基于康普顿成像系统的碳离子治疗剂量监测研究

1

作者 黄川 文婧 +5 位作者 裴昌旭 张庆华 李英帼 徐治国 尹永智 彭海波 《同位素》 CAS 2022年第4期248-256,I0001,共10页

为实现碳离子治疗的精准放疗,精确监测患者体内的三维剂量分布,本文设计一种双层康普顿成像系统和简单反投影算法,利用Geant4仿真软件优化探测系统的结构,评估探测系统的探测效率、成像性能,分析200 MeV/μ的碳离子束轰击有机玻璃(PMMA... 为实现碳离子治疗的精准放疗,精确监测患者体内的三维剂量分布,本文设计一种双层康普顿成像系统和简单反投影算法,利用Geant4仿真软件优化探测系统的结构,评估探测系统的探测效率、成像性能,分析200 MeV/μ的碳离子束轰击有机玻璃(PMMA)靶的三维剂量分布。此外,还使用四对像素1.5 mm×1.5 mm×10.0 mm、12×12阵列型的硅酸钇镥(LYSO)晶体对直径约为3 mm的^(22)Na点源进行康普顿成像实验,并对影响三维剂量监测精度因素进行分析。结果表明,对于0.847 MeV的γ点源,重建图像在横截面上半高宽(FWHM)增加至2.38 mm、冠状面上扩展至7.02 mm。康普顿成像系统通过探测碳离子束轰击PMMA靶产生的4.439 MeV瞬发γ射线,重建的三维剂量分布与真实三维剂量分布偏差为9.3%。利用LYSO康普顿成像系统样机的^(22)Na点源成像实验,得到半高宽为4.05 mm的重建图像,验证了康普顿成像方法的实用性。 展开更多

关键词 碳离子治疗 Geant4模拟 三维剂量监测 康普顿成像

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基于非小细胞肺癌碳离子点扫描治疗的不同优化策略研究

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作者 刘晓莉 Kambiz Shahnazi +1 位作者 茅静芳 许纹健 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2018年第11期994-998,共5页

目的 通过设计4种碳离子点扫描优化策略,对非小细胞肺癌（NSCLC）的靶区剂量覆盖和危及器官（OARs） 受量变化来评估各策略。方法 10例NSCLC粒子治疗患者,于治疗期间采集多组四维CT （4DCT）用于剂量评估。4种优化策略为单纯调强优化（I... 目的 通过设计4种碳离子点扫描优化策略,对非小细胞肺癌（NSCLC）的靶区剂量覆盖和危及器官（OARs） 受量变化来评估各策略。方法 10例NSCLC粒子治疗患者,于治疗期间采集多组四维CT （4DCT）用于剂量评估。4种优化策略为单纯调强优化（IMCT-NoAS）、调强优化结合肿瘤内靶区（IGTV）组织密度设定（IMCT-ASM）、单纯单射野优化（SBO-NoAS）、单射野优化结合靶区组织密度设定（SBO-ASM）。初始计划在复查4DCT数据上重新计算后与初始计划做剂量比较。结果 初始计划在复查CT数据上重新计算后各策略间靶区覆盖相近,仅IMCT-NoAS有较大剂量分布差异。而OARs剂量相对于初始计划患侧肺V20生物有效剂量（RBE）最大增加约2.0 Gy;IGTV组织密度设定计划,心脏V30最大增加RBE约1.0 Gy,而IGTV未设定的计划则最大降低RBE约0.2 Gy;脊髓的RBE最大值约有2.5 Gy差异。结论 碳离子治疗对射束路径上的肿瘤内运动变化敏感。当肿瘤在头脚方向的运动幅度〉8 mm时,SBO-ASM 策略有较好的靶区覆盖,但潜在导致剂量分布过冲到比初始计划剂量分布更深的位置。 展开更多

关键词 肺肿瘤/碳离子调强疗法 单射野优化 碳离子点扫描 计划评估3mm

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粒子治疗技术的进展 被引量：7

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作者 夏文龙 胡伟刚 +1 位作者 戴建荣 王绿化 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2017年第8期951-955,共5页

