日本质子重离子：质子治疗肿瘤的现状以及优势

　　质子改善肿瘤的现状以及优势

　　导语：经过近半个世纪的努力与发展,质子技术改善肿瘤已逐渐走向成熟。由于质子束有一个Bragg峰,能量大、穿透力强,途经的正常组织损伤小,用高度精确计算机技术控制可随意将Bragg峰调整到肿瘤区并释放大量能量。目前其他技术与之无可比拟,已成为世界各国优先发展和令人瞩目的肿瘤改善高新技术。

　　质子改善的分类

　　质子改善通常可分为3类,包括质子放射手术、眼部质子改善和较大照射野的质子改善。
       
       1.质子放射手术:质子放射手术也称质子刀,特点是改善一次或少数几次,将高剂量集中于较小的区域使靶区组织完全破坏。主要用于颅内良性小肿瘤、功能性神经疾病和动静脉畸形。质子刀分为两种方法进行:一种是能量不变,从不同的多个角度对病灶区照射,病灶中心剂量可达200Gy,产生急性凝固坏死等反应而达到改善目的;另一种则是调节质子束能量,使Bragg峰落到病灶区域,照射野可以少些。前一种方法一般多用于小的病灶(例如:直径<15mm),一次改善即可完成。而后一种则多用于多野多次、剂量不均匀的较大病灶。质子刀改善是质子改善中最原始的方法,美国、瑞典、前苏联均积累了丰富的经验。至1992年止,HCL已改善3 582例肢端肥大病患者和1 351例脑动静脉畸形的患者。

　  2.眼部质子改善:眼黑色素瘤是西方的多发病,过去的改善方法是摘除眼球,患者痛苦至极。质子改善可使90%以上患者保存眼球,5年局部控制率为96%,治愈率达80%以上。改善方法为8～ 9 d内进行5次改善,平均总剂量为70～ 80Gy。仅HCL和瑞士的Paul Scherrer研究所(PSI)改善眼球黑色素瘤达3 000例以上,获得良好的效果。

　  3.较大照射野的质子改善:提高和调节质子的能量及扩展质子的Bragg峰,使较大照射野的改善成为可能。较大照射野改善都采用分次照射的方法。MGH主要用于改善颅底软骨和脊索瘤,并确立了质子改善为颅底软骨和脊索瘤的首选改善方法。日本筑波大学质子医学研究中心在研究扩大质子改善应用方面做了大量的工作,他们试用质子改善肝癌、食管癌、肺癌,获得了良好的疗效。LLUMC应用于前列腺癌的改善,4年存活率达90%,每年改善患者总数超过500例。

　　质子改善的适应证

　　适应证:中枢神经系统肿瘤:孤立的脑转移灶(20Gy/次)、垂体瘤、脑动静脉畸形、脑膜瘤、听神经瘤、星形细胞瘤。颅底肿瘤:脊索瘤、软骨肉瘤。眼:脉络膜黑色素瘤、黄斑变性(14 Gy/次)、眼眶肿瘤。头颈部肿瘤:鼻咽癌(后程加速器放疗70Gy/5周,复发性70Gy/7周),局部晚期的口咽癌。胸腹部肿瘤:不能手术的Ⅰ、Ⅱ期肺癌,Ⅲ期肺癌(光子+质子51Gy/2周)、肝癌(每2周51Gy/10次)、食管癌。盆腔:前列腺癌、子宫肿瘤、不能切除的盆腔肿瘤、脊索瘤、软骨瘤。

　　质子改善与其他放疗技术的比较

　　1.与立体放射改善的比较:近年来,立体放射改善(γ刀、χ刀)已经广泛用于中枢神经系统肿瘤和良性疾病(如AVM)等。从目前的研究情况看,质子改善对小的肿瘤(< 26.0 ml)无明显剂量分布优势,而对较大的肿瘤、形状不规则的肿瘤和肿瘤位于脑组织周围者,质子改善优于其他改善方法,即可减少正常组织的损伤,而且改善计划设计时间也明显缩短。

　　2.与调强适形放疗的比较:调强适形放疗(inter-sity modulated 3-dimersional conformal radiation therapy,IMRT)是在普通高能直线加速器通过多叶光阑的运动,在三维改善计划系统的精确计划与控制下,实现照射高剂量区域与肿瘤或靶区的形状基本一致,减少周围组织的受量,提高靶区的剂量,目前被公认为是放疗最新技术之一。放射剂量学研究表明,对一个头颈部的肿瘤采用剂量为70Gy(100%)的常规放疗、调强适形放疗和质子改善时,腮腺可分别获得60Gy(86%)、23Gy(33%)、14Gy(20%)。由此可见,IMRT优于常规放疗,而质子改善又明显优于前两者。当然,目前质子改善也已经发展到多野照射、三维适形计划、补偿器(compensator)的束流调强,从而利用质子束Bragg峰的优越性可大大超过X线的各种改善。

　　3.与MM50ARTSTM装置的比较:MM50ARTSTM装置是新近开发的回旋加速器,其电子线和X线的能量都能达到50MeV,而且可以设置两个以上的改善机头。加大电子线能量的主要目的是既利用高能量射线提高最高剂量深度达到肿瘤部位,又能利用电子线的高剂量峰后锐减特性保护瘤后的正常组织,而提高X线的能量则主要是减少射线入射浅层剂量。此外,MM50ARTSTM装置可进行比较精确的调强适形放射改善。Brahme对各种能量的电子线、X线与以质子束为代表的其他离子束进行物理和生物学方面的比较研究,认为50MeV电子线和X线的剂量分布不能达到质子束为代表的其他离子束的优良程度,其LET则与质子束(160MeV)相等,并低于其他离子束。因此,50MeV电子线和X线的生物学效应与常规改善相似。

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