基于SRIM分析碳离子治疗中Bragg峰的分布特征

目的 基于SRIM软件对碳离子束在材料中布拉格（Bragg）峰的分布特征进行分析,并探索利用CT值计算碳离子束入射能量。方法 通过SRIM软件,研究能量范围在100～300 MeV/u的碳离子束入射到不同等效材料中的输运情况,分析碳离子入射能量、等效材料及厚度等对其Bragg峰深度的影响。采用Origin 2017进行数据拟合,分析CT值与Bragg峰深度水等效比间的函数关系。结果 随着入射碳离子束能量增加,发现碳离子束在等效材料中的Bragg峰深度与水中Bragg峰深度的比值近乎为常数。通过CT值与Bragg峰深度水等效比Di间的函数关系,能够将特定能量碳离子束在等效材料中的Bragg峰深度换算为水中等效Bragg峰深度。结论 利用人体组织不同体积单元的Bragg峰深度水等效比Di和CT值,能够精确算出Bragg峰落在肿瘤部位所需的水中等效Bragg峰深度,据此可反推出碳离子束所需的入射能量。     

质子治疗恶性肿瘤的进展

质子治疗作为一种较新的肿瘤放射治疗手段正在发展和完善。质子束具有较好的物理特性,生物效应基本与常规辐射相近。目前质子治疗的分类主要有质子适形及调强放疗、质子立体放射治疗、质子扫描照射等。质子治疗的优势在于利用Bragg峰,提高肿瘤区域放射剂量,降低正常组织受量,其适应证较为广泛,治疗效果取得一定进展,还有待于进一步完善。     

放疗质子束水中分布特性及检测项研究

目的 通过研究质子束流水中分布特性,提出质子束流质量控制的检测项目。方法 参考医用电子加速器性能检测有关内容来提取质子束流检测项目。结果 获得了放疗质子束流的检测项目和指标。结论 质子束质量控制检测项目可以全面的检验质子束流性能。     

应用PEAKFINDER测量质子束深度剂量分布

目的 测量点扫描质子束流水中深度剂量分布,检测最大剂量点与穿透深度的重复性。方法 利用PEAKFINDER测量低能、中能和高能质子束流的水中深度剂量分布,给出深度分布曲线。结果 最大剂量点与穿透深度值重复性的最大标准差分别为0.05、0.03 mm,远低于允许值1 mm。结论 PEAKFINDER测的最大剂量点与穿透深度精确度和重复性满足检测要求。     

质子加速器治疗系统感生放射性辐射场分布

目的 通过测量描述质子加速器治疗系统感生放射性辐射场分布及其变化,提醒放射工作人员注意对感生放射性的防护。方法 使用451P型X、γ电离室巡测仪对质子加速器治疗系统感生放射性辐射场进行测量。结果 描述了该系统不同出束能量后感生放射性剂量分布,通过连续测量分析感生放射性剂量随时间推移的变化。结论 治疗机头部位感生放射水平较高,患者档铅模型对感生剂量场分布影响较大。     

质子治疗控制系统的逻辑设计研究

质子治疗控制系统是质子治疗装置的配套软件,它具体来协调、控制各子系统之间的状态和工作。该研究初步开展质子治疗控制系统的软件架构和硬件实现设计工作,为整体系统调试打下基础。运用C#编程语言及Windows呈现基础编程框架,质子治疗技术文档给定的传输控制协议网络通信协议和模型-视图-视图模型模式在Windows环境下对软件的各个层次的逻辑设计与实现进行了研究,约定了TCP通信协议之下各个子系统的通信接口,对质子治疗的摆位野和治疗野流程进行了逻辑设计和研究,并采用上述技术对用户界面进行了设计和开发。该程序实现了质子治疗控制系统与各个子系统之间的通信,从而控制和监控整个治疗流程。该质子治疗控制系统为质子治疗装置的远程整体调试以及在线监控提供了软件基础。     

肿瘤治疗的新进展-质子治疗

用于放射治疗的质子束经同步或回旋加速器加速到接近光速后用于治疗肿瘤,它优越于传统放射治疗的特点是几乎不会照射到正常组织与细胞,世界医学界公认质子治疗是当代最先进的治疗方法.简介了质子治疗的原理、质子治疗设备和质子治疗适应症.     

