DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 4. 组合型磁约束聚变装置初探 4.1. 磁镜与环流器相组合的聚变装置 实现聚变堆的自持燃烧，首先必须保证等离子体的宏观稳定性。而目前的MCF装置中，只有极小B磁镜(磁阱)可以做到这点。如图1，将反射镜做为聚变堆包层的第一壁并置于磁镜中，可最大限度地减少辐射能损失或提高聚变堆温度。变压器在环流器中感应的闭合环形电场，使落入磁镜损失锥的电粒子在环流器中得到加速，并从另一端再次回到聚变堆，从而完成聚变堆的加热，是种将聚变堆与加热器分离开的聚变装置。可见，聚变堆的温度主要取决于环流器中的感应电场强弱、反射镜的反射效率和磁镜的镜比。 图1. 组合型聚变装置工作原理 由于图1环流器中的电粒子存留时间极短，完全不同于Tokamak装置中环形聚变堆的长时间存留，极利于抑制电粒子的向外漂移(电漂移)而碰撞器壁(也可辅以传统的外加或环形铜壳形成的垂直磁场予以解决 [ 17 ] )。克服了传统Tokamak装置中的环形聚变堆所带来的多种技术难题和设备的复杂性，并合理利用了磁镜的端损失，解决了离子的逃逸问题。 由环流器中磁场的曲率和不均匀性所引起的漂移(正负电粒子分离)，将会减少正负电粒子的碰撞机率，有利于电粒子的加速或对磁镜中的聚变堆加热。由于电子与离子质量相差很多，电子很容易在磁镜损失锥处被离子碰回聚变堆或为离子让路，从而实现了聚变反应所期望的典型离子加热。 4.2. 磁镜中等离子体微观不稳定性的抑制 磁阱实验在抑制等离子体的宏观或磁流体动力学(MHD)不稳定性方面是没有不成功的 [ 20 ] 。但对微观不稳定性的抑制则无能为力，其分别为：1) DGH模。在离子分布函数足够窄时发生。2) HFCLC模。由离子速度分布不均驱动的电子纵向振荡模形成的高频对流损失锥。3) DCLC模。角向的电子漂移波通过径向密度梯度，跟损失锥离子分布中的粒子数反转相藕合而激发的漂移回旋损失锥。4) AIC模。沿纵向传播的阿尔芬波跟离子回旋运动发生共振的结果，驱动项主要是磁镜位形中固有的离子分布各向异性。 纵观这些微观不稳定性，都是由于磁镜中磁场的横向、纵向分布不均，捕获离子的分布函数偏离麦克斯韦分布，造成了等离子体的各项异性。要针对性地分别解决这些微观不稳定性，将是个极复杂、也是极难实现技术问题。而若能使等离子体旋转起来，问题便可迎刃而解。 将经环流器加速后射向聚变堆的两条电粒子径迹(图1虚线所示)，分别沿y轴和x轴方向偏离等离子体中心，形成对聚变堆的旋转力矩(类似场反向位形技术)，则聚变堆将会形成非定轴旋转，离子便会在磁场作用下趋于均匀分布。如此，磁镜的所有微观不稳定性，便可全部得到有效控制。聚变堆的旋转还会形成一定的反向场，使宏观稳定性也得到进一步加强。 采用具有磁阱位形的磁镜与无等离子体逃逸问题的环流器组合，不但可充分发挥二者的各自优势，还做到了化劣势为优势的效果。其加热原理，完全有别于依靠正负电粒子碰撞形成的欧姆加热，是不受等离子体温度影响的简单、高效、易控的电流加热方式。通过控制变压器电流，即可达到精确调整聚变堆温度的目的。 4.3. 极具前途的会切磁场位形磁镜 磁镜装置工程设计简单， 值(等离子体压力与磁压力之比)高，但从制造技术和工艺角度考虑，图1中的磁镜只能适用于实验或小型聚变电站的建设。且依靠等离子体的旋转来抑制微观不稳定性，还会影响到加热功率和装置的各种参数等选择。 若将磁镜两端线圈的电流互相反向，则形成会切磁场位形磁镜(会切磁镜)。会切磁镜可以进行任意组合，从而形成容积更大的多磁极会切磁镜。将来或可用永磁体(目前B可高达2 T)代替电磁体，从而大大降低建设和运行成本。 多磁极会切磁镜是种非常理想的MCF聚变装置，其有几大优势。1) 内部磁场分布对称，利于微观不稳定性的抑制。2) 内部磁场曲率皆为正(好曲率)，极利于MHD不稳定性的抑制，是优于目前任何形式的MCF装置。3) 中心场强为零，磁场梯度(包括会切面)或镜比(近似无穷大)远大于图1中的约飞场磁镜，会切面同其它部位一样，能够最大限度地反射电粒子。4) 会切磁镜也可与环流器相组合而形成图1结构，易于实现离子型加热。只是环流器的一端为正常磁极，另一端需连接在磁场的会切处。5) 燃料的添加和废料的排放部位，容易设置。 一般认为，带电粒子容易从磁场会切面逸出约束系统。这似乎是个非常棘手的问题，所以很少有人研究会切磁镜，也未见到过关于该种装置的实验报导。但由于多磁极会切磁镜内部会切处的磁场，同其它处一样具有较大的梯度，只要参数选择合适，电粒子逸出问题，完全可以得到解决。可见，多磁极会切磁镜对未来大型聚变电站建设，是极具前途的。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 目前核聚变装置的基础理论，有两方面需要重新认识：1) 通电流等离子体的箍缩效应，就是相对论的尺缩效应，其并不能对聚变反应产生促进作用。2) 对由麦式方程组得到的电场波动方程继续推演，得出电荷加速度的变化率才是激发电磁波的首要条件。 实验结果表明，目前的MCF装置不能实现聚变堆自持燃烧，由此提出MCF装置在概念设计上的改进。将反射镜做为聚变堆包层的第一壁，这近似于将辐射能量直接留在了聚变堆中，是实现自持燃烧的可行性方法，且可免除要求很高的大功率加热设备的制造，大大降低聚变发电成本。对于中子辐射问题的解决方法，一是加强反射镜的抗中子辐射损伤能力，二是直接向无中子生成的聚变反应过渡(反射镜的加入会使聚变堆温度大幅提高，使这种聚变反应在实际中的实现成为可能)。 对于经过多次重复而不能成功运行的实验装置，必需要寻求理论或装置原理上的突破，才能向着最终目标靠近。对于存在理论缺陷的装置，一味的细节强化，是经验的积累，也是失败的重复。磁镜与环流器的组合，可解决目前MCF装置面临两个重要问题——稳定和加热，是对其它MCF装置优化的新型。虽然图1装置还只是个原理模型，但其在概念设计方面的改进，是在理论和实验基础上提出的尝试，也是对理论和实验的完善发展。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 绿洲土壤特性的空间变异性是土壤的重要属性之一。不同尺度上的土壤空间变异性的定量化研究可以使人们了解植物与土壤的关系，养分和水分对植物的影响以及植物的空间格局等具有重要的参考价值。本文运用GIS技术，采用传统统计学和地统计学相结合的方法，分析渭–库绿洲土壤含盐量的时空变异情况，及其揭示其绿洲土壤盐分的时空变异规律。结果表明，各时期表层土壤盐分拟合的理论模型都符合球状模型；研究区盐渍化土壤主要集中于研究区的东部和东南部，该区域土壤含盐量相当高，形成了区域积盐中心；研究区西部和西北部含盐量较低；土壤含盐量大体上有从研究区的西北、西边区域向研究区东南和东部区域的方向增加的趋势。渭–库绿洲气候与土壤条件非常适宜种植棉花，是新疆的主要棉花生产区域之一。这对研究区土地的合理利用、了解土壤的结构和功能、合理的水资源灌溉利用、土壤盐碱化防治、棉田的优化布局和棉花产业的可持续发展提供科学依据，从而对保护渭–库绿洲生态环境的稳定性做出贡献。 关键词 :渭–库绿洲，土壤盐分，空间变异性，地统计学
