質(zhì)子治療的射線能量及實(shí)際應(yīng)用

因?yàn)樾枰?yàn)證的參數(shù)，主要是患者相對(duì)于等中心的位置，可以利用治療室外的模擬機(jī)來完成治療前的患者擺位過程。這可以通過應(yīng)用植入的射線，無法穿透的標(biāo)記來實(shí)現(xiàn)。在有些機(jī)構(gòu)中，患者被固定在全身體罩內(nèi)，并在治療室外獲取影像，然后將患者立即轉(zhuǎn)移到治療室，治療前體罩與治療床的位置關(guān)系是已知的。去美國(guó)看病服務(wù)機(jī)構(gòu)愛諾美康介紹到，這個(gè)系統(tǒng)特別適合于掃描束治療，因?yàn)橛貌坏结槍?duì)患者的調(diào)制組件。

該方法的另一個(gè)變化是為美國(guó)賓州大學(xué)的新設(shè)備提出的，該設(shè)備裝有CBCT的熒光成像模擬機(jī)、六維床，床高與患者擺位指示相關(guān)，用這個(gè)設(shè)備來進(jìn)行患者擺位。被動(dòng)散射野要安裝MLC，它能夠投影得到射野形狀，并與初次模擬得到的數(shù)字重建圖像(DRR）進(jìn)行比較，應(yīng)用MLC驅(qū)動(dòng)文件能夠進(jìn)行實(shí)際治療。治療室將會(huì)配備CBCT，因此，擺位時(shí)的CBCT圖像可以用來進(jìn)行位置驗(yàn)證。

在患者后續(xù)治療過程中，當(dāng)定期利用正交X線檢查或CBCT進(jìn)行QA時(shí)，患者擺位過程中得到的圖像，與模擬圖像一起形成了系列QA參考圖像。影像系統(tǒng)的質(zhì)量保證。盡管在理論上，質(zhì)子治療的射野影像系統(tǒng)的射線能量會(huì)大于300MeV，但并沒有實(shí)際應(yīng)用。X線雙曝光可以用或不用射野準(zhǔn)直器，在評(píng)估射野方向觀配準(zhǔn)中也可以得到應(yīng)用。

起初，患者相對(duì)射野中心軸和等中心的配準(zhǔn)，可以通過正交的X線影像與模擬圖像的DRR的比較來驗(yàn)證。成像的QA需要檢查X線中心軸與射野中心軸，以及機(jī)架旋轉(zhuǎn)中心軸的配準(zhǔn)關(guān)系，可以應(yīng)用一些形式的測(cè)試模體或金屬標(biāo)記物，或十字線來完成。一個(gè)特殊的質(zhì)子治療獨(dú)有的成像程序，是模擬CT值與質(zhì)子束阻止本領(lǐng)之間的交互校準(zhǔn)。當(dāng)患者CT存在組織不均勻性，利用治療計(jì)劃系統(tǒng)得到可靠的等劑量分布時(shí)，這對(duì)計(jì)算質(zhì)子束的照射范圍是必須的。

去美國(guó)看病服務(wù)機(jī)構(gòu)愛諾美康介紹到，Schaffner已經(jīng)詳細(xì)描述了這個(gè)過程。由于劑量計(jì)算依賴于CT得到的電子密度圖，患者CT圖像被認(rèn)為是所有其他圖像融合時(shí)的原始圖像。質(zhì)子和重離子治療中圖像的另一個(gè)作用是，回顧性的PET圖像能夠推導(dǎo)治療的劑量分布和照射范圍。此項(xiàng)技術(shù)依賴于對(duì)治療中產(chǎn)生的nC和150的成像。在模擬和患者調(diào)整的過程中，圖像越來越重要，這也迫切需要此領(lǐng)域的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。隨著新成像技術(shù)的引入，包括MRI和PET等功能影像，對(duì)放射腫瘤學(xué)家和物理學(xué)家來說，獨(dú)立完成所有的影像QA可能不再可行和高效。

這還需要放射診斷物理專家的支持，安裝于機(jī)架上的CBCT用于患者擺位，和腫瘤各分次的腫瘤定位，也需要與傳統(tǒng)治療機(jī)載成像設(shè)備（On-board imaging）的QA相似的流程。常規(guī)QA概述所有的QA程序，都必須在患者治療過程中的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行，或者制訂詳細(xì)的時(shí)間表。QA程序的時(shí)間表通常與特定設(shè)備的功能相關(guān)，如劑量、機(jī)械或者劑量傳輸設(shè)備的安全性能等，也就是加速器、劑量傳輸系統(tǒng)，特別是治療頭。要按照每日、每周、每月和每年的時(shí)間表，來制訂QA規(guī)程。QA規(guī)程必要的QA項(xiàng)目，該表是基于AAPM 40號(hào)報(bào)告和MoyerS的工作得到的相似的表格，加入了對(duì)目前和將來質(zhì)子治療系統(tǒng)愈加復(fù)雜化的陳述。

現(xiàn)代商用的質(zhì)子治療系統(tǒng)，可以提供射野傳輸系統(tǒng)，可以用一個(gè)機(jī)頭實(shí)現(xiàn)不同模式的照射散射、均勻掃描或筆形束掃描。去美國(guó)看病服務(wù)機(jī)構(gòu)愛諾美康介紹到，這也將大大增加QA程序的復(fù)雜程度，因?yàn)樵诿總€(gè)治療室中，必須對(duì)多達(dá)三種射線進(jìn)行QA。對(duì)于列出的每個(gè)項(xiàng)目，誤差水平都應(yīng)該進(jìn)行確定。