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: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。

目的:对比光子和质子碳离子(粒子)放疗计划在有可见胸腺肿瘤患者中危及器官受量的差异，并观察粒子射束放射治疗胸腺肿瘤的近期疗效和不良反应。方法:回顾性分析19例于2015年9月至2018年8月接受非姑息性粒子放疗、至少经过1次随访的胸腺肿瘤患者。肿瘤分期涵盖Ⅰ～Ⅳ B期，其中Ⅲ～Ⅳ B期15例。所有患者均经病理学证实，包括10例胸腺瘤，6例胸腺癌和3例胸腺神经内分泌肿瘤。对13例有可见肿瘤的患者进行光子调强、质子和碳离子笔形束扫描放疗计划对比，光子和质子的处方为66 GyE/33次，碳离子为66 GyE/22次。未经手术的5例初治和7例术后肉眼肿瘤残留(R2切除)患者，接受根治性放疗：质子44.0～48.4 GyE/20～22次加碳离子推量21.0～23.1 GyE/7次；1例完整切除(R0)术后患者，质子45 GyE/25次；5例术后显微镜下残留(R1切除)者，质子60.0～61.6 GyE/28～30次；1例术后放疗后复发者，碳离子60 GyE/20次。 结果:中位随访时间19.0(2.4～42.9)个月。13例可见肿瘤患者肿块最大径中位数5.7(2.7～12.8)cm；剂量对比研究显示粒子计划可显著降低脊髓最大剂量、肺、心、食管等危及器官的平均剂量、以及受照区域积分剂量，仅约为光子计划的25%～65%。除1例心肌梗死(4级晚期反应)可能与放疗相关外，未发现其他≥3级放疗相关不良反应。所有患者无局部复发，4例Ⅲ～Ⅳ B期患者在放疗开始后6.1～22.8个月出现区域淋巴结、肺、胸膜、颅底、骨和肝等部位转移。2年局部控制率和总生存率均为100%，无疾病进展生存率和无远处转移生存率均为64.6%。 结论:对胸腺肿瘤的剂量对比分析显示，质子碳离子放疗的正常组织受量仅为光子计划的25%～65%；临床结果提示短期疗效好、不良反应轻微。

目的:提出改进最差场景算法，能够提升计划鲁棒性并且能平衡计划在标称场景下剂量分布质量与计划鲁棒性。方法:对C形靶模型计划优化中，以标称场景优化为主，同时在每次迭代时计算每个体素在9种场景下的剂量值，取其与在标称场景下该体素剂量值的最大差值作为鲁棒性优化项添加入优化目标函数进行优化。结果:在自主开发的鲁棒性优化计算模块验证，当权重因子p robust＝0.8时，相比常规优化，临床靶体积的 ΔD 95%由9.8 Gy减小至7.6 Gy。当p robust由1减小到0时， ΔD 95%由7.0 Gy增大至9.8 Gy，计划鲁棒性降低，而标称场景下CTV的D 95%、D max和危及器官的D 5%、D max减小，剂量分布质量得到提高。 结论:改进最差场景算法能够有效地提高计划对于射程和摆位不确定性的鲁棒性，并且该方法中p robust可提供给计划制定者用于权衡治疗计划在标称场景的剂量分布质量和计划的鲁棒性。

