质子治疗的递送及其在部分实体肿瘤恶性疾病中的临床应用

了解质子放射治疗在治疗某些癌症方面相较于传统光子放射治疗所具有的潜力及其不断发展的作用至关重要。一个重要的挑战是识别并理解哪些癌症疾病状态特别适合接受质子放射治疗，并能从中获益。与其他形式的外照射放射治疗一样，质子治疗以无创方式进行，使用一种围绕患者移动的外部机器人装置来实施治疗。

质子治疗束流在人体内的终止位置可以实现高度精确的控制，因此非常适用于邻近重要健康器官的肿瘤。在开始模拟之前，将延伸的治疗床面板插入治疗床，并确保其已锁定。

将一个已充气的固定垫放置在检查床表面以及腿部模具的定位杆上，位置与患者膝关节齐平。在检查床头部放置一个稳固的头枕，并确认患者已在预定扫描时间前45分钟饮用了480至720毫升液体，完成膀胱充盈准备。在将患者登记至计算机断层扫描（CT）患者登记系统后，选择前列腺扫描方案，层厚为3 mm。

请患者坐在检查台上，协助其仰卧，头先进入位置。将患者的双腿放入已充气的固定垫内，使固定垫包绕腿部两侧，并在双腿之间形成屏障，同时将患者双臂置于胸前。使用激光系统确认患者体位对齐，并将双通道真空泵连接至固定垫的接口。

当患者处于可维持的体位后，使用Qfix双真空泵抽出固定垫内的空气，使其在患者腿部和足部周围形成稳固的模具。手动调节治疗床，使激光十字线与髋部水平对齐，并位于髋关节水平的髋部与腹部中线处。使用标记笔标出十字线的位置，并在标记处放置定位标记物，以确定放射治疗递送过程中验证模拟的起始点。

设置适当的CT扫描参数，以包含从L3脊柱至股骨中段的盆腔区域。然后使用前列腺扫描方案对患者进行扫描，并在通知对称性之前将数字扫描文件导出至治疗计划软件。对于放射治疗计划，需使用治疗计划系统的勾画工具，根据获取的CT图像定义所有相关的几何体积。

勾画第一个临床靶区（CTV1），包括前列腺、精囊及受累淋巴结。CTV1的处方剂量为45 Gy，在轴向图像上呈U形结构。小肠、直肠和膀胱等正常组织将位于该U形靶区内。

勾画CTV2以包含前列腺和精囊。CTV2的处方总剂量为34.2 Gy。为CTV1靶区体积选择机架角度为90度、180度和270度的三个照射野。

并为CTV2治疗仅选择90度和270度的射束角度。使用电离室阵列测量以确认计划剂量的准确性，并通过独立的二次剂量计算软件验证剂量计算的准确性。如果计划和剂量分布符合公认的剂量约束指南和鲁棒性要求，在将所有治疗计划数据导出至治疗实施系统以进行患者治疗之前，需获得医师批准。

治疗当天，应布置治疗室以还原CT模拟定位时的患者摆位。确保固定垫标签与患者ID一致，并将固定垫按正确的索引位置放置于治疗床上，同时在床头配备合适型号的头枕。确认患者已完成充盈膀胱准备后，引导患者进入治疗室。

协助患者仰卧于治疗床上，双手交叉置于胸前，双腿置于固定垫内。通过电子方式将治疗床从装载位置移向等中心，使患者体位与模拟定位时标记的位置对齐。根据需要调整治疗床，以纠正患者体位中的任何明显误差。

当患者根据模拟定位标记正确摆位后，从初始位置开始进行平移调整，直至达到剂量学治疗计划过程中确定的位置，从而使患者与预期的治疗等中心对齐。进行正交千伏级成像，以确保患者体内结构与骨盆骨骼及泌尿外科先前在前列腺内植入的标记物（fiducial markers）准确对齐。将获取的千伏级图像与计划用CT模拟扫描生成的数字重建放射影像（digitally reconstructed radiographs）进行叠加，判断是否需要进一步的位置调整，并实施必要的平移校正以确保精确对齐。

如果千伏图像显示肠道气体过多，可在患者躺在治疗床上时要求其排出气体（若可行），然后重新摆位并重新成像。获取并确认可接受的千伏图像后，进行锥形束CT扫描，以评估膀胱和直肠的充盈情况，并根据扫描结果必要时进一步调整患者体位。随后开始治疗照射，由两名治疗师通过听觉确认每个治疗角度的机架角度、监测单位、扫描点数和层数以及雪位置，标记每日摆位用的治疗等中心，并在治疗结束后清除标记。

由于乳腺癌放疗涉及较大照射范围，基于光子的放射治疗技术会导致胸腔结构（包括肺、心脏和对侧乳腺）受到显著的辐射暴露。质子治疗可减少这些区域的过量辐射。基于光子治疗的颅脊髓照射则需要多个照射野。

由于颅脊髓照射的靶区CTV包括整个脑脊液腔，范围从大脑顶点延伸至脊髓管，并穿过S2、S3椎体连接水平的马尾神经。采用质子治疗进行颅脊髓照射的优势在于，与光子放疗在相同肿瘤治疗时间内所涉及的剂量区域相比，该疗法显著减少了脊髓前方胸腹部结构所受的辐射剂量。在CT模拟定位过程中，确保每位患者处于舒适体位至关重要。

从而确保每次放疗时体位的一致性。通过利用质子独特的放射生物学特性（例如线性能量传递的变化），或将质子与其他治疗方式联合应用，可显著提升质子治疗的效果。目前面临的挑战包括如何筛选出最能从质子治疗中获益的患者，以及如何利用质子实现更具神经保护性的四柱前列腺癌治疗方案。