质子重离子治癌真的吗
- 发布时间:2019-02-07
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在第二次世界大战之后的几年里,伯克利实验室启动了离子-光束研究的主要项目。1946年欧内斯特•劳伦斯问和罗伯特·威尔逊在哈佛大学精确地计算了辐射屏蔽量,导致威尔逊认为,布拉格峰(大能量沉积)的强子相互作用产生的粒子包括质子束有被应用于放射治疗的可能性。因为有针对性的强子光束可以将几乎所有的能量投入到肿瘤中,并将其破坏,同时并不会像x射线治疗那样导致其他正常机体组织的损伤和破坏。
1994年,日本千叶的重离子医疗加速器开始了次全面的碳离子疗法临床试验,他加入了另外两个碳梁设施,日本计划建造更多更紧凑的碳离子加速器,用它更小的足迹作为原型。在德国,海德堡重离子治疗中心于2009年开业;在德国有超过400名患者的临床研究,先前记录了高达90%的使用碳离子束的治疗。在意大利、法国、奥地利和中国,离子束中心正在建设中。今天的重离子设施已经治疗了7000多名患者。毫无疑问,这些设备需要粒子加速器和精密的龙门装置来引导精确瞄准离子光束,这需要高昂的成本,所以这种技术在美国这样的发达国家却发展得十分缓慢。然而,随着经验的增长,成本迅速下降。在日本,新的Gunma设施的成本是其建模的HIMAC设施的三分之一。
当今质子治疗技术已经可以加速质子束或重离子来精确计算能量,也可以准确地针对肿瘤大小判断是否处于危险的形状或位置是在周围的脊髓或接近视神经或在大脑的中心。由于它们的物理和生物特性,离子束可以精确瞄准肿瘤细胞,同时尽量减少对周围组织的伤害。因此,质子重离子治疗是一个更好的选择,以避免高风险的手术,也可以避免其他形式的放射治疗带来更大的伤害,如x射线或药物的衰弱作用可能会不必要地影响身体的正常组织。对于某些种类的癌症,有效的治疗方法是不使用x射线或伽玛射线,而是使用离子的光束和原子的带电核心,包括氢离子(质子)和更重的离子(如碳和氖).
重型离子束具有多种优点,如反向剂量剖面、较高的相对生物效能、小波束宽度在粒子轨道末端增加能量沉积,它们可以很好地集中在肿瘤的体积上,增加相对生物有效性。光栅扫描过程能够对目标体积进行精确的三维扫描,从而得到有效的治疗。PET确保了光束位置的在线控制,光束可以定位于肿瘤,周围的组织仍然完好无损,这种控制系统和单独制造的屏障增加了患者的安全。各个临床试验数据显示,在这种治疗过程中,只有肿瘤细胞被杀死,正常的组织基本上没有被破坏,所以这种治疗方法也适合儿童和青少年。
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