出国看病 质子束如何对靶区进行照射

在实际应用的治疗系统中，由于照射野一般都会稍大于靶区体积，所以中子剂量可能会稍高一些。因此，必须尽量减少质子在喷嘴和准直器的停驻机会。这一点在中子剂量明显增加时尤为重要，用其治疗孕妇和儿童患者时要非常慎重。但无论如何，过量的照射通常并非来自中子，而是来自质子本身。

出国看病服务机构爱诺美康介绍到，以上讲述了被动束流扩展的基本原理，以及相关的物理概念，被动系统可以通过计算来实现，仅需很少的测量调试。需要考虑的参数主要是质子能量、流强和治疗头的物理长度（距离）。用于临床治疗时还必须了解治疗半径、深度和调制度。第二位重要的考虑参数是剂量率，和剂量分布的锐利度；患者专用挡块和射程补偿器，能实现PTV要求的治疗剂量分布。被动系统中多余的中子剂量并非重要的危险因素。

许多不同的装置起散射和射程调制的作用，其中尚未描述过的有楔形滤过器和锥体，有些设备甚至用挡块来散射质子，这里就不详细阐述了。有些被动技术实际上并不那么被动，如束流流强调制器可以大大减少调制器的数量，但要采用特殊的技术和质量保证。单散射在小照射野时能很好地工作，能提供小的侧向半影；但相比而言，患者体内的散射较传递系统，带来的散射对半影的影响更大。双散射系统可更有效地利用流强和能量，所以可用于更大和更深的照射野。

有一种特别适合与流强调制一起使用的装置，是上游射程调制器（可用作第一散射器），以及作为能量补偿的第二散射器的组合。在双散射中的剂量均匀性对准直优劣很敏感。一般情况下，第二散射器上的射线中心准直应。Chu等写过一篇散射和扫描技术的综述，虽有些过时但很全面。大多数患者用散射法治疗，目前唯一的常规用的装在旋转机架上的质子扫描系统，在瑞士Paul Scherrer研究所（PSI）。这是一台混合式的设备，在靠近患者体表处使用降能器，来进行射程调节和调制。在未来的10年，会有若干台纯粹的扫描系统，逐渐在临床上投人使用并不断优化。

质子由于具有一定穿透射程的Bragg峰和局限的散射特性，因此能形成适形的、均匀的靶区剂量分布，以及减少对正常组织的损伤。此外，还有一种在临床上尚未充分应用的技术，即狭窄的质子束可用磁场进行笔形束扫描。出国看病服务机构爱诺美康介绍到，笔形束扫描通过磁场控制偏转束流的方法，使狭窄的质子束从不同的位置，进入患者体内对靶区进行照射。

第一个接受质子笔形束扫描治疗的病例来自日本千叶，研究中采用70MeV的质子束，但由于质子束的能量太低，终未能在临床上应用。瑞士PaulScherrer研究所（PSI，原SIN）和介子(picm）治疗课题的有关工作，开展了比较全面的质子笔形束研究，并且成功地在1981~1992年治疗了500多名患者。研究中采用60聚焦TT介子束（60conver­ging pion beam）动态照射，患者在一个水囊中呈三维方向移动，并采用基于CT图像的逆向技术进行计算。这是PSI决定开发质子笔形束扫描的基础。

1992年，PSI开始开展质子束笔形束，扫描治疗深部肿瘤的新计划，扫描是在一个紧凑型质子旋转机架上实施的。这个旋转机架是继美国Loma Linda大学医学中心的旋转机架制成后，世界上第二个应用于临床的质子旋转机架，并具有合适的大小。经过2年在犬肿瘤上的扫描治疗试验后，1996年底，开始有患者在PSI接受治疗（截至2005年，总共约250例患者）。2000年左右，开始研究调强质子治疗（IM-PT）。IMPT的定义与X射线的调强放射治疗（IM-RT）类似，即单个照射野的剂量分布是不均匀的，但后可通过用多个照射野的组合得到均匀的剂量分布。在常用的束流扫描照射中，每个照射野给予靶区的剂量都是均匀、适形的。其实，束流扫描只是IMPT的一部分，两者都通过质子束的磁扫描来完成。

出国看病服务机构爱诺美康介绍到，后需要提到的是，点扫描只是束扫描中的一种特殊工作模式，点扫描时束流先不输送剂量，而是移动到一个特定的静态位置，一旦正确定位后再传送剂量。这种方法与IMRT模式中的“步进式（step-and-shoot）”照射方法类似。需要注意的是，虽然不同束流的传递工作模式不会改变剂量分布，但对效率和稳定性会产生明显影响；若考虑到照射野内的器官运动时，影响会更大。