The use of non-standard CT conversion ramps for Monte Carlo verification of 6 MV prostate IMRT plans

Monte Carlo (MC) dose calculation algorithms have been widely used to verify the accuracy of intensity-modulated radiotherapy (IMRT) dose distributions computed by conventional algorithms due to the ability to precisely account for the effects of tissue inhomogeneities and multileaf collimator characteristics. Both algorithms present, however, a particular difference in terms of dose calculation and report. Whereas dose from conventional methods is traditionally computed and reported as the water-equivalent dose (Dw), MC dose algorithms calculate and report dose to medium (Dm). In order to compare consistently both methods, the conversion of MC Dm into Dw is therefore necessary. This study aims to assess the effect of applying the conversion of MC-based Dm distributions to Dw for prostate IMRT plans generated for 6 MV photon beams. MC phantoms were created from the patient CT images using three different ramps to convert CT numbers into material and mass density: a conventional four material ramp (CTCREATE) and two simplified CT conversion ramps: (1) air and water with variable densities and (2) air and water with unit density. MC simulations were performed using the BEAMnrc code for the treatment head simulation and the DOSXYZnrc code for the patient dose calculation. The conversion of Dm to Dw by scaling with the stopping power ratios of water to medium was also performed in a post-MC calculation process. The comparison of MC dose distributions calculated in conventional and simplified (water with variable densities) phantoms showed that the effect of material composition on dose-volume histograms (DVH) was less than 1% for soft tissue and about 2.5% near and inside bone structures. The effect of material density on DVH was less than 1% for all tissues through the comparison of MC distributions performed in the two simplified phantoms considering water. Additionally, MC dose distributions were compared with the predictions from an Eclipse treatment planning system (TPS), which employed a pencil beam convolution (PBC) algorithm with Modified Batho Power Law heterogeneity correction. Eclipse PBC and MC calculations (conventional and simplified phantoms) agreed well (<1%) for soft tissues. For femoral heads, differences up to 3% were observed between the DVH for Eclipse PBC and MC calculated in conventional phantoms. The use of the CT conversion ramp of water with variable densities for MC simulations showed no dose discrepancies (0.5%) with the PBC algorithm. Moreover, converting Dm to Dw using mass stopping power ratios resulted in a significant shift (up to 6%) in the DVH for the femoral heads compared to the Eclipse PBC one. Our results show that, for prostate IMRT plans delivered with 6 MV photon beams, no conversion of MC dose from medium to water using stopping power ratio is needed. In contrast, MC dose calculations using water with variable density may be a simple way to solve the problem found using the dose conversion method based on the stopping power ratio.

Anomalous crystallization of hydrogenated amorphous silicon during fast heating ramps

Thermal crystallization experiments carried out using calorimetry on several a-Si:H materials with different microstructures are reported. The samples were crystallized during heating ramps at constant heating rates up to 100 K/min. Under these conditions, crystallization takes place above 700 C and progressively deviates from the standard kinetics. In particular, two crystallization processes were detected in conventional a-Si:H, which reveal an enhancement of the crystallization rate. At100 K/min, such enhancement is consistent with a diminution of the crystallization time by a factor of 7. In contrast, no systematic variation of the resulting grain size was observed. Similar behavior was also detected in polymorphous silicon and silicon nanoparticles, thus showing that it is characteristic of a variety of hydrogenated amorphous silicon materials.

Anomalous crystallization of hydrogenated amorphous silicon during fast heating ramps

Thermal crystallization experiments carried out using calorimetry on several a-Si:H materials with different microstructures are reported. The samples were crystallized during heating ramps at constant heating rates up to 100 K/min. Under these conditions, crystallization takes place above 700 C and progressively deviates from the standard kinetics. In particular, two crystallization processes were detected in conventional a-Si:H, which reveal an enhancement of the crystallization rate. At100 K/min, such enhancement is consistent with a diminution of the crystallization time by a factor of 7. In contrast, no systematic variation of the resulting grain size was observed. Similar behavior was also detected in polymorphous silicon and silicon nanoparticles, thus showing that it is characteristic of a variety of hydrogenated amorphous silicon materials