质子治疗系统的电磁发射检测方法研究

质子治疗系统的电磁兼容检测有别于传统产品在暗室里的检测,对样品组成的划分、适用标准的理解、运行模式的制订、测试位置的选取、现场的噪声排查等都有很高的要求。按照GB 4824—2019标准要求进行了解读,制订了质子治疗设备辐射发射的检测方法,为检测行业提供参考意见,并结合实际测试中遇到的问题进行了研究。     

固定束质子治疗病人摆位系统的精确性评估:等中心旋转运动

目的 评估固定束质子治疗的病人摆位系统等中心旋转运动的精确性。方法 将2 mm直径金属小球固定于床面之上并校准到房间等中心(ISO)。依次选择11个角度分别对治疗床进行等中心旋转,到达设定位置后使用数字影像摆位系统(DIPS)分别测算出小球与房间等中心的位移偏差。在不同时间共重复进行了四次测量,统计分析四组测量结果。结果 所有数据中,治疗床在-110°时发生位移最大,X、Y、Z轴方向分别是(0.29±0.05)mm、(0.21±0.04)mm和(-0.21±0.04)mm,小球与ISO总位移偏差(0.41±0.07)mm(1SD)。治疗床在30°时发生位移最小(0°除外),X、Y、Z轴方向分别是(-0.03±0.05)mm、(0.05 ±0.05)mm和(0.00±0.00)mm,小球与ISO总位移偏差(0.05±0.06)mm。结论 等中心旋转是实现固定束质子等中心多角度照射的关键运动模式。它是一种复杂的组合运动,包括治疗床床面的角度旋转运动和治疗床底座的水平轴向运动。由于质子治疗对靶灶精确定位的严格要求,这种组合运动的精度在质子治疗摆位中就显得格外重要。测量结果数据均小于0.5 mm。完全满足质子治疗PPS摆位精度的要求。     

质子的生物效应研究现状

笔者主要论述了质子的物理和生物学特性,目的是评估质子的生物效应。在单能质子剂量-深度(射程)分布曲线中存在很窄的"Bragg"峰,且在峰轨迹的末端有一个较高的RBE。     

基于蒙特卡罗方法的质子治疗室屏蔽防护探讨

目的 探讨质子治疗室屏蔽防护材料和屏蔽厚度的选择,积累质子治疗室屏蔽防护经验,为质子治疗室的建设提供科学依据。方法 采用基于蒙特卡罗方法的FLUKA程序建立质子治疗室的屏蔽计算模型,模拟质子治疗室的辐射场分布,对质子治疗室的屏蔽进行优化。结果 厚度为250 cm混凝土控制室墙外30 cm处周围剂量当量最大为3.12 μSv/h,改变屏蔽方案为5 cm钢板（机房侧）+237 cm混凝土+8 cm聚乙烯（控制室侧）后,周围剂量当量最大值为1.43 μSv/h,调整材料位置后,治疗室控制室墙外30 cm周围剂量当量率最大为3.95 μSv/h。结论 质子治疗室辐射场中,主要是中子和γ射线,中子对剂量当量的贡献占绝大部分比重。且质子治疗室辐射场中主要以高能中子和快中子为主。因此其屏蔽防护主要考虑中子防护,在屏蔽材料的选择上应充分考虑辐射场的中子能量。     

应用圆形分布法分析舟山市手足口病发病高峰变化

目的分析舟山市2010—2012年手足口病月发病情况,比较手足口病发病季节趋势并探讨高峰变化原因。方法用圆形分布法分析手足口病发病高峰日期,分别用Watson-William法和Watson＇s U2法对3年发病高峰进行比较。采用卡方检验分析不同亚型病原体分布,用Bonferroni法进行两两比较。结果舟山市2010—2012年手足口病发病均存在季节性集中趋势（P〈0.01）,5月8日—9月1日是疫情高峰期;3年间发病高峰时间不尽相同（P〈0.01）,2012年发病高峰时间早于2010年及2011年（P〈0.01）。2010—2012年报告356例实验室诊断病例,病原体分布各年不同（P〈0.01）,其中2010年、2011年以EV 71病毒为主,分别占58.46%、64.62%;而2012年以其他肠道病毒为主,占48.84%;两两比较表明,2010年、2011年分别与2012年病原体构成不同,差异有统计学意义（P〈0.01）。结论舟山市手足口病发生有明显的季节高峰,病原体优势毒株发生变化,由EV 71转变为其他肠道病毒。     

RBE and OER within the spread-out Bragg peak for proton beam therapy: in vitro study at the Proton Medical Research Center at the University of Tsukuba

There are few reports on the biological homogeneity within the spread-out Bragg peak (SOBP) of proton beams. Therefore, to evaluate the relative biological effectiveness (RBE) and the oxygen enhancement ratio (OER), human salivary gland tumor (HSG) cells were irradiated at the plateau position (position A) and three different positions within a 6-cm-wide SOBP (position B, 26 mm proximal to the middle; position C, middle; position D, 26 mm distal to the middle) using 155-MeV/n proton beams under both normoxic and hypoxic conditions at the Proton Medical Research Center, University of Tsukuba, Japan. The RBE to the plateau region (RBE_plateau) and the OER value were calculated from the doses corresponding to 10% survival data. Under the normoxic condition, the RBE_plateau was 1.00, 0.99 and 1.09 for positions B, C and D, respectively. Under the hypoxic condition, the RBE_plateau was 1.10, 1.06 and 1.12 for positions B, C and D, respectively. The OER was 2.84, 2.60, 2.63 and 2.76 for positions A, B, C and D, respectively. There were no significant differences in either the RBE_plateau or the OER between these three positions within the SOBP. In conclusion, biological homogeneity need not necessarily be taken into account for treatment planning for proton beam therapy at the University of Tsukuba.     

