重离子束适形放射治疗技术 - 原子核物理评论.pdf

第 l8卷 第 2期 原 子 核 物 理 评 论 Vo1．18．No．2 2001年 6月 NuclearPhysicsReview June，ZOOl 文章编号 ：1007--4627(2001)02--0109--137 重离子束适形放射治疗技术 李 强，卫增泉，李文建，温小琼，党秉荣 (中国科学院近代物理研究所 ．甘肃 兰州 730000) 摘 要；重离子束适形放射治疗技术主要包括束流配送系统和治疗计划系统等．前者是实现重离子 束适形放射治疗的硬件设施，后者为适形治疗 的软件支撑系统 ，两者缺一不可．鉴于重离子束与物 质相互作用在物理学震生物学效应上表现出的特殊性，重离子柬治癌 中特别 引A 了面向生物学效 应的适形治疗和束流的正电子断层在线监控技术． 关 键 词：重离子柬；适形放射治疗；束流配送；治疗计划；生物效应 中国分类号：O59 文献标识码 ：A 1 引言 子束用于治癌 的优势 ，最大 限度地杀灭靶区癌细 胞，保护肿瘤周围的正常组织 ．本文介绍和讨 重离子束以其独特的倒转深度剂量分布和高的 论了运用重离子束进行适形放射治疗所涉及到的硬 相对生物学效应等特性，使得重离子束治癌研究成 件及软件技术，并对我国即将开展的重离子束治癌 为放射治疗领域中最具活力的热点之一，同时重离 如何做到适形提出了一些建议． 子束也被誉为是面向21世纪最理想的放射治疗医 用射线口]．截止 1998年9月 ，日本的世界上唯一建 2 束流配送系统 在医院里的重离子束治癌装置 (HIMAc)已接受 了 束流配送系统是实现重离子束适形放射性治疗 473例头颈部肿瘤、脑瘤、肺癌、肝癌、前列腺癌和 的硬件设施 ．同时它也是重离子束治癌装置的重要 宫颈癌等患者，并进行 了临床治疗试验口]；而德 国 组成部分，它包括束流的配送、监测、调制和准直 GSI的重离子束治癌装置 (HITAG)到 1999年底共 以及剂量监测等． 治疗了46例头颈部肿瘤患者 。．到 目前为止，临 与常规 电磁辐射如x和7射线等相 比，重离子 床试验结果表 明，在没有 明显毒副作用及正常组织 束 由于为带电粒子束 ，因而为达到适形治疗可采取 并发症的前提下，重离子束 的治疗取得了很高的肿 灵活多样的束流配送方式．目前已将重离子柬应用 瘤控制率，疗效令人鼓舞0 ]．适形放射治疗是一 于肿瘤临床治疗试验的束流配送方式有两种 ]，一 种先进的放射疗法，其 目的为使射线形成高剂量区 种是 日本 HIMAC治癌装置所采用的摆动磁铁和散 剂量分布的形状在三维方向上与肿瘤的实际形状一 射体配合 以多叶准直器的形式进行照射野的形成 ， 致 ，从而降低肿瘤靶区周围健康组织的照射剂量， 达到被动式 的适形治疗，就是常说的被动方式的束 提高放射治疗的治疗增益 比，在不危及健康组织的 流配送；另一种是德国GSI治癌装置所采用的同步 前提下提高单次照射处方剂量，达到更好的治疗效 加速器提供的束流主动变能及光栅磁扫描系统引导 果，大大提高肿瘤患者的生存率和生活质量．正是 束流对肿瘤靶区各断层轮廓精确地扫描照射治疗 ， 由于重离子束所具有的优势，使得运用重离子束辐 达到主动的适形治疗 ，这就是常说的主动方式 的束 射能够做到肿瘤适形治疗 ，这样得以充分发挥重离 流配送．由于主动方式的束流配送对加速器性能、 收藕 日期 21JUO 09 Z6：惨政 日期 I2001