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.

目的:基于上海先进质子放疗设备（SAPT）水平固定束，利用开源剂量计算引擎搭建质子放疗独立剂量计算平台并验证该平台的准确性。方法:通过测量SAPT水平固定束的绝对积分深度剂量以及空气中束斑大小，并结合蒙特卡洛模拟得到水中束斑大小增量，笔形束参数与剂量计算引擎相结合，搭建了适用于该水平固定束的剂量计算平台。计算平台精确性的验证主要通过绝对剂量验证和相对剂量验证实现。绝对剂量验证主要是比较单个立方体计划射野中心轴线上不同深度计算值和实测值的点对点误差。相对剂量验证主要是比较计算值和实测值的横向一维及二维相对剂量分布。同时，对单高斯束斑模型和双高斯束斑模型的精确性进行比较。结果:计算值和实测值的点对点绝对剂量偏差在2%以内。3个立方体在中心深度的二维平面相对剂量分布的计算值与实测值的20%~80%半影宽度及半高全宽的偏差分别在1、2 mm以内。3个立方体计划及2个临床病例在中心深度的二维平面相对剂量分布的实测值与计算值的二维γ通过率（3 mm/3%）均>95%。双高斯束斑模型在剂量梯度变化较大或者射程较大的计划中相较于单高斯束斑模型计算得更准确。结论:独立剂量计算平台的精确度能满足临床要求，可利用此平台研究其他剂量相关的问题。

目的:探讨正念认知疗法改善恶性肿瘤放疗患者焦虑抑郁、心理痛苦、正念觉知及生命质量的效果，以期为临床实际应用提供经验。方法:本研究为类实验研究，采用便利抽样法选取2019年4月至2021年1月上海市质子重离子医院就诊的96例恶性肿瘤放疗患者作为研究对象，按照区组随机方法分为干预组47例和对照组49例。对照组予以常规心理护理和健康教育，于研究结束后指导其学习正念认知疗法的音视频；干预组给予为期4周8次的正念认知疗法干预。干预结束后采用心理痛苦温度计、广泛性焦虑量表、患者健康问卷抑郁量表、五因素正念量表简明版、欧洲癌症研究与治疗组织生命质量测定量表对2组患者的心理痛苦、焦虑抑郁、正念觉知和生命质量进行比较。结果:实施正念认知疗法干预后，干预组的焦虑、抑郁发生率分别为12.8%（6/47）和14.9%（7/47），均显著低于对照组的30.6%（15/49）和32.7%（16/49），差异均有统计学意义（ χ2=3.80、3.89，均 P<0.05）；干预后干预组五因素正念量表简明版的观察、描述、觉知行动维度得分分别为（23.8 ± 6.5）、（28.6 ± 5.4）、（31.3 ± 5.3）分，均显著高于对照组的（20.0 ± 5.1）、（23.7 ± 5.5）、（26.9 ± 6.2）分，差异均有统计学意义（ t=2.79、3.59、3.21，均 P<0.05）；干预后欧洲癌症研究与治疗组织生命质量测定量表中的情绪功能维度（94.3 ± 7.4）分，显著高于对照组的（88.8 ± 11.4）分，差异有统计学意义（ t=-2.28， P<0.05）。 结论:正念认知疗法对缓解恶性肿瘤放疗患者的焦虑抑郁情绪，提高正念觉知能力，改善情绪困扰等方面具有良好的效果，可将正念认知疗法纳入到恶性肿瘤放疗患者日常心理护理流程中，给予患者适当的疏导和支持，以利于改善患者心理及生命质量。

目的:考察质子射线放射治疗世界卫生组织(WHO)Ⅰ/Ⅱ级脑膜瘤的初步疗效及不良反应。方法:回顾性分析2015年5月至2018年10月上海市质子重离子医院治疗脑膜瘤患者26例，其中18例为颅底脑膜瘤。患者的中位年龄为42岁(范围15～79岁)。病理诊断为WHOⅠ级脑膜瘤的患者8例，病理诊断为WHO Ⅱ级的脑膜瘤患者9例，影像学诊断患者9例。7例患者为术后放疗(Simpson Ⅰ～Ⅲ级切除2例，Simpson Ⅳ～Ⅴ级切除5例)，10例患者为术后复发后放疗。结果:中位随访时间为22.2个月，所有患者均完成了既定的质子射线放射治疗，中位等效剂量为54 GyE(范围50.4～60 GyE),单次剂量为1.8～2.0 GyE。治疗后70%患者症状部分缓解，2年无进展生存率(PFS)和总生存率(OS)均为100%。治疗期间急性放射反应轻微，仅出现1级脱发( n＝22)和黏膜反应( n＝2)，无2级及以上急性反应，目前尚未观察到晚期不良反应。 结论:质子治疗颅内及颅底脑膜瘤安全有效，长期疗效及不良反应需进一步随访。

