與傳統(tǒng)的光子治療相比較,質(zhì)子束在穿越物質(zhì)損失能量的過程中,能量的損失率會在其射程的末端形成一個峰,稱為布拉格峰,峰值后面劑量迅速跌落為零�；谫|(zhì)子束這一物理優(yōu)勢,將質(zhì)子束的布拉格峰展寬置于腫瘤的病灶處,則腫瘤會接收到最大劑量的照射,而正常組織受到較小劑量的照射。目前,筆形束掃描技術(shù)是展寬質(zhì)子布拉格峰主流的方法,這一技術(shù)稱為質(zhì)子調(diào)強(qiáng)治療（Intensity Modulated Proton therapy IMPT）。臨床研究表明,IMPT在治療早期非小細(xì)胞肺癌中具有確定的療效,質(zhì)子放療可以更好地保護(hù)周圍的正常組織。因而,肺癌的質(zhì)子調(diào)強(qiáng)治療具有明顯的劑量學(xué)優(yōu)勢。雖然,IMPT具有明顯的劑量學(xué)優(yōu)勢,要在臨床中充分發(fā)揮它應(yīng)有的優(yōu)勢,必須解決以下幾個不確定性問題:（1）患者擺位不確定性;（2）CT值和質(zhì)子阻止本領(lǐng)變換近似處理導(dǎo)致的射程不確定性;（3）腫瘤隨呼吸運(yùn)動導(dǎo)致的劑量投放的不確定性;（4）質(zhì)子RBE效應(yīng)的不確定性。這些不確定性問題,影響著質(zhì)子調(diào)強(qiáng)計劃方案的實(shí)施,處理不好會導(dǎo)致患者實(shí)際照射劑量與計劃劑量有較大差異。針對這幾個方面的問題,作者博士研究生期間,通過理論和臨床實(shí)踐緊密結(jié)合,展開研... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 肺癌概況及放射治療
        1.1.1 肺癌概況
        1.1.2 肺癌的放射治療
    1.2 肺癌質(zhì)子調(diào)強(qiáng)治療及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 肺癌質(zhì)子調(diào)強(qiáng)治療挑戰(zhàn)
        1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究目標(biāo)和任務(wù)
    1.4 論文研究內(nèi)容
第二章 應(yīng)對擺位及射程不確定性技術(shù)
    2.1 魯棒性優(yōu)化技術(shù)應(yīng)對射程不確定性技術(shù)
        2.1.1 引言
        2.1.2 材料與方法
            2.1.2.1 設(shè)備與患者選擇
            2.1.2.2 束流模型
            2.1.2.3 計劃設(shè)計
            2.1.2.4 計劃評估
        2.1.3 結(jié)果
            2.1.3.1 計劃質(zhì)量
            2.1.3.2 計劃魯棒性
            2.1.3.3 劑量分布
        2.1.4 討論
    2.2 提高魯棒性計劃的效率
        2.2.1 引言
        2.2.2 材料與方法
            2.2.2.1 患者及輪廓特征
            2.2.2.2 肺癌質(zhì)子魯棒性計劃設(shè)計
            2.2.2.3 計劃評估
            2.2.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
        2.2.3 結(jié)果
            2.2.3.1 EUD值與腫瘤體積模型
            2.2.3.2 計劃質(zhì)量
            2.2.3.3 魯棒性分析
        2.2.4 討論
    2.3 小結(jié)
第三章 應(yīng)對腫瘤隨呼吸運(yùn)動不確定性技術(shù)
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 患者選擇
        3.2.2 腫瘤運(yùn)動幅度評估
        3.2.3 計劃設(shè)計
            3.2.3.1 魯棒性計劃
            3.2.3.2 基于4DCT的魯棒性優(yōu)化算法
            3.2.3.3 蒙特卡洛劑量算法
        3.2.4 相互影響效應(yīng)定量評估
            3.2.4.1 靜態(tài)劑量
            3.2.4.2 動態(tài)劑量
            3.2.4.3 相互影響效應(yīng)定量評價
        3.2.5 等能量層重掃描技術(shù)
            3.2.5.1 評估五種等能量層重掃描對Interplay的影響
            3.2.5.2 最優(yōu)能量層掃描Interplay與腫瘤運(yùn)動幅度的關(guān)系
    3.3 結(jié)果
        3.3.1 靶區(qū)運(yùn)動幅度評估
        3.3.2 相互影響效應(yīng)對靶區(qū)劑量的影響
        3.3.3 等能量層重掃描技術(shù)對相互影響效應(yīng)的緩解作用
            3.3.3.1 等能量層重掃描技術(shù)的動態(tài)劑量分布
            3.3.3.2 患者呼吸初始相位對動態(tài)劑量分布的魯棒性評估
            3.3.3.3 等能量層重掃描技術(shù)對靶區(qū)相互影響效應(yīng)的緩解
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第四章 應(yīng)對RBE效應(yīng)不確定性技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 患者材料
        4.2.2 計劃設(shè)計
        4.2.3 計劃評估
            4.2.3.1 質(zhì)子RBE
            4.2.3.2 計劃指標(biāo)
            4.2.3.3 計劃魯棒性評估
        4.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
        4.2.5 非均勻射野角度對指標(biāo)的影響
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 劑量分布
        4.3.2 靶區(qū)指標(biāo)在兩種RBE模型下隨射野數(shù)目增加的變化趨勢
        4.3.3 危及器官指標(biāo)在兩種RBE模型下隨射野數(shù)目增加的變化趨勢
            4.3.3.1 LET分布
            4.3.3.2 靶區(qū)及NUCL的LVH指標(biāo)隨隨射野數(shù)目增加的變化趨勢
            4.3.3.3 指標(biāo)隨非均勻射野數(shù)目變化趨勢
            4.3.3.4 計劃的魯棒性
        4.3.4 討論
        4.3.5 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要的工作總結(jié)和創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 縮寫單詞中英對照
附錄B 本研究所用SBRT患者數(shù)據(jù)
發(fā)表論文與學(xué)術(shù)報告清單
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]質(zhì)子治療中點(diǎn)掃描照射技術(shù)的仿真模擬[J]. 賈亞軍,李永江,張瀟,馬曉穎,吳超,呂明,蒲越虎.  核技術(shù). 2016(09)



本文編號：3329266