孟万斌,马霄云,张雁山,卢小丽,孟 莉,王紫珩,高福芸

    (甘肃省武威肿瘤医院重离子中心，甘肃 武威 733000)

    放射治疗(放疗)作为一种治疗恶性肿瘤的物理治疗手段,已经发展了100多年。重离子放疗的出现,使得现代放疗又迈入了一个全新的发展时代[1]。常规放疗使用的射线均属低线性能量传递(LET)射线，低LET射线具有细胞周期依赖性,不能杀灭各期肿瘤细胞[2]。重离子射线被引出射入人体,在到达肿瘤病灶前,射线能量释放很少,但是到达病灶后,射线会瞬间释放大量能量,穿过肿瘤组织后射线能量迅速陡峭衰减，此过程形成的尖峰称为布拉格(Bragg)峰[3]。治疗时可根据肿瘤大小展宽Bragg峰(SOBP),使Bragg峰覆盖肿瘤，因此重离子治疗技术既可以提高肿瘤区域的剂量,又可以降低入射路径上正常组织的受照剂量，降低放射毒性，实现疗效的最大化。重离子射线主要作用于肿瘤细胞DNA双链，使其很难修复，治疗后不易复发。重离子射线杀灭肿瘤细胞时，也不受细胞周期影响，可以彻底杀灭各个周期的细胞,降低复发和转移的概率[4]。

    为了准确地使重离子束的Bragg峰落在目标肿瘤上，就必须知道其照射路径上组织的相对阻止本领，但是目前没有任何设备可以直接测量这一数据。自从CHEN等[5]和MUSTAFA等[6]发表了他们的数据，将患者的计算机断层扫描(CT)数据转化为水等效的路径长度(WEPL)系数，等同于水的相对阻止能力，使得这一问题得以解决。具体方法是对每个像素点用水等效系数将组织的CT值转化为WEPL[7-8]，这一方法的重点是通过实验测量并建立CT-WEPL校正曲线，最终测量结果可以输入重离子计划系统，为计划系统的剂量优化提供可靠依据。在德国重离子研究中心(GSI)，CT-WEPL校正曲线目前是通过测量组织等效材料获得[8-10]。

    本实验目的在于通过测量建立一个适用于本院碳离子治疗系统的CT-WEPL校正曲线，应用于碳离子放射治疗计划(ciPlan)系统。实验使用几个组织等效的材料来测量其WEPL系数。在这些数据的基础上，分析得到CT-WEPL的校正曲线，并得到了相应的数学方程。这个曲线方程可以直接整合到ciPlan系统中，用于剂量优化计算。

    1 材料与方法

    1.1一般材料 本实验中，液体等效材料：选择乙醇、花生油、水和饱和盐水作为组织的替代品，主要是因为它们的成分接近人体。固体组织部分：选择新鲜的猪肝、肾、肺和脂肪组织。骨头：选择密度比较高且形状较为规则的牛腿骨 ......