目的:评估两种相对生物效应模型计算的生物剂量，并与传统临床质子放疗生物剂量相比较。方法:使用粒子模拟工具(TOPAS)分别在水箱和两例患者模体(脑部和前列腺)计算物理剂量、剂量平均LET (dose averaged linear energy transfer, LET d)和径迹平均LET (track averaged linear energy transfer，LET t)的全空间分布，并根据两种不同机制相对生物效应模型计算生物剂量 DoseLET d和 DoseLET t，计算传统临床质子生物剂量( Dose1.1)时取相对生物效应为1.1。在水箱中对比3种生物剂量的差异，在患者模体中为了量化3种方法的差异，根据物理剂量大小选取3个点( D1、 D2、 D3)的生物剂量相比较。 结果:水箱中 DoseLET d和 DoseLET t随水深度变化表现趋势一致，在质子束射程末端均高于 Dose1.1。在患者模体中， DoseLET d和 DoseLET t最大差异为10.08 cGy,相对差异<5%。 DoseLET d和 DoseLET t与 Dose1.1相比，在脑部肿瘤靶区最大差异分别为71.97和61.91 cGy，相对差异<25%；在前列腺肿瘤靶区内最大差异分别为25.95和19.96 cGy，相对差异<12%;但在靶区外差异很小，脑部和前列腺肿瘤靶区外最大差异分别为5.99和9.92 cGy,相对差异<5%。 结论:基于LET d和LET t的两种相对生物效应模型计算的生物剂量在水箱和患者模体差异很小，但与传统临床质子放疗生物剂量相比时在高剂量区有很大的差异。

目的:评估分析质子束放疗（PBT）在美国中枢神经系统（CNS）肿瘤患者中的使用趋势以及相关影响因素。方法:利用美国国家癌症数据库查询2004－2021年CNS肿瘤患者的资料，根据患者的病理组织学类型、确诊年龄、保险状况、家庭收入水平、受教育水平、就诊医院类型等因素，探讨PBT在CNS肿瘤患者中的使用趋势。采用logistic多因素回归分析进行各种因素与PBT使用的相关性分析。结果:共纳入192 696例CNS肿瘤患者，接受PBT治疗患者为5 901例（3.1%），其中年龄≥18岁患者4 109例（69.6%）。PBT在CNS肿瘤中的使用率从2004年的1.0%增加到2021年的11.4%。在接受PBT治疗的患者中，胚胎瘤是最常见的儿童肿瘤，而星形细胞瘤是最常见的成人肿瘤。logistic多因素回归分析显示，近年来胶质母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、生殖细胞瘤患者采用PBT治疗较星形细胞瘤患者增长更迅速。年龄<18岁、无其他合并症、有私人保险、家庭收入水平较高和近年来确诊也与PBT的使用呈正相关。结论:在美国，儿童及青少年患者、无其他合并症、家庭收入水平较高、有私人保险、近年来确诊和特定肿瘤组织学类型的患者更有可能接受PBT治疗。PBT的使用率从2004年的1.0%增加到2021年的11.4%。然而，应接受PBT的患者数量与实际接受PBT的患者数量之间仍存在明显差距。

目的:通过比较使用和不使用自适应多叶光栅的脑肿瘤质子调强治疗计划，评估自适应多叶光栅的临床应用价值。方法:选取20例脑肿瘤术后行放射治疗的患者，在同样优化条件下为每位患者分别设计使用和不使用自适应多叶光栅的质子调强治疗计划，通过比较靶区适形指数(CI)、靶区均匀性指数(HI)和正常组织受量对两组方案进行评价。结果:使用自适应多叶光栅设计质子调强治疗计划，靶区CI均值从0.58提高到0.66，50%处方剂量体积均值从797.70 cm 3降低到638.15 cm 3，耳蜗、脑干、视交叉、视神经、眼晶状体的辐射受量均显著减少( t＝2.06、3.02、2.11、2.58、2.67， P < 0.05)。另外，两组方案间靶区的HI值以及计划的机器跳数差异没有统计学意义( P > 0.05)。 结论:自适应多叶光栅能显著降低靶区周围正常组织的照射剂量，对保护靶区外危及器官具有积极作用，具有良好的临床应用前景。

