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应用网格堆叠结构展宽粒子束流布拉格峰的初步研究
编辑人员丨5天前
目的 开发并验证一种用于展宽布拉格峰的结构体,以提高粒子放疗的效率与适形性.方法 通过随机堆叠与规律堆叠两种方式来制作具有多孔性的网格堆叠结构(MPS),每一层网格中,网格厚度、线宽与线间距分别为0.1、0.1、0.5mm,总尺寸为10cm×10cm.使用蒙特卡罗程序FLUKA模拟196 MeV/u的碳离子束流与105 MeV的质子束流穿过MPS后的输运过程,评估调制后束流的剂量分布、束流不均匀性以及MPS的调制能力稳定性,并评估MPS在鼻咽癌(63 Gy分21次)、肺癌(77 Gy分22次)与前列腺癌(70.4 Gy分16次)各1例临床计划中的调制效果.结果 MPS最多能够将质子束流和碳离子束流的布拉格峰宽度分别增加1.73 mm和2.95 mm,对于不同入射位置,10层以上的规律堆叠能够将MPS的调制能力差异降至5％之内.堆叠30层的MPS调制后的束流输运18 cm后可使不均匀性降至3％之内,与临床使用的波纹滤波器相比,MPS能够将质子等中心束斑减小0.91 mm.在鼻咽癌计划调制中,使用MPS能够将治疗时间缩短213s(37％)且脑干所受的最大剂量减小了 3.28 Gy(7.5％).结论 使用MPS能够有效地展宽粒子束流的布拉格峰,提高临床放疗效率,规律堆叠的MPS调制能力稳定性较强.调制后的束流能够实现相对良好的均匀性,具有贴近患者而减小横向散射并提高适形性的临床应用潜力.
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编辑人员丨5天前
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基于放疗设备时间特性研究提高质子重离子治疗效率方法
编辑人员丨5天前
目的:通过对加速器系统时间特性的分析，找出影响质子重离子治疗时间的关键因素，研究提高治疗效率的方案。方法:系统分析了47例分别使用质子和碳离子治疗不同类型癌症患者的治疗日志文件，其中肺癌患者使用了呼吸门控技术。研究质子碳离子治疗系统射束投照的时间特性，并找出潜在提高治疗效率的办法。结果:使用门控技术的质子束治疗肺癌患者每个等能量层平均出束时间和平均周期最长，分别为(2.98±1.98) s和(5.71±4.51) s。不使用门控技术的质子和碳离子治疗患者的平均周期约为7 min。使用门控技术的质子治疗肺癌患者的平均周期约为15 min。结论:使用对布拉格峰展宽较宽的微型脊形过滤器或纹波过滤器以减少等能量层数，以及采用被动屏气门控技术以消除门控导致的单个等能量层治疗的中断，是部分治疗设备提高治疗效率的两种可行方法。
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编辑人员丨5天前
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权重适配的布拉格峰展宽方法
编辑人员丨2023/8/6
目的:提供一种权重适配的布拉格峰展宽(SOBP)方法,得到平滑的展宽布拉格峰.方法:通过重新拟合质子能量-射程的关系(盖格法则),找出适配函数的函数形式,并对权重进行重新适配,通过求敏感参数k,得到平滑的SOBP,最后用蒙特卡洛程序FLUKA进行验证.结果:SOBP的形状对参数k比参数P更加敏感,拟合得到4～32 cm的SOBP,中间平坦区偏差不超过±2％,并解决中间区坍塌的问题.结论:蒙特卡洛模拟检验了权重适配的SOBP方法的有效性.
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编辑人员丨2023/8/6
