质子治疗的物理性能和工作原理(上)

 在人类进入知识创新的21世纪,一系列新技术、新方法、新设备正在用来治疗对人类生命威胁最严重的恶性肿瘤。至今所用的肿瘤治疗方法,基本上可概括为手术、放疗与化疗3种。估计70％的肿瘤患者,不论手术与否,都是要采用放疗。在诸多的放射治疗类型中,不同粒子在人体内的不同能量衰减特性带来不同的治疗效果。     

重离子治疗的物理与生物性能和装置原理

 半个世纪来,放射治疗界一直在寻找一种物理剂量分布良好和生物(物理)效应也好的放射线和粒子。几十年来的临床治疗实践,证实了常用的X射线和电子射线的物理剂量分布和生物(物理)效应都不理想。中子和负π粒子的生物效应虽好,但是物理剂量分布不好,给正常组织带来太大的损害。当前较先进的质子治疗,固有的布拉格峰物理特性能使剂量分布很好,但其生物(物理)效应仅稍高于X射线和电子,对治疗抗阻型和乏氧型的肿瘤细胞还难以奏效。而重离子治疗的物理剂量分布和生物(物理)效应都很理想,因此人们转向研究重离子治疗的可能性。     

测量环形加速器中束流真实发散度的一个可能的方法

分析了周期聚焦系统中不匹配的整流的包络, 给出了束流截面的表示式. 并证明利用目前通用的测量发散度的方法, 并不能测得束流的真实发散度, 而只是相应于被测束流所填充的最大孔径的加速器的接收度.     

质子治疗的物理特性和工作原理(下)

 在“质子治疗的物理特性和工作原理(上)”中我们介绍了质子本身物理特性和形成治疗用质子流的物理方法。为实现这种质子治疗,必需有一套比常规X和电子直线加速器复杂,而且规模更大的质子治疗系统与装置。质子治疗系统是由许多分系统组使质子束射程再大一些,照射更深的病灶。每次增加一个ΔE,一直增加到E2能量(对应为SOBP的后峰时)才能照射到肿瘤的最深层。这种将质子束变为I(E,t),使能量由E1逐步增加能量步距ΔE直到E2能量的装置,叫能量调制器。由于在最深处肿瘤成,每一个分系统又由许多专用设备,都要涉及专门的技术与学科。