本研究选题精准、方法创新、结论明确，其成果对优化乳腺癌术后质子治疗流程、实现个体化精准治疗、改善患者预后具有直接的推动作用和广泛的临床应用前景。本研究能够代表山东省肿瘤医院乃至我国在肿瘤质子治疗临床研究领域的创新水平。

本研究具有明确的临床问题导向与创新性，精准聚焦于质子乳腺癌根治术后放疗中的一个关键且易被忽视的临床问题——呼吸运动导致的胸壁浅表（皮肤）剂量不确定性。胸壁是术后复发的主要部位，该区域的剂量准确性直接关乎疗效与副反应。研究创新性地采用了实时体内剂量测定（IVD）技术，使用量子效应探测器（QED）在患者质子治疗过程中直接测量体表剂量，并与质子治疗计划系统（TPS）计算值进行比对。这种方法摒弃了传统的、依赖静态体模估算的模式，提供了真实治疗场景下的第一手剂量数据，研究方法本身具有显著的前沿性和技术创新性。

质子乳腺癌术后胸壁放疗是降低局部复发率的关键举措。调强放射治疗（IMPT）虽可实现剂量精准分布，但其治疗计划是基于静态CT图像制定的。在实际放疗过程中，患者的呼吸运动可致使胸壁持续起伏，这极有可能使实际照射至皮肤表面的剂量与治疗计划系统（TPS）所计算的理论剂量出现偏差。这种剂量偏差，特别是剂量不足的情况，可能会增加胸壁浅表区域的复发风险；而剂量过高则可能加剧皮肤不良反应。因此，量化呼吸运动对体表剂量的实际影响，是提高术后放疗精准度的一个关键且亟待解决的临床物理问题。

通过一个自制移动平台驱动人体胸廓体模，在前后方向上精准模拟了5、10、15、20毫米四种不同幅度的周期性运动，以此模拟乳腺癌根治术后患者由呼吸引起的胸壁运动。在此体模上，研究人员执行了与临床患者相同的质子治疗计划。在每一次模拟呼吸运动期间，于体模表面关键位点使用探测器直接测量所接收的表面剂量。通过系统比较运动状态下与静止状态（模拟屏气）下测得的剂量，并与治疗计划系统（TPS）计算的理论剂量进行比对，本研究成功建立了呼吸运动幅度与实际体表剂量偏差之间的量化关系，从而在可控条件下精确评估了呼吸幅度对剂量准确性的影响。

本研究通过创新的直接体表测量方法，首次在临床真实世界数据中验证了呼吸管理技术（DIBH）在保具体表剂量精度上的核心价值，并通过体模实验量化了不同呼吸幅度带来的风险等级。我们的工作为乳腺癌术后质子治疗的精准实施提供了重要的数据支持和决策依据：即通过评估患者的呼吸幅度，可以个体化地决定是否启用及如何启用呼吸管理策略，从而确保每一位患者胸壁靶区，尤其是易复发的浅表区域，都能接收到准确、足量的治疗剂量。

本研究源于研究者在临床实践中长期观察到一个核心矛盾：日益精密的放疗计划系统（TPS）与无法消除的患者生理运动（如呼吸）之间的矛盾。这种矛盾在胸壁这类表浅靶区的照射中尤为突出，可能直接影响局部控制率与患者生活质量。我们的工作，正是为了直面并量化这一矛盾，为精准放疗的“最后一公里”提供实证依据。

本研究的核心价值，在于其“桥梁”属性——它连接了物理计划、技术执行与临床结局。

在方法论上，摒弃了仅依赖体模模拟或事后剂量重建的传统思路，创新性地将实时体内剂量测定（IVD） 这一“标准”质控工具，前瞻性地应用于乳腺癌患者的真实治疗过程中。通过量子效应探测器（QED），首次“看见”了在自由呼吸与主动呼吸控制（DIBH）两种状态下，胸壁表面实际接收剂量的动态图景。这种“临床实测”与“体模模拟”双路径验证的设计，既保证了研究的临床相关性，又实现了对“呼吸幅度”这一关键变量的精确控制与系统分析，使结论兼具临床适用性与物理严谨性。

