质子治疗原理

质子治疗是利用质子束攻击肿瘤细胞。将氢原子核——质子加速至光速的约70%后，即形成质子束。质子束沿入射路径进入和通过组织时剂量沉积小，到达终点后能量释放到达最大值，这个现象被称为初始布拉格峰（Primary Bragg Peak）。布拉格峰值之前的剂量沉积大约是布拉格峰最大剂量的30%，布拉格峰之后剂量迅速下降到0，对峰后位置的组织无剂量贡献。相比之下，高能X射线进入人体组织后，随深度增加剂量逐渐达到最大值，然后剂量随深度增加呈指数量级下降。通过对质子束流能量和强度的调制，可以形成扩展布拉格峰（Spread-of-Bragg-Peak)，使得剂量沉积在肿瘤区域完全覆盖且更加均匀。

质子治疗系统主要性能

中心引进的是瓦里安医疗系统公司成熟先进的ProBeam质子系统。整个系统共配备5个治疗室，其中3个为具备360度旋转机架的旋转治疗室，1个水平固定治疗室以及1个研发室。

ProBeam质子治疗系统主要由超导回旋加速器、能量选择系统、束流传输系统和治疗系统组成。超导回旋加速器系统确保了它的低能耗，应用螺旋线型核心设计让加速器直径仅有3.2m，在所有多室质子系统中占地面积最小。质子在回旋加速器中加速到250MeV后引出，引出流强约为800nA，之后引入能量选择系统。通过调节能量选择系统中降能器的厚度，可根据实际治疗室内患者肿瘤的深度和厚度，在输出端得到70~250MeV连续可调的质子束流。

该系统各项技术主要技术指标均业内领先：70Mev、150Mev和230Mev剂量率均超过2Gy/L/Min，光斑大小分别为5.7、4.4、3.8mm；最小光斑可小至3mm。机载双源等中心影像系统被整合到360度旋转机架中。这个影像系统能够提供2D和CBCT成像，高精度的iCBCT迭代算法提供自适应治疗的优质影像来源。系统同时集成了Aria肿瘤信息管理系统和Eclipse治疗计划系统，和质子加速器系统无缝连接，保障了治疗的安全和效率。独有的RapidPlan人工智能计划可将复杂计划时间减少到10分钟左右。

质子治疗系统模型