探测临床质子碳离子布拉格峰声信号的初步研究

作者：王巍伟; 陈帜; Shahnazi Kambiz; 黄志杰; 盛尹祥子

来源：中华放射医学与防护杂志, 2019, 39(06).

• 质子
• 碳离子
• 射程验证
• 离子声信号

目的验证一种高灵敏度宽频声学探测器测量临床质子碳离子布拉格峰声信号可行性。方法将该声学探测器紧贴在圆柱状水箱后方。水箱水等效深度使用寻峰设备(Peakfinder, PTW, 德国西门子)经高能质子测定。通过固定总离子数, 分别改变离子流强和布拉格峰到探测器前表面距离来研究布拉格峰声信号强度与探测器到布拉格峰距离和流强关系;改变束流与探测器侧向位置来研究测量布拉格峰横向半高宽可行性。结果束流开始或束流结束产生的声脉冲幅度可间接表示声信号强度。质子布拉格峰声信号强度与探测器到布拉格峰深度距离呈反比, 与流强呈正比, 125.43 MeV质子布拉格峰横向半高宽与治疗计划系统模拟值最大偏差11.7%(取束流开始或结束测量数据中最大值)。碳离子呈相似规律, 但178.89 MeV/u碳离子布拉格峰横向半高宽比治疗计划系统模拟值偏大45.6%(束流结束测量值), 探测器到布拉格峰深度距离可显著增加至67.7 mm。结论该声学探测器可有效探测质子碳离子布拉格峰声信号, 但需进一步降低噪声影响。