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  什么是質(zhì)子重離子治療
  
  2021-05-14 來(lái)源：全球腫瘤醫(yī)生網(wǎng)
  
  質(zhì)子重離子治療是什么意思,質(zhì)子重離子可以治療哪些腫瘤,質(zhì)子重離子治療適應(yīng)癥
  
  放療是重要的腫瘤治療方式，但放療的不良反應(yīng)限制了放療的劑量，也限制用于臨近重要器官的腫瘤。近年新興的放療技術(shù)，如質(zhì)子治療、重離子治療經(jīng)常出現(xiàn)媒體報(bào)道之中，這些新興的放療方式跟傳統(tǒng)放療有何不同?為什么這些媒體吹爆的放療技術(shù)一直無(wú)法推廣?
  
  傳統(tǒng)放療技術(shù)的缺陷
  
  放療目前常用的是光子和電子，經(jīng)過(guò)治療機(jī)或者加速器，產(chǎn)生x射線，和放射性元素產(chǎn)生的阿爾法，伽馬，β射線，利用射線產(chǎn)生的電離輻射對(duì)惡性腫瘤和一些良性病變進(jìn)行治療的方法。但傳統(tǒng)放療有個(gè)毛病，就是這些射線隨進(jìn)入身體深度能量遞減，就是看著總體輻射能量大，但能量大的位置通常在人體淺表，到了人體深部的腫瘤反而能量小了。為了克服這個(gè)毛病，治療一般由物理師使用治療系統(tǒng)計(jì)算，設(shè)計(jì)好從多個(gè)方向以較低能量的射線疊加照射癌組織，讓放射能量在人體深部腫瘤處匯聚，以減少對(duì)健康組織的影響和保證有足夠的放射能量投射到腫瘤組織上。
  
  但是這些射線穿透力強(qiáng)，像子彈一樣把腫瘤打個(gè)“透心涼”后還能繼續(xù)前進(jìn)，對(duì)整個(gè)照射路線經(jīng)過(guò)的所有身體組織都造成影響，這就是放療會(huì)產(chǎn)生各種不良反應(yīng)的主要原因。
  
  圖一普通放療，射線穿透腫瘤后依然有不低的能量，影響身體正常組織
  
  定點(diǎn)爆破的質(zhì)子、重離子治療
  
  如果說(shuō)傳統(tǒng)放療像子彈，那么質(zhì)子、重離子治療就像定點(diǎn)爆破。質(zhì)子治療，用質(zhì)子束治療，質(zhì)子的能量是電子的1800多倍。這就意味著質(zhì)子的打擊效果相當(dāng)于1800個(gè)電子的效果，如果電子放療是子彈，那么質(zhì)子放療就是炸彈了。重離子治療呢，一般是用碳原子治療，其質(zhì)量比質(zhì)子就更大了，能量上限自然更大了。
  
  雖然質(zhì)子、重離子能量比傳統(tǒng)放療的光子、電子、伽馬射線等要大很多，但不良反應(yīng)卻輕微很多。這是因?yàn)橘|(zhì)子、重離子有個(gè)重要的物理特性叫布拉格峰，其能量釋放并不是像光子、電子等一樣，直來(lái)直去，隨著深度衰減，而是在特定的深度釋放大多數(shù)能量，因此對(duì)于照射經(jīng)過(guò)的健康細(xì)胞影響相對(duì)更小。所以質(zhì)子、重離子治療相比傳統(tǒng)放療就是炸彈，而且是可以在腫瘤處定點(diǎn)爆破的炸彈。
  
  圖二不同射線能量釋放模式，可見(jiàn)質(zhì)子線和重離子線的能量在深部病灶集中釋放后快速衰減，形成的能量釋放高峰即布拉格峰。
  
  那么質(zhì)子治療和重離子治療又有什么區(qū)別呢?前面我們講過(guò)重離子的能量比質(zhì)子更高，所以重離子線對(duì)腫瘤細(xì)胞DNA的破壞比質(zhì)子線更大，可以把腫瘤細(xì)胞DNA打到雙鏈斷裂。我們知道DNA是由兩條鏈構(gòu)成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，光子、電子、質(zhì)子等一般可以把腫瘤細(xì)胞DNA打到單鏈斷裂，單鏈斷裂相對(duì)容易修復(fù)，腫瘤細(xì)胞有更大可能存活，可能九死一生，而雙鏈修復(fù)就難以修復(fù)，腫瘤細(xì)胞基本十死無(wú)生。
  
  圖三 X光(X-ray)、質(zhì)子束(Proton beam)、重離子(碳)束(Carbon-ion beam)轟擊DNA示意圖，可見(jiàn)隨著粒子質(zhì)量越來(lái)越大，對(duì)DNA的破壞越來(lái)越大。
  
