目前,恶性肿瘤治疗主要依赖于三大手段,即手术、化疗和放射治疗。放射治疗作为一种物理治疗手段,已有100多年的历史。然而当前常规的放疗技术如立体适形放疗(3DCRT)和调强放疗(IMRT)已进入瓶颈阶段。质子和重离子放疗的出现,使得现代放射治疗迈入了一个崭新的发展时代。

目前肿瘤放疗界普遍认为质子重离子治疗通过集成高能物理、加速器制造、计算机、自动控制等新技术应用于肿瘤的影像成像、放疗计划、设计、实施和质量控制,使肿瘤放疗的精确性达到当今最高水平,既能有效杀灭肿瘤细胞,又能最大限度保护周围健康组织,具有精度高、疗程短、疗效好、副作用小等优势,明显优于目前其它放疗技术。那么,关于质子重离子的那么疑问你知道多少?且听本文各位专家娓娓道来。

美国为何没有重离子?

1、肖国青(中国科学院近代物理研究所所长):

早在1975年美国劳伦斯•伯克利实验室(LBL)首先利用高能重离子加速器开始进行重离子放射治疗临床研究。LBL做试验使用的加速器很老旧且非常巨大,六层楼高度的建筑都装不下。试验发现碳离子对于前列腺癌和膀胱癌比较适合,但后来项目无法支持下去,当时实验室里很多来自日本、德国等国家的科学家迅速回国研发加速器。日本的重离子是1993年建成,1994年开始,德国是1997年开始,我国是70年代提出建重离子加速器,1993年做基础研究,重离子的优势显而易见。但重离子体积巨大,价格昂贵,且治疗人数有限,无法满足我国400万的肿瘤患者需求,所以仅靠重离子治癌是远远不够的。美国做了很多开创性的工作,比如重离子治癌的点子就是他们想的,做了很多基础工作,但是这个地基做完就换新方向了,在应用上欧洲、日本、中国做得更好一点。

2、辻井博彦教授(独立行政法人放射线医学综合研究所重粒子医科学中心医院院长):

美国、欧洲、日本对快中子治疗的研究有很长历史。上个世纪70到80年代几乎有二三十家快中子中心在运营,从临床结果来看,使用快中子治疗的患者副作用非常大。后来麻省总医院等在质子治疗方面做出了很多先导的工作。最近几年,美国开始重视重离子治疗的发展,斯坦福大学、加利福尼亚大学旧金山分校、德州大学西南医学中心,还有德州大学MD安德森癌症中心都在酝酿碳离子治疗的研究。时代在变化,在不久的未来,在美国也会有几家重离子治疗中心出现。

在众多重离子当中,为何选择碳离子用于癌症治疗呢?RBE是非常重要的因素,当离子的质量增高时,峰区增加,同时坪区同样增加,峰区和坪区的比值碳离子最大。当离子的质量大于碳离子时,坪区的RBE同样增加,峰区和坪区的比值要小于碳离子的比值,因此,综合考虑物理剂量分布和生物剂量分布,碳离子是最平衡的。

重离子、质子到底哪个适合中国?

1、蒋国梁教授(上海市质子重离子医院技术委员会主任):

质子的好处是治疗费用低,运营成本低。个人认为质子的优势就是物理学特性,特别是对儿童,儿童恶性肿瘤需要放疗时,使用质子可以减少正常组织受照剂量,让正常组织不受影响,几乎不会出现放射诱导的肿瘤。对于长期生存的儿童,可减少放射诱导的二次原发肿瘤的发生。但是对于大多数肿瘤来说,今天的光子IMRT都能做到,而IMRT的价格是500万美金。仁者见仁,智者见智。没有绝对的对错。

2、胡逸民教授(中科院协和医科大学肿瘤研究所肿瘤医院研究员):

质子在中国怎么发展?我认为要限量发展。质子对于儿童肿瘤的治疗还是需要的。中国的年轻人不要盲目追着美国跑,最先进的技术在欧洲和日本。碳离子治疗一定要使用旋转机架,肿瘤治疗无法只从三个角度照射。RBE是能量和深度的函数,现在RBE的计算有两个模型,一个是日本的模型,基于快中子的经验积累起来的,另一个是欧洲的模型,是根据能量的分布和衰减计算的,但是怎么测量,这需要中国的年轻科学家好好研究。

3、李强教授(中科院近代物理研究所医学物理研究室主任):

质子和重离子各有各的适应证,互不冲突。比如像儿童肿瘤,选择质子治疗更合适一点。重离子质量大,其后期反应更严重一些,对于预期生命周期很长的年轻患者来说,不但是疗效好,还希望他们生活质量高,这时候选择质子更加合适一些。对于难治性的、对放射抗拒的肿瘤,使用重离子治疗更能体现出优势。重离子治疗在技术发展当中,有一个成熟的过程,目前还有很多技术需要研究、完善、提高,希望与更多国内外机构合作进一步完善重离子技术。

美国的收费制度可能导致重离子巨大的投入无法收回,因此难以在市场经济体制下发展重离子治疗。

人才培养如何保证?

胡逸民教授:

第一,重离子的物理师和剂量师,基本概念上与常规放疗没有区别,要求更加精细一些。第二,相信自己的物理基础很好,清楚常规加速器细节和重离子加速器细节的区别和相同点。年轻基础好的人才会很快成长起来。


蒋国梁教授:


中国目前没有培养医学物理师的现状已经改变了。美国杜克大学昆山分校开展了医学物理学硕士项目。3年前复旦大学物理系已经开始培养医学放射物理师,第一批10人毕业,授予硕士学位,第二批招收10人,第三批也已经招收了,复旦大学在物理系框架下已经开始开设医用物理师专业了。


肖国青所长:


我们所也想了很多办法,所里有1000多人,研究生300人,培养了大量的重离子放射医学研究和放射生物研究的学生,这些人才都分散到全国作为种子。我们也和十几所大学合作,特别是武威也在新建大学。我们希望不仅仅培训医学物理师、医生、还有企业家,达不到国家标准设备就是一堆废铁。不要像美国搞快中子治疗一样,一窝蜂都上,如果喜欢重离子,就要好好了解,国内外都有很多装置,希望通过这个论坛能够让大家好好了解重离子。

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