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 我国一直以小流域为单元治理水土流失、改善生态环境、发展经济作为一项基本战略。土壤作为以疏松状态存在于陆地表面并具有肥力的动态自然体，是小流域综合治理中的一个不可忽视的研究内容。新疆是我国的重要棉花、粮食和优质瓜果生产基地。由于长期以来的水资源及土地资源的不合理开发利用等人为因素以及其它自然因素影响下，在新疆出现了大面积盐渍化地。土壤盐渍化是影响区域生态环境稳定性以及制约农业生产发展的重要因素。渭–库绿洲的原生盐渍化情况比较普遍。另外，最近随着该区域经济的快速发展以及人口的增长，渭–库绿洲的水土资源矛盾日益突出，加上不科学的灌溉等因素下，在该区域出现了大面积的次性盐渍化。这引起了区域土壤特性的不断恶化，使土壤空间变异特征脱离了自然状态下的平衡，对绿洲生态系统和农业生产的稳定性构成了威胁。 从20世纪70年代开始，国外许多学者进行了土壤特性空间变异性规律的研究，将地统计学理论用于土壤科学[ 1 ] 。1978年J.B.Campbell首先采用地统计学方法研究了两个土壤制图单元中沙粒含量和PH值的空间变异。Gerd Dercon，Jozef Deckers等(2003)对农田土壤特性变异情况进行了研究[ 2 ] 。最近几年，国外的研究已更多地转向土壤化学特性和生物特性上。Burgess与Webster等[ 3 ] [ 4 ] 进行了较为成功的探索，以及推动了土壤特性空间变异性的研究。 20世纪80年代中期以来，我国一些学者针对土壤的某些特性，采用半方差图和克立格插值法进行研究。到20世纪90年代，随着发达国家精细农业的开展，土壤特性及作物产量的空间变异性的研究方法和手段得到了进一步的发展，主要表现为地统计学和地理信系统的有效结合[ 5 ] -[ 7 ] 。1985年雷志栋，杨诗秀等人土壤特性空间变异性进行了初步的研究[ 8 ] 。周慧珍(1996)、李毅(2000)、姚荣江(2006)等人前后，对土壤特性空间变异性进行了研究[ 9 ] [ 10 ] -[ 12 ] 。2000年杨玉玲，文启凯，田长彦[ 13 ] 等人在“中国土壤学会土壤肥力与生态专业委员会学术研讨会”上系统地描述了对土壤空间变异性研究的现状及展望。韩茜(2008)对新疆奇台县绿洲土壤特性空间变异进行了研究，并完成了博士论文[ 14 ] 。陈彦，吕新，利用地统计学，以地理信息系统软件ArcGIS为平台，采用Geostatistical Analyst地统计分析模块中的Kringing插值方法研究了新疆农七师125团土壤养分的空间变异性[ 15 ] 。 土壤特性的空间变异性研究，对研究区的土地配置、合理利用、了解土壤结构和功能、合理的水资源灌溉利用、土壤盐碱化防治、改良和有效利用提供科学依据。因此，很有必要在时间和空间序列上对土壤特性的时空变异性进行研究，以便更准确地了解土壤特性时空变异和区域农业、生态环境之间的关系。本文运用GIS技术，采用传统统计学和地统计学相结合的方法，试图通过土壤这个切入点，准确的分析渭–库绿洲的土壤特性的空间变异性。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究区概况 渭–库绿洲地处天山南麓、塔里木盆地北缘的渭干河-库车河冲洪积平原，东径82˚15'~83˚15'，北纬4l˚05'~41˚40'之间，是一个典型冲洪积扇平原[ 16 ] [ 17 ] 。土地利用类型主要包括农田、林地、荒地、草滩、盐碱地等，地形由北向南倾斜，地形坡降1‰~4‰ [ 18 ] 。行政范围包括阿克苏地区沙雅县、新和县及库车县、，共有51.5万人口。渭–库绿洲平均海拔920~1100 m。三县现有引水干渠795 km，支、斗渠6726 km，渭干河的年径流量多年平均2.21 × 10 9 m 3 ，变差系数0.119，灌溉总面积为1800 Km 2 左右[ 17 ] 。渭–库绿洲平原区年均温度11.4℃，≥10℃的年积温4515.6℃，气温年较差34.4℃，日照2888.7 h，全年无霜期209 d，灌区属大陆性暖温带极端干旱气候，气候的最大特征是干旱少雨，光热资源充裕，多年年均降水量为51.6 mm，水面蒸发量为1750~1960 mm [ 18 ] ，干旱的气候环境致使灌区潜水蒸发浓缩作用强烈。
system: [SYSTEM]

user: 3. 数据来源与分析方法 3.1. 野外土壤样本的采集 对区域土壤质量研究就必须进行土壤质量现状调查。本研究主要通过多次野外采样(2006年7月、2007年7月、2008年4月、2008年9月、2010年4月、2010年10月和2011年4月)和室内实验分析获取了地物实地景观信息及土壤调查数据。为保证样品代表性，我们分别以2001年ETM+和2007年ALOS影像为工作底图，结合土壤图、地形图和土地利用图等资料，确定研究区有代表性的盐碱土壤小区，制成野外采样路线图，使采样点尽可能遍及渭–库绿洲范围内主要的土地利用类型，而且尽可能使样点分布规则。在野外采样时，每个样点用GPS精确定位，获取点位经纬度，并实地记录样点土壤表面状况、植被、地貌类型等景观描述。考察中，考虑到采样点周围土壤性质相对成因一致，环境因子类似，异质性较小，每一采样点周围辐射约10 m选取3个点，分三层取样(0~10 cm， 10~30 cm， 30~50 cm)，每个样层取500 g。同时，用铝盒取土样30~50克左右，并现场称重。 3.2. 土壤样本指标的实验室测定 采集的土样在实验室自然风干后，进行磨细以及过1 mm孔径筛，之后装入容器。指标的测定参考“土壤农业化学常规分析方法(中国土壤学会，1983)”进行。主要测定含盐量、电导率、TDS。这些为土壤盐分特性的研究提供了可靠的数据支持。 3.3. 地统计方法 研究土壤特性空间变异规律的方法很多，有传统的统计方法，谱函数、人工神经网络模型、地统计学、分形理论和随机过程建模描述相应的成分等。其中，地统计学一经引入土壤特性的空间变异研究，便显示了强大功能，推动着土壤特性空间变异理论和实践指导作用不断向前发展，成为这一领域最重要的研究方法。由于土壤特性是一种区域化变量，同时具有地质结构的特性和统计学的随机特性，基于区变量理论的地统计学理论已被证明是分析土壤特性空间分布特征及其变异规律最为有效的方法之一[ 19 ] -[ 21 ] 。 地统计是以区域化变量为基础，以变异函数为主要工具，研究既具有随机性又具有结构性，或空间相关性和依赖性的自然现象的一门科学。其经典理论包括半方差函数及其模型和克立格插值方法[ 22 ] 。凡是与空间数据的结构性和随机性，或空间相关性和依赖性，或空间格局与变异有关的研究，并对这些数据进行最优无偏内插估计，或模拟这些数据的离散性、波动性时，皆可应用地统计学的理论与方法。因此，本文利用地统计学方法对研究区土壤特性进行了分析。 1) 半方差函数 本文首先通过半方差函数分析法对研究区盐渍化土壤特征进行了分析。半方差函数是用来描述区域化变量结构性和随机性并存这一空间特征而提出的。半方差函数公式为： (1) 式中：γ(h)是间距为h的半方差函数，该值随h的增加而增加；h为两样本点空间分隔距离或步长；N(h)为相距为h的样点对数目，通过对样本变异函数的拟合，得到描述随机变量的理论变异函数γ(h)。 