与传统的X射线治疗相比较，粒子治疗在肿瘤治疗方面具有更好的效果和明显的剂量学或生物学优势。粒子在组织内形成布拉格峰型剂量分布，将大部分能量沉积在靶区范围内，提高了对肿瘤的控制，同时降低了对肿瘤周围正常组织的损害。随着... 与传统的X射线治疗相比较，粒子治疗在肿瘤治疗方面具有更好的效果和明显的剂量学或生物学优势。粒子在组织内形成布拉格峰型剂量分布，将大部分能量沉积在靶区范围内，提高了对肿瘤的控制，同时降低了对肿瘤周围正常组织的损害。随着对粒子治疗的需求不断增加以及加速器技术的日趋成熟，粒子治疗技术发展迅速。粒子治疗装置的核心部分是粒子加速器，加速器类型、粒子种类和实施技术决定了装置的性能，文中对此进行了详细的对比分析。统计数据表明质子治疗占主导地位，重离子治疗的建造难度高、占地空间大以及造价高昂等因素限制了它的发展。现阶段，粒子治疗仍然存在一些技术问题并且需要大量的临床病例的实验验证。 展开更多

关键词 粒子加速器 质子治疗 碳离子治疗

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食管癌质子和重离子治疗现状与展望

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作者 王康 徐福昊 袁双虎 《中华肿瘤防治杂志》 CAS 北大核心 2024年第9期575-580,共6页

目的综述食管癌质子和重离子治疗的剂量学优势、临床疗效、局限性并展望其发展前景,为提高食管癌的放射治疗疗效提供参考。方法使用PubMed及中国知网数据库检索系统,以“食管癌、放射治疗、质子治疗、重离子治疗、碳离子放射治疗”等为... 目的综述食管癌质子和重离子治疗的剂量学优势、临床疗效、局限性并展望其发展前景,为提高食管癌的放射治疗疗效提供参考。方法使用PubMed及中国知网数据库检索系统,以“食管癌、放射治疗、质子治疗、重离子治疗、碳离子放射治疗”等为中文关键词,“esophageal cancer,radiotherapy,proton therapy,carbon-ion radiotherapy”为英文关键词进行检索。纳入标准:(1)食管癌的质子治疗;(2)食管癌的重离子治疗;(3)食管癌放射和免疫联合治疗。排除标准:(1)数据陈旧文献;(2)内容相似或重复。最终共纳入38篇文献。结果食管癌质子、重离子治疗具有独特剂量学优势,尤其是对肿瘤部位的局部高剂量辐射与周围正常器官和组织的保护作用,临床疗效也优于光子治疗。然而仍具有局限性,与免疫的联合治疗需进一步临床试验证实。结论质子和重离子治疗是一种有前途的方式,但还需要大量研究结果来进行验证和补充现有的临床和临床前数据,让其发挥更大优势,给患者带来更多生存获益。 展开更多

关键词 食管癌 质子疗法 重离子治疗 放射治疗

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EBT3和EDR2胶片对扫描束碳离子剂量的响应研究 被引量：4

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作者 王巍伟 盛尹祥子 +1 位作者 黄志杰 Kambiz Shahnazi 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期705-709,共5页

目的 研究EBT3和EDR2胶片对于不同传能线密度和剂量碳离子响应。方法 EBT3和EDR2胶片采用两种方法进行光密度-剂量校准：一是将胶片放置在固体水与束流垂直测量深度，每张胶片接受同能量不同剂量碳离子照射；二是将多张完整胶片放置与... 目的 研究EBT3和EDR2胶片对于不同传能线密度和剂量碳离子响应。方法 EBT3和EDR2胶片采用两种方法进行光密度-剂量校准：一是将胶片放置在固体水与束流垂直测量深度，每张胶片接受同能量不同剂量碳离子照射；二是将多张完整胶片放置与束流垂直固体水不同深度，采用碳离子单次照射，在胶片不同区域形成不同物理剂量校准野。结果 在测量范围内，EBT3胶片光密度-剂量校准曲线（下称校准曲线）呈双曲线型，不同传能线密度校准曲线间最大差异为±17%；而EDR2校准曲线呈直线形，不同传能线密度间差异为±27.4%；两种胶片剂量响应均受碳离子在胶片测量深度传能线密度影响，传能线密度越大，胶片光密度响应越低；EBT3胶片灵敏度与剂量呈反比，但EDR2胶片灵敏度则与剂量无关。结论 EBT3胶片响应受传能线密度和剂量双重影响，限制了其在碳离子剂量测量方面的应用。EDR2胶片响应虽受传能线密度影响更大，但受单能碳离子照射时，由于其灵敏度与剂量无关，可用于单能碳离子剂量测量。 展开更多

