摘要：目的:针对具有录像功能的闪烁体探测器Lynx-PT和笔形束扫描(PBS)质子放疗系统,设计一种质子束斑测量与分析方法,为PBS质子放疗系统的临床调试、束流建模和周期性质控测量提供可靠、高效的解决方案。方法:配置PBS质子放疗系统和Lynx-PT的相关参数,设计数据预处理和束斑分析流程,将两种数据处理流程嵌入自研软件(SpotCheck),实现从束斑采集到数据预处理再到束斑特性分析的全流程自动化。结果:SpotCheck输出的束斑尺寸结果与现有商业化软件(myQA,比利时IBA公司)以及厂商的现场验收测量结果均保持一致,能成功识别所有束斑录像文件的数据质量问题,并将质子束流占用时间从4 d缩短至0.5 d。结论:本文方法的束斑尺寸计算结果准确、束斑采集速度快、数据处理流程自动化程度高,极大提升了PBS质子放疗系统临床调试和束流建模的效率。

摘要：目的研究基于计划靶区(PTV)的前列腺癌质子调强放疗(IMPT)计划与光子容积旋转调强放疗(VMAT)计划的剂量学特性,评估其计划质量差异,为临床应用提供参考。方法回顾性选取10例前列腺癌患者,分别用RayStation和Eclipse治疗计划系统基于PTV设计IMPT和快速旋转容积调强(RapidArc)计划,前者采用两平行对穿野进行多野优化(MFO),分别用笔形束(PB)和蒙特卡罗(MC)进行最终的剂量计算,数据模型源于IBA Protues Plus(IBA Group,比利时)笔形束扫描(PBS)质子治疗系统;后者采用双全弧计划,数据模型源于美国瓦里安Clinac iX直线加速器。通过剂量体积直方图(DVH)和剂量分布等比较两种治疗技术靶区和危及器官受量。结果对于靶区而言,PB-IMPT和MC-IMPT计划的均匀性指数(HI)均要略优于RapidArc计划,但适形度指数(CI)均要略低于RapidArc计划;PB-IMRT计划的D1%要明显的优于MC-IMPT和RapidArc计划,且差异均有统计学意义(Z=-2.805、-2.803,P0.05)。结论两种不同的治疗技术均能满足临床治疗的要求,但IMPT计划相比RapidArc计划明显地降低了危及器官的受量,更好地保护了周围正常组织,提高了计划的质量,具有较为明显的剂量学优势。

摘要：放射治疗(简称“放疗”)作为肿瘤的主要治疗方式之一,利用肿瘤细胞和正常细胞的差异,在保护正常组织的同时,杀灭肿瘤细胞.近年来,许多研究发现,相较于常规剂量率放疗,超高剂量率(ultra-high dose rate,UHDR,or FLASH)放疗能够在保持肿瘤控制率的前提下,对正常组织有更好的保护作用,这一发现被称为FLASH效应.FLASH效应为提升放疗的治疗窗、降低放疗过程中正常组织的毒副反应提供了新思路.因此,如何完成FLASH效应的临床转化这一问题成为放疗领域的研究热点.目前,FLASH效应的生物学机制尚不清楚,大部分实验只对细胞或动物进行了FLASH照射.为了给FLASH效应的临床转化提供技术支撑,越来越多的团队开始探索如何利用现有的治疗设备进行更复杂的FLASH放疗计划的设计.虽然关于FLASH效应的实验大多使用电子进行照射,但由于质子能够治疗更深的肿瘤,并且可以有效地减少肿瘤后方的出射剂量,质子在FLASH放疗上有较大的应用前景.基于质子的剂量学优势,越来越多的团队开始探索如何利用质子实施FLASH放疗.本文对近10年(2014~2023年)质子FLASH放疗领域的研究进行回顾性总结,从诱发FLASH效应的潜在要求、现有的输送系统和投递技术3个方面总结了质子FLASH放疗计划设计的限制和发展前景,对引发FLASH效应的重要条件——剂量率的定义方式进行总结讨论.最后,总结分析目前已经提出的质子FLASH放疗计划设计方案,旨在全面系统地为如何将FLASH效应转化为临床益处提供有用的证据.

摘要：目的:介绍并讨论国内第一台迈胜S250i紧凑型笔形束扫描质子治疗系统的束流特性。方法:利用平行板电离室测量输出剂量;利用大半径布拉格峰电离室测量从最高能量227 MeV下降到28 MeV共19档能量下的积分深度剂量,以表征质子束特性;利用Phoenix平板探测器测量射束中心轴上空气束斑曲线,并测量多点束斑验证输出位置精度;测量自适应多叶光栅叶间泄漏和半影减少效果,以表征其性能。结果:该质子系统被校准为最高能量为227 MeV,(10×10)cm^(2)均匀方野在水下5 cm深度处输出剂量为1 Gy。该系统能够将质子束射程调制到患者体表,原始布拉格峰在所有能量下具有恒定的80%-80%宽度8.6 mm。最高能量射束在空气中等中心处的束斑尺寸约为4 mm,束斑投射位置精度在1 mm以内。自适应多叶光栅对最高能量射束的叶间漏率小于1.5%,并能显著减小射野半影。结论:迈胜S250i质子治疗系统具有独特的设计和束流特性,在布拉格峰形状、束斑大小随能量的变化以及自适应光栅的半影锐化效应上均有体现,在TPS建模和计划设计时需要考虑这些差异,以执行精准质子治疗。

摘要：目的研究原发性肝癌质子调强放射治疗(IMPT)与光子螺旋断层放射治疗(HT)计划的剂量学特性,评估其计划质量差异,为质子技术合理应用于临床提供必要参考。方法回顾性分析12例原发性肝癌患者,分别用RayStation和Tomotherapy治疗计划系统设计IMPT与HT计划,并对靶区与各危及器官的剂量学参数进行比较分析。结果两组计划的剂量分布均能满足靶区处方要求,IMPT计划在GTV的D 1、D 99、D mean、HI方面均要优于HT计划,且差异皆具有统计学意义(P<0.05),在CI指标比较上两组计划GTV与CTV无明显差别。在正常肝组织保护方面,相较于HT技术,IMPT在平均剂量上降低将近30%,且V 5~V 40等指标皆取得了具有统计学意义上的肝脏保护优势。在空腔型危及器官胃、大肠、小肠、十二直肠,脊髓等方面无论最大剂量还是平均剂量水平,IMPT均具有相当优势。结论两种技术对于肝癌治疗来讲均能满足临床要求,但与HT相比,IMPT计划明显降低尤其是正常肝组织等危及器官的受量,具有较为明显的剂量学优势。