第一章 带电粒子放射治疗的历史 1
质子 2
质子的发现 3
初期的质子放射生物学研究 3
质子治疗的开始 4
用于质子治疗的技术 5
基于医院的质子治疗设施 6
第二章 带电粒子的放射生物学 7
能量沉积和相对生物学效应 7
生物学效应的关键靶区 8
细胞凋亡、突变和转化的相对生物学效应 9
临床治疗用SOBP束流的相对生物学效应 10
质子SOBP束相对生物学效应随深度的变化关系 12
相对生物学效应作为质子剂量和靶区α/β比值的函数 13
碳离子SOBP束流的相对生物学效应 13
治疗计划用相对生物学效应的计算和模型 14
低剂量照射和质量因子 15
总结 15
第三章 治疗机构的设计 17
治疗机构的类型 17
构成要素 18
患者和工作人员流向 20
项目成本 22
建筑和设备的接合 23
建设进度 23
未来的质子中心 23
第四章 粒子加速器 25
粒子加速器物理引论 25
治疗装置用的粒子加速器 25
临床应用对加速器要求的影响 25
加速器的类型 26
回旋加速器 26
同步加速器 27
束流传递系统 28
屏蔽要求 29
新的和重新再用（revisited）的技术 29
固定聚焦交变梯度加速器 29
安装在旋转机架上的回旋加速器 29
高梯度直线加速器 29
激光和等离子加速 29
总结 30
第五章 治疗传递系统 31
第五章A——被动束流散射 31
基础物理 31
停止 31
散射 31
高Z和低Z材料 32
核反应 32
单散射 32
射程调制 33
上游 33
下游 33
叠片 33
束流的门控和束流强度调制 34
双散射 34
患者专用部件 34
患者专用准直孔径 3
射程补偿器 35
横向和后沿剂量下降 35
设计程序 36
临床限制 36
被动系统中的中子剂量 37
总结 37
第五章B——笔形束扫描 38
物理和技术 39
剂量计的精度 42
后沿剂量下降 42
侧向剂量下降 42
用扫描加强边沿锐度 42
束流扫描的准直 43
器官运动 43
旋转机架2：一个供扫描用的新平台 44
扫描运行模式 45
总结 46
致谢 46
第六章 质子治疗的质量保证 48
简介 48
放射肿瘤学质量保证的作用 48
放射治疗的物理和技术质量保证 48
质子放射治疗的物理和技术质量保证 49
质子放射治疗的质量保证 49
QA和束流传输系统 50
患者摆位：固定、体位和验证 51
影像系统的质量保证 51
常规QA概述 52
总结 53
第七章 计划和治疗中的患者摆位和摆位校验 54
不确定度和摆位问题 54
患者固定 55
患者摆位 56
坐位患者摆位和固定射线束 56
六轴平行椅 57
四支架驱动床 58
旋转立体定向装置 58
等中心射线束 58
工业多关节型机器人 58
连续6自由度悬臂床 58
患者摆位装置的一般要求 59
患者摆位校验的方法 60
室内数字式X线照相术 60
室外CT 61
不透X线标记 61
眼部治疗成像 61
容积摆位 61
超声成像 62
室内CT 62
锥形束CT 62
几何学考虑 63
重建 63
其他问题 63
重带电粒子应用中锥形束CT的缺点 63
备用方案 63
质子放射照相 63
现场正电子断层照相法 64
重复四维-CT 64
总结和展望 64
第八章 计划设计 66
第八章A——系统和优化原理 66
散射质子射野 66
射线生成 66
散射质子射野 68
靶区考虑 71
剂量特性 72
调强质子治疗 76
第八章B——被动散射 82
前列腺 82
泪腺 84
大椎体肿瘤 86
头颈 90
第八章C——调强质子治疗 93
调强质子治疗 93
治疗计划 94
调强质子治疗照射方式：计划退化的问题 95
调强质子治疗和单野均匀剂量计划——有差异吗？ 97
调强质子治疗——案例研究 99
总结 99
致谢 99
第九章 质子放射治疗的临床问题 101
质子放射治疗在当今高科技放射治疗技术中的临床作用 103
均衡和随机临床试验 103
临床医师无法预测随机临床试验的结果 103
质子与光子随机临床对比试验 104
质子剂量递增的随机研究 104