2) Kriging插值法 地统计分析的核心就是通过对采样数据的分析、对采样区地理特征的认识选择合适的空间内插方法创建表面。插值方法按其实现的数学原理可以分为两类：一是确定性插值方法，另一类是地统计插值，也就是克里格插值。土壤盐分、地下水埋深及矿化度在区域内的分布呈现随距离的规律性变化，在此基础上又受随机性因素的影响，是典型的区域化变量，满足协方差函数和变异函数[ 23 ] -[ 25 ] 。因此，本研究利用Excel、SPSS处理后的土壤数据，在Arcgis 10.0软件的地统计学模块(Geo-statistic Analyst)下，采用指示克立格插值法(Ordinary kriging)进行空间插值。Kriging插值模型检验特异值的存在将严重影响Kriging插值结果，使插值结果偏离实际值，因而在插值前要将特异值剔除。该部分工作利用地理信息系统软件ArcGIS地统计分析模块中的数据检查工(ESDA)来完成。 限于篇幅，本文仅对研究区2008年4月、2010年10月和2011年4月表层土壤含盐量的空间变异性进行分析，目的在于进一步说明研究区表层土壤盐分含量的时空分布规律。本研究借助于ArcGIS10.0中的地统计分析模块分析半方差模型、并采用指示克立格插值法进行空间插值。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结果分析 4.1. 正态性检验 指示克里格法要求数据服从正态分布，如果数据不服从正态分布，需要进行一定的数据转换，从而使其服从正态分布。同时，变异函数的计算一般也要求数据符合正态分布，否则可能存在比例效应[ 22 ] 。在地统计分析中Kriging插值结果受样本中特异值的影响，这引起插值结果偏离实际值。因此在Kriging插值模型插值前必须要通过检验将特异值剔除。本文通过正态QQplot图来对模型数据的正态性进行了分析。土壤含盐量正态性分布检验结果表明，3次采样时期的表层土壤含盐量数据均经过幂转换以后，在QQPlot图中数据的分布则近似呈一条直线。由此可知，研究区表层土壤含盐量数据经过幂转换以后服从正态分布，下一步可以对其进行半方差函数分析。 4.2. 不同采样时期表层土壤含盐量的半方差分析 对数据进行相应的转换后，在ArcGIS的地统计分析模块下，分别用不同类型的模型进行拟和，并按照选取最优模型的标准(标准平均值最接近于0，均方根预测误差最小，平均标准误差最接近于均方根预测误差，标准均方根预测误差最接近于1 [ 26 ] )，选取了最优的插值模型，结果见表1。 在半方差函数理论模型中，块金值(Nugget)通常表示由实验误差和小于取样尺度上施肥、作物、管理水平等随机因素共同引起的变异，块金值反映土壤含盐量的测量过程中出现的误差以及在最小间距内的土壤含盐量变异性，基台值Sill (C 0 + C)表示系统内总的变异，它是半方差函数随间距递增到一定程度后出现的平稳值。空间相关性是Nugget与Sill的比值，它们的比值＜25%，说明变量具有较大的空间相关性，比值在25%~75%之间，说明变量具有中等的空间相关性，大于75%，变量空间相关性很弱[ 27 ] [ 28 ] 。偏基台值，亦为结构方差，是基台值与块金系数的差值，由土壤母质、地形、气候等非人为的结构性因素引起的变异。变程(range) a是使半方差达到基台值时的样本间距，即，最大相关距离。某土壤养分观测值之间的距离大于该值时，说明它们之间是相互独立的；若小于该值时，则说明它们之间存在一定的空间相关性。变程的变化也反映出引起土壤含盐量变异主要过程的变化。 通过对表层土壤含盐量进行半方差函数分析(见表1)，结果如下： 1) 各时期表层土壤含盐量的块金值C 0 均为正值，说明存在着由采样误差、短距离的变异、随机和固有变异所引起的各种正基底效应。而各时期含盐量块金值和基台值都比较小，这说明在最小间距内的变异分析过程中引起的误差较小。 2) 从不同采样时期土壤含盐量的变程来看，2008年4月土壤含盐量的变程为1.506 Km，说明在这个范围内，表层土壤含盐量观测值之间存在着一定的相关关系，如大于该值时，则说明它们之间是相互独立的。2010年10月和2011年4月土壤含盐量的变程均为0.311 Km。 3) 不同采样时间(表1)土壤含盐量的块金值和基台值之比均在25%~75%，说明研究区表层土壤盐分具有中等的空间相关性，盐分的空间变异是由结构性因素与随机性因子共同作用引起的[ 29 ] 。各时期表层土壤盐分拟合的理论模型都符合球状模型。 4.3. Kriging插值分析 本研究利用ArcGIS10.0的地统计分析模块，根据所得到的半方差函数模型，采用指示克立格法，对研究区3次采样时期的表层土壤含盐量数据进行了空间插值并制图(图1~图3)。通过分析空间布局插值 图，可反映插值变量含量的分布状况。 图1是整个渭–库绿洲表层土壤含盐量的空间插值分布图。由图1可见： 1) 研究区盐渍化土壤主要集中于研究区的东部和东南部。从地域分布来说主要是库车县的东部，即牙哈镇的东南、东部区域，东河塘镇和汗合塔木镇的周边区域；沙雅县的南部，即托依堡乡周边区域。 Table 1 The spatial variation parameters of soil salinity in study are 年份 分布类型 理论模型 块金值(C 0 ) 基台值(C 0 + C) 块金值/基台值[C 0 /(C 0 + C)](%) 变程(Km) 2008-04 幂变换(Cox-Box) 球状模型 0.169 0.337 50.15 1.506 2010-10 幂变换(Cox-Box) 球状模型 0.171 0.311 54.98 0.311 2011-04 幂变换(Cox-Box) 球状模型 0.183 0.298 61.41 0.311 表1. 土壤盐分的空间变异参数 图1. 研究区土壤盐分时空分级图(2008年4月) 图2. 研究区东边区域土壤盐分时空分级图(2010年10月) 该区域土壤含盐量相当高，形成了区域积盐中心。这主要与灌区微地形起伏，并在农业生产过程中引水及灌溉提高地下水位，因而深层土壤盐类积聚于表层有关。研究区西部和西北部含盐量较低。 2) 在空间尺度上，研究区表层土壤含盐量，经度83˚0'~83˚40'，纬度41˚20'~41˚40'范围的大于经度82˚15'~83˚0'，纬度41˚5'~41˚45'范围的，既，土壤含盐量大体上有从研究区的西北、西边区域向研究区东南和东部区域的方向增加的趋势。 图2和图3是研究区典型区域(东边区域)表层土壤含盐量的空间插值分布图。由图2，图3可见：2010年10月研究区东边区域盐渍化土壤分布情况具有从东北向西南方向的中断区域的土壤含盐量大于西北、东、东南及南部区域的含盐量特征。2011年4月研究区东边区域盐渍化土壤分布情况具有中部上端区域的含盐量相对2010年10月含盐量有变小趋势，即，2010年10月，经度83˚22'~83˚27'，纬度41˚37'~41˚48'范围的土壤含盐量明显大于2011年4月土壤含盐量，其它区域的变化不明显。研究区春灌是引起这种变化的主要原因。 图3. 研究区东边区域土壤盐分时空分级图(2011年4月)
system: [SYSTEM]

