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专访美国密歇根州皇家橡树威廉博蒙特健康系统质子束疗法首席医学物理学家丁玄峰博士

您在这个领域工作多久了?您如何看待质子疗法在过去几年的发展?你认为未来几年最重要的趋势是什么?

我在质子束治疗领域工作了大约十年。这十年见证了质子束治疗市场在技术方面的巨大变化。我们正在从被动散射转移到PBS，我们现在正在发展旋转质子弧疗法。这就像20世纪90年代到2000年代LINAC发展的革命性时代，CBCT、IMRT和VMAT被发明并被临床应用。这改变了光子辐射治疗的整个前景。我们正处于质子束疗法的革命性发展中。

在我个人看来，质子束疗法主要有两个趋势:

1. 治疗/成像技术的不断发展旨在为我们的患者提供更强大、快速和准确的治疗。
2. 进一步降低质子系统的投资和运营成本，更多的质子中心可以被引入我们的当地社区，更多的患者可以在驾驶距离内获得这些先进的癌症治疗技术。188棋牌捕鱼

为什么电弧疗法，特别是对质子实施很重要?

非常好的问题。电弧疗法解决了三大挑战:

1. 剂量一致。目前的IMPT技术只使用有限的治疗区域，这可能无法提供最佳的治疗方案质量。人们可能会问，为什么不提供更多的光束角度?是的，我们可以，但是使用质子的传递效率很慢，质子中心承受不了这样的束时间。因此，质子电弧打开了电弧轨迹的自由度，以优化更好、更快的治疗方案。
2. 治疗效率。与传统的IMPT相比，它简化了临床治疗流程，有效地提高了质子中心的治疗吞吐量。它可以增加质子中心的收入，每个质子束治疗设施可以治疗更多的病人。
3. 它提供了更强大的治疗剂量克服了传统质子束疗法存在的诸多不确定性。最近，我们发表了一系列关于肺癌SBRT和脊柱Mets SBRT的论文，它们显示了健壮性的巨大改善。188棋牌捕鱼

为什么还没有这样做呢?

首先，我认为这是因为技术限制．质子门通常重达数百吨。在旋转如此巨大的机器的同时，要以亚毫米的精度发射质子点是一个巨大的工程挑战。当时没有太多人想到这个疯狂的想法。

第二个是能量层转换系统．当时技术还不成熟，每转换一层能量需要几秒钟的时间。因此，在10年前，要完成一个包含数百个能源层的弧线计划，需要花费半小时甚至更多的时间。在临床常规中实施是不可行的，所以当时没有市场。

第三个问题是没有单一的治疗计划体系在十年前的市场上能够产生如此复杂的质子弧计划。结果，没有人证明这样的概念与现有的临床质子系统兼容，也没有人进行一系列综合研究来证明使用质子弧疗法的潜在临床效益。

大约6年前，我们的团队。李和我当时还很年轻，非常naïve，相信这个概念。因此，我们夜以继日地工作来解决这个问题，结果是有希望的和令人兴奋的。我们的质子供应商，IBA，相信我们和我们合作在这个疯狂的项目。现在，它起作用了——2018年，我们在博蒙特使用一个临床系统交付了第一个质子弧疗法原型。这是一个里程碑，它改变了人们的想法，弧疗法不再是一个概念。它已经成为现实。

直观地看，质子弧似乎与增加的剂量浴有关。这难道不违背质子疗法的目标吗?

“是”或“否”。这取决于你如何定义剂量浴。

与传统的IMPT相比，我们发现Arc疗法在不同疾病部位可以减少约10%的患者身体整体剂量，因为它具有更好的一致性，并且优化了更短的光束路径。

低剂量bath-e.g。， 0.5Gy或1Gy体积-将高于IMPT。这样的低剂量浴可能是非常重要的，我们的儿童患者群体，继发恶性肿瘤的机会可能增加。尽管如此，质子弧比VMAT要好得多。在这些临床情况下，临床用户可以使用部分弧线疗法而不是全弧线疗法。因此，它提供了与IMPT相当的剂量分布。

我并不是说Arc疗法会取代一切。这是一个全新的治疗平台;用户可以明智地使用它，使需要这项技术的患者受益。

质子弧疗法是否提高了治疗方案的稳健性?