质子和放射治疗技术进展 105
影像引导 105
靶区界定 105
治疗计划验证和适应性治疗 105
质子辐照范围的优化（合理使用质子放射范围的末端剂量） 105
质子放射治疗的成本 105
第十章 重带电粒子放射治疗的经验概述 108
重离子的物理和放射生物学特性 108
物理特性 108
生物学特性 109
碳离子放射治疗的潜在优势 109
剂量分布 109
改善治疗增益比 109
低分割放疗 110
癌转移的潜在抑制 110
NIRS的碳离子治疗设施 110
重离子放射治疗的治疗计划 110
重离子放射治疗的临床效果 111
头颈部肿瘤 111
颅底肿瘤 112
非小细胞肺癌 112
肝细胞癌 112
前列腺癌 113
骨与软组织肿瘤 113
直肠癌（术后盆腔复发） 114
宫颈癌 114
胰腺癌 115
眼部肿瘤 115
脑肿瘤 115
总结 115
第十一章 儿童肿瘤 118
儿童肿瘤的放射治疗 118
质子治疗儿童肿瘤 118
减少早期反应（急性反应） 118
减少晚期反应 120
第二原发肿瘤 120
生长 121
神经认知毒性 121
耳毒性 122
质子调强放射治疗 122
具体病种 122
髓母细胞瘤 122
治疗技术 123
横纹肌肉瘤 123
治疗技术 123
视网膜母细胞瘤 125
治疗技术 126
颅咽管瘤 126
治疗技术 127
低级别胶质瘤 127
治疗技术 127
室管膜瘤 128
治疗技术 128
治疗儿童的临床问题 128
使用质子治疗儿童患者的潜在成本优势 128
生存质量 129
治疗儿童的实际问题 129
第十二章 中枢神经系统疾病 132
体位固定和治疗计划 132
中枢神经系统分次质子放射治疗固定技术 132
中枢神经系统质子立体定向放射外科固定技术 132
中枢神经系统质子放射治疗的治疗计划和实施 133
良性疾病 134
动静脉畸形 134
隐匿性脑血管畸形 136
前庭神经鞘瘤（听神经瘤） 136
垂体腺瘤 137
脑膜瘤 138
恶性疾病 139
低度恶性胶质瘤 139
高度恶性胶质瘤 139
中枢神经系统组织治疗相关的不良反应 140
第十三章 眼部肿瘤 142
质子放射治疗的基本原理 142
患者的选择 142
诊断、分期以及靶区定义 143
质子治疗 143
治疗计划的制订 143
患者的固定方法 144
图像引导和靶区确认 144
分割方式 145
临床结果 146
局部控制率 146
黑色素瘤相关的死亡率 147
视力敏感度 147
眶内容物剜除 148
并发症 148
碳离子放射治疗 149
总结和展望 149
第十四章 颅底和颈椎肿瘤 152
局部控制及生存 153
软骨肉瘤 153
脊索瘤 154
副作用 155
预后因素 156
病理特点 156
肿瘤大小的预后价值 156
高放射剂量与疗效的相关性 156
适当靶区覆盖的重要性 157
年龄或性别的预示作用 157
延迟质子治疗对控制率的影响 157
碳离子放射治疗 157
其他放射治疗技术 158
总结以及治疗方案的确定 158
预后指标的总结 159
质子放射治疗的概念 159
术后质子放射治疗的适应证 159
第十五章 骨和软组织肿瘤 162
软组织肉瘤的放射治疗 162
脊椎或椎旁软组织肉瘤 163
质子治疗 163
质子放射治疗技术 164
正常组织剂量限制 166
调强质子放射治疗 166
重离子放射治疗 167
治疗技术 167
尤文肉瘤 168
腹膜后软组织肉瘤 169
治疗技术 170
骨盆软组织肉瘤 170
治疗技术 171
肢体软组织肉瘤 171
治疗技术 171
第十六章 头颈部肿瘤 174
第十六章A 上颌窦和鼻腔 174
概况 174
流行病学 174
病理学 174
自然发展史 174
诊断和分期 175
一般处理原则 175
带电粒子治疗的优势 175
治疗计划比较的研究 175
临床治疗效果 176
质子治疗 176
轻离子治疗 177
碳离子治疗 177
