重离子治疗目前使用的是碳离子。碳离子直抵病灶后会集中释放能量,从而达到消灭癌细胞的目的。而且,碳离子对癌细胞DNA实施双链断裂的概率更高,更能防止癌细胞的残留和复发。碳离子放射的副作用小,可有效缓解患者放疗的痛苦,因此重离子放疗是目前国际上公认的较先进的放疗方法。
碳12:质子数和中子都为6的碳原子
同X射线相比,重离子在生物体中射线能量转移值高,而且可以精确地控制剂量及射程,定位性能好,射程末端的释放能量集中,可使杀伤效果集中在需要照射的局部范围内,从而减小对周围健康组织的损伤。
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与光子放疗相比,重离子放疗提高了治疗的精确性,但其中摆位误差对重离子治疗的精准度和疗效具有重要影响[1]。
因此,卢小丽,马霄云等人[2]的研究通过在模体中模拟摆位误差对碳离子放疗计 划治疗剂量的影响,探究二维碳离子放疗技术中摆位误差的精度。该报道摘要如下:
目的
探讨二维碳离子放疗计划中摆位误差对靶区剂量的影响。
方法
基于现有的放疗计划系统ciPlan,分别在水膜体和人体CT影像中建立一个6cm×6cm×6cm大小的规则计划靶区,采用碳离子二维均匀扫描,模拟靶区中心在左-右(L-R)、前-后(A-P)和头-脚(H-F)三个维度中单个方向、2个方向和3个方向分别偏离0.5、1.0、2.0、3.0和5.0mm时,靶区90%和95%体积所受剂量的变化。
结果
在水模体当中,靶区中心偏移量≤1mm时,靶区90%和95%体积所受剂量的变化量很小;当靶区中心偏移量>1mm 时,靶区90%和95%体积所受剂量的变化量存在不同程度的增大,但靶区中心偏移量<2mm时,靶区90%和95%体积所受剂量的偏差低于5%;当靶区中心偏移量>3mm时,靶区90%和95%体积所受剂量变化剧烈,偏差甚至达到近50%。在人体CT影像中,靶区中心偏移量≤1mm 时,靶区90%和95%体积所受剂量的变化量很小;当靶区中心偏移量>1mm时,靶区90%和95%体积所受剂量就会出现比较复杂的变化。另外,不管是在水膜体中还是在人体CT影像中,剂量偏差均具有方向性,且靶区95%体积所受剂量相对于靶区90%体积所受剂量对位置精确度表现出更加明显的相关性。
结论
在碳离子二维均匀扫描过程中,为了保证靶区的剂量,摆位误差应≤1mm;靶区95%体积所受剂量相对于靶区90%体积所受剂量对摆位精确度的依赖更强;在非均匀模体CT 影像中,位置的偏移对靶区剂量的影响更为复杂。
参考文献:
[1]张雁山,王慧娟,叶延程,等.碳离子束放射治疗肿瘤的临床进展[J].医学综述,2017,23(20):4033-4038,4044.
[2]卢小丽,马霄云,张雁山,孟万斌,张福元,吴嘉明,李万国,朱芳芳.二维碳离子放疗计划中摆位误差对靶区剂量的影响[J].精准医学杂志,2022,37(1):17-21.