|
|
Role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci
ADAMEC, Filip
Abstrakt V současné době existují pouze dílčí teorie popisující roli a aplikaci fermionů a bosonů v magnetické rezonanci, ale neexistují žádné teorie interdisciplinární. Domnívám se, že spojením různorodých disciplín (fyziky, matematiky a medicínské podstaty MR) může vzniknout interdisciplinární teorie, jež může být také použita jako materiál k prohloubení znalostí budoucích či již aktivních radiologických asistentů v oblasti radiologické fyziky a magnetické rezonance. Pro tuto bakalářskou práci byly stanoveny a splněny následující cíle: Globální cíl: Interdisciplinární komunikací vytvořit odborný popis role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci. Dílčí cíle: C1: Data processing - fyzika elementárních částic C2: Data processing - klasická podoba teorie elektromagnetického pole C3: Data processing - struktura magnetické rezonance C4: Data processing - kvantová mechanika protonů Vzhledem k cílům bakalářské práce byly vytvořeny byly vytvořeny tyto hypotézy: H1: Komparací struktury MR a klasické podoby elektromagnetického pole lze vytvořit klasickou dimenzi fyzikální podstaty MR. H2: Komparací struktury MR a kvantové mechaniky protonů lze vytvořit kvantovou dimenzi fyzikální podstaty MR. H3: Komparací struktury MR a kvantové dimenze fyzikální podstaty MR se standardním modelem elementárních částic a jejich interakcí lze popsat role fermionů a bosonů v rámci popisu fyzikální podstaty MR. V úvodu teoretické části práce jsem se zabýval elementárními částicemi, jejich fyzikou a vzájemnými interakcemi. Dále byly tyto částice rozděleny na fermiony a bosony, které byly podrobněji popsány. Další část teorie jsem zasvětil klasické podobě elektromagnetického pole, kde jsem rozebíral především Maxwellovy rovnice. Následující část byla věnována kvantové mechanice částic a v závěru teoretické části jsem se soustředil na medicinskou část magnetické rezonance. V praktické části jsou navzájem komparovány poznatky nabyté v teoretické části této práce. Výsledky byly rozděleny do dvou oddílů, podle stanovených hypotéz. Výsledky této bakalářské práce poukazují na základě ověřených a přijatých hypotéz na poměrně zásadní roli fermionů (elektronů, protonů) a bosonů (fotonů, Cooperových párů
|
|
|
Unfolding of energies of fusion products measured by the activation probe at JET
Ficker, Ondřej ; Mlynář, Jan ; Bonheure, G. ; Murari, A. ; Popovichev, S.
Providing a detection method for diagnostic of charged fusion products in tokamaks presents a major challenge, while its absolute calibration with a sufficient accuracy and its capability to withstand harsh fusion reactor environment will be required. A novel type of detector that meets most of these requirements, based on an activation probe, was tested in JET and other European facilities. This probe proved to be extremely robust due to its simple construction. It is equipped with samples of well defined isotopic abundance. The amounts of activated nuclei due to the reactions in these materials could be measured via ultra-low-level gamma spectroscopy. The feasibility of the proton spectrum reconstruction from measured activities is examined in this contribution with the help of the algorithm based on the Tikhonov regularisation constrained by minimum Fisher information. The reliability of the method was previously illustrated using synthetic proton data.
|
|
|
Porovnání dávek v cílovém objemu a kritických orgánech u techniky IMRT a protonové terapie
STIEBLINGOVÁ, Tereza
Předmětem této práce je pohled na dvě vybrané moderní ozařovací techniky -IMRT (Radioterapie s modulovanou intenzitou svazku záření) a protonovou terapii. V teoretické části textu jsem se zaměřila na jejich vzájemné porovnání na všeobecné úrovni, a v části praktické na absorbované dávky ve vybraných kritických orgánech u pacientů s karcinomem prostaty. V teoretické části jsem pracovala s odbornou literaturou, články z lékařských a odborných časopisů a také s několika internetovými zdroji. Pro příklad uvádím Radiační onkologii od Pavla Šlampy a kolektivu či od Ľudovíta Jurgy a kolektivu slovenský titul Klinická onkológia a rádioterapia. Podle načerpaných informací jsem sestavila koncept, který je složen ze všeobecně zaměřených témat, jako je např. postavení radioterapie v léčbě onkologických onemocnění, charakteristika ionizujícího záření, postup při plánování léčby záření atd. Po úvodních kapitolách se zaměřuji konkrétně na fotonovou IMRT techniku a protonovou terapii, což jsou jedny z nejmodernějších ozařovacích metod současné onkologie. Jako cíl jsem si v teoretické části stanovila popis těchto vybraných technik, s důrazem na jejich výhody a nevýhody. V praktické části práce jsem hodnotila tyto dvě techniky z hlediska obdržených minimálních, středních a maximálních dávek ve vybraných kritických orgánech rektum, močový měchýř a obě hlavice femurů za použití různých frakcionačních režimů. Výsledky jsem porovnala s informacemi z teoretické části. Cílem praktické části je otestování této hypotézy: při léčbě karcinomu prostaty urychlenými protony obdrží zdravá okolní tkáň a kritické orgány menší množství dávky než při ozařování technikou IMRT. Z Pražského protonového centra (PTC) mi byly poskytnuty ozařovací plány včetně CT skenů od 20 anonymních pacientů s diagnózou karcinomem prostaty léčených protony. S plány jsem poté pracovala v programu plánování, abych k protonovým plánům vytvořila fotonové IMRT plány, a mohla tak u každého pacienta srovnat obě dvě techniky v různých frakcionačních schématech. Při porovnání IMRT techniky a protonové terapie, obě v normofrakcionaci, vyšly střední dávky u všech 20 pacientů nižší u protonů, a to ve všech vybraných kritických orgánech. Průměrný rozdíl středních dávek těchto technik ve všech vybraných kritických orgánech činí 11,022 Gy. Konkrétně u močového měchýře a rekta je dále z výsledků zřejmé, že při protonové terapii v jakémkoliv frakcionačním režimu (krátký, dlouhý, normofrakcionace) tyto struktury absorbují menší minimální i střední dávku než při fotonové IMRT terapii. Těchto výsledků se dosáhlo u všech 20 pacientů. Při porovnání IMRT techniky a protonové terapie, v krátkých i dlouhých režimech, z hlediska maximálních dávek v močovém měchýři a rektu vychází srovnatelné hodnoty, a to v obou kritických orgánech. V žádné z použité literatury, ze které jsem čerpala informace, se nepíše o dávkovém zatížení hlavic obou femurů. Pokud ale srovnám střední dávky protonové terapie s dávkami fotonové IMRT terapie, obě v normofrakcionaci, u všech 20 pacientů vyšly střední dávky nižší u protonové terapie. Výsledky minimálních dávek jsou rozporuplné a nedosáhlo se u nich tak jednoznačných závěrů. Hodnoty maximálních dávek v pravé a levé hlavici femurů vyšly u drtivé většiny z 20 pacientů nižší u protonové terapie (v krátkém i dlouhém režimu). Průměrný rozdíl u levé hlavice činí 3,434 Gy (krátký režim protonů vs. krátký režim fotonů), resp. 6,654 Gy (dlouhý režim protonů vs. dlouhý režim fotonů). Průměrný rozdíl u pravé hlavice činí 5,442 Gy (krátký režim protonů vs. krátký režim fotonů), resp. 9,273 Gy (dlouhý režim protonů vs. dlouhý režim fotonů).
|
host ::
RSS.