关键词 EBT3 EDR2 胶片剂量 碳离子放疗

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碳离子治疗局限期小细胞肺癌患者效果评价

6

作者 张一贺 张雁山 +7 位作者 叶延程 秦天燕 李万国 潘鑫 王馨 杨钰玲 马彤 冯利霞 《中华肿瘤防治杂志》 CAS 北大核心 2024年第14期887-892,共6页

目的观察局限期小细胞肺癌(LS-SCLC)碳离子治疗联合化疗和全脑预防性光子放疗(PCI)的安全性和有效性。方法选取2020-05-27-2023-04-13甘肃省武威肿瘤医院收治的经病理确诊的22例LS-SCLC患者为研究对象,碳离子处方剂量:72 Gy(RBE)/12次... 目的观察局限期小细胞肺癌(LS-SCLC)碳离子治疗联合化疗和全脑预防性光子放疗(PCI)的安全性和有效性。方法选取2020-05-27-2023-04-13甘肃省武威肿瘤医院收治的经病理确诊的22例LS-SCLC患者为研究对象,碳离子处方剂量:72 Gy(RBE)/12次。所有患者碳离子放疗同步使用EP方案化疗,碳离子治疗结束疗效评价达到完全缓解或部分缓解的患者给予PCI治疗,观察患者治疗前后神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平、治疗相关毒性、1年和2年局部控制率、无进展生存率、总生存率。结果22例患者中21例患者完成了同步放化疗,1例患者因心肾综合征病史,肾功能分级3级未能接受化疗,其余患者耐受性良好。22例患者治疗前后NSE平均水平分别为(30.73±13.27)和(9.56±3.94)ng/mL,差异有统计学意义,t=7.168,P<0.001。随访5~35个月,1例患者拒绝PCI,在治疗后10个月出现多发性颅脑转移。1年和2年局部控制率分别为100.00%和92.31%;1年和2年总生存率分别为94.12%和84.71%,1年和2年无进展生存率分别为94.74%和77.73%。与碳离子治疗相关的不良反应有放射性肺炎(1级9例,2级2例)、食管炎(1级4例)、皮肤反应(1级1例),均为1、2级急性不良反应。结论使用碳离子治疗联合化疗和PCI治疗LS-SCLC患者安全可靠,不良反应可耐受,局部控制率和生存率较好,但仍需要更多样本和更长时间随访进一步评估。 展开更多

关键词 碳离子治疗 局限期小细胞肺癌 安全性 同步放化疗 脑预防性照射

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SPEEDO:一款快速准确的碳离子蒙特卡罗剂量计算程序

7

作者 吴晋 李仕军 +6 位作者 王誉鑫 常艳奎 裴曦 陈志 陈卫强 李强 徐榭 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第10期1189-1198,共10页

目的:开发一款用于碳离子治疗的快速准确的蒙特卡罗程序SPEEDO。方法:对于电磁过程,采用连续慢化近似的II类浓缩历史模拟方案,模拟能量歧离、射程歧离、多重散射和电离过程。对于核相互作用,本研究考虑5种靶核:氢、碳、氮、氧和钙。产... 目的:开发一款用于碳离子治疗的快速准确的蒙特卡罗程序SPEEDO。方法:对于电磁过程,采用连续慢化近似的II类浓缩历史模拟方案,模拟能量歧离、射程歧离、多重散射和电离过程。对于核相互作用,本研究考虑5种靶核:氢、碳、氮、氧和钙。产生的次级带电粒子遵循同样的浓缩历史框架。本研究模拟碳离子在4种材料(水、软组织、肺和骨头)中的输运过程,并将计算的剂量结果与放射治疗物理专用蒙特卡罗模拟软件TOPAS进行对比验证,最后与在武威重离子治疗中心医用重离子加速器示范装置(HIMM-WW)上测得的水箱剂量进行对比。结果:SPEEDO的模拟结果与TOPAS具有良好的一致性。对于每种材料在物理剂量大于其体素最大剂量点10%的体素区域,两者的相对最大剂量平均误差均小于2%。在治疗能量为400 MeV/u时,SPEEDO的计算时间(13.8 min)明显小于TOPAS的计算时间(105.0 min)。SPEEDO的计算结果与HIMM-WW的测量值在横向剂量分布和积分剂量深度曲线方面展现出良好的一致性。结论:SPEEDO程序可以准确快速地实现碳离子的蒙特卡罗剂量计算。 展开更多