user: 5. 小结 研究区2008年4月、2010年10月和2011年4月表层土壤含盐量数据的空间变异性分析结果得出以下结论： 1) 3次采样时期表层土壤含盐量数据的正态性分布检验结果表明，研究区表层土壤含盐量数据经过幂转换以后服从正态分布；表层土壤含盐量在一定的范围内观测值之间存在着空间相关性，各时期土壤含盐量空间相关性均在25%~75%之间，具有中等的空间相关性；各时期表层土壤盐分拟合的理论模型都符合球状模型。 2) 研究区盐渍化土壤主要集中于研究区的东部和东南部，研究区西部和西北部含盐量较低。土壤含盐量大体上有从研究区的西北、西边区域向东南和东部区域的方向增加的趋势。 这一研究结果，对研究区土地的合理利用、了解土壤的结构和功能、合理的水资源灌溉利用、土壤盐碱化防治、棉田的优化布局和棉花产业的可持续发展提供一定的科学依据，对保护渭–库绿洲生态环境的稳定性做出贡献。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 恶性肿瘤是危害人类生命健康的严重疾病。恶性肿瘤发生是一个多因素作用、多基因参与、经过多个阶段才最终形成的极其复杂的生物学现象。氧气是影响肿瘤生长最重要的营养物质之一，在这篇文章中，我们提出了一种血管肿瘤生长的建模方法，通过一个固定边界条件的偏微分方程求解无血管肿瘤细胞中氧气浓度的分布，由此定量计算氧气浓度对肿瘤细胞的生长的影响，可以为下一步研究药物对肿瘤细胞的抑制作用打下基础。 关键词 :氧气浓度，肿瘤生长，建模，模拟计算
system: [SYSTEM]

user: 1. 前言 血管的生成是固体肿瘤生长过程中起到一个重要作用的转折点。血管未形成时，肿瘤生长所需的营养通过周围组织的扩散过来供应，当肿瘤达到一定的体积后，肿瘤中心的细胞由于缺少营养物质而死亡，当肿瘤新生成的细胞数量与死亡的细胞数量达到一个动态平衡时，肿瘤停止生长。因此，它们能长到的最大直径只有几毫米。在缺氧情况下，肿瘤细胞分泌出VEGF (血管内皮生长因子)，刺激周围的血管产生新的毛细血管并向肿瘤方向生长，形成新的血管。血管的生成增加了肿瘤的营养供给，促使肿瘤继续生长，并侵入到邻近的健康组织。不仅如此，少量的肿瘤细胞有可能进入到血管，通过血管循环被运送到身体的其它地方，迁移形成新的肿瘤[ 1 ] 。 目前，人们用了各种方法对肿瘤的生长进行建模，如使用常微分方程组在空间进行建模。Owen MR [ 2 ] 提出了一种二维多尺度模型模拟血管肿瘤的生长，模型包括了血流量，血管生成，血管重塑，多个细胞的动态以及单位个细胞的周期等。最近，有研究在Owen MR模型的基础上，结合巨噬细胞和缺氧定位，分析了基因疗法与化学疗法的协同抗癌作用[ 3 ] 。 本文主要在Owen MR模型的基础上，结合元胞自动机模型，提出一个肿瘤细胞生长的多尺度建模，并研究了相关的数学模型和模拟计算实现机制，并进行了仿真实验，在一个固定边界浓度的健康组织中嵌入一小块肿瘤细胞，随着时间的增加，观察肿瘤细胞的生长变化。
system: [SYSTEM]

user: 2. 元胞自动机 2.1. 元胞自动机概述 元胞自动机(Cellular Automata)也称细胞自动机，是一种空间和时间变量都是离散值的动力系统理想化模型，在计算机飞速发展的今天受到各领域研究仿真模拟的研究人员的欢迎[ 4 ] [ 5 ] 。元胞自动机是目前应用最广、研究最多的一种离散模型。元胞自动机有三个特征[ 6 ] ： 平行计算：每一个细胞个体同时同步的改变； 局部性：细胞的状态变化只受到周围细胞的影响； 一致性：所有的细胞受到同样的规则支配。 元胞自动机最常见的是二维模型，细胞自动机中每一个格点的变化受到其邻近的格点状态的影响(这些邻近的格点我们称之为邻居)。邻居的选择很大程度上影响模型计算的速度和结果，通常选择与中心格点相接触的几个为邻居[ 7 ] 。二维空间邻居模型，如图1所示。 图1. 黑色格为中心细胞，灰色格为邻居细胞[ 7 ] 元胞自动机系统是一个微缩的复杂系统。只有两种状态的50个格点的细胞自动机模型有250 (约1.13*10 15 )种状态。一个元胞自动机在一个有限时间内不可完全预测，在大量研究生物体内细胞时，仿真度更高，模拟结果更加多元性，具有很强的现实意义。 元胞自动机也有自身的不足，如当一个两个细胞相距较远，发生作用时需要一段较长的时间传递，反应速率降低。 2.2. 肿瘤细胞生长元胞自动机模型 我们的肿瘤细胞生长元胞待机模型是由一个L*L个格点组成的二维矩形网格阵列。每个细胞有3种可能的状态：正常肿瘤细胞，休眠肿瘤细胞，死亡肿瘤细胞。细胞与格点的关系定义为[ 8 ] ： 每个细胞只能占据一个格点； 每个格点的细胞只受到邻居细胞的影响； 格点内可以没有细胞； 每个细胞只能向邻居格点移动，当邻居格点没有空间时，细胞不发生分裂。
system: [SYSTEM]

user: 3. 血管肿瘤生长的多尺度建模 我们的计算模型描述了在一个有血管的组织中肿瘤的生长变化，每一个细胞被看作一个独立的个体，每个细胞拥有自己的细胞周期，细胞周围的组织提供细胞所需营养。在亚细胞尺度，我们通过建立偏微分方程描述细胞周期与细胞周围的氧气浓度密切相关性。细胞消耗氧气，在缺氧条件下分泌出VEGF，细胞外的VEGF刺激已有血管生成新的内皮芽尖，并引导芽尖向缺氧区域生长。当两个芽尖相遇或与已有的血管连结时，新的血管形成。血管直径受到周围氧气浓度和流量相关参数的影响，血管向整个组织提供氧气[ 9 ] 。各尺度间的相互作用如示意图2。 我们的模型由一规则网格在规定范围内细分为模拟细胞的格子，每个细胞占据一个格子，这些细胞的增殖由细胞周期决定。在系统初始化后，首先更新扩散领域的状态，然后更新细胞状态(包括细胞的分裂和移动)，由于细胞消耗营养物质和氧气，细胞的状态影响扩散层的营养物质和氧气浓度。一直重复这个过程直到模拟结束。 图2. 模型各尺度之间的相互关系 [ 9 ] 3.1. 亚细胞尺度 细胞周期(cell cycle)是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，一般认为分为四个阶段。G1期是从有丝分裂到DNA复制前的一段时期，主要合成RNA和核糖体，细胞体积显著增大，为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。S期，即DNA合成期。G2期为DNA合成后期，是有丝分裂的准备期。M期即细胞分裂期。胞周期内有两个阶段最为重要：G1到S和G2到M；这两个阶段正处在复杂活跃的分子水平变化的时期，容易受环境条件的影响[ 10 ] 。为了方便进行计算机模拟，把细胞周期简单地表示为F [0，1]，当F = 1时，细胞发生分裂，分裂后，F重置为0。细胞当前状态用如下公式表示[ 11 ] ： (1) C代表当前氧气浓度，T min 表示细胞完成一个周期需要的最少时间。C 1 是我们设置的一个常数，可以看出，当C越大，细胞周期的进程的速度越快。 当氧气浓度小于一定值时，细胞进入休眠，此时： (2) 当休眠时间超过一定的时间，细胞死亡。当细胞周围氧气高于休眠时氧气的阀时，细胞离开休眠状态[ 12 ] 。 3.2. 细胞尺度 这部分主要考虑新肿瘤细胞的生成，移动和死亡。当细胞分裂时产生新的细胞，我们称子细胞。 发生分裂的细胞所在邻居有空间时，子细胞占据所在的空间；如果所在位置没有空间，子细胞移动到氧气浓度较高的邻居空间上；如果所在位置和附近邻居都没有空间，则父细胞死亡，细胞不发生分裂。细胞的分裂过程如图3所示。 3.3. 扩散尺度 扩散层主要考虑氧气的浓度，在这里我们使用一个反应扩散方程来模拟氧气浓度的变化[ 13 ] 。周围环境作为氧气的来源，细胞消耗氧气，氧气浓度为设为C，每个细胞消耗氧气的速率为K，固定边界条件，氧气浓度扩散方程为： 图3. 细胞分裂进程图 (3) 其中D表示氧气扩散系数，当格点 有细胞时， ，当格点 没有细胞时， 。 由(3)得： (4) 令 ，有： (5) 即 (6) 当 没有细胞时， ，当 上有细胞时， 。 3.4. 用有限差分法求解反应扩散方程 我们把整个区域被划分为50*50的均匀单元网格，x方向和y方向的步长均为 ，各单元格记为 ， ，边界浓度为固定值，当 时， ，为了简便，我们记 ， 。根据二阶中心差商公式 (7) (8) 根据(7)，(8)，式(6)可化为： (9) 省略 ，得 (10) 由此可得点 处氧气的浓度值： (11)