  雖然重離子治療對(duì)腫瘤的殺傷效果比質(zhì)子治療更好，但不良反應(yīng)也可能更大。如果我們細(xì)心觀察圖二，可以發(fā)現(xiàn)重離子在腫瘤病灶釋放能量后，雖然能量也快速衰減，但在腫瘤背面有一個(gè)能量釋放的小平臺(tái)，說(shuō)明重離子線穿透腫瘤后依然有一定的能量殘余，會(huì)對(duì)腫瘤背面的身體正常組織有一定的影響。
  
  此外，質(zhì)子治療中心建設(shè)成本高昂，而重離子治療中心的經(jīng)濟(jì)投入更是質(zhì)子治療中心投入的2~3倍，維護(hù)保養(yǎng)成本更高，也嚴(yán)重限制其應(yīng)用。
  
  質(zhì)子治療、重離子治療適合誰(shuí)
  
  質(zhì)子治療特別適合于下述患者：兒童腫瘤、有長(zhǎng)期生存可能的腫瘤、需高劑量照射但與正常器官臨近需要保護(hù)的腫瘤，如前列腺癌、頭頸腫瘤、腦腫瘤、肺癌、肝癌等。另外，對(duì)老年患者，或因并發(fā)心肺疾病不適合手術(shù)的患者，或連常規(guī)光子放療都無(wú)法耐受的患者，提供了一種無(wú)創(chuàng)治療的機(jī)會(huì)。
  
  重離子治療腫瘤的研究主要在日本國(guó)立放射醫(yī)學(xué)研究所(NIRS)和德國(guó)國(guó)家重離子研究所(GSI)進(jìn)行。NIRS和GSI的臨床試驗(yàn)表明：碳離子治療，對(duì)抗拒光子放射腫瘤的殺滅效應(yīng)更強(qiáng)，如骨和軟組織肉瘤、黑色素瘤、包含大量乏氧細(xì)胞的大體積腫瘤、高復(fù)發(fā)危險(xiǎn)的前列腺癌。
  
  質(zhì)子治療、重離子治療為何難推廣
  
  質(zhì)子治療、重離子治療作為新興放療技術(shù)難以推廣主要是成本高昂，性?xún)r(jià)比低。投資建設(shè)一個(gè)質(zhì)子治療中心的全部資金投入估計(jì)需要4~5億人民幣，同時(shí)維修保養(yǎng)設(shè)備也需要一個(gè)較大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，所以運(yùn)營(yíng)一個(gè)質(zhì)子中心的成本較大，而重離子治療中心則比質(zhì)子治療中心更為昂貴。由于建設(shè)維護(hù)成本高昂，質(zhì)子治療的費(fèi)用在15~20萬(wàn)人民幣之間，而且短期內(nèi)醫(yī)保也不可能覆蓋這個(gè)費(fèi)用。
  
  20多年質(zhì)子治療的臨床經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)：相對(duì)于光子放療，質(zhì)子治療能提高腫瘤控制率，減少放療的不良反應(yīng)，但是隨著光子放療技術(shù)的進(jìn)步，從腫瘤放療的適形性而言，光子調(diào)強(qiáng)放療能實(shí)現(xiàn)質(zhì)子治療的大部分功能。雖然光子放療的不良反應(yīng)更大、局部控制療效不如質(zhì)子重離子，然而光子放療被醫(yī)療保險(xiǎn)覆蓋，而質(zhì)子重離子治療的費(fèi)用昂貴，這個(gè)性?xún)r(jià)比是患者要考慮的一個(gè)問(wèn)題，特別是對(duì)那些有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移傾向的腫瘤，局部腫瘤的控制并不一定會(huì)轉(zhuǎn)化為生存期的延長(zhǎng)。
  
  總之以我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，質(zhì)子、重離子治療偏低的性比價(jià)使其與大多數(shù)患者無(wú)緣。
  
  理性看待質(zhì)子治療、重離子治療
  
  目前治療腫瘤較佳的模式是多學(xué)科綜合治療，既要有機(jī)地聯(lián)合全身治療和局部治療技術(shù)才能使患者獲得較佳的療效，同時(shí)又要將治療的不良反應(yīng)控制在較小范圍。全身治療包括化療、分子靶向治療、免疫治療、基因治療、中醫(yī)中藥，還有營(yíng)養(yǎng)和心理、精神支持。局部治療包括外科、血管介入、各種局部的毀損治療，如物理的高溫、冷凍和化療藥物局部治療。放療只是眾多局部治療手段的一種。不能認(rèn)為單靠質(zhì)子、重離子治療技術(shù)就能解決患者的腫瘤，只有把這個(gè)局部治療融合到綜合治療中去才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
  
  參考資料:
  
  1.蔣國(guó)梁，《對(duì)國(guó)內(nèi)質(zhì)子重離子放療熱的評(píng)述》，腫瘤防治研究 2017, Vol. 44
  
  http://html.rhhz.net/ZLFZYJ/html/8578.2017.03.001.htm
  
  2.https://www.cancer.net/navigating-cancer-care/how-cancer-treated/radiation-therapy/proton-therapy
  
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