关键词 碳离子治疗 蒙特卡罗 电磁过程 核相互作用

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碳离子治疗系统大功率设备浪涌与脉冲群抗扰度现场测试方法研究

8

作者 郭虎 申彦峰 +1 位作者 杨成乐 陈晓明 《中国医疗器械信息》 2024年第13期32-35,共4页

电源辅助系统为碳离子加速器控制系统的关键子系统,电源辅助系统通过控制电源输出电流来控制磁铁磁场以实现对粒子束的精准控制,进而影响束流的性能,在临床治疗中直接关乎患者的诊疗效果和生命安全。因此,碳离子治疗系统大功率的电源机... 电源辅助系统为碳离子加速器控制系统的关键子系统,电源辅助系统通过控制电源输出电流来控制磁铁磁场以实现对粒子束的精准控制,进而影响束流的性能,在临床治疗中直接关乎患者的诊疗效果和生命安全。因此,碳离子治疗系统大功率的电源机柜设备对碳离子治疗系统的安全至关重要。根据原食品药品监督管理总局颁布的《质子/碳离子治疗系统技术审查指导原则》,与碳离子治疗系统基本性能直接相关的子系统、有源部件、辅助设备等电磁兼容测试必须执行YY0505-2012的要求。新版电磁兼容标准YY9706.102-2021于2023年5月1日实施。 展开更多

关键词 碳离子治疗系统 差模耦合 共模耦合 现场测试

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碳离子治疗系统注册自检体系现状及发展探讨

9

作者 方延学 牛屹泽 《中国医疗器械信息》 2024年第11期1-3,17,共4页

注册自检的实施对企业大幅缩短检验项目的检测周期,加快产品上市速度,推动注册申请人研究成果转化、加快临床应用等具有重要意义。如何提高注册自检过程的可靠性和有效性,是当下多方关注的焦点。文章从大型医疗器械碳离子治疗系统入手,... 注册自检的实施对企业大幅缩短检验项目的检测周期,加快产品上市速度,推动注册申请人研究成果转化、加快临床应用等具有重要意义。如何提高注册自检过程的可靠性和有效性,是当下多方关注的焦点。文章从大型医疗器械碳离子治疗系统入手,分析了碳离子治疗系统注册自检现状和发展趋势,在注册自检质量管理中取得的主要进展和经验,并提出碳离子治疗系统注册自检管理体系有效建立、运行和发展的思考和建议,以期为企业开展注册自检提供参考。 展开更多

关键词 碳离子治疗系统 注册自检 现状 发展探讨

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基于Geant4的碳离子治疗三维电离室阵列仿真设计 被引量：1

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作者 廖峰 贺三军 +3 位作者 张双 罗万 刘丽艳 赵修良 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期372-378,共7页

为快速准确地实现碳离子治疗计划的三维剂量验证,采用有机玻璃PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)为电离室室壁和水等效模体,设计了一种三维电离室阵列,并通过Geant4软件对三维电离室阵列的结构设计进行了深入研究与验证。首先通过模拟不同能量碳... 为快速准确地实现碳离子治疗计划的三维剂量验证,采用有机玻璃PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)为电离室室壁和水等效模体,设计了一种三维电离室阵列,并通过Geant4软件对三维电离室阵列的结构设计进行了深入研究与验证。首先通过模拟不同能量碳离子束在水和PMMA模体中沉积的剂量分布,计算了PMMA模体的水等效厚度系数;然后研究了三维电离室阵列中电离腔室间的距离及信号导线对其剂量测量准确度的影响;最后模拟并验证了碳离子束在三维电离室阵列中沉积的剂量分布。结果表明:PMMA模体的水等效厚度系数为1.151;相邻电离腔室间的信号串扰主要来源于前侧的电离腔室,且串扰程度与电离腔室间距呈反比,间距为1 mm时串扰程度占电离腔室内剂量的3%,间距为30 mm时串扰影响可完全消除;信号导线对后侧电离腔室内剂量的干扰影响约为1%。将碳离子束在三维电离室阵列中沉积的剂量分布与PMMA模体中的剂量分布进行对比,碳离子束的射程具有良好的一致性,偏差为0.5 mm。 展开更多

