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  什么是質(zhì)子刀,質(zhì)子放療的適應(yīng)征有哪些?
  
  2021-05-20 來源：全球腫瘤醫(yī)生網(wǎng)
  
  放療在腫瘤治療中扮演著非常重要的角色，根據(jù)WHO的統(tǒng)計(jì)約45%的腫瘤是可以治愈的，治愈的腫瘤中約40%是由放療治愈的。約70%的腫瘤患者在不同階段需要接受放療，但是我國整體接受放療的患者比例很低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年我國新發(fā)腫瘤429萬例，存活的腫瘤患者保守估計(jì)在1500萬，但是2015年我國接受放療的患者總計(jì)為91.9萬人次，可見我國腫瘤患者接受放療的比例之低。
  
  我國接受放療的患者比例低是多方面原因造成的，其中一個原因是大眾缺乏對放療的了解。而形形色色的各種放的“刀”也讓患者更為疑惑。為加強(qiáng)患者對放療的認(rèn)識，幫助患者選擇正規(guī)的放療，我們將分別對放療的一些設(shè)備進(jìn)行介紹。今天給大家介紹的就是粒子放療領(lǐng)域的放療設(shè)備質(zhì)子刀以及質(zhì)子放療。
  
  質(zhì)子放療概述
  
  從美國伯克利輻射實(shí)驗(yàn)室于1954 年首次對患者使用了質(zhì)子治療到現(xiàn)在，接受質(zhì)子刀放療的患者數(shù)目全球超過了10萬人。這一數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于常規(guī)光子放療，這是由于能夠?yàn)榛颊咛峁┵|(zhì)子放療的中心較少這一歷史原因以及費(fèi)用較為昂貴造成的。即使有這些限制，大量的臨床證據(jù)還是支持質(zhì)子放療的臨床使用，并鼓勵進(jìn)行持續(xù)的研究。
  
  此外，隨著質(zhì)子放療系統(tǒng)的成本下降和臨床獲益的增加，越來越多的患者將使用質(zhì)子放療。隨著這種變化，預(yù)期支持常規(guī)應(yīng)用質(zhì)子放療的臨床數(shù)據(jù)將會出現(xiàn)。迄今為止，支持質(zhì)子放療的大多數(shù)臨床證據(jù)來自前期非隨機(jī)試驗(yàn)。然而，越來越多的隨機(jī)試驗(yàn)已經(jīng)準(zhǔn)備開始或已經(jīng)在招募患者。
  
  質(zhì)子放療簡介
  
  射線以波或粒子的形式穿過空間或物質(zhì)并釋放能量(醫(yī)學(xué)上用于殺滅腫瘤)。比電子重的輻射統(tǒng)稱為粒子，如質(zhì)子和碳離子(也稱重離子，后續(xù)會發(fā)文介紹)。目前，以質(zhì)子放療為代表的粒子放療已經(jīng)成功的應(yīng)用于治療癌癥，是先進(jìn)的放療方式，也被稱為“質(zhì)子刀”。
  
  臨床治療中，這些質(zhì)子被加速到大約70%的光速，來轟擊位于身體內(nèi)部的腫瘤。由于粒子治療不象手術(shù)那樣要切開人體，因而不會引起疼痛。
  
  質(zhì)子放療對比光子的優(yōu)勢
  
  質(zhì)子因?yàn)椴祭穹?Bragg Peak)效應(yīng)，在放療物理劑量分布優(yōu)于光子。
  
  目前的X射線和伽馬線放射治療(適形放療、調(diào)強(qiáng)放療、伽馬刀、射波刀和Tomo刀等)用的是光子射線(X射線和伽馬射線)，當(dāng)射線達(dá)到腫瘤病灶時(shí)，射線經(jīng)過的所有腫瘤前后的正常細(xì)胞都會受到相當(dāng)嚴(yán)重的損傷，并且射線的力度也大大減弱，無法發(fā)揮其應(yīng)有的效力。這是現(xiàn)行放療的主要缺點(diǎn)。
  
  質(zhì)子放療用的是用粒子射線，特征是當(dāng)放射線達(dá)到一定深度時(shí)可以釋放出較大能量(布拉格峰)。只要將射線的較大能量調(diào)整到癌腫病灶上就可以集中照射病灶處而不會過多的損傷正常細(xì)胞。
  
  具體來講，光子放療射線進(jìn)出人體的劑量分布如下：腫瘤前后都有射線能力沉積。
  
  質(zhì)子放療射線進(jìn)出人體的劑量分布：腫瘤后方?jīng)]有劑量沉積。
  
  要說質(zhì)子放療對光子放療的劣勢的話，就是因?yàn)樵O(shè)備昂貴，因此治療費(fèi)用較光子貴很多。與此同時(shí)，要真正取得質(zhì)子對比光子的治療優(yōu)勢的話，質(zhì)子對放療醫(yī)生、物理師等的專業(yè)程度要求更高。
  
