对122名原发肝细胞癌患者进行质子治疗课件.ppt
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- 关 键 词:
- 122 名原发 肝细胞 患者 进行 质子 治疗 课件
- 资源描述:
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1、Energy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy Pre-conceptual design of Energy Modulation Ion Therapy (EMIT)YK HengRepresents EMIT group Institute of High Energy Physics April 30, 2008 USTC, HefeiPageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Y
2、uekun Heng2主要人员主要人员总体设计总体设计 韦杰韦杰/方守贤方守贤快循环同步加速器物理设计快循环同步加速器物理设计 焦毅焦毅/王生王生基于直线加速器的注入器基于直线加速器的注入器 傅世年傅世年回旋加速注入器回旋加速注入器 唐靖宇唐靖宇环注入、引出、传输线及束流配送环注入、引出、传输线及束流配送 唐靖宇唐靖宇机械系统预制研究机械系统预制研究 屈化民屈化民电气系统预研电气系统预研 张旌张旌旋转机架设计旋转机架设计 屈化民屈化民/唐靖宇唐靖宇治疗头设计治疗头设计 衡月昆衡月昆/刘力刘力成像与定位系统成像与定位系统 舒航舒航控制及安全联锁系统控制及安全联锁系统 上海光源上海光源 刘德康刘德
3、康PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng3Outline General introduction with proton/ion therapy Clinical Requirements and EMIT advantages Main pre-conceptual design: Accelerator (Injector, Synchrotron, Delivery ) Therapy (Gantry, Nozzle, p
4、ositioning ) Control and software (TCS, TPS, dose verification ) SummaryPageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng4 Part I General introduction with proton/ion therapyPageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei
5、, April 30, 2008, Yuekun Heng5Comparison of irradiation therapy 放射源放射源(放射性同位素放射性同位素)产生产生射线射线: 刀刀. 电子直线加速器:电子打靶产生电子直线加速器:电子打靶产生 X 射线射线 新型放射治疗新型放射治疗: 质子及重离子速器质子及重离子速器: 质子及重离子质子及重离子PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng6Dose and effects co
6、mparison 例如:例如:PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng7Demands and status 20%人死于肿瘤,我国每年至少有240万发病的肿瘤病人,其中适应放疗的病人约为100万人 治疗费用:1020万RMB 装置费用:3亿10亿RMB世界上,正式运行的约30台,正在建造中或计划建造的粒子治疗装置共有14台。 其中美国9台、日本8台、德国6台、法国4台、俄罗斯3台、意大利3台、瑞士3台、南非2台、英国1台、瑞典1台
7、、加拿大1台、奥地利1台、韩国1台。 中国13台PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng8 Part II Clinical Requirements and EMIT advantagesPageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng9Clinical Requirement
8、sRange in patient:3.535g/cm2 (beam 60250MeV)Range Adjustment precision:0.1g/cm2 60MeV: 1Mev variation is relative to 1mm depth; 220MeV: 1Mev variation is relative to 2.5mm depthAverage Dose rate:2Gy/min (Scattering) 20Gy/min (Scanning)Field size:20cmX20cmDose uniformity:4%Beam Positioning resolution
9、 at isocenter: 0.5mmP Energy Range in water (MeV) (cm) 100 3.50 126 10.00 155 13.35 186 20.00 200 21.15 225 29.00 250 33.90PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng10Comparison of Accelerator technique 逥旋加速器逥旋加速器慢同步加速器慢同步加速器快同步加速器快同步加速器供应商
10、供应商比利时比利时IBA ;日本住友日本住友美囯费米美囯费米;日本日立日本日立无无质子流强质子流强5x 10.13 1x10.105x10. 13输出能量值输出能量值固定固定250 MeV 70-250MeV 可变可变70-250 MeV可变可变能量降能器能量降能器必需必需不用不用不用不用能量稳定度能量稳定度+-0.5%+- 0.1%+- 0.1%引出效率引出效率差差90%99%入射能量入射能量(MeV)0.01-0.17MeV RFQ+Linac7MeV RFQ+Linac束流发散度束流发散度5-10 -mm- mrad1-3 -mm- mrad0.2-mm- mrad加速器重量及功率加速器
11、重量及功率220吨吨,460Kw60吨吨,250Kw尺寸尺寸直径约直径约4米米直径约直径约10米米直径约直径约10米米扫描强度均匀性扫描强度均匀性好好差差优异优异Refer to RCMS (BNL)PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng11EMIT main parameters PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei,
12、April 30, 2008, Yuekun Heng12Energy Modulation AC advantagesAC can adjust precise energy: 1MeV, spread 0.2%Beam intensity modulation: factor of 100 7 by chopping the beam to different length (50 - 350 ns). Another factor of 15 by source current adjustment & collimationTypical Treatment of 50 mm x 50
13、 mm x 50 mm volume: 1 4 minutesVoxels of 5 mm x 5 mm x 5 mm 100 pulses per layer with 5 mm steps ( 4 s per layer) Energy adjustment (transport & gantry magnets) in 2 s 10 layers of 1,000 scanning voxels in 1 min. Respiration synchronization: 3 4 times longer treatment time PageEnergy Modulation Ion
14、TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng13EMIT layout PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng14 Part IIIMain pre-conceptual design: Accelerator (Injector, Synchrotron, Delivery ) Therapy (Gantry, Nozzl
15、e, positioning ) Control and software (TCS, TPS, dose verification )PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng15EMIT-p injector: IS + RFQ + DTL S.N. FuOutput Energy10MeVPulse Current1mAPulse repetition rate25HzPulse length50-350nsEmittance(
16、Norm. RMS)0.15mm-mradEnergy Spread0.2%PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng16EMIT-p rapid cycling synchrotron ParametersUnitInjection energy MeV 10Max. extraction energy MeV 250Min. extraction energy MeV 60Repetition rate, frep Hz25Tre
17、atment protons per bunch2.0 x107Treatment protons per bunch2.0 x109Proton fluxprotons/min 3.0 x1012Circumference Cm 32.48Norm. rms emittance, e e m mm 0.15PageEnergy Modulation Ion TherapyEnergy Modulation Ion Therapy USTC Hefei, April 30, 2008, Yuekun Heng17Transport and dispatch J.Y. Tang, J. Qiu,
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