关键词 碳离子治疗 三维电离室阵列 GEANT4 三维剂量验证

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碳离子治疗二次术后放疗后复发小腿黏液样脂肪肉瘤1例 被引量：1

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作者 李小军 张雁山 +3 位作者 叶延程 陈东基 李莎 潘鑫 《现代肿瘤医学》 CAS 北大核心 2022年第2期316-320,共5页

软组织肉瘤的发病率为1.28~1.72/10万人,50%~60%发生在四肢,其中脂肪肉瘤占软组织肉瘤的25%~30%。黏液样脂肪肉瘤是第二常见的脂肪肉瘤亚型,占所有脂肪肉瘤的25%~50%[1]。在2015年版《中国软组织肉瘤诊疗专家共识》中,对局部复发的软组... 软组织肉瘤的发病率为1.28~1.72/10万人,50%~60%发生在四肢,其中脂肪肉瘤占软组织肉瘤的25%~30%。黏液样脂肪肉瘤是第二常见的脂肪肉瘤亚型,占所有脂肪肉瘤的25%~50%[1]。在2015年版《中国软组织肉瘤诊疗专家共识》中,对局部复发的软组织肉瘤进行二次手术切除为1类专家推荐共识,建议手术范围为切除复发肿瘤和瘢痕组织,及其周围>5 cm正常组织,对于经术前抗肿瘤治疗仍无法手术切除或手术可能严重影响肢体功能、对多次手术损毁较大、放射治疗为首选者,可采用高LET射线的质子和重粒子照射[2]。 展开更多

关键词 碳离子放射治疗 碳离子治疗系统 软组织肉瘤 疗效

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快速获取碳离子束Bragg峰位的荧光探测器设计与验证

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作者 康宇杰 李亚洲 +4 位作者 杨静芬 刘新国 戴中颖 贺鹏博 李强 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期566-571,共6页

提出了一种用于快速获取碳离子束在闪烁体材料中Bragg峰位置的荧光探测器方案。该方案基于闪烁体在碳离子束流照射下发出荧光的特性,使用CMOS相机在薄层闪烁体侧方获得荧光强度分布图像,通过对图像的分析快速得到碳离子束Bragg峰位在闪... 提出了一种用于快速获取碳离子束在闪烁体材料中Bragg峰位置的荧光探测器方案。该方案基于闪烁体在碳离子束流照射下发出荧光的特性,使用CMOS相机在薄层闪烁体侧方获得荧光强度分布图像,通过对图像的分析快速得到碳离子束Bragg峰位在闪烁体材料中的位置。依据该方案研发了荧光探测器,在均匀照射野和笔形束两种照射条件下,利用该探测器对不同能量的碳离子束进行了实验测量。实验结果表明,可清晰地从探测器获得的荧光图像上观察到碳离子Bragg峰。同时,采用蒙特卡罗模拟方法对上述相同的实验条件设置进行了模拟计算。结果发现,荧光探测器测量的碳离子束在闪烁体材料中的Bragg峰位与蒙特卡罗模拟计算的结果由于模拟的条件和测量时探测器的实际设置不完全一致而出现一定的差异,但不同照射条件下的差异是基本一致的。因此,通过实验测量及蒙特卡罗模拟验证了本文方案的荧光探测器可用于快速获取碳离子束在闪烁体材料中的Bragg峰位,为建立一种基于荧光探测器进行碳离子放疗束流性能快速质量保证的测量方法打下了坚实的基础。 展开更多

关键词 荧光探测器 Bragg峰 蒙特卡罗模拟 碳离子放射治疗 质量保证

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碳离子治疗技术的临床应用进展 被引量：1

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作者 李京 宋英鹏 +6 位作者 宋新宇 戴谷宇 李治斌 刘亚昕 王光宇 李光俊 柏森 《中国医疗设备》 2022年第2期150-153,171,共5页