质子治疗工作场所屏蔽计算方法的探讨

目的 探讨质子治疗工作场所屏蔽计算方法,为质子治疗工作场所的设计和现有国家标准的完善提供科学依据。方法 采用国家标准和国内外文献提供的计算公式及关键特征参数,结合基于蒙特卡罗方法的FLUKA对质子治疗工作场所屏蔽体外关注点的中子周围剂量当量率进行经验公式计算和蒙特卡罗模拟,分析2种方法的估算结果。结果 相对于发散狭缝束流损失点0°和50°2个方向上单指数公式计算结果（0.13、12.4）,双指数公式计算结果（0.40、17.9）与蒙特卡罗模拟结果（0.32±0.19、18.2±4.98）的符合性更好;铜靶和镍靶蒙特卡罗模拟结果基本一致,可以认为铜靶的混凝土屏蔽关键特征参数可较好地应用于镍靶计算过程,但当用于钽靶时会低估中子周围剂量当量率,0°和40°2个方向上相差分别为5.7倍和1.3倍。结论 依据国内外文献中计算公式及关键特征参数得到的剂量率估算值与FLUKA模拟结果具有较好的符合性,可作为现有国家标准的补充和完善应用于质子治疗工作场所屏蔽设计。     

六种不同混凝土在质子治疗机房屏蔽性能研究

目的 研究6种不同混凝土为主墙时,230 MeV质子治疗室主屏蔽体外的剂量水平,获取6种不同混凝土的屏蔽性能.方法 采用FLUKA程序构建计算模型,将不同混凝土组成引入FLUKA程序,模拟230 MeV质子束流照射情况下关注点周围剂量当量率随混凝土厚度的变化,拟合6种混凝土透射曲线,得到6种不同混凝土的屏蔽性能参数.结...     

质子治疗系统原理及其应用

质子治疗作为新兴的肿瘤治疗手段,与传统放射治疗相比具有不良反应小、治愈率及精确度高等优势.但质子治疗系统(PTS)在国内安装较少且安装要求较高,涉及的大型设备及技术较为复杂.现有PTS的研究仍停留在理论介绍阶段,并不依托具体产品进行贴近临床应用的介绍.通过对国内首台装机完成并即将开展临床试验的IBA Proteus P...     

高能质子治疗系统辐射环境影响评价关键问题探讨

目的 分析高能质子治疗系统辐射环境影响评价中重点关注的问题并提出建议，为该类型核技术利用活动的环境影响评价提供参考。方法 就近期国内某质子治疗系统辐射环境影响评价实例展开探究，从辐射污染源项、辐射屏蔽计算评价、感生放射性分析、人员受照剂量估算等几个方面，梳理重点关注的问题，并提出建议。结果 质子治疗系统辐射环境影响评价中，确定工作场所屏蔽体外剂量率水平控制限值时应重点关注相邻旋转束治疗室迷道内墙入口及其机架区；分析计算感生放射性时，除空气、冷却水、结构部件、混凝土墙、土壤和地下水等要素外，还应重点关注治疗室内病人的感生放射性；估算工作人员受照剂量时，除直接外照射途径，还应综合考虑治疗室内感生放射性对工作人员的剂量贡献。结论 高能质子治疗系统作为大型医疗设备，应综合考虑各类影响因素，科学、客观的进行环境影响评价工作。     

某质子治疗系统三维水箱测量用水中7Be和另一全能峰的发现与探讨

目的 对某质子治疗系统三维水箱测量用水中发现的⁷Be 和短半衰期 77.2 keV 全能峰进行了初步探讨。方法 依据《水中放射性核素的 γ 能谱分析方法》(GB/T 16140—2018)对某质子治疗系统三维水箱测量用水样品进行测量。结果 2018 年 12 月 24 日三维水箱测量用水样品中⁷Be 的活度浓度为 1.30 × 10₁ Bq·L_-1,2019 年 3 月 22 日其活度浓度为 4.3 Bq·L_-1;采样时(2018 年 12 月 19 日)其活度浓度为 1.41×10₁ Bq·L_-1。2018 年 12 月 24 日样品中77.2 keV 全能峰的净峰面积为(683 ± 45),测量时间为 26 123.02 s;2019 年 3 月 22 日其净峰面积已降至本底水平(194 ± 49),测量时间为 86 400.00 s。结论 质子治疗系统三维水箱测量用水⁷Be 的产生,主要与高能中子与水中的...