目的:比较脑胶质瘤光子调强放疗（IMRT）计划与质子调强放疗（IMPT）计划的剂量学差异。方法:回顾性分析2020年11月至2022年4月中国科学技术大学附属第一医院离子医学中心接受IMRT治疗的15例脑胶质瘤患者的临床资料。在治疗计划系统中分别为每例患者图像设计IMRT及IMPT计划，比较两种计划靶体积（PTV）、靶区适合度指数（CI）、靶区剂量均匀性指数（HI）、危及器官的最大剂量（D max）及平均剂量（D mean）差异。 结果:IMRT计划组PTV1、PTV2的D max、D mean、CI及HI与IMPT计划组比较，差异均无统计学意义（均 P>0.05）。与IMRT计划组相比，IMPT计划组脑干D mean[6.92 GyE（0.09 GyE，12.58 GyE）比24.41 GyE（2.59 GyE，34.18 GyE）]、左侧视神经D max[0.78 GyE（0.04 GyE，25.18 GyE）比20.42 GyE（6.38 GyE，37.17 GyE）]、左侧视神经D mean[0.10 GyE（0.01 GyE，11.63 GyE）比9.74 GyE （2.99 GyE，20.87 GyE）]、右侧视神经D mean[1.57 GyE（0.13 GyE，14.90 GyE）比14.08 GyE（2.66 GyE，23.67 GyE）]、左侧晶体D max[0 GyE（0 GyE，2.91 GyE）比4.84 GyE（1.42 GyE，5.48 GyE）]、左侧晶体D mean [0 GyE（0 GyE，1.73 GyE）比3.84 GyE（1.25 GyE，4.30 GyE）]、右侧晶体D max[0.25 GyE（0.04 GyE，4.55 GyE）比4.28 GyE（1.58 GyE，5.84 GyE）]、右侧晶体D mean[0.16 GyE（0.01 GyE，1.95 GyE）比3.73 GyE（1.04 GyE，4.86 GyE）]、垂体D max[6.97 GyE（0.18 GyE，39.70 GyE）比36.60 GyE（2.74 GyE，45.19 GyE）]、垂体D mean[1.36 GyE（0.06 GyE，13.85 GyE）比24.74 GyE（2.42 GyE，32.80 GyE）]、海马D max[5.10 GyE（0.24 GyE，26.52 GyE）比35.83 GyE（5.03 GyE，46.11 GyE）]、海马D mean[0.36 GyE（0.04 GyE，25.65 GyE）比18.79 GyE（2.37 GyE，28.10 GyE）]均低，差异均有统计学意义（均 P<0.05）。IMPT计划组与IMRT计划组脑干D max[51.98 GyE（0.66 GyE，53.43 GyE）比53.29 GyE（3.87 GyE，53.48 GyE）]、右侧视神经D max [9.60 GyE（0.01 GyE，43.32 GyE）比25.37 GyE（3.45 GyE，41.25 GyE）]比较，差异均无统计学意义（均 P>0.05）。 结论:在脑胶质瘤放疗中，IMRT与IMPT计划均能满足放疗临床剂量要求，IMPT计划能更好保护周围危及器官，减少海马、脑干、视神经、晶体、垂体的照射剂量。

目的:探究膀胱体积对局限期前列腺癌质子调强放疗（IMPT）的临床靶区（CTV）和危及器官（OAR）剂量的影响。方法:回顾性分析“质子治疗系统”（SAPT-PS-01）注册临床试验纳入的于2021年11月到2022年6月在上海交通大学医学院附属瑞金医院就诊的25例局限期前列腺癌根治性放疗患者的资料。患者均为男性，中位年龄72岁，共获取30套IMPT计划。基于定位CT（30套）和治疗期间每周验证CT（172套），收集膀胱体积和CTV、OAR的剂量学参数。用Spearman相关分析评估定位CT的膀胱体积与IMPT计划的CTV和OAR剂量学参数的相关性，用Wilcoxon-Mann-Whitney检验分析对不同膀胱体积变化值分组之间的CTV和OAR剂量学参数进行比较。结果:IMPT计划的CTV1和CTV2的V 95%均为100.0%±0.0%。膀胱体积与膀胱D mean、V 70 Gy（RBE）、V 60 Gy（RBE）、V 50 Gy（RBE）、V 40 Gy（RBE）（ P<0.001、0.003、<0.001、<0.001、<0.001），以及小肠D mean、V 50 Gy（RBE）（ P均<0.001）均呈显著负相关。治疗期间，膀胱体积较定位时基线增大>20%患者的膀胱D mean、V 70 Gy（RBE）、V 60 Gy（RBE）、V 50 Gy（RBE）、V 40 Gy（RBE）（ P<0.001、0.001、<0.001、<0.001、<0.001），直肠D mean、V 50 Gy（RBE）、V 40 Gy（RBE）（ P均<0.05），以及小肠D mean、V 50 Gy（RBE）（ P均<0.001）均较IMPT计划显著降低，但是CTV1 V 100%和CTV2 V 95%也显著降低（ P=0.029、0.020）。膀胱体积减小>20%患者的膀胱D mean和V 70 Gy（RBE）、V 60 Gy（RBE）、V 50 Gy（RBE）、V 40 Gy（RBE）均较IMPT计划显著增加（ P均<0.001）。膀胱体积较基线减小≤20%组和增大≤20%组患者治疗期间的CTV和OAR剂量无显著改变。 结论:局限期前列腺癌质子治疗患者行定位CT扫描时应保证一定的膀胱容量，治疗期间的膀胱体积建议保持在定位时基线膀胱体积的80%~120%之间，以保证良好的CTV覆盖和OAR保护。

