刘新国
,
李强
,
杜晓刚
,
王阳萍
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戴中颖
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叶飞
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吴庆丰
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金晓东
,
李萍
,
党建武
原子核物理评论
中国科学院近代物理研究所基于兰州重离子研究装置(HIRFL/HIRFL-CSR),在被动型束流配送系统下采用二维分层适形照射治疗技术开展重离子治癌临床试验研究.为了更好地利用重离子束在肿瘤放射治疗中的生物物理优势并保障重离子临床治疗试验的顺利实施,一个初级版本的重离子治疗计划系统已经设计完成.此计划系统是针对被动型束流配送系统下的二维分层适形照射治疗方式来进行设计的.介绍了此系统的设计框架、可提供的功能以及利用宽束算法进行剂量计算在此系统中的实现.通过人体仿真体模实验证实由该治疗计划系统给出的靶区计划剂量与实测剂量的偏差在5%之内.最后讨论了设计较为完备的重离子治疗计划系统仍需解决的问题.
关键词:
重离子治癌
,
治疗计划系统
,
二维分层适形照射
,
剂量算法
金晓东
,
李强
,
郭传玲
,
郝冀芳
,
王菊芳
,
李文建
,
闫铮
,
戴中颖
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2006.02.036
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0.3 Gy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.
关键词:
辐射超敏感性
,
超分次
,
50％肿瘤局部控制率
闫渊林
,
刘新国
,
付廷岩
,
戴中颖
,
马圆圆
,
黄齐艳
,
贺鹏博
,
申国盛
,
李强
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.33.01.105
为获得适用于HIRFL装置主动式点扫描束流配送系统配送的碳离子束，利用Monte Carlo (MC)工具SHIELD-HIT12A研究了配送距离和微型脊形过滤器结构周期对治疗室等中心处束斑半高宽(FWHM)和剂量平坦度的影响。模拟研究发现：束流配送距离越短，束斑FWHM越小，但剂量平坦度越差；微型脊形过滤器结构周期是影响剂量平坦度的关键因素，周期越小，剂量平坦度越好。通过模拟研究得出：在HIRFL装置重离子治疗终端将真空窗设置在距等中心距离小于125 cm时，采用结构周期为2 mm微型脊形过滤器可以满足主动式点扫描照射对束斑FWHM和剂量平坦度的要求。
关键词:
束流配送
,
点扫描
,
半高宽
,
剂量平坦度
,
微型脊形过滤器
姬腾飞
,
刘新国
,
戴中颖
,
贺鹏博
,
闫渊林
,
黄齐艳
,
李强
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.33.03.345
在基于被动式束流配送系统的分层适形重离子治疗当中，需要利用微型脊形过滤器(mini ridge filter， mini-RF)将单能重离子束Bragg峰展宽为峰区近似高斯分布的微小展宽峰(mini spread-out Bragg peak， mini-SOBP)，从而达到减少照射分层数及照射时间的目的。采用较宽的mini-SOBP可以有效减少照射分层数，但会增大展宽Bragg峰(SOBP)远端剂量跌落距离，增加对靶区后方正常组织或危及器官的辐照剂量。这一问题可以通过双mini-SOBP的组合照射方法来解决。使用2种mini-RF对单能重离子束Bragg峰略微展宽得到2种半高宽(FWHM)且剂量分布近似高斯分布的mini-SOBP，通过基于放射生物学模型的剂量优化，证实了在SOBP平顶区按生物有效剂量均匀和物理吸收剂量均匀的展宽情况下，双mini-SOBP组合照射方法均可以在减少照射分层数的同时较大幅度地减小SOBP远端剂量跌落距离。
关键词:
重离子治疗
,
剂量优化
,
SOBP远端剂量跌落距离
,
微小展宽峰
,
组合照射
闫铮
,
李强
,
金晓东
,
戴中颖
,
李莎
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2006.02.033
对重离子束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.
关键词:
重离子治癌
,
相对生物学效应
,
深度剂量分布
,
治疗计划系统
,
束流配送系统
李强
,
Y.Furusawa
,
A.Kitagawa
,
M.Kanazawa
,
金晓东
,
戴中颖
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2007.02.002
介绍了β缓发粒子衰变放射性束9C辐照处于不同贯穿深度上人类唾液腺细胞的深度存活效应.与稳定的12C束流相比,放射性9C束流在其Bragg峰区附近展示了增强的生物学效应,即细胞的致死效率明显增强.探讨了放射性束9C在其Bragg峰区展示增强生物学效应的生物物理机制,并介绍了利用另一种放射性束8B进行辐照生物学效应研究的新进展.最后,提出了一些利用放射性束可进行的辐照生物学效应前沿研究.
关键词:
放射性束
,
9C束流
,
增强的生物学效应
,
生物物理机制
崔大超
,
李强
,
吴庆丰
,
刘新国
,
戴中颖
原子核物理评论
信号因子通常能介导旁效应的发生。利用高LET C离子辐照体外培养的人肝癌QGY-7703细胞,检测辐照后不同时刻培养基中信号因子TGF-β1和NO的浓度,并通过转移培养基法检测照射后不同时刻转移培养基对人肝L02旁细胞存活率和代谢活力的影响,发现受照射细胞在时间与空间上调控着周围信号因子的浓度,并且通过信号因子浓度的变化影响旁细胞的各种效应发生。实验为旁效应的解释提供了新的实验数据。
关键词:
旁效应
,
高LET射线
,
TGF-β1
,
NO
,
信号因子
戴中颖
,
李强
,
刘新国
,
叶飞
原子核物理评论
基于HIRFL-CSR肿瘤重离子治疗终端主动式束流配送系统发展了面向三维点扫描适形调强治疗技术的在线监测器点扫描剂量标定方法。为了验证点扫描剂量标定方法的稳定性和可靠性,利用HIRFL-CSR提供的C离子束考察了在线监测器剂量标定因子的能量依赖以及不同扫描步长的影响。结果表明：在线监测器剂量标定因子存在能量依赖;不同扫描步长对剂量标定因子影响较小（偏差小于1.8%）。证明了点扫描剂量标定方法的稳定性和可靠性。鉴于在三维点扫描适形调强治疗技术中影响在线监测器点扫描剂量标定因子的因素较多,建议今后续继续研究点扫描剂量标定因子影响因素,修正和完善点扫描剂量标定方法。
关键词:
三维点扫描治疗方法
,
在线监测器剂量标定
,
标定因子
,
能量依赖
,
重离子临床剂量学
刘新国
,
李强
,
戴中颖
原子核物理评论
针对深部肿瘤重离子治疗临床试验的需求,首先在水介质中进行生物有效剂量的优化计算,然后根据CT图像中像素CT值与水等效长度转换系数之间的关系,结合水中的深度剂量分布曲线对每个像素进行积分得到CT图像上的生物有效剂量分布.同时介绍了基于被动式束流配送系统适形照射时的剂量确定方式,并提出二维适形放疗也应使用分层照射方式以适应治疗时的不同要求.这些方法适合目前及今后在IMP进行的重离子治癌临床试验研究中治疗计划系统的需要.
关键词:
重离子治癌
,
剂量优化
,
CT图像
,
适形照射
