重離子散射治療——“隔空”腫瘤療法

重離子腫瘤治療分淺層腫瘤治療和深層腫瘤治療，對肺癌、肝癌乃至醫(yī)學(xué)界最頭疼的黑色素瘤，局部控制率在80％以上。這在腫瘤治療領(lǐng)域是一個非常激動人心的數(shù)字。

據(jù)新華網(wǎng)報道，就在2015年12月，我國首臺自主研發(fā)的醫(yī)用重離子加速器在甘肅省武威市成功出束，達(dá)到了設(shè)計指標(biāo)。中國成為繼美、日、德之后第四個自主擁有重離子治癌技術(shù)，并把這項技術(shù)成功應(yīng)用于臨床的國家。

這臺重離子加速器能引起全民的廣泛關(guān)注，源于它能精確有效地殺死癌細(xì)胞。重離子治療能極大地減少癌癥治療中傳統(tǒng)放療帶來的副作用、并發(fā)癥和后遺癥，對邊界清晰、沒有擴散的腫瘤有很好的治療效果，并且沒有明顯的副作用。

（來源：人民日報）

“隔山打牛”，精準(zhǔn)攻擊

長期以來，人類為了戰(zhàn)勝惡性腫瘤，即癌癥，采用了手術(shù)切除，化學(xué)藥物治療，放射治療，免疫治療以及近年正在研究的基因療法等不同手段。其中，放射治療是治療腫瘤的主要手段之一。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常規(guī)的放療采用的是電子束、X射線和γ射線等輕粒子射線，它們在治療部分腫瘤時表現(xiàn)出較好的療效。但是在放射線殺死癌細(xì)胞的同時，也會造成明顯副作用：周圍健康細(xì)胞也會被殺死，組織會受到較大損傷。這是因為這些輕粒子射線進(jìn)入人體后，粒子對沿途正常細(xì)胞的部分亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞膜、DNA等，造成電離和破壞，進(jìn)而殺死細(xì)胞。

為了避免對腫瘤周圍正常組織造成不必要的損傷，有時不得不把總劑量減低。但這又導(dǎo)致腫瘤區(qū)得不到足夠的照射劑量，很多癌細(xì)胞未被殺死，給患者留下復(fù)發(fā)的后患，極大地降低了腫瘤的治愈率。根據(jù)蔡偉民研究員在香山科學(xué)會議上發(fā)布的數(shù)據(jù)，在所有的常規(guī)放療病人中，約有1/3病人局部腫瘤未控。另有報告，美國每年有10萬病人由于局部癌瘤未控而導(dǎo)致治療失敗。

然而，重離子治療與以上這些輕粒子射線治療不同。

重離子在加速器中獲得動能并射入人體后，不會像輕粒子射線那樣逐漸衰減。離子束在初始階段穿越正常組織時的劑量沉積很小，側(cè)向散射小，劑量主要沉積在其射程末端，即“布拉格峰”。也就是說，在到達(dá)病灶之前，重離子對途經(jīng)的正常組織影響很小，只有到達(dá)射程末端時才會出現(xiàn)一個劑量損失高峰——“布拉格峰”，位于“布拉格峰”的病灶會受到絕大部分劑量的攻擊。這種避開正常組織、打擊后方病灶的方式可不就是“隔山打牛”嗎？

這個高峰會把大部分劑量在很小的空間里釋放，其尺度只有毫米量級，波及面更窄因而控制更精準(zhǔn)。通過成像技術(shù)獲知腫瘤的精確位置后，控制入射離子能量和離子束，精準(zhǔn)地三維掃描整個病灶，這樣就能實現(xiàn)對腫瘤的精準(zhǔn)打擊而不殃及周圍的正常細(xì)胞。

除了以上兩個特點，重離子散射治療還有很多優(yōu)勢。比如說:重離子能量更高，具有高的相對生物學(xué)效應(yīng)，對常規(guī)射線不敏感的乏氧癌細(xì)胞也有很強的殺傷作用。而且治療的療程短，病人無痛苦，不需要術(shù)后恢復(fù)。對于病患身體不適合手術(shù)治療或者腫瘤所在位置很難進(jìn)行手術(shù)、容易帶來損傷和副作用的腫瘤，如顱內(nèi)膠質(zhì)瘤等，重離子治療是更好的選擇。

既是大科學(xué)裝置，也是先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備

重離子加速器作為大科學(xué)裝置，在核物理研究領(lǐng)域是非常重要的設(shè)備。而它從科學(xué)研究到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化也是基礎(chǔ)研究造福人類的一個典范。

重離子治療裝置是目前世界上投資額最大、技術(shù)最為復(fù)雜的第三類醫(yī)療器械。并且重離子加速器的相關(guān)研究除了造福醫(yī)療事業(yè)之外，還在其它方面得到了應(yīng)用。

利用重離子束對作物開展輻射誘變可選育出優(yōu)良品系，科學(xué)研究中產(chǎn)生的不少新品種已經(jīng)不同程度地進(jìn)行了推廣種植，取得了顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益；重離子加速器還在納米材料、新功能材料及航天應(yīng)用方面取得了重要進(jìn)展。重離子加速器的基礎(chǔ)研究帶來的福利正惠及全人類。

（圖片來源：科技日報）

并非治癌“全能王”

重離子對某些常規(guī)射線抗拒的腫瘤、生長相對緩慢的腫瘤的治療預(yù)期很好。比如說治療顱內(nèi)膠質(zhì)瘤、肺癌、原發(fā)性的肝癌和前列腺癌等。由于必須精確定位，重離子散射治療的作用目標(biāo)一般是實體瘤。對于移動范圍小的臟器，現(xiàn)已有呼吸門控技術(shù)來輔助定位。

但是重離子散射治療也存在局限，對于移動范圍較大的腫瘤就束手無策。比如對于癌細(xì)胞已經(jīng)多發(fā)轉(zhuǎn)移的晚期腫瘤、癌細(xì)胞一直移動的血液系統(tǒng)腫瘤（如白血病、多發(fā)性骨髓瘤）和空腔臟器腫瘤（如食管癌、胃癌）等多種類型的腫瘤，重離子散射都無法有效改善患者的生存結(jié)局。不過科學(xué)家正在努力改善技術(shù)，減小重離子治療的局限。

總之，針對不同類型、不同時期的癌癥，需要綜合不同的治療方法，以達(dá)到最佳治療效果，改善患者生存質(zhì)量。（王懂）