出國看病 質(zhì)子束如何對靶區(qū)進(jìn)行照射

在實際應(yīng)用的治療系統(tǒng)中，由于照射野一般都會稍大于靶區(qū)體積，所以中子劑量可能會稍高一些。因此，必須盡量減少質(zhì)子在噴嘴和準(zhǔn)直器的停駐機會。這一點在中子劑量明顯增加時尤為重要，用其治療孕婦和兒童患者時要非常慎重。但無論如何，過量的照射通常并非來自中子，而是來自質(zhì)子本身。

出國看病服務(wù)機構(gòu)愛諾美康介紹到，以上講述了被動束流擴展的基本原理，以及相關(guān)的物理概念，被動系統(tǒng)可以通過計算來實現(xiàn)，僅需很少的測量調(diào)試。需要考慮的參數(shù)主要是質(zhì)子能量、流強和治療頭的物理長度（距離）。用于臨床治療時還必須了解治療半徑、深度和調(diào)制度。第二位重要的考慮參數(shù)是劑量率，和劑量分布的銳利度；患者專用擋塊和射程補償器，能實現(xiàn)PTV要求的治療劑量分布。被動系統(tǒng)中多余的中子劑量并非重要的危險因素。

許多不同的裝置起散射和射程調(diào)制的作用，其中尚未描述過的有楔形濾過器和錐體，有些設(shè)備甚至用擋塊來散射質(zhì)子，這里就不詳細(xì)闡述了。有些被動技術(shù)實際上并不那么被動，如束流流強調(diào)制器可以大大減少調(diào)制器的數(shù)量，但要采用特殊的技術(shù)和質(zhì)量保證。單散射在小照射野時能很好地工作，能提供小的側(cè)向半影；但相比而言，患者體內(nèi)的散射較傳遞系統(tǒng)，帶來的散射對半影的影響更大。雙散射系統(tǒng)可更有效地利用流強和能量，所以可用于更大和更深的照射野。

有一種特別適合與流強調(diào)制一起使用的裝置，是上游射程調(diào)制器（可用作第一散射器），以及作為能量補償?shù)牡诙⑸淦鞯慕M合。在雙散射中的劑量均勻性對準(zhǔn)直優(yōu)劣很敏感。一般情況下，第二散射器上的射線中心準(zhǔn)直應(yīng)。Chu等寫過一篇散射和掃描技術(shù)的綜述，雖有些過時但很全面。大多數(shù)患者用散射法治療，目前唯一的常規(guī)用的裝在旋轉(zhuǎn)機架上的質(zhì)子掃描系統(tǒng)，在瑞士Paul Scherrer研究所（PSI）。這是一臺混合式的設(shè)備，在靠近患者體表處使用降能器，來進(jìn)行射程調(diào)節(jié)和調(diào)制。在未來的10年，會有若干臺純粹的掃描系統(tǒng)，逐漸在臨床上投人使用并不斷優(yōu)化。

質(zhì)子由于具有一定穿透射程的Bragg峰和局限的散射特性，因此能形成適形的、均勻的靶區(qū)劑量分布，以及減少對正常組織的損傷。此外，還有一種在臨床上尚未充分應(yīng)用的技術(shù)，即狹窄的質(zhì)子束可用磁場進(jìn)行筆形束掃描。出國看病服務(wù)機構(gòu)愛諾美康介紹到，筆形束掃描通過磁場控制偏轉(zhuǎn)束流的方法，使狹窄的質(zhì)子束從不同的位置，進(jìn)入患者體內(nèi)對靶區(qū)進(jìn)行照射。

第一個接受質(zhì)子筆形束掃描治療的病例來自日本千葉，研究中采用70MeV的質(zhì)子束，但由于質(zhì)子束的能量太低，終未能在臨床上應(yīng)用。瑞士PaulScherrer研究所（PSI，原SIN）和介子(picm）治療課題的有關(guān)工作，開展了比較全面的質(zhì)子筆形束研究，并且成功地在1981~1992年治療了500多名患者。研究中采用60聚焦TT介子束（60conver-ging pion beam）動態(tài)照射，患者在一個水囊中呈三維方向移動，并采用基于CT圖像的逆向技術(shù)進(jìn)行計算。這是PSI決定開發(fā)質(zhì)子筆形束掃描的基礎(chǔ)。

1992年，PSI開始開展質(zhì)子束筆形束，掃描治療深部腫瘤的新計劃，掃描是在一個緊湊型質(zhì)子旋轉(zhuǎn)機架上實施的。這個旋轉(zhuǎn)機架是繼美國Loma Linda大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的旋轉(zhuǎn)機架制成后，世界上第二個應(yīng)用于臨床的質(zhì)子旋轉(zhuǎn)機架，并具有合適的大小。經(jīng)過2年在犬腫瘤上的掃描治療試驗后，1996年底，開始有患者在PSI接受治療（截至2005年，總共約250例患者）。2000年左右，開始研究調(diào)強質(zhì)子治療（IM-PT）。IMPT的定義與X射線的調(diào)強放射治療（IM-RT）類似，即單個照射野的劑量分布是不均勻的，但后可通過用多個照射野的組合得到均勻的劑量分布。在常用的束流掃描照射中，每個照射野給予靶區(qū)的劑量都是均勻、適形的。其實，束流掃描只是IMPT的一部分，兩者都通過質(zhì)子束的磁掃描來完成。

出國看病服務(wù)機構(gòu)愛諾美康介紹到，后需要提到的是，點掃描只是束掃描中的一種特殊工作模式，點掃描時束流先不輸送劑量，而是移動到一個特定的靜態(tài)位置，一旦正確定位后再傳送劑量。這種方法與IMRT模式中的“步進(jìn)式（step-and-shoot）”照射方法類似。需要注意的是，雖然不同束流的傳遞工作模式不會改變劑量分布，但對效率和穩(wěn)定性會產(chǎn)生明顯影響；若考慮到照射野內(nèi)的器官運動時，影響會更大。