研究得出的结论清晰、量化，且具有直接的临床转化潜力。揭示的现象与结论，其意义可能超越乳腺癌治疗本身。任何受呼吸运动影响的体部肿瘤的浅表靶区质子治疗，都可能面临类似问题。我们团队将继续深入探索，实现运动轨迹的实时监测与剂量补偿，最终目标是实现“实时追踪、剂量自适应”的精准治疗。

每一个严谨的临床研究背后，都始于一个朴素的临床疑问。这项关于乳腺癌术后质子治疗体表剂量分布的研究，其种子正源于放疗科医生和物理师在日常工作中的一次频繁对话。

在放疗计划室里，研究者制作的调强放疗（IMPT）计划日益精妙，剂量分布图堪称艺术品。然而，在治疗室，研究者看到的是有血有肉、会呼吸的患者。一位资深物理师常常凝视着计划系统上完美的等剂量曲线，又看向监控屏幕上随着呼吸起伏的患者胸廓轮廓，提出那个挥之不去的问题：“我们设计得这么完美的剂量，真的能一丝不差地‘画’在随着呼吸上下移动的皮肤上吗？尤其是对于那些胸壁很薄、术后皮肤紧贴肋骨的患者，一点偏差，可能就意味着剂量不足导致复发，或是过高引起严重的皮肤损伤。”这个疑问，从偶尔的讨论，变成了研究者必须用科学数据去回答的课题。

决心已下，但路径艰辛。最大的挑战在于“如何测量”。传统的胶片或热释光剂量计无法实现治疗中的实时读数，而体模实验虽可控，却无法完全复现真实人体复杂的生理状态和几何结构。研究者需要的是一把能在“动态”治疗过程中，直接“称量”出皮肤所受辐射剂量的“尺子”。这时，研究者注意到了量子效应探测器（QED）——一种可实时读数、体积微小的半导体探测器。将其引入乳腺癌放疗的体内剂量验证，在当时国内报道极少。研究者与工程师反复探讨其可行性，设计固定方式，确保这八枚小小的探测器能在患者治疗时稳固、舒适地贴在胸壁关键位置，又不影响正常的摆位和治疗流程。

另一条故事线是关于“呼吸”。研究者知道呼吸有影响，但影响到底有多大？是否有一个“安全”与“危险”的量化分界线？为了回答这个问题，物理师团队动手设计了一个可编程的移动平台。研究者用它驱动一个仿真的胸腔体模，精准地模拟出5 mm到20 mm不同幅度的“呼吸”。这个过程充满了工程试验的琐碎与坚持，无数次调试电机频率、运动轨迹，只为确保模拟的呼吸运动既符合生理规律，又能被精确控制和测量。当体模在治疗床上按照预设节奏“呼吸”，而加速器如期出束时，研究者仿佛在亲手“创造”并“观测”一个被量化的生理现象。

朱建  教授

通讯作者

博士，研究员，博导，山东省政府“泰山学者特聘专家”

现任山东第一医科大学附属肿瘤医院（山东省肿瘤医院）

放疗科第三党总支书记、放射物理技术科副主任、学科带头人

山东省医药卫生儿童肿瘤精确放疗重点实验室主任

第四批全国高校黄大年式教师团队成员

齐鲁卫生与健康杰出青年人才

获国家优秀留学人员奖学金

入选科技部“中法杰青”交流计划

法国雷恩大学 信号与图像处理专业 博士

东南大学 计算机科学与技术专业 博士

山东省抗癌协会医学物理技术分会 主委

山东省青年医务工作者协会医学物理技术分会 主委

中华医学会影像技术分会肿瘤影像专委会  副主委

中国医师协会毕业后教育委员会放射肿瘤分会  总干事

中国医师协会放射肿瘤医师分会青年委员会  委员

中国抗癌协会放射肿瘤学分会青年委员会 委员

主持国家重大科技专项课题1项，国家自然科学基金项目3项，国家博士后基金2项，山东省重点研发计划1项

获国家科技进步奖二等奖1项、山东省科技进步奖一等奖2项，中华医学科技奖二等奖1项

为首获山东省科技进步二等奖1项，山东医学科技一等奖1项

刘源

第一作者

山东省肿瘤医院放射物理技术科技术员

本硕毕业于山东第一医科大学放射医学专业

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