在常规剂量速率递送过程中,通过同步循环旋转机验证热声波范围
Yao Hao1, Tuyen Mai2, Winter Green1
1Department of Radiation Oncology, Washington University in St Louis, St Louis, Missouri, USA.
Medical physics
|July 15, 2025
概括
一个新的无线热声波范围验证系统实现了对质子疗法的毫米精度,提供了一个快速和非侵入性的方法来确定布拉格峰. 这项技术最大限度地减少了范围的不确定性,提高了处理精度.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 超声波技术 超声波技术 超声波技术
背景情况:
- 质子疗法需要精确的范围验证,以确保有效的治疗.
- 尽量减少范围的不确定性对于最大限度地提高治疗结果和尽量减少目标外辐射至关重要.
- 热声波范围验证为准确定位布拉格山峰提供了一个有希望的非侵入性方法.
研究的目的:
- 为了验证一个原型的无线热声波范围验证设备.
- 为了评估设备对质子疗法临床工作流程的最小干扰.
- 为了评估设备的性能,使用基于同步环旋的质子疗法系统.
主要方法:
- 一个带有内置辐射探测器的无线热声波范围验证器捕获了来自凝超声波幻影的辐射.
- 使用Mevion Hyperscan S250i系统输送质子束,具有不同的能量层和侧面分离.
- 通过RayStation 12A的剂量图进行有限元声学模拟,用于模拟光束电流并分析范围转移.
主要成果:
- 无线范围验证系统实现了毫米精度,在平均16个热声脉冲时,误差低至-0.1±1.3毫米.
- 所有点的最佳和最坏情况错误都在±1.6毫米范围内,显示出强大的性能.
- 对单层数据的分析也显示出高精度,平均误差在最佳情况下为0.0 ± 1.3mm.
结论:
- 用于热声学范围验证的无线研究设备可以在不到10分钟的时间内快速设置.
- 该设备在超声波质量保证幻影中证明了毫米级范围的准确性.
- 这项技术有可能提高质子疗法的精度和效率.
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