Flash放射治疗技术研究进展

Flash放射治疗(Flash-RT)具有独特的放射生物学特性及潜在临床优势,已成为放射治疗领域的研究热点,但目前关于Flash-RT原理及临床转化等研究仍处于初步阶段。本文对Flash-RT相关研究进展进行综述。

锥形闪烁体探测器在笔形束扫描式质子放疗系统质控中的应用

笔形束扫描式(Pencil Beam Scanning,PBS)质子系统使得质子调强技术得到了广泛的应用。该技术能更好地实现对危及器官的保护,但也给质子系统的质控带来了更大的挑战。为提高质控效率,评估了XRV-124锥形闪烁体探测器在PBS系统质控中的应用可行性。该探测器实现了单次摆位同时完成对束斑大小的测量、束流影像中心一致性的验证、Star-shot测试以及机械性能的检测等质控工作。对XRV-124探测器各项测量数据的结果进行了详细分析并与传统质控方法进行了对比,结果显示其在满足质控需求的同时,将质控时间缩短了2/3。该方法已成功应用于合肥离子医学中心Varian ProBeam质子放疗系统质控中,表明XRV-124探测器可广泛应用于国内同类型质子放疗系统,提升质控效率,降低频繁摆位引入的人为误差。

扫描式质子放疗系统自动化束斑测量与分析方法的设计和应用

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。

质子治疗计划系统剂量算法的研究进展

质子治疗具有肿瘤区域剂量适形度高,周围危及器官所受辐射少的特点,对于减少患者的放疗辐射损伤具有重要的意义。准确地计算出患者体内的剂量分布是质子精准治疗的必要条件,因此,质子治疗计划系统是质子治疗中不可或缺的关键部分。本文对质子治疗计划系统及其所使用的剂量算法的研究进展进行综述。

质子笔形束点扫描治疗系统临床调试

目的对质子治疗系统临床调试的方法、内容及标准进行系统性介绍和归纳,为其他新建质子中心或相关研究人员提供重要的指导和参考信息。方法以笔形束质子治疗系统为研究对象,介绍质子治疗系统临床调试的主要流程,内容涉及机械、安全、辐射防护、束流品质、影像、建模及模型验证等多个方面。调试方法基于美国医学物理家协会(AAPM)发布的相关标准以及多个质子中心的经验,并对各项调试内容的容差以及注意事项进行分析讨论。结果笔形束扫描质子治疗系统的临床调试内容繁多且复杂,因此需要花费大量的时间来完成临床调试的内容。质子治疗系统在完成用户接收测试后,基本能满足临床所需的要求。再经过临床调试后,各项调试内容的测量结果均满足了临床治疗的要求。结论通过全面的临床调试及模型的反复验证,可以确保质子治疗系统能够安全地应用于临床治疗。

质子治疗机房的屏蔽设计方案国内外比较

目的:探讨国内外不同辐射防护标准对质子治疗机房屏蔽设计的影响。方法:以一个多室质子中心机房为例,分别根据美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)151号报告、新加坡辐射防护法案、英国ACoP指南以及国家标准GBZ/T 201.5-2015规定的辐射防护限值,得到相应的屏蔽方案。比较各个机房间隔墙和机房与控制室间隔墙厚度,在保持各个机房设计尺寸不变的前提下,从机房有效使用面积、建设成本等方面讨论上述4种屏蔽方案的差异性。结果:由NCRP 151号报告计算得到的各机房墙体(A^F)厚度最薄,由国家标准计算得到的墙体厚度最厚,其中两个旋转治疗室间隔墙厚度增加了1倍以上,总的治疗室使用面积减少17.69%,总建筑材料成本增加44万元。结论:通过比较不同屏蔽标准对质子治疗机房设计的影响,发现与其他国际法规或标准相比,我国现行的质子机房辐射屏蔽标准远高于其他国家,这会显著增加机房的屏蔽墙厚度,对国内的质子治疗技术的发展及将来升级到超高剂量率治疗模式都有一定影响。建议参考质子治疗技术相对成熟的国家标准和经验,适当放宽瞬时剂量率限值条件,增加更能反映现实治疗工况的时间平均剂量率(time averaged dose rate,TADR)限值条件,以更好地实现机房屏蔽设计的最优化原则。