system: [SYSTEM]

user: 4. 算法描述 模拟的流程如图4所示。 图4. 肿瘤细胞生长模拟流程图 4.1. 细胞移动 细胞可沿着自己的邻居自由移动，当细胞所在格点邻居被其它细胞占据时，移动的概率为零。不考虑趋化因素的影响下，细胞由x移动到y的概率为： (12) 其中，D表示细胞自由移动系数， 是x，y之间的距离。 4.2. 细胞分裂 细胞的分裂取决于细胞周期进程和细胞周围的邻居是否有空间。细胞的分裂的算法设计： 1：Input:parent cell //父细胞 2：Output:the new cell created //生成新的细胞 3：Get location of the parent cell; //确定父细胞所在的格点 4：Get neighbouring locations of the parent cell; //获取父细胞邻居的位置 5：Found_available_neighbour ture; //周围邻居无空间 6：For each n in the neighbourhood do //n为父节点的一个邻居 7：If n is available then 8： Found_available_neighbour ture; // 周围有可用空间的邻居 9： Break for; 10：end 11：end 12：If found_available_neighbour then 13：Create a new cell; 14：Place the new cell in n location; //新生成一个细胞并占据邻居的一个格点 15：Else 16：Reset parent cell cycle; //重置父细胞周期为0 17：End 4.3. 细胞的休眠和死亡 当细胞所在位置的氧气浓度低于某个阀值时，肿瘤细胞进入休眠状态，细胞周期进程停止。当肿瘤长时间休眠时，肿瘤细胞死亡。 正常细胞死亡的算法： 1：Foreach normal cell c in the modle do 2：Determine the current oxygen level; //计算氧气浓度 3：If oxygen level of cell c 4:then 5：Update quiescent_time; //更新休眠时间 6：If c is quiescent for a long time then //休眠到过长时肿瘤细胞死亡 7：Kill c; 8：end 9：else 10：if oxygen level of cell c>threshold_quiescence//氧气深度达到细胞一定的阀值时 11：then 12：leave quiescence; //细胞离开休眠状态 13：Reset quiescent_time; //重置休眠时间为0 14：end 15：end
system: [SYSTEM]

user: 5. 实验模拟的结果 模拟的区域大小为W = [0，50]*[0，50]，组织区域中作为氧气源的位置处，使用固定边界条件，氧气浓度为30。我们在组织中以格点(15，15)为中心，边长为3个格点的正方形区域内插入9个肿瘤细胞，固定边界浓度为30，根据(11)，由计算机计算出氧气浓度见图5。 使用Matlab R2013b，对图4的肿瘤细胞的生长进行数值模拟，模拟的基本步骤为： 1) 参数赋值，离散化计算区域，根据初始值构建数据结构； 2) 根据有限差分方法求解公式(11)，获得区域内每一点氧气浓度的初始分布稳态解； 3) 在每一个时间步长内： ① 获得肿瘤细胞的位置信息； ② 对每一个位置上的肿瘤细胞，根据该位置上营养物质的浓度计算细胞分裂，移动、休眠和坏死的概率； ③ 对每一个肿瘤细胞，随机选择一个行为方式，根据计算好的概率判断能否执行该行为，然后根据肿瘤细胞的行为机制更新肿瘤细胞的分布情况； ④ 根据肿瘤细胞的分布情况，计算氧气浓度的稳态分布； ⑤ 如果有肿瘤细胞到达区域边界，或者计算时间超出了预订时间，则停止迭代；否则，返回步骤①继续执行。 以下是实验都是经过多次模拟得出的结果。观察肿瘤生长随时间的变化可知，在最初的100次迭代中，肿瘤细胞数目增加，没有休眠和坏死的肿瘤细胞，。在第150次迭代时，肿瘤中心出现了部分休眠细胞，整个肿瘤的半径也越来越大。在迭代第250次时，可以明显看到中心部分细胞坏死。图6(d)中可以明显看到肿瘤的三层结构，最中心空白部分为已经坏死的细胞，深蓝色为休眠细胞，浅蓝色为正在生长的细胞。 在各种参数不变的情况下，改变肿瘤细胞周围的氧气的深度，分别将固定边界的浓度设置为15、30、60，比较肿瘤细胞生长的变化，模拟结果如图7所示。 该结果表明，肿瘤细胞的生长速度与细胞周围氧气浓度成正比，即氧气浓度越高，肿瘤细胞生长的速度越快，氧气浓度越低，肿瘤细胞生长的速度越慢。
system: [SYSTEM]

user: 6. 总结与展望 本文从多尺度的方法，应用元细胞模型研究了氧气浓度对肿瘤细胞生长的影响。研究表明，氧气浓度越高，肿瘤细胞生长速度越快，氧气浓度越低，肿瘤细胞生长速度越慢，甚至停止生长。实际上，肿瘤细胞生长的微环境非常复杂，氧气只是最重要的因素之一。如在不同的环境下，或加入某种药物，细胞的耐氧能力会有改变，细胞进入休眠状态的氧气浓度阀值也会发生改变等。此外，本文并没有从肿瘤细胞如何生成，即从有到无这一过程作出模拟，对血管和细胞外基质的作用也没有加以考虑，与实际中的肿瘤细胞生长。 图5. 初始化氧气浓度分布 图7. 氧气浓度对肿瘤细胞生长的影响 因此，在未来我们可以通过修改网格大小，或者网格内细胞的数量；在扩散层加入各种生长因子如促血管生长因子和各种营养的分布；在血管层考虑血管的生长，研究肿瘤血管的生长和形成；在细胞层研究普通细胞和肿瘤细胞之间的相互影响；在亚细胞层考虑细胞内部的各种蛋白质对细胞周期的作用。这样，通过完善生长模型，使之更加接近现实肿瘤细胞的生长发展，为下一步应用计算机模拟药物对肿瘤细胞的影响打下基础。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 肝癌的放疗已有多年的历史，然而由于正常肝组织放射耐受性的限制，使所给剂量达不到肿瘤的根治剂量，治疗效果难以令人满意，以致长期以来不为人所接受，本文主要就现行的各种放疗技术在肝癌治疗中的应用与研究进行探讨，对肝癌的放射治疗进行有益的总结，并希望进一步提高肝癌的疗效，提高患者的生存质量。 关键词 :放疗，肝癌，治疗
