点扫描弧形质子治疗 (上)：SPArc技术发展、新进展
来源：医生在线
时间：2021/06/15 11:10
阅读：492
分享
第59届PTCOG(国际离子治疗联合会)年会期间，来自美国Beaumont医院质子治疗中心的Dr.XuanfengDing和Dr.RohanDeraniyagala带来了题为《点扫描弧形质子治疗(SPArc)》的主旨演讲。Dr.XuanfengDing和Dr.RohanDeraniyagala分别进行了题为《SPArc技术发展、新进展和未来方向》和《SPArc临床获益》的演讲。
SPArc可行性
SPArc是一种新颖且高尖的质子调强(IMPT)技术，并且相对传统IMPT在计划质量、剂量学、鲁棒性等方面具有潜在优势。
IMPT和被动散射SPArc(ps-SPArc)的递送时间均显示出随能量层切换时间(ELST)的延长而减小的趋势。在2010年之前，受同步加速器限制，IMPT递送时间少于ps-SPArc；在2014年之后，随着新一代能量选择系统和同步加速器的发展，与IMPT相比，ps-SPArc的递送时间显示出优势。SPArc的目标是使粒子治疗效率更高、鲁棒性更高、剂量适形性(doseconformity)更好。
Dr.Ding介绍SPArc的发展经过了三个过程：
2015～2017年：概念期；
2017～2019年：原型期；
2019至今：工程急速发展和验证期。
SPArc基本特征
美国Beaumont医院的Dr.XiaoqiangLi团队与IBA开展科研合作，共同研发新一代质子治疗递送技术SPArc。该技术是质子动态旋转照射(PDAD)的新模式，可在IBAProteus®ONE质子机器上旋转机架进行点扫描质子治疗，进行了一系列测试以验证SPArc的基本特征。详情请见质子中国往期报道《IBA与Beaumont医院共同推出新一代质子治疗输送技术》《Beaumont医院质子治疗中心首 次实施点扫描弧形质子治疗》。
特征1：等中心点偏差
在70、120、180和227.7MeV能量下以弧形模式从330度到180度递送的中心束斑位置相较于等中心，偏差均在1mm以内。所有的束斑均在计划的机架角度±1度内的机架角度递送。
特征2：束斑大小一致性
X和Y方向的平均束斑大小为0.80和0.82cm、0.55和0.56cm、0.39和0.41cm、0.34和0.35cm，使用弧形传输模式的能量为70、120、180和227.7MeV。不同机架角度的束斑尺寸大标准偏差为1.1%。与静态模式下获得的结果相比，束斑大小的一致性在1.5%以内。
特征3：束流平整性和对称性
在由1681个点组成的10×10cm2区域内，通过将束斑平均分布到所有束斑来创建递送模式。结果显示动态旋转模式下测量的方形场的对称性与静态模式非常相似，X和Y方向的差异均在3%以内。
SPArc新进展
已建立一个prototypeSPArc系统的模型；目前使用的是Proteus®ONE质子治疗系统，接下来将在Proteus®PLUS质子治疗系统中进行；治疗效率：与IMPT相比，照射时间减少，SPArc能减少388秒(58%)递送时间；总治疗时间减少，SPArc能减少1.3~2.56小时(约15~25%)治疗时间。
SPArc是一种新颖且高尖的质子调强(IMPT)技术，并且相对传统IMPT在计划质量、剂量学、鲁棒性等方面具有潜在优势。
IMPT和被动散射SPArc(ps-SPArc)的递送时间均显示出随能量层切换时间(ELST)的延长而减小的趋势。在2010年之前，受同步加速器限制，IMPT递送时间少于ps-SPArc；在2014年之后，随着新一代能量选择系统和同步加速器的发展，与IMPT相比，ps-SPArc的递送时间显示出优势。SPArc的目标是使粒子治疗效率更高、鲁棒性更高、剂量适形性(doseconformity)更好。