放疗与手术、药物治疗等均为肿瘤的常见治疗方法,随着医用加速器设备的发展和计算机辅助技术的进步,全球多家医疗中心均在建设碳离子治疗装置。重离子在放疗方面有独特的物理和生物学优势,与常规光子治疗相比,碳离子的相对生物学效应高... 放疗与手术、药物治疗等均为肿瘤的常见治疗方法,随着医用加速器设备的发展和计算机辅助技术的进步,全球多家医疗中心均在建设碳离子治疗装置。重离子在放疗方面有独特的物理和生物学优势,与常规光子治疗相比,碳离子的相对生物学效应高,能更好地保护正常组织,对乏氧癌细胞杀伤力更强。碳离子治疗的精准性高度依赖治疗计划系统、束流扩展、运动管理及图像引导等方面的技术,目前这些相关技术仍需通过大量临床验证来改进。 展开更多

关键词 碳离子治疗 束流扩展 运动管理 治疗计划系统 图像引导

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3.0T MRI对碳离子治疗原发性肝癌后的近中期动态研究

14

作者 关钊钰 王建花 赵致平 《中国医药科学》 2023年第16期165-169,共5页

目的 探讨原发性肝癌(PLC)在碳离子治疗(CIT)前后的磁共振成像(MRI)中的表现特征及规律。方法 回顾性分析2018年12月至2022年4月在甘肃省武威肿瘤医院行住院治疗的26例单结节型PLC患者经CIT治疗前后的MRI检查资料,对比治疗前后数次的肿... 目的 探讨原发性肝癌(PLC)在碳离子治疗(CIT)前后的磁共振成像(MRI)中的表现特征及规律。方法 回顾性分析2018年12月至2022年4月在甘肃省武威肿瘤医院行住院治疗的26例单结节型PLC患者经CIT治疗前后的MRI检查资料,对比治疗前后数次的肿瘤轴位面积、体积、表观扩散系数(ADC)值,分析MRI影像学动态变化特点,并运用受试者工作特征(ROC)曲线计算曲线下面积、特异度和敏感度,得出ADC值预测CIT治疗PLC好转的最佳阈值。结果 PLC在CIT放疗后,与治疗前的基线期相比,肿瘤面积、体积不断缩小;而病灶ADC值逐渐上升,差异有统计意义(P<0.05);1.5~2个月、4.5~6个月复查时ADC值预测病变好转的阈值分别为0.806,0.739,敏感度、特异度分别69.60%、93.30%与78.30%、66.70%。结论 3.0T MRI功能成像在评估CIT治疗PLC的近中期疗效方面,为临床提供了客观、简捷的影像学依据,有很好的临床应用价值。 展开更多

关键词 原发性肝癌 碳离子治疗 疗效评价 弥散加权成像 磁共振成像

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PET-CT成像用于碳离子治疗剂量验证的SUV值范围研究

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作者 孙力宁 胡伟刚 +2 位作者 来松涛 施磊峻 陈俊超 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2017年第7期781-785,共5页

目的 采用碳离子治疗计划CT图像与实际碳离子照射后靶区位置产生的正电子PET-CT图像进行配准融合,在照射后衰变时间下以不同靶体积、单次靶区剂量测量对应PET-CT图像SUV值并找出相应范围,为临床治疗中采用在线PET-CT图像准确评价验证计... 目的 采用碳离子治疗计划CT图像与实际碳离子照射后靶区位置产生的正电子PET-CT图像进行配准融合,在照射后衰变时间下以不同靶体积、单次靶区剂量测量对应PET-CT图像SUV值并找出相应范围,为临床治疗中采用在线PET-CT图像准确评价验证计划靶区剂量与实际靶区剂量相关性和一致性提供参考和帮助.方法 选用仿真头部体模为研究对象,经模拟CT扫描生成计划图像后在重离子TPS中勾画体积分别为10、4、1 cm3规则立方体,以模拟颅内脊索瘤患者CTV.采用重离子治疗系统以固定90°单射野对三组虚拟靶区分别进行照射,单次相对平均等效剂量分别给予2.5、5.0、8.0 GyE,模拟常规分割和大分割剂量放疗.照射后即时应用PET-CT系统对体模进行扫描,采用医学图像处理软件对治疗计划CT图像与实际照射后PET-CT图像进行刚性配准融合,通过计划CT图像中虚拟靶体积位置确定相应PET-CT图像中该范围内SUV值等一系列数据,并分析不同靶体积和不同照射剂量条件下各次PET-CT图像中SUV数据组的规律和异同.Pearson法相关分析.结果 对相同体积靶区,相应SUV值与照射剂量大小存在一定线性相关性（P=0.000）;而对不同体积靶区,在照射剂量完全相同情况下对应SUV值大小范围均保持一致（P〉0.05）.结论针对模拟人体头部颅内靶区碳离子治疗计划,应用照射后一定时间内扫描得出的PET-CT图像与计划CT图像进行融合配准,通过分析靶区体积SUV值来评价验证靶区剂量沉积准确性的这一方法是可行的. 展开更多