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 国外自20世纪20年代初就开始了肝癌的放疗探索，当时认为放疗对肝脏是危险的，未见报道。直至50年代，有人报道由于肝脏血流量大，肝癌放疗可以期望有效。我国从20世纪50年代开始对肝癌的放疗进行研究，并有一些成功的案例报道，但由于照射范围及照射剂量的问题使放疗的疗效不尽如人意。随着影像技术的发展，使得三维适形放疗应用于肝癌的治疗。由于可以精确定位，给予肿瘤区低分割高剂量照射，提高照射剂量，减少对正常组织的破坏，从而提高肿瘤的控制率。90年代中期之后，放疗技术逐渐成熟，为肝癌的治疗提供了新的手段。对于全身情况较好，肝功能基本正常的局限性肿瘤，部分病例可获根治。对肿瘤较大或发生转移者，有一定姑息疗效。随着影像技术的提高、放疗设备的进步、精确放疗技术的开展以及肿瘤综合治疗意识的增强，特别是介入等疗法与放疗的结合，以及肝癌放射生物学基础研究的进展，肝癌放疗得到重新认可。
system: [SYSTEM]

user: 2. 肝癌放射治疗的常用类型 随着对肝癌放射治疗临床经验的积累及肝脏对放射敏感性的逐步认识，人们认识到解决与放射治疗技术有关的肝脏的放射耐受量、照射野的设计与靶区高剂量照射等临床难题是提高肝癌放疗效果的关键。肝癌的放射敏感性相当于低分化鳞癌，目前主要采用外照射或内照射途径进行，据研究表明肿瘤区放射剂量达到50~60 Gy时，治疗效果可明显提高[ 1 ] 。经临床观察研究表明，3DCRT (或与肝动脉化疗栓塞(TACE)结合，3DCRT+TACE)已经成为目前取得高疗效、低损伤的有效方法[ 2 ] 。 2.1. γ刀 全身γ刀是一种填充式三维适形放疗，通过聚焦放射源60Co产生的多源、多束射线，围绕焦点(靶区)根据肿瘤深度调整高剂量点位置，也可以根据肿瘤大小采用单靶点或多靶点拟合，形成一个高峰剂量区。聚焦后射线高剂量点在肿瘤中心，其剂量强度从焦点中心向边缘逐步衰减，其结果是周边正常组织的受照范围小，受照剂量低，可采用50%剂量线为处方剂量，使靶区内剂量分布变化的梯度增大，肿瘤中心区可获得更高的剂量[ 3 ] 。γ刀其剂量强度衰减非常锐利。可以有利于对靶区外正常组织的保护。具有定位准确、治疗精确、靶剂量集中，周围正常组织受照射剂量低的特点，从而实现靶区的剂量升级，可实现大剂量的单次治疗和较大剂量的分次治疗，以提高肿瘤的局控率。是一种治疗中晚期肝癌的有效无创治疗方法[ 4 ] 。 体部伽马刀属于三维适形放疗，是精确的放射治疗，副作用少而轻微，因而治疗肝癌安全可靠。无论对小肝癌还是大肝癌均有较高的局部缓解率，早期小肝癌是y刀最好适应证。对于一些中晚期患者，能达到缓解症状、延长生存期、改善生存质量的目的。对较大的肝癌，如果肝功能正常，且病变位于肝脏边缘或向外生长，估计正常肝脏受辐射剂量较少的，可以考虑行γ刀治疗。另外，常规放疗后复发的再治疗和常规放疗追加剂量也较为安全有效，而且不良反应小，肝功损害程度轻。袁林[ 5 ] 等的研究表明：肝癌患者的细胞免疫指标 ， 、 、NK等在行体部伽马刀治疗后1周后无明显改变，1个月后明显升高，提示体部伽马刀治疗后破坏的肿瘤异化组织被机体吸收可在一定程度上激活机体的免疫系统，使患者机体的细胞免疫功能逐渐增强。对癌结节较多、肿块较大、估计正常肝组织受射线照射较多的，或肝功能差、合并血小板减少者，应列为γ刀治疗禁忌证[ 6 ] 。体部伽马刀放疗的要点：1) 精确摆位，保证患者每次治疗的位置与定位CT扫描时体位一致。2) 准确勾画肿瘤廓及周围正常组织结构。3) 肝脏在膈肌下运动幅度较大，治疗范围应考虑其移动幅度及体位。4) 选适宜的时间一剂量一分割方式[ 7 ] 。 2.2. X刀 x刀是通过在直线加速器上采用三级准直系统或特殊限束装置或专用小型高能x-线机，通过非共面或共面弧形照射或多野集束技术将X射线聚集于病灶处，产生高度聚焦的剂量分布区，使肿瘤受到高剂量照射，剂量分布集中，靶区外剂量递减陡峭，靶区周边正常组织剂量小的效果[ 3 ] 。x刀治疗晚期肝癌可以延长患者生存期，也是一种较好的治疗方法。 x刀是采用圆孔状的线束旋转照射，所获得的高剂量区是球型分布，加上孔径较小，所照射的体积较小，因此，x刀在肝癌的应用应该严格选择适应证。x刀只适宜治疗早期瘤体圆而规则的肝癌和肝转移的圆型小结节。国内外近年报道认为，临床靶体积(cTV)为2~622 cm (平均78 cm)，一般病灶影像学最大直径小于5 cm较为理想；或病灶较大且其他治疗措施选择困难者或；有明确手术禁忌证或拒绝手术治疗的肝癌患者也可以考虑SRT [ 8 ] 。 2.3. 立体适形放射治疗 立体适形放射治疗是近来的快速发展新的放射治疗方法，可使瘤组织更多接触照射剂量而正常组织受到照射剂量较小，所以患者容易接受，副作用小。立体适形放疗方法的靶区具有较小范围，使得靶区的轮廓更为清晰，能够准确定位肝癌。三维适形放疗使肿瘤边缘与周围正常组织剂量差别比较大，能最大限度地减少正常肝组织和其它重要器官的受照剂量，最大限度地杀死靶区肿瘤细胞[ 9 ] 。随着3-DCRT技术应用于临床，高剂量区域与临床靶区形状高度一致，降低了正常组织受照射剂量，从而提高了肿瘤的局部控制率。3-DCRT和调强适形放疗等现代放疗技术逐渐成熟，为放疗在肝癌治疗中的应用提供了新的机会。肝细胞癌恶性程度高，病情进展快、立体放射治疗对小于直径3厘米小肝癌能够得到较好的控制。而直径大于3 cm的肝细胞癌，可先常规放疗，剂量可达30GY，肿瘤体积缩小，周围得到控制再采用立体适放疗方法。3-DCRT通过改善剂量分布，提高了靶区的照射剂量，减少了周围正常组织的照射，用于原发性肝癌的治疗，可提高肿瘤局部控制率和患者生存率，延长生存期[ 10 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 3. 放疗与其他方法联合应用的研究 原发性肝癌冶疗方法较多，各有优缺点及适应证。总体上，肝癌疗效并不令人满意。如何合理地综合运用各种治疗手段提高疗效是目前研究的热点，其中放疗与其他治疗方法的结合已积累了一定的经验并初见成效。 3.1. 放疗与热疗 肿瘤组织的生长特点是其血管生长畸形，结构紊乱，血管平滑肌破坏及毛细血管变形，并有血窦及畸形的毛细血管网形成。因此，肿瘤组织的血液供应比正常组织明显增多，但血液循环速度明显降低，仅为正常组织的1%~10%。而且实体肿瘤缺乏平滑肌及神经支配，对热的扩散降低，温度易在瘤体内局限性升高。而正常组织受热时，有良好的血液循环，可以充分的散热，致使肿瘤组织局部温度高于邻近组织的5%~10%，从而达到杀灭肿瘤细胞保护正常组织的目的。肝癌热疗的抗肿瘤机制主要使肝癌病灶局部温度超过癌细胞的阈值，使其凋亡坏死。并且，肿瘤组织在高热作用下出现即时性代谢异常，热量更加聚集并伴有PH值进一步降低，加剧局部组织的氧缺乏及营养缺乏，引起恶性肿瘤细胞的变性坏死，以达到对肿瘤细胞直接杀伤作用[ 11 ] 。