是的。通过弧形轨迹的自由度，我们通过一系列的出版物在多个疾病部位展示了改进的方案的鲁棒性，例如，肺移动治疗，它减轻了呼吸诱导的运动相互作用效应，以及脊柱mets SBRT，它表明质子弧可以在患者几何形状发生变化的情况下减轻剂量扰动。所以，自由度在质子束治疗中很重要。人们可能不喜欢低剂量浴，但它有助于治疗的稳健性。

质子弧如何影响病人吞吐量?

质子弧疗法通过以下三种机制提高患者的日常治疗吞吐量:

1. 减少等中心的数量。如果病人的肿瘤或目标很大——例如胸壁或乳房，需要两个iso才能覆盖整个目标——sparc可以通过一个iso照射整个目标。节省一个iso意味着从沙发移动和成像验证过程中减少约5分钟。
2. 简化治疗工作流程。通常情况下，治疗师需要旋转门架到提取门架角度，然后请求质子束。有了质子弧，我们的治疗师只需要请求一次，治疗传递是自动的，门架也会自动旋转。这种简化为临床节省了大量时间。根据我们自己的质子中心(IBA单间系统)的统计数据，我们预计每天将多治疗20-25%的患者。我想如果是多房间系统会更好。
3. 应用重绘技术治疗移动性肿瘤可能比使用IMPT SBRT费时。SPArc治疗可以提供与容积重绘相同水平的目标覆盖，这是我们今年发表的关于肺SBRT的研究。

质子弧的最佳适应症是什么?为什么?

我不认为我今天能给你或社区一个明确的答案。我们还在初步调查阶段。”

然而，基于我们目前发表的研究，我们确实发现了许多潜在的临床益处，适用于更广泛的临床适应症，如非小细胞肺癌、头颈癌、脑瘤、前列腺癌等。188棋牌捕鱼与传统IMPT相比，所有剂量计计划的质量都有显著改善。

这种剂量学质量的改善是否会转化为更好的临床结果，我们目前还不知道。但我很有信心它会这样做，就像IMRT到3D正形一样。所以，让我们首先让Arc疗法在临床上应用于我们的病人。

我需要提到的一件事是，我们的放射肿瘤学社会正在朝着低分级治疗的方向发展，由于许多原因，传统的IMPT并没有被广泛认为是SBRT/SRS的治疗选择，例如，较低的剂量一致性和对不确定性更敏感。但我认为SPArc技术将改变这种范式。它可能成为SBRT/SRS的一种新的标准治疗方案。特别是在并行化学- rt或imo - rt的时代。因此，这项新技术将有助于质子市场扩大其临床适应证，并使更多的低分馏方案患者受益。

Elekta如何帮助您将这项新技术推向市场?

Elekta肯定能帮上忙。就像我之前提到的，发展有两个主要方面:

1. 一个是质子束治疗系统本身，这样我们就可以在传送质子辐射的同时，动态地旋转门架。在这个方向上，我们正在与我们的质子制造商IBA合作。
2. 第二个是治疗计划系统以支持这种先进的治疗方式。几十年来，TPS一直在放射治疗中发挥着关键作用。没有TPS供应商，我们就无法将如此好的技术应用到日常临床实践中。15年前，我还是光子放射治疗专业的研究生时，就开始使用Elekta的Monaco(治疗计划系统)。我很高兴看到摩纳哥现在带着fda批准的临床解决方案进入质子世界。有了所有的专业知识和开发人员，Elekta和我们的临床团队之间的合作将导致更好、更有效的质子弧优化平台，这对我们的社区更快地采用这项新技术至关重要，将使更多的癌症患者受益。188棋牌捕鱼

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