海外醫療 輻射厚度增加對射線束的影響

由于計劃和治療中的患者，擺位和擺位校驗正是重帶電粒子治療的標準要求，不僅在患者初始擺位后，而且在分次治療每個射野前，都進行患者擺位修正。如果放射治療是基于新的影像信息，危及器官就會得到好的保護，而腫瘤會得到大程度的照射，盡管分次治療內患者的運動可能會改變患者的位置。之所以總是使用新信息，是為了使重帶電粒子放射治療，大可能地正確精確。

海外醫療服務機構愛諾美康介紹到，依照順序，治療室內患者擺位相關的工作包括患者固定；患者預先擺位；患者擺位驗證；患者重新擺位，患者定位器應用在步驟2和4中。患者固定的目的是為了減小治療過程中，患者運動對放射治療準確性的影響。因此，固定裝置一定是剛性的，并且要保證患者在整個治療分次中的舒適性。固定裝置的另一個優點是，利用患者在固定裝置中位置，和固定裝置相對于治療射線束位置的重復性，可以在治療室中快速、準確地進行患者擺位。

光子放射治療中，患者固定的很多原則，也可應用于重帶電粒子治療。例如，固定裝置應該可以輕易地適應不同患者的幾何尺寸，是輕便的，以便于在診斷定位和治療室中應用，并且對用于計劃設計的CT圖像影響較小。同時，與光子放射治療相比，也存在一些重要的不同點。由于重帶電粒子的物理特性，患者皮膚沒有劑 量累積效應，這允許固定材料可以和患者皮膚接觸。而重要的不同點是，由于Bragg峰末端較大的劑量梯度，重帶電粒子射線束對放射深度非常敏感。

所以，應該盡量減小與離子射線束軌跡相交的固定裝置的厚度梯度（thickness gradient），碳纖維材料的應用就是出于這個目的。此外，固定裝置的應用可能會影響橫向劑量梯度，橫向劑量梯度是重帶電粒子束徑向發散度的函數。此效應可以用劑量計算公式非常準確地建模。為總徑向發散度，為源的徑向發散度，和分別為由光柵（aperture）下裝置，和患者體內的散射而引起的徑向發散度的增加，分別為感興趣點和限束器到源的距離。

海外醫療服務機構愛諾美康介紹到，根據公式射線源與靶區之間材料輻射厚度的增加、光柵和患者距離的增大，都會增加橫向射線束的影響。固定裝置在輻射厚度和幾何厚度上都應該盡量薄，以獲得射線方向橫向大的劑量適形度和危及器官的少受量。尤其對于應用光柵和距離補償器的被動散射射線束，固定裝置不應妨礙治療噴嘴的巨大體積。由于增大了限束器和靶區的距離，而治療床材料也會引起射線束散射，照射穿過治療床會加大橫向劑量的下降。治療床厚度減小了離子束的射程，因此需要增加TPS得到的處方射程（假定治療計劃沒有包含治療床）。射野機器跳數（monitorunit，MU）由包含床厚度的真實射程決定。也就是說，床厚度不僅僅導致射線衰減，而且影響總的照射量。

商用的固定裝置，一般不會滿足重帶電粒子治療的全部要求，離子治療裝置通常改造現有裝置或自行設計。圖展示了一些例子，顯示的裝置專門設計用來使光柵和患者緊密接近，從而盡量減小患者橫向劑量的降低。由于重帶電粒子放射治療追求較高的固定程度，兩種固定方法可以聯合使用，如一個頭煩面罩和一個牙塾。歷史上，由于離子束治療的射程有限，重帶電粒子經常應用于頭頸部腫瘤的放射治療。任何顱底腫瘤和危及器官的距離都很近，這就要求這些解剖結構的固定具有很高的準確性。

盡管因為固定裝置和骨解剖結果幾乎直接接觸，頭顱固定相對簡單，然而很多固定裝置僅僅能將患者，分次內的運動限制在3?4mm。只有無創立體定向結構可以將患者運動維持在2mm以內，對于胸部、骨盆部或四肢的固定裝置，如發泡型固定器、小腿外展器、豆袋，對運動的限制作用更小。海外醫療服務機構愛諾美康介紹到，固定裝置體積很大，會限制射線束方向，至少會限制光柵、射程補償器和患者接近程度。這些裝置至少在雙散射方法中，需要緊密地放置以維持盡可能陡峭的橫向下降。