其次热疗通过抑制血管内皮生长因子、促进血纤维蛋白溶解酶原激活抑制因子1 (PAI-1)及其产物的表达，通过抗肿瘤血管作用而抑制肿瘤生长及转移[ 12 ] 。还有研究表明热疗可以上调机体的免疫功能[ 13 ] ，抑制肿瘤的侵袭、转移[ 14 ] 。 放疗与热疗结合具有较好的生物学基础。在低pH值下，对处在乏氧和营养不良状态的放疗抗拒性肿瘤细胞有放射增敏作用，另外热疗可阻断放射损伤之修复，故对放疗具有协同作用。 3.2. 放疗与高强度聚焦超声 高强度聚焦超声是一种局部高温治疗肿瘤的新技术，发展于20世纪80年代后，它将体外低能量超声波聚焦于体内深部肿瘤病灶，利用超声波具有的组织穿透性和可聚焦性等物理特征。通过焦点区高能量超声波产生的瞬间高温效应和空化效应，使治疗区域的温度在瞬间骤升至65℃~100℃，使局部组织出现凝固坏死。我国高强度聚焦超声技术的研究与应用起步较晚，但发展很快，已具有世界领先水平[ 15 ] 。 高强度聚焦超声与放疗联合应用可以获得治疗增益。肝脏属于放射晚反应组织，具有较强的亚致死性损伤修复能力，而且放疗对乏氧细胞、S期细胞不敏感。而高强度聚焦超声对乏氧细胞的杀灭作用与足氧细胞相同，它能减小放射线的氧增强比，抑制放射损伤的修复，包括亚致死性损伤修复和潜在致死性损伤修复，对放射不敏感的S期细胞有直接杀灭和致敏作用，因此三维适形放射治疗和高强度聚焦超声有协同作用。 3.3. 放疗与肝动脉化疗栓塞 肝动脉化疗栓塞是目前非手术切除治疗原发性肝癌的首选方法，近期疗效确切，可使癌组织发生不同程度的坏死。单个药物在肝癌化疗中的全身应用多无明显疗效，多种化疗药物联合应用亦未显著提高疗效，而肝动脉局部灌注的疗效则较为肯定。术前放疗可使不可切除的肝癌缩小后变得可以切除。 肝动脉化疗栓塞是建立在如下的理论基础上：1) 正常肝组织血供25%~30%来自肝动脉，70%~75%来自门静脉，而肝癌血供95%来自肝动脉；2) 肝动脉栓塞导致肝肿瘤血供减少90%，从而缺血坏死；3) 肝内化疗药物毒副作用降低；4) 局部药物浓度可比全身浓度高达100~400倍。只要是动脉血供丰富，均需要进行肝动脉碘油栓塞化疗[ 16 ] 。但是正常肝组织的血供仍可来自门静脉，或是肝动脉即使被栓塞，但侧枝循环已形成，有时仍不能治愈肿瘤。于湧等采取在栓塞治疗2个周期后补充全身伽马刀的局部放疗，治疗所给予的肿瘤剂量达到50 Gy/10次，按照L-Q模式，有效生物剂量BED相当于常规放疗剂量的80 Gy，这是常规放疗无法达到的肿瘤根治性剂量，从而保证有效地杀死肿瘤细胞[ 17 ] 。在原发性肝癌治疗和肿瘤的局部控制上，采用TACE术后联合体部伽马刀对残余局部肿瘤病灶行根治性放疗为非手术治疗的一个有效方法，值得临床进一步的探讨和研究。 3-DCRT与TACE结合在肝癌治疗中具有明显的协同和互补作用，主要有：1) TACE治疗可使肿瘤缩小，减轻放射治疗的“瘤负荷”，使照射靶体积缩小，从而提高3-DCRT的治疗效果；2) TACE后持续滞留于肿瘤中的化学药物对放射治疗起增敏作用，同时TACE使肿瘤细胞周期同步化，有利于射线对肿瘤的杀灭作用；3) 3-DCRT可阻断门静脉供血及代偿性供血使TACE后复发明显降低；4) 对于一些少血供肿瘤而乳化碘油充盈不良者，3-DCRT可针对此部位提高肿瘤局部的控制率。谭新劲[ 18 ] ，潘汉城[ 19 ] 等试验结果3DCRT + TACE组近期治疗有效率和年生存率均显著高于TACE组，表明3DCRT + TACE介入治疗是治疗原发性肝癌较有效的方法。
system: [SYSTEM]

user: 4. 肝癌放疗的毒副作用及并发症 肝癌放疗的毒副作用按发生时间分为早期和晚期两种。早期毒副反应多发生在放疗期间，主要包括：1) 急性放射性肝损伤：发生于放疗过程中，表现为胆红素升高，血清谷丙转氨酶升高，可伴肝区疼痛，是较常见的治疗中并发症；2) 骨髓抑制：血小板、白细胞降低。一般经对症治疗或中止放疗一段时间都能恢复，多数病人能继续治疗；3) 消化道症状：食欲减退，恶心较为常见，极少数出现溃疡和穿孔、上消化道出血；4) 全身表现：疲倦乏力。晚期毒副反应多发生在放疗后期，有放射野内的肝萎缩、纤维化；大血管(下腔静脉)狭窄；放射性肝损伤。其中最严重的是放射性肝损伤，一般出现在放疗后1~4个月，是肝脏的一种亚急性放射损伤，能够引起肝脏功能减退，以静脉闭塞为特征，具有较高的死亡率。 梁霞[ 19 ] 等完成了236例总放射剂量为43.7~88 Gy (平均为71.3 Gy)的治疗，出现了白细胞降低，上消化道出血，放射性肝损伤等不良反应。临床医生和学者的研究表明：放疗后最严重的不良反应是高胆红素血症、低白蛋白血症、放射性肝炎和腹水，影响愈后的因素主要是门静脉癌栓、治疗后的肿瘤反应程度和急、慢性肝损伤。 经统计分析，乙型肝炎病毒携带和Child.Pugh B级肝硬化是影响肝癌患者放疗效果最重要的因素。肝癌伴乙型肝炎病毒感染者行x一刀放射治疗，发生放射性损伤者占比例较大，其中以HBsAg、HBeAg、HBcAb均为阳性的肝癌患者发生肝损伤的程度最重。放射性肝损伤的危险因子包括：大体积的正常肝组织接受高剂量照射；伴门静脉内瘤栓；放疗期间发生急性肝功能损害；最重要的因素是病人原有肝硬化的严重程度，如Child-PughB级的病人较A级更易发生放疗性肝损伤。因此必须注意以下4点：1) Child-PughB，C级是放疗的相对禁忌症；2) 对有门静脉栓塞的病人，放射剂量应更低；3) 在设计放疗计划时应尽量正常肝的放射剂量限制在安全的范围内；4) 当病人发生急性放射性肝损伤后，应降低放射总剂量或考虑终止放疗[ 20 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 5. 肝癌放疗的研究进展及展望 肝癌手术切除是最有效的治疗方法，但肝癌发病隐匿，临床上大部分病人就诊时已失去手术治疗机会。非手术措施有常规放、化疗、血管栓塞、介入热疗等，效果不理想。近年来随着对肝癌的照射方法和范围的改进，由全肝照射-局部照射-全肝移动放照射一手术定位局部照射和超分割照射等，使肝癌放疗效果明显提高，副作用显著降低。但是单独的放疗在肝癌的治疗中依然存在重要缺陷，如对肿瘤新生血管的作用，放射性肝损伤的预防等[ 21 ] ，这些问题有待进一步的研究和突破。 实体肿瘤不断形成的新生血管是瘤细胞生长、侵袭和转移的基础，肿瘤血管密度高低与患者生存时间密切相关。近年来的研究表明，肝癌VEGF表达与肿瘤微血管密度有直接相关性，是无疾病进展生存率和累积生存率的独立预后因素。郑青平[ 22 ] 等的研究结果显示，血管形成能力与放射治疗肝癌疗效具有相关性。从中得到的启示是为非手术肝癌患者制定治疗方案时，可以检测其血浆VEGF含量，含量低者放疗可能收到较好效果，而含量高者放疗可能不是首要的选择，或许介入栓塞化疗等措施可以获得更大疗效。所以通过检测肝癌患者血浆VEGF水平来确定是否选择放疗作为非手术患者的首要治疗方案，具有积极临床意义。 肝癌放疗联合基因治疗的综合治疗有着良好前景。肿瘤抑制基因p53是与人类肿瘤相关性最高的抑癌基因，也是与放射敏感性关系最大的相关基因，是肿瘤基因治疗的重要靶点之一。p53基因的正常功能对肿瘤细胞的凋亡和提高放射敏感性起到了关键作用[ 23 ] 。