Assemblage oligomérique des récepteurs couplés aux protéines G avec les RAMPs

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) constituent la plus grande classe de récepteurs membranaires impliqués dans la transmission des signaux extracellulaires. Traditionnellement, la transmission de la signalisation par les RCPGs implique l’activation d’une protéine G hétéro-trimérique qui pourra à son tour moduler l’activité de divers effecteurs intracellulaires. Ce schéma classique de signalisation s’est complexifié au fils des années et l’on sait maintenant qu’en plus d’interagir avec les protéines G, les RCPGs s’associent avec une panoplie d’autres protéines afin de transmettre adéquatement les signaux extracellulaires. En particulier, la découverte d’une famille de protéines transmembranaires modulant la fonction des RCPGs, baptisées protéines modifiant l’activité des récepteurs (« receptor activity-modifying proteins » ; RAMPs), a changé la façon de concevoir la signalisation par certains RCPGs. Dans le cas du récepteur similaire au récepteur de la calcitonine (« calcitonin-like receptor » ; CLR), l’association avec les RAMPs permet l’acheminement à la surface cellulaire du récepteur tout en modulant ses propriétés pharmacologiques. Lorsqu’il est associé avec RAMP1, le CLR fonctionne comme un récepteur du peptide relié au gène de la calcitonine (« calcitonin gene-related peptide » ; CGRP), alors qu’il devient un récepteur de l’adrénomedulline lorsqu’il interagit avec RAMP2 ou RAMP3. D’autre part, en plus d’interagir avec des protéines accessoires transmembranaires telles les RAMPs, les RCPGs peuvent aussi s’associer entre eux pour former des oligomères de récepteurs. Dans cette thèse, nous nous sommes penchés sur les interactions entre les RCPGs et les RAMPs, et plus particulièrement sur l’interrelation entre ce type d’association RCPG/RAMP et l’assemblage en oligomères de récepteurs, en utilisant le récepteur du CGRP comme modèle d’étude. Une première étude nous a tout d’abord permis de confirmer l’interaction entre le récepteur CLR et RAMP1, dans un contexte de cellules vivantes. Nous avons démontré que ce complexe CLR/RAMP1 active la protéine G et recrute la protéine de signalisation -arrestine suite à une stimulation par le CGRP. Ensuite, nous avons déterminé que même s’il doit obligatoirement former un hétéro-oligomère avec les RAMPs pour être actif, le CLR conserve malgré tout sa capacité à interagir avec d’autres RCPGs. En plus d’observer la présence d’homo-oligomère de CLR, nous avons constaté que tout comme les RCPGs, les RAMPs peuvent eux-aussi s’associer entre eux pour former des complexes oligomériques pouvant comprendre différents sous-types (RAMP1/RAMP2 et RAMP1/RAMP3). Cette observation de la présence d’homo-oligomères de CLR et de RAMP1, nous a amené à nous questionner sur la stœchiométrie d’interaction du complexe CLR/RAMP1. Dans une deuxième étude ayant pour but d’établir la composition moléculaire du récepteur CGRP1 in vivo, nous avons développé une nouvelle approche permettant l’étude de l’interaction entre trois protéines dans un contexte de cellules vivantes. Cette technique baptisée BRET/BiFC, est basée sur le transfert d’énergie de résonance de bioluminescence entre un donneur luminescent, la Renilla luciférase, et un accepteur fluorescent, la protéine fluorescente jaune (YFP), reconstituée suite au ré-assemblage de ces deux fragments. En utilisant cette approche, nous avons pu déterminer que le récepteur CGRP1 est constitué d’un homo-oligomère de CLR interagissant avec un monomère de RAMP1. En démontrant un assemblage oligomérique asymétrique pour le récepteur CGRP1 à partir d’une nouvelle approche biophysique, nous croyons que les travaux présentés dans cette thèse ont contribué à élargir nos connaissances sur le fonctionnement de la grande famille des RCPGs, et seront utile à la poursuite des recherches sur les complexes protéiques impliqués dans la signalisation.

Wedges and ramps.

Las máquinas ofrecen la ventaja mecánica de que permiten utilizar menos fuerza para hacer la misma cantidad de trabajo. El objetivo de este recurso es llamar la atención de los alumnos de primaria de la importancia que tienen los objetos que nos rodean en los principios de la física básica y animarlos a explorar su entorno en busca de estos principios. Introduce a los estudiantes, de una forma sencilla y clara, en la ciencia y la tecnología de las cuñas y rampas como máquinas simples. Explica lo que estas máquinas simples hacen y por qué son tan útiles en nuestra vida diaria. Entre los ejemplos más conocidos de cuñas están las uñas, agujas de coser, tijeras, palillos de dientes, el hacha, y los diferentes tipos de cinceles. Incluso la cremallera es una cuña.

Statistical models of accidents on interchange ramps and speed-change lanes.

Federal Highway Administration, Office of Safety and Traffic Operations, Washington, D.C.

An evaluation of the 1979 Texas law (V.C.S., Sec. 73.A.) which requires frontage road traffic to yield at freeway ramps. Interim report.

Texas State Department of Highways and Public Transportation, Transportation Planning Division, Austin

Improving the traffic operations and safety of ramps and speed change lanes - a review of state design practices. Interim report.

Federal Highway Administration, Environmental Division, Washington, D.C.

Development of warrants for the use and location of truck escape ramps. Volume II - appendices.

West Virginia Department of Highways, Charleston

An evaluation of detectable warning surfaces for sidewalk curb ramps. Final report.

Virginia Department of Transportation, Richmond

Development of warrants for the use and location of truck escape ramps. Volume I - final report.

West Virginia Department of Highways, Charleston

Emergency escape ramps for runaway heavy vehicles (EERRHV). Final report.

Federal Highway Administration, Washington, D.C.

GPCR modulation by RAMPs

Our conceptual understanding of the molecular architecture of G-protein coupled receptors (GPCRs) has transformed over the last decade. Once considered as largely independent functional units (aside from their interaction with the G-protein itself), it is now clear that a single GPCR is but part of a multifaceted signaling complex, each component providing an additional layer of sophistication. Receptor activity-modifying proteins (RAMPs) provide a notable example of proteins that interact with GPCRs to modify their function. They act as pharmacological switches, modifying GPCR pharmacology for a particular subset of receptors. However, there is accumulating evidence that these ubiquitous proteins have a broader role, regulating signaling and receptor trafficking. This article aims to provide the reader with a comprehensive appraisal of RAMP literature and perhaps some insight into the impact that their discovery has had on those who study GPCRs. © 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.