为了提高肿瘤治疗效果并最大程度降低其毒性，研究人员针对多种类型肿瘤正在研究如何根据患者个体情况化进行适应性治疗。随着现代辐照技术(如调强放疗)的引入，结合功能显像技术能够更精准地描绘治疗靶区的性能，为治疗适应创造了多种机会。根据功能性CT、MRI和PET显像结果，在治疗过程中随时调整放疗靶区，或明确原发肿瘤内部的亚区以优化放疗剂量策略。此外，借助解剖或功能显像还能够预测正常组织发生并发症的概率，如使用CT或PET显像来预测放射性肺炎。PET显像除了聚焦、监测实体肿瘤以辅助放疗，并调整治疗策略外，还能够验证质子束疗法的疗效。本文主要讨论放射肿瘤学中基于影像学的治疗适应的现状及其所面临的挑战。

目的:探讨非小细胞肺癌患者光子调强适形放疗（IMRT）与质子调强适形放疗（IMPT）剂量分布的差异性。方法:回顾性分析2020年11月至2022年4月中国科学技术大学附属第一医院离子医学中心收治的8例行放疗的Ⅱ~Ⅲ期非小细胞肺癌患者的临床资料，对每例患者分别进行IMRT及IMPT计划设计，主要评价指标有靶区剂量分布参数[均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）、靶区中95%及100%处方剂量曲线包绕体积的百分体积（V 95%和V 100%）]以及危及器官的平均剂量（D mean）和一定相对生物效应（RBE）剂量照射百分体积[患侧肺D mean、V 5 Gy（RBE）和V 20 Gy（RBE），双肺D mean、V 5 Gy（RBE）和V 20 Gy（RBE），心脏D mean、V 30 Gy（RBE）、V 40 Gy（RBE），脊髓最大剂量（D max），食管D mean]。 结果:与IMRT比较，IMPT可以降低双肺、患侧肺、脊髓、食管以及心脏的剂量参数水平，差异均有统计学意义（均 P<0.05），特别是双肺D mean[（4.1±1.8）Gy（RBE）比（6.9±1.9）Gy（RBE）]、V 5 Gy（RBE）[（15.9±7.1）%比（28.5±8.6）%]、V 20 Gy（RBE）[（7.4±3.5）%比（10.1±3.5）%]以及患侧肺D mean[（9.1±4.5）Gy（RBE）比（11.9±3.3）Gy（RBE）]均下降明显（均 P<0.001），但二者间靶区剂量分布参数水平差异均无统计学意义（均 P>0.05）。 结论:对于非小细胞肺癌患者，IMPT在双肺、患侧肺、脊髓、食管以及心脏的保护方面均优于IMRT。

目的:总结分析头颈部非脑膜旁区横纹肌肉瘤（head and neck non-parameningeal rhabdomyosarcoma，HNnPM RMS）患儿的治疗效果及预后特点。方法:回顾性分析北京儿童医院自2012年9月至2022年9月收治的HNnPM RMS患儿的临床资料，分析患儿的临床特点、综合治疗模式和预后情况。总生存率及无事件生存率采用Kaplan‐Meier法计算，单因素分析采用Log‐rank检验。结果:共70例患儿纳入本研究，男38例，女32例，中位年龄47个月（范围：2~210个月）。病理亚型中胚胎型27例，腺泡型36例，梭形细胞/硬化型7例；腺泡型中 FOXO1基因融合阳性30例（83.3%）。70例患儿均进行了化疗，新辅助化疗38例，辅助化疗32例。60例患儿进行了手术治疗，其中10例经历了二次及以上手术。63例患儿进行了放疗，其中调强适形54例，粒子植入4例，质子治疗5例。中位随访时间45个月（范围：5~113个月），5年总生存率为73.2%，5年无事件生存率为57.7%。单因素分析显示淋巴结转移（χ 2=5.022， P=0.025）、远处转移（χ 2=8.258， P=0.004）、术后病理分组级别较高（χ 2=9.859， P=0.020）是预后不良的危险因素。2016年6月前基于北京儿童医院2006版横纹肌肉瘤治疗方案（BCH-RMS-2006）5年总生存率为63.6%，2016年6月后基于中国儿童及青少年横纹肌肉瘤诊疗建议（CCCG-RMS-2016）5年总生存率为79.6%。 结论:HNnPM RMS在多学科联合规范化治疗的基础上，可以实现较好的预后。综合治疗中局部控制是治疗的关键。