余舒亮[ 24 ] 等研究通过建立裸鼠人肝癌移植瘤模型，观察tAd-p53 (重组人p53腺病毒)联合放疗对肝癌生长抑制的协同作用，结果显示联合治疗组裸鼠的肿瘤生长抑制率为81.49%，而肿瘤体积增加倍数明显小于对照组，说明tAd-p53与放疗联合治疗对裸鼠肝癌抑制瘤有明显的生长抑制作用且联合治疗的疗效大于tAd-p53治疗及单独放疗。tAd-p53联合放疗治疗肝癌将成为一种新的治疗手段。 近年来靶向药物在肝癌治疗中也显现能够延长患者的生存期，相信如果将放疗与靶向药物联合，会提高肝癌的疗效。随着肝脏放射生物学研究的深入、放疗设备和影像技术的发展，基础研究及靶向药物的应用，有望进一步提高肝癌的疗效，提高患者的生存质量。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 唐朝是我国历史上非常重要的一个王朝，唐朝的建立和发展对后世产生了极为深远的影响。从武德年间到贞观年间，长孙无忌作为一名不可或缺的人物活跃在唐朝的政治舞台上。玄武门之变，长孙无忌开始在政治舞台上显露头角；主持编修《贞观律》，奠定我国封建刑法的规范；协助唐太宗处理民族关系，促进社会经济的发展和维护国家政治的统一；力拥晋王、顾命佐政。长孙无忌的这一系列政治活动对唐初的政治态势起了非常大的影响，这其中，既有积极影响，也不乏消极影响。他在玄武门事变中的作为在某种程度上是对传统嫡长子继承制的挑战，所主持编修的律法对古代刑法规范具有重要意义。然而在立储事件中，长孙无忌的作为在一定程度上却是他贪恋权势的一种反映；唐太宗晚年，虽然他仍得太宗信任，但却缺乏直言力谏的勇气和魄力。 关键词 :唐初，长孙无忌，玄武门之变，贞观律，佐政，阿谀奉承
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 唐朝是我国历史上非常重要的一个朝代，从唐朝建立到贞观盛世，这其中既离不开帝王个人的励精图治和通达睿智，也离不开朝中某些大臣的忠心直谏和勤奋努力。长孙无忌作为唐初的一名重要朝臣活跃在这一时期的政治舞台上，他在政治上的一系列活动对唐初的整个政治态势产生了很大影响，这其中既有积极影响，也不乏消极影响。目前，学术界对于长孙无忌在唐初的政治活动及其影响的论著比较少且零散。因此，本文在搜集长孙无忌政治活动史实的基础上，进行分析其对唐初政治发展的影响。
system: [SYSTEM]

user: 2. 长孙无忌在武德年间的政治活动 2.1. 长孙无忌与李渊父子的关系 长孙无忌(约公元597年~公元659年)，字辅机，河南洛阳人，其先世源于北魏皇族拓跋氏，鲜卑贵族实行汉化政策后，因其先世曾担任过宗室长，故改姓长孙氏。长孙无忌的祖父长孙兕，曾任北周左将军，父亲长孙晟，则为隋朝右骁卫将军，母亲是隋朝洮州刺史高励之女，治礼郎高士廉之妹。由此可见，当时的长孙氏家族名声显赫，属于军事贵族。但长孙晟早卒，留下长孙无忌和妹妹，境遇非常孤单，后被舅舅高士廉所收留抚养。高氏当时是渤海著名的衣冠右性，从曾祖到父辈历任北魏、北齐、隋朝显官。高士廉在当地素有才望，颇涉文史，在这样的家庭环境下，长孙无忌“好学，该博文史”[ 1 ] 。 高士廉对于识人非常具有慧眼，早在李渊父子起兵之前，就发现李世民具有非常人之相，当时便把长孙无忌的妹妹许配给了李世民。长孙无忌和李世民年龄相仿，两人从小交往友善，再加上这么一层姻亲关系，两人的交往越来越密切。后来，李渊父子于晋阳起兵，攻占长安，长孙无忌便投到李世民麾下，开始了他的政治生涯。从跟随李渊父子于晋阳起兵叛隋，到建立唐朝，再到统一天下，长孙无忌一直追随李世民东征西讨，但却没什么显赫之功，直到玄武门之变，长孙无忌才开始在政治舞台上显露头角。因为长孙无忌在玄武门兵变中立下了汗马功劳，所以李世民以其为心腹大臣，称长孙无忌为“佐命元勋”[ 1 ] 。 从此以后，长孙无忌便开始辅佐李世民。武德九年六月，李世民被立为太子，便任命长孙无忌为左庶子，同年七月，又任命长孙无忌为吏部尚书。贞观元年(627年)，原右仆射封德彝死后，唐太宗任命由长孙无忌担任右仆射一职，但到贞观二年正月，长孙无忌却向唐太宗提出，解去右仆射一职。贞观七年(633年)，唐太宗册封国舅长孙无忌为司空，称“盖是取其才行耳”[ 1 ] 。贞观十一年(637年)，长孙无忌奉命与房玄龄等修订完成《贞观律》。贞观十七年(643年)，唐太宗废太子承乾，但在魏王泰、晋王治、吴王恪之间立谁为太子的问题上犹豫未定，长孙无忌以母舅和元勋的地位向唐太宗推荐拥立晋王。贞观二十三年(649年)，唐太宗病危，长孙无忌与褚遂良受遗命辅政。 唐高宗即位，册封长孙无忌为太尉，同中书门下三品。永徽二年(651年)长孙无忌奉命与律学士对唐律逐条解释，撰成《律疏》(宋以后称《唐律疏议》)三十卷。永徽六年(655年)他和褚遂良反对立武则天为皇后，没有取得成功。显庆四年(659年)，许敬宗迎合武后意旨，使人诬告长孙无忌谋反，长孙无忌被流放到黔州(今重庆市彭水县)，被迫自缢而死。 2.2. 玄武门政变中的长孙无忌 义宁二年五月，隋恭帝禅位，李渊即位，改国号唐，年号武德，定都长安，李渊遂在关中重建了地主阶级的封建王朝。李渊称帝时，仅据于关中一隅，经过七年的统一战争，直至武德七年，唐朝才重新完成统一大业。然而随着统一战争的节节胜利，以李渊为首的封建统治集团内部矛盾日益加剧，这主要体现在太子李建成和秦王李世民争夺太子之位问题上。由于太子李建成经常在长安辅佐李渊处理军国大事，而秦王李世民经常领兵出征，并且战功赫赫，威望甚高，“遂有夺嫡之志，不甘心于藩王从属”[ 2 ] 。当李建成看到李世民势力日益强大时，心中自然产生不安，遂联合齐王李元吉结成宫府集团，试图以此来削弱秦王李世民的势力而保住自己的太子之位。这样，兄弟之间争夺皇位继承权的斗争不断升级且矛盾日益尖锐化，最终导致了兄弟之间兵戎相见、自相残杀的宫廷政变——玄武门之变。 长孙无忌作为玄武门政变的重要参与者，充分发挥了其筹划谋略才能。在酝酿兵变时，长孙无忌态度坚决，竭诚劝谏，“日夜劝世民诛建成、元吉”[ 3 ] 。在准备政变时，长孙无忌日夜奔波，联络内外。政变之时(武德九年六月四日)，他更是临危不惧，随秦王李世民等人亲至玄武门内讨杀李建成、李元吉。由于精心策划加之秦王府众将士奋力拼杀，秦王李世民最终成为玄武门之变的大赢家。李世民之所以能够坐上太子之位，与长孙无忌的尽心尽力、出谋划策密不可分，可谓是立下了汗马功劳。因此，李世民以其为心腹大臣，称长孙无忌为“佐命元勋”[ 1 ] 。 李世民即位后，对长孙无忌非常信任，并且恩宠有加，称“我有天下，多是此人之力”[ 4 ] 。武德九年十月，唐太宗李世民为表彰玄武门政变中的重臣良将，而进行了分封，长孙无忌“以功第一，进封齐国公”[ 1 ] 。与长孙无忌同时以“功”之名进封的还有尉迟敬德、房玄龄、杜如晦和和侯君集。这进一步说明，李世民在论功行赏时，所说的“功”主要就是在玄武门之变中所立下的功劳。贞观元年(627年)，唐太宗任命长孙无忌担任右仆射一职；贞观七年(633年)，唐太宗又拜国舅长孙无忌为司空；贞观十七年(643年)，唐太宗命人图画二十四功臣像于凌烟阁，而长孙无忌却位于二十四功臣之首。为此，我们不难看出：贞观时期，长孙无忌是唐太宗李世民非常信赖的大臣，唐太宗李世民给予长孙无忌宰相的官衔，非常倚重长孙无忌。