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114學年度 MINT 計劃25_陳芳馨教授1

基於正子發射斷層儀於質子治療的劑量驗證

陳芳馨 副教授     陳仁焜 副研究員

E-mail fanghsin@mx.nthu.edu.tw
招收學生學籍 ■ 碩士班
輻射生物實驗室

  質子治療是一種先進的癌症治療方法。與傳統使用 X 光的放射治療不同,質子治療使用質子粒子來攻擊腫瘤。質子治療的獨特之處在於它的「布拉格峰」特性。這意味著質子可以在到達腫瘤時釋放最大能量,同時減少對周圍健康組織的傷害。想像一顆子彈,它能夠穿過組織而不造成過多傷害,只在到達目標時爆炸。然而,質子治療的精確度非常重要。如果質子射程有哪怕幾毫米的誤差,可能會導致腫瘤接受的劑量不足,或是重要器官受到過量輻射。這種不確定性是目前限制質子治療更廣泛應用的主要原因之一。造成射程不確定的因素有很多,包括質子束的物理特性、治療計劃的制定、生物效應,以及病人自身的因素等。因此發展一套可視化劑量分布的驗證方法,可確保每次治療時質子都能準確到達目標位置。這樣做可以更安全地減少周圍安全邊界,進一步降低對正常組織的傷害。

  本研究計劃旨在利用正子發射斷層掃描(PET)系統來驗證質子的實際劑量分布與射程。我們計劃發展並實踐三種基於 PET 的劑量驗證方法包括蒙地卡羅模擬計算、旋積計算和人工智慧深度學習。最終目標是實際為臨床場域發展同時制定出一套實際可行的質子治療劑量驗證方案。