肿瘤质子治疗原理及临床应用

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1、肿瘤质子治疗原理及临床应用穆向魁山东淄博万杰质子治疗中心山东，淄博，255213论文摘要：放射治疗的目的是给予肿瘤致死放射剂量，而同时给予肿瘤周围正常组织最小的放射剂量以避免放射损伤。然而，通常使用的体外射线源，电子线和X-线，都有一定的限制：电子线限于治疗表浅肿瘤；X-线治疗可用于深部肿瘤，但是由于光子随穿透深度指数衰减，使肿瘤周围正常组织受到大量照射，引起早期或晚期并发症。质子射束由于其特殊的深度剂量分布，博拉格峰，使肿瘤内剂量分布均一，肿瘤后方剂量为零，肿瘤前方剂量低于光子；而且，博拉格峰的位置是能量依赖的，能够精确的调整到需要的位置。因

2、此，使用质子治疗可以提高肿瘤剂量来提高肿瘤局部控制率，而且由于正常组织没有或少照射而避免的并发症的发生。文中简单探讨了质子治疗计划技术，使用几个病例来说明质子束剂量分布的特点。回顾分析了近年来的临床资料，并探讨了质子治疗的适应症和未来技术发展的方向等问题。关键词：肿瘤放射治疗质子PrincipleandclinicalapplicationofprotontherapyinradiationoncologyMuXiangkuiWanjieProtonTherapyCenter,Zibo,Shandong.255213Abstract:Theai

3、mofradiotherapyistodeliveryalethalradiationdosetotumourwithoutexceedthedoselimitofsurroundingnormaltissues.However,thecommonlyusedexternalradiationsources,suchaselectronsandphotons,havecertainlimitations.Electronsarelimitedtotreatsuperficialtumour,andphotonsareusedfordeep-si

4、tedtarget.Becausethedepthdosecurveofphotonsfollowtheexponentiallaw,whichmeansthataconsiderableamountradiationdosedeliveredtosurroundingnormaltissueandcauseearlyorlatesideeffects.Protonshaveaspecialdepthdosecurve,socalledbraggpeak.Ithasafiniterange,andisenergydepended.Thismak

5、estheradiationdoseuniformacrossthetargetvolume,azerodosebeyondtumourandalowerdoseproximaltumourthanphotons.Therefore,theclinicalbenefitsareveryobvious.Tumourcontrolprobabilitycanbeimprovedbyincreasingradiationdoseintumour,whilewithoutincreasingsideeffect.Severalclinicalcases

6、wereusedforillustrationofdosedistributionofprotontherapy,andtheprinciplesofprotontreatmentplanningwerediscussed.Theclinicalresultswerereviewedbriefly.Theclinicalindicationandpotentialtechnicaldevelopmentwerealsodiscussed.Keywords:oncology,radiotherapy,proton一、质子治疗原理光子（X-射线）和

7、电子线是最常用的对肿瘤实施体外照射的放射源。电子线由于穿透能力有限，只能用于治疗表浅部位肿瘤。光子可以治疗深部肿瘤，但是当使用单个射束照射时，肿瘤周围的正常组织也受到了与肿瘤内部相近的照射剂量（图1）。三维适形治疗（3D-CRT）使用多个射束交叉照射肿瘤，剂量分布与肿瘤形状适形，正常组织得到一定保护；调强放疗（IMXT）使剂量分布适形度进一步提高，但是周围很大体积的正常组织受到了中、低剂量辐射。射线照射正常组织，就可能引起早期或晚期并发症，包括恶心、呕吐、组织功能减弱或缺失、甚至第二原发肿瘤。质子与光子和电子线得主要不同之处是质子深度剂量曲线的

8、末端形成博拉格峰。峰前为低剂量坪区，峰后剂量骤降为零。Bragg峰的深度是能量依赖的，因此通过调节质子射束能量，并且按不同肿瘤大小恰当地扩展峰的宽度，