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目的:比较鼻腔鼻旁窦癌术后调强放疗(IMRT)、质子双散射放疗(DS-PBT)以及质子调强放疗(IMPT)的靶区以及正常组织的剂量分布。材料和方法:选取2012年10月至2014年5月在佛罗里达质子中心行术后放疗的鼻腔鼻旁窦癌患者8例,其中男性5例,女性3例,中位年龄59岁(43-76岁)。8例患者采用Eclipse治疗计划系统制定质子双散射放疗计划,同时采用Raystation治疗计划系统制定光子调强放疗计划及质子调强放疗计划。对这三种计划的靶区覆盖、靶区剂量最大值(Dmax)、最小值(Dmin)、平均值(Dmean),适形指数(conformal index,CI)、均匀指数(homogeneity index,HI),以及正常组织的平均剂量(Dmean),最大剂量(Dmax)、最小剂量(Dmin)、非靶区(nontargetbody)的剂量体积以及剂量体积关系曲线(DVH)进行比较。结果:IMRT、D-PBTS以及IMPT计划均能提供临床可接受的靶区覆盖:在所有病人中至少95%以上的PTV体积接受95%处方剂量。三种计划的靶区Dmin均大于95%处方剂量,但在IMRT以及DS-PBT计划中,靶区Dmax均明显高于IMPT计划,分别达处方剂量的110%以及111%,而IMPT计划的靶区Dmax仅为处方剂量的106%。对于V107,IMRT以及DS-PBT亦明显高于IMPT计划,分别为26.5%以及29.59%,IMPT仅仅为1.5%。适形指数方面,IMRT最优(CI=0.89),而IMPT在靶区剂量分布的均匀性方面(HI=1.061)最优。大脑、脑干颞叶的受照剂量方面,三种计划均为超出最大限量。IMRT、DS-PBT、IMPT的大脑平均受照剂量为:15.09Gy、5.32CGE、4.42CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:12.3、P<0.001),对比IMRT,DS-PBT放疗(P=0.018)以及IMPT放疗(P=0.03)均能明显减少大脑受照平均剂量;IMRT、DS-PBT以及IMPT的脑干平均受照剂量为:33.54Gy、15.18CGE以及8.65CGE,(卡方值:12.3、P<0.001),与IMRT比较,DS-PBT计划(P=0.018)、IMPT计划(P=0.03)均明显减少脑干受照射的平均剂量。同侧颞叶,IMRT、DS-PBT以及IMPT平均受照剂量分别为:22.11Gy、13.10CGE、7.11CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:6.0、P=0.049),IMPT相对IMRT能明显降低受照射的平均剂量(P=0.043),IMRT对比DS-PBT以及IMPT对比DS-PBT无明显差异统计学差异(P值均为0.662)。对侧颞叶,IMRT、DS-PBT、IMPT三种计划平均剂量分别为:18.60Gy、0.91CGE、4.83CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:6.0、P=0.049),DS-PBT相对IMRT能明显降低受照射的平均剂量(P=0.043),IMRT对比IMPT以及DS-PBT对比IMPT无明显统计学差异(P均为0.662)。在视觉器官受量方面,同侧视觉器官中的晶体、视神经、视网膜三种计划均超过最大限制剂量。对侧晶体三种放疗计划均已超出最大限制量,对侧视神经最大剂量方面,IMRT、DS-PBT以及IMPT三种计划分别为53.25Gy、36.21CGE以及54.72CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:12.3、P<0.01),DS-PBT计划显著低于IMRT(P=0.018)以及IMPT计划(P=0.003)。IMRT、DS-PBT以及IMPT在对侧视神经平均受量分别为:39.00Gy、19.13CGE、38.20CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:12.3、P<0.01),DS-PBT计划显著低于IMRT(P=0.003)计划以及IMPT计划(P=0.018)。IMRT、DS-PBT以及IMPT在视交叉的平均受量分别为:46.28Gy、22.53CGE以及35.65CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:13.3、P<0.01),DS-PBT计划明显优于IMRT计划(P=0.001),IMRT计划对比IMPT计划无统计学意义(P=0.401),DS-PBT对比IMPT无统计学差异(P=0.073)。肿瘤双侧内耳,同侧腮腺均值、对侧腮腺均值以及V30三种计划均未超出最大限制量,同侧腮腺的V30,DS-PBT计划超出限制量。同侧内耳的平均剂量分别为:38.82Gy、40.14CGE、26.12CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:8.0、P=0.018),IMPT计划显著低于IMRT计划以及DS-PBT计划(P值均为0.023),同侧内耳的最大剂量,三者分别为:42.28Gy、43.47CGE以及32.03CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:12.3、P<0.01),IMPT显著低于DS-PBT(P=0.002),IMRT对比IMPT无明显差异(P=0.544),DS-PBT对比IMRT无统计学意义(P=0.098)。IMRT、DS-PBT以及IMPT在对侧内耳平均剂量分别为:30.23Gy、5.45CGE以及19.09CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:12.3、P<0.01),DS-PBT显著低于IMRT计划(P<0.001),对比IMPT无统计学差异(P=0.184),IMRT与IMPT间比较无统计学差异(P=0.184);在对侧内耳的最大剂量上,三种计划分别为:33.47Gy、9.86CGE以及23.62CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:12.3、P<0.01),DS-PBT计划亦显著低于IMRT(P=0.002),对比IMPT计划无明显统计学差异(P=0.544),IMRT与IMPT计划间比较无统计学差异(P=0.098)。同侧腮腺的V30,IMRT、DS-PBT以及IMPT计划分别为:17.70%、55.10%、10.75%,但统计学上三种计划无明显差异(卡方值:5.5、P=0.05)。对侧腮腺的平均受量,IMRT、DS-PBT以及IMPT均未超出最大限制量,分别为:15.82Gy、7.68CGE、14.25CGE,三者间比较有统计学差异(卡方值:9.8、P<0.01),DS-PBT计划明显优于IMRT(P=0.008),对比IMPT无统计学意义(P=0.073),IMRT与IMPT间比较亦无统计学意义(P=1)。靶区外受照组织的剂量(nontargetbody),对于在受照剂量低于20Gy时,DS-PBT以及IMPT技术较IMRT计划均明显减少了照射体积(P均<0.05),在20至40Gy照射范围IMPT技术较IMRT计划明显减少了照射体积(P<0.05),但DS-PBT对比IMRT减少照射体积不明显(P>0.05)。结论:鼻腔鼻旁窦癌的IMRT计划、DS-PBT计划、IMPT计划均能提供满足临床的靶区覆盖,IMRT在适形指数方面有优势,IMPT在靶区均匀性方面更有优势。质子放疗的DS-PBT计划以及IMPT计划不同程度地较IMRT计划降低了正常组织平均剂量和最大剂量以及非靶区体积的低剂量照射范围,两种计划在危及器官的剂量限制各有优势。而三种计划均在同侧晶体、视神经以及视网膜,对侧晶体接受的最大剂量超出了限制量。