Dr.Ding介绍SPArc的发展经过了三个过程：
2015～2017年：概念期；
2017～2019年：原型期；
2019至今：工程急速发展和验证期。
SPArc基本特征
美国Beaumont医院的Dr.XiaoqiangLi团队与IBA开展科研合作，共同研发新一代质子治疗递送技术SPArc。该技术是质子动态旋转照射(PDAD)的新模式，可在IBAProteus®ONE质子机器上旋转机架进行点扫描质子治疗，进行了一系列测试以验证SPArc的基本特征。详情请见质子中国往期报道《IBA与Beaumont医院共同推出新一代质子治疗输送技术》《Beaumont医院质子治疗中心首 次实施点扫描弧形质子治疗》。
特征1：等中心点偏差
在70、120、180和227.7MeV能量下以弧形模式从330度到180度递送的中心束斑位置相较于等中心，偏差均在1mm以内。所有的束斑均在计划的机架角度±1度内的机架角度递送。
特征2：束斑大小一致性
X和Y方向的平均束斑大小为0.80和0.82cm、0.55和0.56cm、0.39和0.41cm、0.34和0.35cm，使用弧形传输模式的能量为70、120、180和227.7MeV。不同机架角度的束斑尺寸大标准偏差为1.1%。与静态模式下获得的结果相比，束斑大小的一致性在1.5%以内。
特征3：束流平整性和对称性
在由1681个点组成的10×10cm2区域内，通过将束斑平均分布到所有束斑来创建递送模式。结果显示动态旋转模式下测量的方形场的对称性与静态模式非常相似，X和Y方向的差异均在3%以内。
SPArc新进展
已建立一个prototypeSPArc系统的模型；目前使用的是Proteus®ONE质子治疗系统，接下来将在Proteus®PLUS质子治疗系统中进行；治疗效率：与IMPT相比，照射时间减少，SPArc能减少388秒(58%)递送时间；总治疗时间减少，SPArc能减少1.3~2.56小时(约15~25%)治疗时间。
健康科普内容仅供参考，如有不适请及时线下就医
荐 相关文章
质子治疗的价格贵不贵？质子治疗肿瘤要多少钱？
质子治疗，也称为质子重离子放疗，是一种先进的放射治疗技术，以其高能量、高剂量和高疗效的特点在肿瘤治疗中备受关注。[详细]
质子治疗儿童肿瘤的优势有哪些？质子治疗对儿童有影响吗？
质子治疗，作为一种先进的放射治疗方法，近年来在儿童肿瘤治疗领域展现出了显著的优势。[详细]
质子重离子治疗一般需要几个疗程？
质子重离子治疗是一种新型的放疗技术，它通过利用质子或重离子等粒子束，对肿瘤进行准确照射，从而有效抑制肿瘤增殖或促进癌细胞死亡。[详细]
什么是质子刀技术？质子刀在肿瘤上有什么应用？
质子刀技术，又称为质子放疗，是一种先进的放射治疗技术。它利用质子束在电场中持续加速，达到一定速度和能量后，通过特定装置将质子束引入人体内部，对肿瘤进行准确照射。[详细]
质子治疗食管癌的效果怎样？
随着医疗技术的不断进步，质子治疗作为一种新型的肿瘤放疗技术，逐渐在食管癌的治疗中展现出其独特的优势。[详细]
质子重离子治疗有什么局限性？
质子重离子治疗，作为放射治疗的一种先进技术，近年来在肿瘤治疗领域受到了广泛关注。[详细]
质子重离子治疗癌症一般价格是多少？
质子重离子治疗是一种先进的放射治疗技术，主要用于癌症患者的准确治疗。[详细]
质子治疗和重离子治疗的区别是什么？
质子治疗和重离子治疗作为两种先进的放疗技术，在治疗肿瘤方面展现了显著的疗效和独特的优势。[详细]
质子治疗有没有副作用？
质子治疗，全称为质子重离子放疗，是一种先进的肿瘤治疗方法。[详细]
质子治疗与普通放疗区别？
在治疗肿瘤的过程中，放疗作为一种重要的治疗手段，已经被广泛应用于临床[详细]
手机端查看更多优质内容
在线预约
绿色快速预约通道
阅读排行
最新文章
