爱诺美康

动态移动吸收器可进行质子束治疗

目前，有好几种方法可处理束流扫描中的器官运动问题。一种方法是，在器官运动的周期内重复扫描多次，在靶区内获得一个平均剂量；另一种方法是，通过呼吸运动的控制来减少器官运动的幅度，治疗肺部肿瘤可采取这个方法，或根据器官运动幅度同步予以照射。还有一种选择是用宽一些的笔形束，选用附加的准直器和补偿器，以使束点大小和运动的幅度相匹配。

安德森癌症中心转诊机构爱诺美康介绍到，很明显，在“大”的器官运动情况下改变“小”束流点是毫无意义的。而器官运动和束流点的大小成线性正比关系。点的大小要根据治疗中的解剖位置的动态变化进行选择。选一个较大的朿流点会形成一个较粗的扫描栅格大小，从而可以减少投照时间和增加重复扫描的次数。束流点大小的可变性的研究可能是今后的一个方向。

在不增加治疗总时间的情况下，增加扫描速度可多次对靶区进行照射，重复扫描次数的增加可以减少器官运动带来的误差。单次扫描的格式常常是不一样的，就特定的射程而言，可根据束流点强度分布而变化。靶区远端权重较大的束流点，需要比靶区近端权重小的点更多的重复扫描次数，这种方法可以增加重复扫描的效率，以及减少由于器官运动而引起的误差。如果能在特定的器官运动时间段内，对靶区进行照射，则可以有效降低器官运动对治疗的影响，例如监控患者的呼吸周期。高扫描速度可以和小门控宽度，以及相关的精度结合起来。束流同步会减少剂量的均匀误差，并改善在照射野边上的剂量分布精确度。

安德森癌症中心转诊机构爱诺美康介绍到，更困难但也是更有意思的研究方向是，使束流实时地跟踪、追随靶区的运动。侧向束流位置的磁场控制可提供一个简单的实现方法。但这一设想还有一些生理学上的问题需要解决，且必须确定，如何在体内器官不断运动的情况下，保证临床治疗的精确度。另外，射线跟踪靶区的情况下，何时需要侧向校正及射程校正，以及这些计算对束流传递效率到底有多大的影响，都还没有明确的答案。GSI的Weber等用移动的剂量测量水箱和4D-CT在这个方面做了重要的开创性试验。

只有今后不断地实践，才能证明各种不同理论的优越性。采用笔形束技术治疗时的器官运动始终是一个尚未解决的问题。目前尚不能在旋转机架1上开展相关的研究，主要原因是旋转机架1的患者治疗床被用作这个系统的横向扫描轴。治疗头上安装的准直器难以和患者保持准直。PSI安装的新的“旋转机架2”可实现这个目标。在下一节中将阐释我们是如何计划和考虑在这个新系统中改进笔形束扫描的。

新psi束流传输系统的设计参数是：相空间±3mm，±10mrad和±0.2%~±0.6%动量带宽（和束流能量有关）。质子束流扫描需<0.5nA流强，此束流强度能显著降低质子与其他机器配件的相互作用。不同大小的束流点，使用情况的研究正在开展。因此，旋转机架2的射野光学系统设计成1:1影像（焦点到焦点），这样扫描束流的形状可以用旋转机架2前面的束流线中，三合一四极棱镜组来修改。

原则上，将光学设计成束流在走向旋转机架2的耦合点处，进行动态准直。此耦合点的准直束流又成像在等中心处的扫描束流上。旋转机架2是一个等中心机架。束流线轴距离旋转机架轴的大位移是3.2m。旋转机架只能在一侧从垂直方向旋转-30〜+185°。旋转机架2有一个固定地板和固定墙，技师可方便地在患者治疗床周围进行操作。旋转机架2有一个治疗胸部肿瘤用的呼吸门控和跟踪设备。在偏转磁铁上方，有一个束流视角（beam’seyeview，BEV）的在线X射线图像系统，由于该图像系统位于磁铁上方，因此能避免束流干扰，从而能在治疗中获得移动靶区的信息。

其优点在于，有一个不被任何设备或准直器屏蔽的大视野。与旋转机架1相比，我们将研究g干个新问题，以改进旋转机架2的性能。其中包括速度为2cm/mS和1cm/ms的双平行磁扫描。带有流强调制的回旋加速器，作为一个在100lxs时间尺度中、实现带束流强度控制的扫描有源装置。用降能器和束流线在150ms内达到5mm射程阶梯的快速能量变换。遥控患者治疗床，调整扫描照射野，以符合任意靶区的体积要求。安德森癌症中心转诊机构爱诺美康介绍到，研究计划采用动态能量改变法，及可移动的预吸收器来进行低能质子束的治疗。这样治疗头可以沿束流 轴移动，患者可接受固定45°X射线的等中心治疗，并避免用预吸收器治疗时治疗头与患者发生碰撞。