單獨射野照射會產生不均勻的劑量分布

現有兩種不同的筆形束掃描計劃計算模式。這里定義第一個為單野均勻劑量（SFUD）計劃。在這種方式中，計劃的每個野的注量被單獨計算和優化，只要求每個野能夠實現以均勻劑量穿過整個靶區為限制條件。在PSI截至2005年，射野筆形束掃描治療的262個患者中多數采用這種治療模式，第二種模式為IMPT。

出國就醫機構愛諾美康介紹到，雖然兩種模式很難完全區分，調強質子治療首次由Lomax在1999年提出。與光子IMRT類似，其被定義為一系列單獨的不均勻（劑量方面）射野被計算，以使其合成為均勻且適形的靶區劑量，同時減少所選擇的正常組織類型的劑量。這里的關鍵是，將這項照射技術區別于SFUD筆形束掃描的不均勻射野的定義。

實際上，兩種技術的主要操作差異在于其優化過程，IMPT治療的所有射野的全部Bragg峰采用通常的靶區和周圍重要器官限制條件同時優化。結果是一系列（有時是高度）不均勻劑量分布，只有所有射野合成才能提供所需的靶區覆蓋。描述SFUD與IMPT間這種相當細微的差異的好方式也許是舉例說明。觀察圖示的劑量分布，從左至右所示為同一個盆腔尤文肉瘤，使用被動散射SFUD筆形束掃描和IMPT計算的劑量分布，下行顯示了使用相同射野方向的3種不同治療模式的三野計劃，上行只顯示了每個計劃的前野。

出國就醫機構愛諾美康介紹到，被動散射計劃前野的劑量分布，沒有顯示出很好的適合度。雖然我們在計劃靶區（PTV）黃色輪廓內獲得了很均勻的劑量，在PTV遠端和側向獲得了陡峭的劑量跌落，但很明顯高劑量（>90%）區域覆蓋了射線路徑近端的大部分正常組織。由于射程調整是在散射箔之前，穿過射野的S0BP的范圍（深度上）不可能改變。因此，為確保PTV的均勻覆蓋，S0BP的范圍必須與PTV沿射線方向的長范圍相同。當S0BP范圍被應用于靶區的較窄部分，髙劑量區域延伸超過PTV的鄰近部分，甚至回到患者表面。只有應用多個射野才能改善靶區的適合度，部分股骨頭可獲得保護。

SFUD筆形束掃描治療的等效射野和計劃，雖然不是嚴格正確，但也許便于本討論中考慮SFUD技術作為一種改變S0BP筆形束穿過PTV范圍的方法。即在PTV范圍窄處照射窄S0BP，在其 寬處相應照射較寬的SOBP。S0BP按照PTV沿每條射野在近端和遠端的范圍而精確地調整。使用固定S0BP范圍所造成的近端組織，獲得的額外劑量由此減少。考慮到全部計劃，結果為三維適形劑量，股骨頭獲得的保護改善相當大，明顯減少了周圍所有正常組織的整體劑量。

現在考慮等效前野和三野計劃的IMPT結果，與SFUD計劃一樣，IMPT也相應地優化過程以確定每個射野照射的所有Bragg峰的權重。出國就醫機構愛諾美康介紹到，與SFUD計劃的主要區別在于所有射野的Bragg峰被同時優化，結果是每個單獨的射野照射，有一個非常不均勻的劑量分布。