关键词 碳离子疗法 剂量验证 体层摄影术 正电子发射型 体层摄影术 X线计算机

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碳离子治疗系统网电源变压器检测方法研究

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作者 陈晓明 郭虎 +1 位作者 杨文杰 梁成鑫 《仪器仪表标准化与计量》 2022年第3期8-10,共3页

网电源变压器是碳离子治疗系统内的主要安全器件,也是电气安全检测中的关键项目,对碳离子治疗系统整体安全有效影响重大。本文结合检测经验并以GB 4793.1-2007《测量、控制、和实验室用电气设备的安全要求第1部分:通用要求》中4.4.2.6... 网电源变压器是碳离子治疗系统内的主要安全器件,也是电气安全检测中的关键项目,对碳离子治疗系统整体安全有效影响重大。本文结合检测经验并以GB 4793.1-2007《测量、控制、和实验室用电气设备的安全要求第1部分:通用要求》中4.4.2.6为依据,对网电压变压器主要检测项目(短路、过载、绕组温升)的试验准备、试验要求、检测方法进行了梳理和论述,提出了过载试验负载的解决方案,以期为碳离子治疗系统注册检测工作准备和实施提供参考。 展开更多

关键词 碳离子治疗系统 网电源变压器 检测方法 过载

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基于放疗设备时间特性研究提高质子重离子治疗效率方法

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作者 赵俊 李永强 +1 位作者 吴贤威 邢影 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2020年第11期996-999,共4页

目的通过对加速器系统时间特性的分析,找出影响质子重离子治疗时间的关键因素,研究提高治疗效率的方案。方法系统分析了47例分别使用质子和碳离子治疗不同类型癌症患者的治疗日志文件,其中肺癌患者使用了呼吸门控技术。研究质子碳离子... 目的通过对加速器系统时间特性的分析,找出影响质子重离子治疗时间的关键因素,研究提高治疗效率的方案。方法系统分析了47例分别使用质子和碳离子治疗不同类型癌症患者的治疗日志文件,其中肺癌患者使用了呼吸门控技术。研究质子碳离子治疗系统射束投照的时间特性,并找出潜在提高治疗效率的办法。结果使用门控技术的质子束治疗肺癌患者每个等能量层平均出束时间和平均周期最长,分别为(2.98±1.98)s和(5.71±4.51)s。不使用门控技术的质子和碳离子治疗患者的平均周期约为7min。使用门控技术的质子治疗肺癌患者的平均周期约为15min。结论使用对布拉格峰展宽较宽的微型脊形过滤器或纹波过滤器以减少等能量层数,以及采用被动屏气门控技术以消除门控导致的单个等能量层治疗的中断,是部分治疗设备提高治疗效率的两种可行方法。 展开更多

关键词 质子碳离子疗法 调制扫描束 时间特性 治疗效率

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碳离子治疗中分野照射技术的MonteCarlo模拟

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作者 黄齐艳 刘新国 +6 位作者 戴中颖 贺鹏博 申国盛 马圆圆 闫渊林 付廷岩 李强 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期115-120,共6页

