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放射治疗中,重离子能否替代传统放疗

发表于:2019-03-12作者: 尹云肖
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  摘要:在日益兴起的临床肿瘤综合治疗中,外科手术、化学疗法和放射治疗作为三大传统的治疗方式仍然有着不可替代的支柱地位,而随着科技的进步,重离子治疗作为目前放射治疗中尖端的技术,已开始逐渐走进临床并被大众所熟知。本文将重点分析重离子放射治疗的适应症、治疗的优势及我国最新的研究进展情况。

  重离子是指在化学元素周期表中原子质量重于氦元素且能被电离的粒子,如碳(12)、铀(238)、铁(56)等。重离子放射治疗是通过高能加速器使重离子加速到光速的70%左右,达到其高能的状态,这种状态就是所说的重离子射线所呈现的,然后利用高能重离子束穿透身体的组织障碍物,将重离子绝大部分的能量集中释放到人体相应的肿瘤部位,直接杀死肿瘤病灶的治疗方式。重离子治疗目前是国际上最先进的肿瘤放射治疗方式,被称为“治癌利器”、“定型定点爆破”。这种放疗技术为肿瘤患者提供了一种全新的、无创的选择其有效性和安全性,也在临床上得到了充分证明。

  

图1 重离子治疗示意图

(资料来源:国际粒子(质子)治疗协作委员会)

  重离子放射治疗适应症

  重离子放射治疗由于其高强的穿透性能,使得其适应症范围比普通放疗更宽阔。对于经过手术放化疗且已经无效的肿瘤患者来说,重离子射线可能会带来新的治疗机会。重离子放射治疗主要适应以下癌症种类:第一是对于早期的肿瘤患者,重离子放疗技术有着自身独特的优势,一般只需照射数次便可完成,相对于手术治疗而言能够更大程度的杀死肿瘤细胞,更好的减少肿瘤的复发和转移;第二是普通放疗无效的鼻咽癌、胃肠道肿瘤系统的肝转移,还有较为罕见的脊索瘤;第三是敏感区域肿瘤也是重离子治疗的范围,重离子放射治疗适用于复杂组织中的肿瘤,特别是安全第一的头部区域和周边正常组织对放射治疗敏感的区域,譬如:耳朵、眼睛和脑组织附近等。

  重离子放射治疗也存在其局限性,它是一种局部肿瘤的治疗方式,除了少数早期的肿瘤之外,其他肿瘤治疗需要联合其他方法,譬如联合靶向治疗、免疫治疗、内分泌治疗和化学治疗等。

表1 重离子放射治疗常见的适应症

  

(资料来源:中国知网)

  重离子放射治疗的优势

  重离子放射治疗方式与传统放射治疗方式相比有以下几方面优势:第一,穿透性能强,重离子以高能速度进入人体,有极强的穿透力,能量可以自由调节使射束达到人体组织的任意深度;第二,精确度极高,重离子质量较大,散射较少,减少了对周围正常组织的照射剂量,从而提高重离子治疗肿瘤的精确度;第三,治愈率极高,传统放疗过程中随着射线射入人体组织,其能量会逐渐衰减,而重离子作为带电荷的离子,以接近光速的优势速度进入人体组织,当达到特定肿瘤部位时,速度会突然降低并停止,释放出最大的能量杀死肿瘤细胞;第四,有较强的生物学效应,传统的放射线只能损害肿瘤细胞的DNA的单链,很容易得以修复。而重离子射线的生物学效应是传统射线的3倍左右,可以破坏肿瘤细胞DNA的双链,能够彻底的杀死肿瘤细胞。

  

图2 重离子线与传统射线相比

(资料来源:国际粒子(质子)治疗协作委员会)

  我国重离子治疗目前的研究进展

  我国相关研究机构早已对重离子治疗领域的进行了深入研究,并取得了可观的研究成果,值得一提的是近期拥有自主知识产权的医用重离子治疗系统临床试验完成,即将投产上市,就国产而言这是首例。其他还有一些不同技术层面上的突破,譬如:今年1月份北京大学物理学院用人工设计的双层纳米靶向材料,获得了高达580兆电子伏特(MeV)能量的碳离子,将飞秒激光加速重离子能量记录提高了两倍;中科院下属研究机构在碳离子辐射诱导增殖性细胞死亡研究上取得突破,为重离子治疗肿瘤研究提供了活体实验的证据;还有在重离子加速器研究装置(HIRFL)上首次成功加速能量为9MeV/u的7Li3+束流,为奇特核物理研究提供了关键的束流保障等,这些都标志着我国在该领域有了新的飞越。

  结语

  综上所述,重离子治疗作为放射疗法中最尖端的技术,适用于较多的癌症种类,与传统放射的治疗方式相比具有较为明显的优势。随着我国研发团队在重离子研究方向上的不断探索,重离子射线治疗必将成为肿瘤治疗领域中新的革命。

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