特约撰稿人 ▏袁太泽,倪雅楠
全国肿瘤防治宣传周组稿 ▏中国抗癌协会肿瘤微环境专业委员会
放射治疗的发展已有一个多世纪的历史。时至今日,放射治疗已是恶性肿瘤重要的局部治疗方法之一,约有 70% 的癌症病人在治疗过程中需要接受放射治疗。
传统放疗的劣势
放射治疗是利用 α、β、γ 射线和各类 X 射线治疗机或加速器产生的 X 射线、电子线、质子束及其它粒子束治疗恶性肿瘤的一种方法。在传统的放射治疗过程中,由于射线本身的性质,它在杀死癌细胞的同时也对正常细胞带来损害。这就对患者产生了放疗后的毒副作用。另外,为了减轻放疗对正常组织的损害,放射治疗的剂量在一定程度上也受到限制,影响了肿瘤治疗的疗效。
质子治疗的优势
质子治疗是利用质子束所特有的“布拉格峰”特性的肿瘤治疗新技术。质子通过同步加速器加速到约光速的三分之二后,照射肿瘤组织,直接攻击癌细胞,切断癌细胞核内的两条 DNA 链,使受损的癌细胞不可修复。质子作为带正电荷的亚原子粒子,让质子束拥有优越的物理剂量分布,可使照射剂量集中停止到肿瘤部位。与传统放疗相比,质子治疗拥有无可比拟的优势。(图1)
△图 1 质子束与 X 射线辐射剂量分布
一、精确杀伤肿瘤
传统放射治疗中射线的能量是逐渐衰减的,有效到达患处的能量有限。而质子束具有“布拉格峰”的特性,其能量的释放可在人体深部的某一点达到最大值。这一特性可使其在病变的特定部位释放出最大能量,更好地保护了肿瘤周围的正常组织,达到最佳治疗效果。换句话说,传统射线在到达深部的肿瘤时已是强弩之末,而质子束却能“深入敌营”,实现“立体定向爆破”。同时,由于高能质子束的粒子微小、质量集中、在人体内散射少,这也减少了对周围正常组织的照射剂量,从而提高肿瘤治疗的精确度。
二、保护正常组织
在精确有效杀伤肿瘤组织的同时,质子治疗还能把放疗对正常组织的损伤降到最低水平。传统放疗 (光子治疗) 使用的 X 射线或 γ 射线射程无法控制,除了肿瘤细胞会受到照射外,肿瘤前方和后方的正常组织也会受到照射,导致放疗副作用的产生。而质子治疗由于“布拉格峰”的存在,能量集中释放,肿瘤前方的组织仅受到极小量的照射,而肿瘤后方和侧面的正常组织受到的照射几乎为零。这就可以有效保护人体正常组织,大大降低放疗的毒副作用。如在左侧乳腺癌治疗中,质子治疗很好地保护了邻近的心脏及肺组织 (图2);在全脑全脊髓放疗中,质子治疗显示出更明显的优势,胃肠道、心、肺受照剂量极低,大大减少了并发症及后遗症的发生(图3)。
△图 2 质子治疗与传统光子治疗
乳腺癌的放疗剂量分布比较
△图 3 质子治疗与传统光子治疗
在全脑全脊髓癌照射时的剂量分布比较
三、适用广泛,安全性高
质子治疗作为肿瘤治疗方法中最新、前途最为广阔的一员,其技术优势是全面的和日益扩大的。以笔形束扫描技术为基础,质子调强放疗具有与其他治疗方法相比更广泛的适用性(图4),特别是在光子治疗无能为力的领域展现出巨大的优越性。在眼部肿瘤、较大体积的深部肿瘤和对常规辐射 (光子射线、X 射线、电子射线及伽玛射线) 敏感性差的肿瘤治疗中,质子治疗都发挥了不可替代的作用。在儿童肿瘤和头颈肿瘤方面,质子治疗也有着难以超越的优势。
△图 4 质子治疗适应证
尽管国内最近几年质子治疗才比较火热,但其实质子治疗最早于 1946 年首次被提出。1988 年,质子治疗获得美国 FDA 的批准,从此开始在肿瘤治疗领域大放异彩。目前,全美有 30 多家质子治疗中心,包括 MD 安德森肿瘤中心、梅奥医院、佛罗里达大学质子中心及麻省总医院肿瘤中心等。全球已超过 20 万例患者接受了质子治疗,且取得了疗效好、副作用少的治疗获益。所以说质子治疗是一种成熟的安全性高的放疗技术。
图片信息来源于 MD 安德森癌症中心
专家介绍
袁太泽
广州泰和肿瘤医院
放疗科副主任
医学博士
中山大学肿瘤医院医学博士,从事肿瘤放射治疗 15 年。熟悉各种恶性实体肿瘤的放射治疗及综合治疗,熟悉各种放射治疗技术;擅长鼻咽癌等头颈部恶性肿瘤、中枢神经系统恶性肿瘤、肺癌、肠癌等恶性肿瘤的三维适形放疗 (3DCRT)、调强放疗 (IMRT)、立体定向放疗 (SBRT/SRS) 和影像引导放疗 (IGRT)。曾在佛罗里达质子中心访学,了解目前全球先进的放疗技术--质子治疗技术、流程及质控。2014-2016 年,在非洲加纳克里布教学医院放疗科参加援非任务,并在美国艾奥瓦大学癌症中心进行临床工作和学习。