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质子治疗系统主要性能
发布者:金沙电子游戏中心 | 发布时间:2021-03-19

质子治疗系统主要性能

中心引进的是瓦里安医疗系统公司成熟先进的ProBeam质子系统。整个系统共配备5个治疗室,其中3个为具备360度旋转机架的旋转治疗室,1个水平固定治疗室以及1个研发室。

ProBeam质子治疗系统主要由超导回旋加速器、能量选择系统、束流传输系统和治疗系统组成。超导回旋加速器系统确保了它的低能耗,应用螺旋线型核心设计让加速器直径仅有3.2m,在所有多室质子系统中占地面积最小。质子在回旋加速器中加速到250MeV后引出,引出流强约为800nA,之后引入能量选择系统。通过调节能量选择系统中降能器的厚度,可根据实际治疗室内患者肿瘤的深度和厚度,在输出端得到70~250MeV连续可调的质子束流。

该系统各项技术主要技术指标均业内领先:70Mev150Mev230Mev剂量率均超过2Gy/L/Min,光斑大小分别为5.74.43.8mm;最小光斑可小至3mm。机载双源等中心影像系统被整合到360度旋转机架中。这个影像系统能够提供2DCBCT成像,高精度的iCBCT迭代算法提供自适应治疗的优质影像来源。系统同时集成了Aria肿瘤信息管理系统和Eclipse治疗计划系统,和质子加速器系统无缝连接,保障了治疗的安全和效率。独有的RapidPlan人工智能计划可将复杂计划时间减少到10分钟左右。

质子治疗系统模型


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质子治疗原理

质子治疗是利用质子束攻击肿瘤细胞。将氢原子核——质子加速至光速的约70%后,即形成质子束。质子束沿入射路径进入和通过组织时剂量沉积小,到达终点后能量释放到达最大值,这个现象被称为初始布拉格峰(Primary Bragg Peak)。布拉格峰值之前的剂量沉积大约是布拉格峰最大剂量的30%,布拉格峰之后剂量迅速下降到0,对峰后位置的组织无剂量贡献。相比之下,高能X射线进入人体组织后,随深度增加剂量逐渐达到最大值,然后剂量随深度增加呈指数量级下降。通过对质子束流能量和强度的调制,可以形成扩展布拉格峰(Spread-of-Bragg-Peak),使得剂量沉积在肿瘤区域完全覆盖且更加均匀。


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质子治疗优势

当对同样大小的肿瘤实施相同剂量的照射时,接受质子束治疗的正常组织一般要比接受高能X射线治疗时受到的辐射剂量更少。除了布拉格峰的优势外,在浅表和中等深度部位,质子束也有更为锐利的半影(衡量束流横向边缘剂量衰减速度的指标),更锐利的束流半影便于投照更高的剂量到毗邻关键脏器的靶区,因为可避开这些受到剂量限制的关键脏器,从而能够有效的增加靶区的剂量。而且质子治疗中,利用质子束拥有的巨大能量破坏肿瘤细胞的DNA,从而阻止肿瘤细胞的分裂,加速细胞死亡。经过医学物理专家团队预先精确的计划设计,质子射线在到达肿瘤病灶前,射线能量释放不多,到达病灶后,则在瞬间释放大量能量杀灭肿瘤细胞。对肿瘤病灶的整个治疗过程就像是量体裁衣,基本上接近理想的癌症治疗。总的来说,质子治疗对比传统放疗的优势包括:副作用小,精准度高,治愈率高,无创无痛,可掌控性佳,也就是能进入人体组织的任意深度。它是目前一种最为接近理想的癌症治疗方式。


质子治疗与传统放疗辐射剂量对比


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质子治疗的适应症及禁忌

具有物理学剂量分布优势的质子治疗和光子(X 射线和伽马射线)治疗相比,治疗效果上优势明显且几乎没有副作用,从治疗效果考虑(不考虑成本),其适应症范围可以全面覆盖光子治疗的适应症。治疗范围包括:

1.中枢神经系统肿瘤:脑膜瘤、星形细胞瘤、胶质瘤; 

2.颅底肿瘤:脊索瘤、垂体瘤、听神经瘤;

3.头颈部肿瘤:鼻咽癌、口腔癌、咽癌、喉癌; 

4.胸腹部肿瘤:肺癌、食道癌、肝癌、胰腺癌、胆管癌; 

5.盆腔肿瘤:前列腺癌、子宫肿瘤及其它不能切除的盆腔肿瘤; 

6.骨肿瘤和软组织肉瘤。

7.儿科肿瘤:髓母细胞瘤、神经母细胞瘤及其它脑脊髓肿瘤

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