  質(zhì)子放療的適應(yīng)征
  
  凡是可以接受傳統(tǒng)放療(適形放療、調(diào)強(qiáng)放療和伽瑪?shù)斗暖煹?的腫瘤，通常都適用于質(zhì)子刀治療。因質(zhì)子刀放療具有“定向腫瘤爆破”的物理優(yōu)勢，對某些情況的腫瘤尤為適用。
  
  經(jīng)濟(jì)條件好的腫瘤患者，應(yīng)該盡可能尋求質(zhì)子刀的放療，以尋求較高的療效，和/或者更低的副作用。需要衡量質(zhì)子刀治療費(fèi)用的患者，如果符合下述重點(diǎn)適應(yīng)征情形，建議盡可能爭取質(zhì)子放療，以獲得更好的腫瘤控制及更少的放療副作用，并且從長期來看更加節(jié)省治療費(fèi)用。
  
  ●處于生長發(fā)育期兒童的惡性腫瘤，傳統(tǒng)放療有導(dǎo)致發(fā)育畸形和致癌的長期毒性，質(zhì)子放療在有效根治腫瘤的同時(shí)，能較大程度的保護(hù)正常組織、避免發(fā)生第二原發(fā)腫瘤。
  
  ●質(zhì)子放療可有效保全臟器功能和外觀的腫瘤，如眼睛腫瘤可避免眼睛剜出術(shù)、乳腺癌可良好保護(hù)乳腺外觀等。
  
  ●因心肺功能和肝功能儲備差和年老等原因無法耐受手術(shù)或不愿意手術(shù)的病人，如早期肺癌、肝癌和前列腺癌等，質(zhì)子放療可取得和外科手術(shù)相似的療效。
  
  ●手術(shù)或化療后可長期生存，但因毗鄰心臟等關(guān)鍵臟器，常規(guī)放療會導(dǎo)致心肌梗死等長期致命并發(fā)癥的腫瘤，如左側(cè)乳腺癌和縱隔淋巴瘤等。
  
  ●常規(guī)放療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)，再程放療會導(dǎo)致截癱、骨和神經(jīng)壞死、消化道穿孔和大出血等致死并發(fā)癥的腫瘤,如復(fù)發(fā)的鼻咽癌和直腸癌等。
  
  ●對常規(guī)光子放療不敏感，并且解剖位置復(fù)雜，手術(shù)創(chuàng)傷大的部位的腫瘤：如頭頸部的腺樣囊性癌和黑色素瘤、顱底和骶骨的脊索瘤、胰腺癌等
  
  質(zhì)子治療的臨床案例
  
  1、質(zhì)子治療乳腺癌：
  
  左圖為質(zhì)子放療，右圖為光子放療
  
  可以看到，質(zhì)子放療時(shí)，放射劑量主要在乳腺靶區(qū)。而光子放療時(shí)，放射劑量除了在乳腺靶區(qū)外，心臟和肺都受到了不必要的照射，產(chǎn)生長期的毒副作用。
  
  2、質(zhì)子治療兒童腫瘤(全腦全脊髓照射)：
  
  左圖為質(zhì)子放療，右圖為光子放療
  
  可以看到，光子放療時(shí)，患者胸腹部正常臟器，接受了不必要的射線照射。因?yàn)閮和纳L發(fā)育問題，不必要的照射引起的影響較大，質(zhì)子對比有更多有的優(yōu)勢。這也是日本將兒童的質(zhì)子治療納入國民醫(yī)保的主要原因。
  
  3、質(zhì)子治療周圍型肺腺癌:男性,65歲,周圍型肺腺癌,T2N0M0,質(zhì)子刀放療后6.5月,腫瘤消失
  
  4、質(zhì)子治療肝癌:男性,76歲。肝癌,直徑8.5cm,質(zhì)子刀放療后2年,腫瘤消失
  
  質(zhì)子設(shè)備簡介
  
  質(zhì)子放療設(shè)備主要由三部分組成:粒子加速器,機(jī)架以及治療室機(jī)頭
  
  粒子加速器的功能主要負(fù)責(zé)把質(zhì)子加速到光速的70%，為射入人體中的腫瘤做好能量準(zhǔn)備。加速后質(zhì)子的能量至大可以達(dá)到300MeV左右,可治療深達(dá)30cm的腫瘤。粒子加速器有兩種：同步加速器或回旋加速器。
  
  下圖為同步加速器照片，周長達(dá)百余米。
  
  下圖為質(zhì)子回旋加速器的照片，周長10余米到數(shù)十米不等。
  
  機(jī)架的目的是讓質(zhì)子射線束從不同的方向射入人體，打到腫瘤上。機(jī)架分固定機(jī)架和旋轉(zhuǎn)機(jī)架兩種。目前旋轉(zhuǎn)機(jī)架已經(jīng)成為常規(guī)的質(zhì)子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，但并非所有的質(zhì)子中心都配備旋轉(zhuǎn)機(jī)架的。
  