为阐述分野照射治疗方式应用于中国科学院近代物理研究所(IMP)肿瘤重离子临床治疗试验研究的理论基础,利用Monte Carlo(MC)软件包Gate/Geant4模拟计算了碳离子束分野照射分野衔接处的横向剂量分布,得到了患者摆位误差±1.0 mm范围... 为阐述分野照射治疗方式应用于中国科学院近代物理研究所(IMP)肿瘤重离子临床治疗试验研究的理论基础,利用Monte Carlo(MC)软件包Gate/Geant4模拟计算了碳离子束分野照射分野衔接处的横向剂量分布,得到了患者摆位误差±1.0 mm范围内的横向剂量分布和分野衔接处中心剂量随分野间距的变化关系,计算了分野间距5.0 mm的横向剂量分布。将分野间距5.0 mm的分野照射与整野照射的MC结果进行比较,发现:在靶区范围内两者模拟的剂量偏差在6.8%以内,符合程度较好,并提出了在患者定位精确度较高的情况下(即患者治疗体位摆位误差在±1.0 mm范围)解决分野衔接处剂量热点问题的可行方法,从而较大幅度地提高了分野照射时靶区范围内的剂量均匀性。 展开更多

关键词 碳离子治疗 分野照射 MONTE Carlo Gate/Geant4 横向剂量分布

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碳离子治疗系统的研发与成果转化 被引量：8

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作者 肖国青 李强 +13 位作者 张小奇 夏佳文 赵红卫 袁平 马力祯 蔡晓红 高大庆 许哲 石健 孙国平 李国宏 王坤 张红 詹文龙 《科技促进发展》 CSCD 2020年第1期9-17,共9页

碳离子束因其倒转的深度剂量分布和高的相对生物学效应,具有对正常组织损伤小、副作用低等优势,是目前实体肿瘤治疗最先进的放疗用射线。2019年9月29曰,由中国科学院近代物理所及其控股公司兰州科近泰基新技术有限责任公司研制的碳离子... 碳离子束因其倒转的深度剂量分布和高的相对生物学效应,具有对正常组织损伤小、副作用低等优势,是目前实体肿瘤治疗最先进的放疗用射线。2019年9月29曰,由中国科学院近代物理所及其控股公司兰州科近泰基新技术有限责任公司研制的碳离子治疗系统获批第三类医疗器械产品注册,用于恶性实体肿瘤的治疗,填补了高端医疗器械碳离子治疗系统国产化空白,对于提升我国肿瘤诊疗手段和水平具有重大意义。 展开更多

关键词 碳离子治疗系统 碳离子放射治疗计划系统 碳离子治疗前期临床试验研究 临床试验

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前列腺癌碳离子治疗直肠剂量体积直方图预测模型 被引量：3

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作者 杨义锋 王巍伟 +2 位作者 李萍 赵静芳 章青 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2021年第10期1041-1046,共6页

目的基于日本经验建立局部效应模型(LEM)下前列腺癌碳离子治疗直肠剂量体积直方图(DVH)预测模型,为临床降低直肠不良反应发生率提供参考。方法收集局限期前列腺癌患者计划CT图像76例,采用微剂量动力模型(MKM)进行治疗计划;然后,基于与MK... 目的基于日本经验建立局部效应模型(LEM)下前列腺癌碳离子治疗直肠剂量体积直方图(DVH)预测模型,为临床降低直肠不良反应发生率提供参考。方法收集局限期前列腺癌患者计划CT图像76例,采用微剂量动力模型(MKM)进行治疗计划;然后,基于与MKM计划相同的射野,采用LEM重新计算生物剂量获得LEM计划,并在LEM计划中提取直肠几何特征及DVH参数。采用线性回归法对其中61例计划信息进行建模,余15例计划用于验证。结果61例患者计划靶体积沿左右方向外扩1 cm后与直肠交叠部分体积同直肠体积比值可作为预测直肠DVH的特征参数。15例患者预测DVH同LEM计划DVH的拟合度优(R^(2)=0.964),基于预测DVH进一步预测直肠不良反应与基于LEM计划DVH预测直肠不良反应的结果一致。结论线性回归方法可建立较为准确的前列腺癌碳离子治疗直肠DVH预测模型,可能为临床降低直肠不良反应发生率提供一定参考,还有待于临床大样本数据进一步验证。 展开更多

关键词 剂量体积直方图预测模型 直肠不良反应 前列腺肿瘤/碳离子治疗

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