《质子治疗技术基础》

质子治疗的基本知识 郁庆长1

序 唐孝威1

本书内容说明中国科学院高能物理研究所质子治疗技术天空组2

1 质子治疗的特点2

质子治疗的发展6

2.1 质子放射手术6

2.2 眼部质子治疗8

2.3 较大照射野的质子治疗9

3 质子治疗装置与技术14

参考文19

1 质子束的束流特性23

1.1 能量和能散度23

质子治疗装置郁庆长、郭伟明、丁小平23

1.2 束流强度和时间结构24

1.3 束流密度和发射度25

2 质子治疗装置的临床规范26

2.1 有关质子射程的规范26

2.2 有关质子剂量的规范27

2.3 其它规范31

3 质子治疗用回旋加速器34

3.1 回旋加速器的基本原理34

3.2 等时性回旋加速器37

3.3 同步回旋加速器40

3.4 专用质子治疗回旋器42

4.1 同步加速器的基本原理45

4 质子治疗用同步加速器45

4.2 质子同步加速器的类型48

4.3 专用质子治疗同步加速器49

4.4 专用质子——重离子治疗同步加速器54

5 质子治疗用直线加速器54

6 束流输运系统57

6.1 质子束的输运57

6.2 转动机架59

7 束流配送和剂量系统62

8 患者定位系统65

8.1 固定设备和技术66

8.2 治疗床和治疗椅67

8.3 准直设备和过程69

参考文献71

质子照射野的形成安竹76

1 射程调节77

1.1 降能装置77

1.2 补偿器80

1.3 射程证实83

2 射程调制85

2.1 主动射程调制方式87

2.2 被动射程调制方式89

3 束流扩展94

3.1 被动束流配送系统95

3.2 主动束流配送系统104

3.3 适形治疗束流配送113

4 束流准直117

4.1 固定光阑准直器117

4.2 可变光阑准直器118

参考文献120

质子治疗剂量学刘世杰、胡朝晖128

1 引言128

2 束流剂量监测131

2.1 电离室133

2.2 二次发射监测仪136

2.3 塑料闪烁体137

2.4 多丝室138

3 参考剂量学140

3.1 水量热器141

3.2 电离室143

3.3 12C活化法145

3.4 Faraday筒148

4 相对剂量学149

4.1 电离室149

4.2 硅二极管150

4.3 丙氨酸151

4.4 热释光152

参考文献153

质子剂量算法和治疗计划罗正明159

1 质子的弹性散射160

2 质子与原子的非弹性碰撞168

3 质子弹性散射与非弹性散射对角偏转影响的比较172

4 质子引起的核反应174

5 辐射场的数学描述177

6 线性Boltzmann方程180

6.1 Boltzmann方程的连续慢化近似（CSDA）及标度变换184

6.2 Boltzmann方程的Fokker-Planck近似188

7 射线跟踪算法189

8 质子输运的双群模型和约化的质子输运双群模型192

8.1 质子输运的双群模型192

8.2 约化的质子输运双群模型200

9 高能质子小角多次散射理论及其笔束解210

10 混合笔束模型228

11 Monte Carlo方法232

12 放射治疗计划242

12.1 放射治疗的剂量学原则243

12.2 三维放射治疗计划247

12.3 三维适形放射治疗250

参考文献255

质子的物理特性和生物效应李玉晓260

1 初始物理效应260

2 能量沉积266

3 化学损伤275

4 生物效应280

5 结束语295

参考文献297