⁰Co单次高剂量照射对CL187肿瘤细胞具有更强的杀伤效应;G₂/M期阻滞引起的凋亡是低剂量率照射杀伤肿瘤细胞的主要机制。     

阴离子交换树脂除210Bi技术在90Sr分析中的应用

目的 为了克服现有分析标准推荐的硫化铋沉淀法除铋存在的弊端,提升分析结果质量。方法 基于201×7阴离子交换树脂设计了除铋实验流程,并通过加标样品和国际原子能机构（IAEA）国际比对样品分析予以验证。结果 采用阴离子交换树脂进行除铋。在锶、钇、铋去除实验中,锶和钇的化学回收率可分别达到（98.6±0.8）%和（98.5±0.7）%,且未发现有Bi₂S₃沉淀生成;在加标土壤分析中,所得到的分析结果与理论值的相对标准偏差为-2.97%~5.94%,优于标准除铋方法的3.96%~17.80%;采用IAEA国际比对样品进行验证,⁹⁰Sr的报出值与目标值的相对标准偏差介于3.40%~7.09%,结果均可接受。结论 阴离子交换树脂对铋能够实现很好的定量去除,同时不吸附锶和钇。另外,阴离子交换树脂的除铋溶液体系与⁹⁰Sr分析时的解吸体系相同,无需转换体系即可实现快速除铋的目的。与现行标准分析方法相比,基于阴离子交换树脂定量除铋是可行的且更优,能够满足⁹⁰Sr常规分析工作需求。     

226Ra 228Ra 210Pb和210Po在水生生物及食物链中转移规律的探讨

目的 为了解天然放射性核素²²⁶Ra、²²⁸Ra、²¹⁰Pb与²¹⁰Po在水生物及食物链中转移和蓄积情况。方法 定点采集养殖水产品及栖息环境中水与底质沉积物, 按不同的实验需要, 每个鲜样分别剥取肉, 骨(壳),鳞片和胃肠。烹饪样品, 洗净、称重、清炖, 熟后分离出骨(壳),余为食物。样品分别测定²²⁶Ra、²²⁸Ra、²¹⁰Pb和²¹⁰Po含量。数据按统计学要求处理, 配对数据, 作了配对显着性检验。结果 ²²⁶Ra、²²⁸Ra和²¹⁰Pb主要沉积于骨(壳)中, 浓集系数为10²～10³,肉中为10⁰～10².²¹⁰Po主要蓄积在水生物胃肠中, 浓集系数在10²～10⁴,鱼类胃肠与贝类肉中可达10⁴.水产食品烹饪加工过程²²⁶Ra、²²⁸Ra和²¹⁰Pb在食物链中转移不明显, 经配对显着性检验, 差异无显着性(P0.05);然而210Po在淡水鱼类和虾类中转移是明显的, 肉配对检验有非常显着性差别(P<0.01).结论水生物对²²⁶Ra、²²⁸Ra、²¹⁰Pb和²¹⁰Po有很强浓集能力。     

蒙特卡罗N粒子运输法计算与实际测量的60 Co治疗机剂量分布比较

目的 探讨蒙特卡罗N粒子运输法(MCNP)模拟计算的可行性.方法 用百分深度剂量(PDD)分布及标准峰值散射因子(NPSP),比较水模体计算值和实际测量及报告值之间的差异.结果 在10 cm×10 cm射野时,测量值和计算值之间差异无统计学意义(t=-0.41,P>0.05),而在5 cm×5 cm及12 cm×12 cm时,测量值与计算值之间差异有统计学意义(t=7.2、-4.6,P<0.05).计算值和报告值之间符合良好,差异无统计学意义(t=-1.906,P>0.05).同一射野最大剂量点下百分深度剂量随深度增大而减少,同一深度处百分深度剂量随射野增大而增大;同一深度处射野中心轴上的剂量最高,向射野边缘剂量逐渐减少.结论 利用蒙特卡罗MCNP可以建立一组准确和全面的百分深度剂量及标准峰值散射因子参数,为放疗质量保证和质量控制提供依据.

Abstract：

Objective To discuss the feasibility of Monte Carlo N-particle transport code(MCNP)simulated calculation.Methods The calculation in water phantom was contrasted with the practical measurements and the reported values using the percent depth dose(PDD)curve and normal peak scatter factor.Results There Was no significant difference between calculated and measured results in the 10 cm×10 cm field(t＝-0.41,P>0.05),however,there were significant differences in the 5 cm×5 cm field(t=7.2,P<0.05)and in the 12 cm×12 cm field(t=-4.6,P<0.05).There was no significant difierence between the calculated results and the reported values(t=-1.91,P>0.05).In the same radiation field,the PDD decreased as the depth increased,but increased as the size of the radiation field increased at the same depth.PDD and normal peak scatter factor were both important parameters for calculation of prescribed dose.Conclusions It is possible to establish a set of accurate and comprehensive percent depth doses and normal peak scatter factor parameters so as to provide the basis of clinical use, quality assurance and quality control for radiotherapy.     

252Cf裂变中子源在组织等效模体中的中子和γ辐射剂量分布的计算

目的：计算^252Cf裂变中子源的的中子和γ辐射在组织等模体内的剂量分布,为使用^252Cf裂变中子源进行中子放疗提供有用的剂量学参数。方法：建立^252Cf源和组织等效模体的三维几何计算模型,利用蒙特卡罗方法进行中子和γ辐射联合输运计算。结果：计算了两种医用^252Cf裂变中子源在水、血液、肌肉、皮肤、骨骼和肺组织等效材料构成的模体中距源不同距离点处的中子和γ辐射吸收剂量。结论：蒙特卡罗计算结果与文献数据以及使用双电离室实验测量的结果符合得较好。对^252Cf裂变中子源在5种组织材料构成的模体中中子和γ辐射的剂量分布进行了比较,使用水作为组织等效材料对^252Cf裂变中子源在在以肌肉、血液和皮肤构成的局部组织内的剂量分布进行模拟计算,可取得较可靠的结果。