  旋轉(zhuǎn)機(jī)架高達(dá)10余米，重量可達(dá)數(shù)百噸。因而設(shè)備造價(jià)非常昂貴，對旋轉(zhuǎn)精度等技術(shù)要求較高，旋轉(zhuǎn)后偏差不能超過1-2mm。一些早期的質(zhì)子放療設(shè)備沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)架，新建的少數(shù)中心也有因?yàn)楦鞣N原因沒有配備旋轉(zhuǎn)機(jī)架的。沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)架的話只能采用固定束照射，一般僅有90度，0和45度等一到兩個方向出束。固定束照射限制了質(zhì)子刀放療優(yōu)勢的發(fā)揮。
  
  旋轉(zhuǎn)機(jī)架的優(yōu)點(diǎn)是可以選擇不同的、適合腫瘤照射的方向，也能更好的避開不需要照射的器官。給腫瘤殺傷，大限度的保護(hù)正常組織。下圖為旋轉(zhuǎn)機(jī)架的照片。
  
  治療室是病人接受質(zhì)子刀放療的地方。符合治療要求的質(zhì)子射線從機(jī)頭處射出，達(dá)到人體內(nèi)腫瘤中。
  
  治療室還有病人的治療床，病人固定裝置，圖像引導(dǎo)和呼吸控制設(shè)備等。因?yàn)橘|(zhì)子能量比較高的原因，質(zhì)子治療對病人的擺位和固定精度的要求，通常要高于光子放療。
  
  質(zhì)子放療的散射和掃描技術(shù)
  
  質(zhì)子刀的放療射線殺滅腫瘤有兩種模式：散射和掃描，兩種各有優(yōu)缺點(diǎn)，醫(yī)生會根據(jù)治療經(jīng)驗(yàn)和腫瘤的情況進(jìn)行選擇。
  
  下圖為散射法的示意圖。散射的優(yōu)勢是技術(shù)實(shí)現(xiàn)容易，可用于移動臟器(肝癌肺癌)的等的照射。散射的缺點(diǎn)是腫瘤劑量分布較掃描技術(shù)差，不能形成調(diào)強(qiáng)的劑量分布;同時(shí)中子污染大。
  
  下圖為掃描法的示意圖。掃描的優(yōu)點(diǎn)是腫瘤劑量分布好，能形成調(diào)強(qiáng)的劑量分布，更好的保護(hù)正常組織，尤其適用于靶區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位(如頭頸部)腫瘤的放療。中子污染少。而掃描缺點(diǎn)是對運(yùn)動臟器(肺癌肝癌)腫瘤的照射，技術(shù)要求較高，需要結(jié)合其他技術(shù)來完成，目前技術(shù)不是很成熟。
  
  就醫(yī)時(shí)如何選擇質(zhì)子放療中心
  
  質(zhì)子放療中心雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于光子放療中心，但是國內(nèi)外正掀起一股投資質(zhì)子中心的熱潮，諸多質(zhì)子中心紛紛開業(yè)。咨詢我們的患者也經(jīng)常很困惑，到底質(zhì)子治療以及某個質(zhì)子治療中心靠不靠譜。每個患者的情況都不一樣，包括病情、經(jīng)濟(jì)條件、對治療結(jié)果的期望以及生活質(zhì)量的要求等都是不一樣的，很難給出統(tǒng)一的答案。不同國家和不同質(zhì)子中心根據(jù)自己的設(shè)備、放療團(tuán)隊(duì)臨床經(jīng)驗(yàn)、以及能提供給患者綜合治療支持等的不同，收治的患者適應(yīng)征也不大相同。
  
  現(xiàn)在根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，給出如下建議供大家參考。
  
  1、該中心治療的歷史、采用的技術(shù)和設(shè)備如何。不同的腫瘤質(zhì)子放療需要采用不同的技術(shù)，如頭頸部腫瘤，采用質(zhì)子中心配備選擇機(jī)架，采用掃描技術(shù)的。一般來講，新建的質(zhì)子中心，技術(shù)成熟和人員團(tuán)隊(duì)的配合需要一定的時(shí)間。
  
  2、不同質(zhì)子中心治療每年治療的病人數(shù)目和中心治療的疾病種類如何。
  
  3、放療醫(yī)生和放射物理師(劑量師)放療經(jīng)驗(yàn)如何。設(shè)備是一方面，人也是關(guān)鍵的因素。
  
  4、這個質(zhì)子中心是單一的質(zhì)子放療中心，還是綜合性腫瘤醫(yī)院的一部分?在多學(xué)科綜合治療的大背景下，綜合性腫瘤醫(yī)院能對病人提供更優(yōu)化的治療組合，凸顯出越來越多的優(yōu)勢。
  
  5、質(zhì)子放療的花費(fèi)如何，列舉各國質(zhì)子一個療程的治療費(fèi)用供大家參考。
  
  ●日本公立醫(yī)院314萬日元(不到20萬人民幣);私立中心450-500萬日元(30萬人民幣左右)。
  
  ●國內(nèi)36萬人民幣左右(一療程治療費(fèi)用27.8萬+其他各種費(fèi)用)
  
  ●美國100萬人民幣左右(一次照射5千美金左右+其他各種費(fèi)用)
  
  6、如尋求海外質(zhì)子放療，一定注意該中心對海外患者質(zhì)子放療后隨訪的安排和重視程度。
  
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