出國就醫 質子治療的成功與劑量有關

Robert Wilson在1946年，指導哈佛大學第二臺質子回旋加速器的設計時，認識到了質子Bragg峰高密度電離特性的臨床潛能，哈佛第一臺回旋加速器于1943年被拆遷至洛斯阿拉莫斯，以支持曼哈頓計劃，也是Wilson指導的。15年后，這種臨床潛能在哈佛回旋加速器實驗室，利用第二臺質子回旋加速器上得以實現。

出國就醫機構愛諾美康介紹到，當時，與世界上其他類似設備一樣，研究回旋加速器已經過時，其中部分已轉為用于臨床。多數回旋加速器由于其能量限制只能用于眼部的治療，局部治愈率接 近98%，被證實為質子放射治療的一種成功范例。哈佛大學第二臺質子回旋加速器意外地擁有高達165MeV的能量（等于18cm水的穿透深度），可作為幾個臨床部位的臨床工具。相對而言，哈佛大學第一臺質子回旋加速器擁有12MeV的能量，只相當于 0.17cm水的穿透深度。

質子的早期臨床應用，是由Kjellberg和LekSell在神經外科治療中推動的。當時缺乏而現在已具備的兩個技術因素，使這種早期臨床應用成為可能。首先，容積成像模式的缺失使得治療只能局限于某些部位，如顱 內，其X線平片可提供足夠幾何精度的靶區標記信息，以實現質子射線的優勢。其次，質子射線簡單的機械操作(沒有現代電子控制的應用）足以產生臨床相關射野。這種機械操作產生的質子擴展Bragg峰(S0BP)射野，可以使在側向和深度區域內的劑量均勻，也可采用特定的準直器和范圍補償器（apertureand range-compensator)，分別獲得精確的側向和遠端靶區劑量分布。

這種S0BP射野照射技術（即使更加自動化），仍是絕大多數質子治療患者的標準治療選擇。預計動態(即全電子控制）、掃描和調制的質子射線一旦在臨床質子中心中應用，將很快被接受。然而，S0BP射野治療仍是近期的標準。

出國就醫機構愛諾美康介紹到，容積成像模式的引入、治療計劃過程中不同模式圖像的處理能力、質子放射治療的前期成功及明顯的劑量優勢。從根本上使質子射線的臨床利用得到發展，相對于光子放射治療可獲得更高的劑量和靶區定位精度。這些因素結合起來使質子放射治療，成為一種可以從實驗室移至醫院的可行的治療方法。目前對于臨床設備的需求非常高，假定運作費用(不包括維護費用)與一個同 樣致力于獲得相稱臨床治療，所需高劑量精度的現代放射治療診所相當。主要的限制在于，其設備啟動費用高和在放射治療中有限的操作專業知識的現狀。

臨床質子裝置包括質子產生加速器（回旋加速器 或同步加速器）、產生所需能量質子射線的能量選擇系統、傳輸射線的磁力線、產生患者所需治療野的照射系統，和可移動射線或移動患者或同時移動射線和患者的定位系統，以使患者獲得所需的射線定位。所示為擁有等中心機架和六軸患者定位裝置的旋轉機架治療室，與擁有固定射線裝置的治療室，擺位通過五軸患者定位裝置實現。能量選擇系統是基本組成部分，加速器只產生幾種典型能量，它可改變質子射線能量，將其變為所需的處方能量。

出國就醫機構愛諾美康介紹到，值得注意的是，對于重離子，能量弓射程直接相關，因此能量的改變意味著深度的改變。在射線中插入特定材料即可簡單地改變其能量，這是通過減少沿射線方向的水等效材料厚度實現的。射線能量的這種簡單的機械操作可提供穿透深度的精確改變。特定材料的插入也不會影響射線的強度,這與光子射線中插入材料的影響相反，光子能譜不受影響（臨床射線中采用其近似值），但強度被衰減了。