日本国立放射医学综合研究所（National Institute of Radiological Sciences,NIRS） 177
德国Gesellschaft für Sehwerionenforschung（GSI） 177
治疗技术 177
固定体位和摆位 177
患者资料的收集 178
靶区定义 178
摆位验证——图像引导 178
照射技术 178
质子治疗 178
碳离子治疗 178
剂量、分割和剂量限制 179
质子治疗（MGH的经验） 179
碳离子治疗的经验 179
危及器官的毒性 179
视通路 179
脑毒性 180
特殊组织学类型的治疗 180
鳞癌、未分化癌和腺癌 180
囊腺癌 181
质子治疗 181
碳离子治疗 182
嗅神经母细胞瘤 182
质子治疗 182
黏膜黑色素瘤 183
总结 183
第十六章B 鼻咽部 185
前言 185
解剖 185
流行病学 185
病因学 185
病理学 186
肿瘤的自然病程 186
局部侵犯 186
淋巴蔓延 186
血行转移 186
临床表现 187
诊断评估 187
质子束流放射治疗 187
治疗模拟定位 188
靶区勾画定义 188
处方剂量 188
治疗计划和照射方法 189
治疗效果 189
二维放射治疗同时并用化疗 189
IMRT 189
质子束流放射治疗或IMRT同时并用化疗 190
未来发展方向 190
第十六章C 口咽、口腔和唾液腺 191
概论 191
口咽和口腔肿瘤 192
背景 192
质子 193
LLUMC应用的治疗方法 193
LLUMC治疗近况 194
中子 194
高线性能量传递（LET）的带电粒子 195
唾液腺肿瘤 195
背景 195
治疗方法 195
质子 195
质子的治疗方法 195
中子 195
高LET的带电粒子 196
第十七章 前列腺癌 198
现代质子治疗技术 199
质子治疗前列腺癌的临床研究 200
临床上第一个前列腺癌的质子治疗研究 200
第一个前列腺质子治疗的随机试验 201
采用前列腺特异性抗原筛查之后前列腺癌的质子束治疗 202
第二个随机研究 202
质子束与其他高剂量技术的比较 203
临床研究 203
计划比较研究 204
总结 205
碳离子束治疗 205
第十八章 肺癌 207
治疗计划比较 207
剂量因素 208
临床治疗计划 208
临床结果 209
总结 211
第十九章 胃肠道恶性肿瘤 212
肝细胞癌 212
质子放射治疗 213
生存率、局部控制率及治疗并发症 213
重复的质子束治疗 215
筑波目前采用的治疗技术 217
评论 217
碳离子放射治疗 218
碳离子束的初步临床试验 218
治疗的毒副作用 218
碳离子的疗效 218
带电粒子放射治疗的患者选择 219
前景展望 219
食管癌 220
生存率、局部控制率和并发症 220
筑波目前采取的治疗流程 221
评论 222
胰腺癌 222
碳离子放射治疗的临床试验 222
毒副作用 222
疗效 222
前景展望 223
直肠癌术后复发 223
碳离子放射治疗的临床试验 223
毒副作用 223
疗效 223
前景展望 223
总结 223
第二十章 妇科肿瘤 225
粒子束放射治疗的优势 225
宫颈癌的中子治疗 225
肿瘤放射治疗协会的研究 225
宫颈癌的锎252中子近距离放射治疗 226
日本国立放射医学综合研究所的宫颈癌中子治疗的Ⅰ期和Ⅱ期研究 226
宫颈癌的质子束放射治疗 226
治疗计划研究 226
临床结果 226
宫颈癌的碳离子放射治疗 228
日本国立放射医学综合研究所的碳离子治疗 228
治疗计划 228
碳离子束的治疗剂量 229
治疗方案 229
临床结果 230
预后因素 233
子宫内膜及宫颈腺癌 233
第二十一章 乳腺癌 236
乳腺放射治疗的远期效应 236
早期乳腺癌的治疗 237
部分乳腺照射 238
局部晚期乳腺癌的治疗 239
效益分析 241
总结和研究展望 241
第二十二章 质子在淋巴瘤治疗中的潜在作用 244
霍奇金淋巴瘤伴纵隔大肿块 244
纵隔淋巴瘤的治疗 245