近日，意大利特伦托质子治疗中心的一个研究团队宣布，他们首次成功使用了质子弧形治疗(PAT)这一新兴的质子输送技术进行了临床治疗，并在《医学物理学》期刊上发表了相关研究成果。
质子治疗目前主要采用铅笔束扫描(PBS)技术，该技术能够提供高度适形的剂量分布。然而，在可接受的治疗时间内，可发射的光束方向数量有限，这可能会影响PBS的发射效果。为了克服这一限制，PAT技术应运而生，它通过转向弧形轨迹来优化质子束的输送。
此次研究中，特伦托质子治疗中心的研究人员与RaySearch实验室的同事合作，针对10名头颈癌患者，比较了PAT计划与最先进的多野优化(MFO)PBS计划的剂量参数。他们发现，PAT计划显著改善了剂量适形性，降低了危及器官(OAR)的平均剂量，尤其是脑干的剂量降低最为明显。此外，PAT还显著降低了发生口干症的风险，并略微降低了其他正常组织并发症概率(NTCP)终点。
为了验证临床PAT的可行性，研究人员在临床机架上为一名患者实施了MFO和PAT计划，并发现两种技术的发射时间相似。这一结果促使团队开始将PAT技术应用于临床治疗。到目前为止，已有9名患者接受或正在接受PAT治疗，其中包括5名头颈部肿瘤患者、3名脑肿瘤患者和1名胸癌患者。
特伦托质子治疗中心主任Frank Lohr和副主任Marco Cianchetti表示，离散化PAT计划几乎完全保持了其所衍生的原始动态弧计划的最佳剂量特性，因此无需等待全弧技术的成熟即可将潜在优势投入临床使用。他们指出，目前唯一的缺点是治疗速度还达不到全动态弧所能达到的速度。
此次PAT治疗均使用了该中心的IBA ProteusPlus质子治疗装置和现有的临床工作流程。研究人员表示，通过将弧形计划转换为具有多束的PBS计划，整个临床链不会改变，并且计划可以在现有系统上实施。这意味着基本上每个质子中心都可以使用当前的硬件设置提供PAT治疗。
目前，研究人员正在分析患者的急性毒性数据，以确定PAT是否能降低毒性。他们还希望进一步缩短给药时间，并简化肿瘤信息系统和治疗控制系统之间的工作流程，以使PAT技术在未来更具竞争力。