目的:探索肿瘤长径>8 cm的巨块非小细胞肺癌（NSCLC）放疗中质子部分立体定向消融推量放疗（P-SABR）的剂量学优势。方法:收集既往应用光子P-SABR治疗的9例巨块NSCLC的定位影像。在光子肿瘤推量靶区（光子GTVb）基础上逐步外扩，直到重要危及器官受量达3.0 Gy/次时停止，形成质子肿瘤推量靶区（质子GTVb），质子GTV、CTV范围同光子，分别制订光子固定野调强放疗（光子FF-IMRT）、光子容积调强弧形治疗（光子VMAT）、质子调强放疗（IMPT）计划。对比不同治疗技术的剂量学参数。结果:光子GTVb和质子GTVb占GTV体积比分别为25.4%±13.4%和69.7%±30.0%（ P<0.001）。光子IMRT、光子VMAT、IMPT的CTV平均剂量分别为（76.1±4.9）Gy、（78.2±3.6）Gy、（84.7±4.9）Gy，生物有效剂量（BED）≥90 Gy所包含肿瘤占GTV体积的百分比分别为70.7%±21.7%、76.8%±22.1%、97.9%±4.0%，质子较光子P-SABR计划显著提高了靶区剂量及BED（ P<0.05）。质子较光子计划还降低了危及器官受量，其中光子FF-IMRT、光子VMAT和IMPT的双肺V 5 Gy分别为49.2%±22.0%、56.8%±19.0%和16.1%±6.3%（ P<0.001）。 结论:质子P-SABR较光子可在降低危及器官受量情况下，扩大肿瘤推量靶区范围并提高肿瘤内BED，有望进一步提高巨块NSCLC的局部控制率。

粒子射线放疗（PBRT）是基于质子和重离子（目前临床以碳离子为主）射线的放疗技术，通过扩展Bragg峰实现卓越的剂量分布，实现靶向肿瘤部位并保护周围正常组织，从而提供精准的肿瘤治疗。在生物效应方面，质子射线的相对生物效应（RBE）为1.1，略高于光子射线；而碳离子为高传能线密度射线，RBE一般为2~3，针对放射抗性和乏氧肿瘤更具优势。PBRT临床应用包括单线束放疗和混合线束放疗，后者综合不同粒子的优势，是肿瘤治疗研究的重要方向。目前PBRT仍面临着众多挑战，技术上如运动靶区、剂量的不确定性，因此需要呼吸门控和自适应计划等先进技术；临床上，有限的随机对照试验（RCT）限制了PBRT的临床验证。现有的RCT研究，如美国MD安德森癌症中心的研究，虽观察到PBRT的获益，但也表明仍需进一步研究来确认其长期疗效和安全性。未来的研究除将PBRT与光子治疗进行比较外，还应探索将PBRT与免疫治疗等全身治疗相结合的治疗获益。回顾PBRT的临床实践和研究概况，并进一步讨论其在肿瘤治疗中的成本效益，有助于为读者提供全面的理解，推动PBRT在肿瘤治疗中的发展和应用。

目的:估算肿瘤质子治疗时重混凝土屏蔽墙中铁元素因中子活化产生的感生放射性 56Mn及其水平。 方法:采用Geant4程序构建某质子治疗机房的重混凝土屏蔽墙模型，模拟245 MeV的质子束照射水模体产生的次级中子，统计屏蔽墙内放射性核素 56Mn的分布。将屏蔽墙按每10 cm厚度分层，计算前3层屏蔽墙中放射性核素 56Mn产生的周围剂量当量率。 结果:在最大的束流照射条件(1.872×10 10个)下，前3层屏蔽墙内的放射性核素 56Mn个数分别为3.10×10 8、1.60×10 8和9.33×10 8个；对治疗室内1 m远处产生的周围剂量当量率分别为2.13×10 －3、8.82×10 －4和9.10×10 －4 μSv/h，总的周围剂量当量率为3.92×10 －3 μSv/h。 结论:在质子治疗时，距离射束中心轴越近，屏蔽墙的感生放射性越强；屏蔽墙前端中子活化铁元素产生的感生放射性最强，感生放射性随着屏蔽墙厚度增大呈指数形式减小，应主要考虑质子治疗机房屏蔽墙前端产生的感生放射性。