重离子治疗计划系统的构想

对重离子柬治癌的优势进行简要的回顾，并着重介绍了用于重离子放射治疗的治疗计划系统。治疗计划系统是一套软件系统，不同的硬件设施应有与其相匹配的软件系统，即治疗计划系统。在此基础上，针对兰州重离子加速器的特点提出一些关于治疗计划系统方面的构想。After a brief review concerning the advantages of heavy ions in radiotherapy, more interests are concentrated on treatment planning system （TPS） for heavy ion radiotherapy. Compared to the hardware devices such as accelerator and beam delivery system, the TPS is a set of software system, and different therapy facilities require their corresponding TPSs. Based on the specialities of the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou （HIIRFL）, some suggestions on the TPS for tumor therapy at HIRFL finally are given.     

HIRFL浅层肿瘤治疗终端治癌碳离子束物理特性的测量

对HIRFL浅层肿瘤治疗终端提供的碳离子束的物理特性进行了首次测量. 结果显示, 能量为80.55MeV/u的¹²C离子束, 其束流强度在0.001—0.1nA范围时, 直径50mm照射野的均匀性为73.48%, 束流强度在一段时间内的稳定性为80.87%. 测得了束流在治疗装置等中心处的深度剂量分布, 其高剂量的Bragg峰位处在13.866mm的水等效深度, 反推出碳离子束在等中心处对应的能量为71.71MeV/u, 与计算值基本吻合. 对自由空气电离室的读数进行了吸收剂量的标定. 测量结果显示, HIRFL浅层肿瘤治疗装置性能与临床治疗的要求相比稍有差距, 为了达到治疗终端进行临床试验的要求, 须对治癌装置性能做进一步的优化.     

利用超分次技术进行肿瘤治疗的探讨

以人类肝癌细胞SMMC-7721和正常肝细胞L02为研究对象，以这两种细胞0．3Gy时超敏感性的存活数据为基础，从理论上探讨了γ射线照射时，用超分次技术治疗肝癌的可能性。经过计算发现:如果目标肿瘤和周围的正常组织超敏感性的存活差异提高到3％，即可利用超分次技术对肿瘤进行治疗。应用超分次进行分次照射时，照射的结果与分次的间隔时间有关。对这一现象的机理进行了一定的探讨，发现时间间隔与细胞G2期的长短可能存在一定的相关性。Based on the survival data of human hepatoma SMMC-7721 and normal liver L02 cells irradiated with γ-rays at 0.3 Gy and 2 Gy, the possibility of uhra-fractionated radiotherapy is discussed in this paper. According to calculations, it is found that if the difference in cell survival between target tumor and adjacent normal tissue is up to 3%, radiotherapy using HRS would be realized through uhra-fractionation. Furthermore, the low-dose response is time-dependent. After analyzing this phenomenon, it was pointed that there would be a correlation between fractionation interval and the duration of cell G2 phase.     

HIRFL浅层肿瘤重离子治疗终端束流配送系统性能的实验验证

详细介绍了兰州重离子研究装置(HIRFL)浅层肿瘤重离子治疗终端的被动式束流配送系统, 对该束流配送系统重要组成部件及其整体的性能进行了实验验证. Bragg峰展宽装置脊形过滤器及能量调节装置射程移位器测试结果显示该设备的性能指标达到设计要求. 为验证该被动式束流配送系统的整体性能, 进行了束流成形实验, 模拟对肿瘤靶区的三维适形照射. 结果表明: 利用该束流配送系统可实施对肿瘤的三维适形放射治疗. HIRFL浅层肿瘤治疗装置束流配送系统性能的验证为下一步开展肿瘤重离子束治疗临床试验奠定了基础.