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质子重离子治疗:世界前列的放射治疗技术

[本文为疾病百科知识,仅供阅读]  发布日期:2019-11-08  阅读:1,579

  质子重离子改善,是国际公认的目前最为尖端、理想的肿瘤放射改善技术,俗称放疗界中的“高富帅”。目前国际上仅美国、日本、德国等少数国家拥有这一技术。美国和日本的质子改善技术走在世界前端,重离子技术尤以日本见长。

  今天我们就为大家详细解读何为质子重离子改善、适应症及如何接受质子重离子改善。

质子重离子改善相关概念

  1. 质子/质子放射线

  质子,是构成原子核的一个部分,就是指氢原子剥去电子后带有正电荷的粒子。质子带正电,可以经电场使之高速运动,达到极高的能量。

  氢原子通过加速器高能加速,成为穿透力很强的电离放射线,这就是质子放射线。

  2. 重离子/重离子放射线

  重离子指质量数大于4的原子核,如碳12、氖22、钙45、铁56、氪84和铀238等。很简单的来理解重离子:原子量比氦原子大的离子,称为重离子。

  加速带电的氦,碳及氖离子至接近光速,使其处于高能状态。成为穿透力很强的电离放射线,这就是重离子放射线。

  3. 质子重离子改善肿瘤

  质子或重离子经由同步加速器加速至约70%的光速时,这些离子射线被引出射入人体,在到达肿瘤病灶前,射线能量释放不多,但是到达病灶后,射线会瞬间释放大量能量,形成名为“布拉格峰”的能量释放轨迹,整个改善过程好比是针对肿瘤的“立体定向爆破”,能够对肿瘤病灶进行强有力的照射,同时又避开照射正常组织,实现疗效最大化。

  质子重离子改善及传统放疗的异同及优势

  1. 从放射线的性质来分类,质子重离子与传统的放疗有本质区别。

  如上图所示,用于肿瘤改善的放射线主要分为光子放射线和粒子放射线。光子放射线一般包括传统放疗的X射线和伽马射线,以及电子线等。粒子放射线包括质子线(氢原子核)和重离子线(碳原子核)等粒子产生的放射线。

  2. 从改善效果上,质子重离子可以对肿瘤进行“精确制导”,效果好且照射准确。

  如上图所示,传统放射改善中的射线随机体组织的深入,能量逐渐衰减切不可控,因此在对肿瘤组织进行照射时,正常组织不可避免地会受到损伤。而质子重离子放射线穿透性能强,以高能高速进入人体,能量可以自由控制调节使射束达到人体组织任意深度。

  质子重离子放射线最大的特征就是当它进入人体内可以形成尖锐的Bragg峰(布拉格峰)。在形成峰之前的地平坦段为坪,峰后则是一个突然减弱陡直的尾。这种特殊的物理特性使得粒子放射线可以以极高的速度进入人体,在体内与正常组织或细胞发生作用的机会极低。

  如上图右图所示,当到达癌细胞的特定部位时,粒子放射线速度突然降低并停止,释放最大能量,产生Bragg峰,将癌细胞杀死。同时最大程度地减少了正常组织和细胞的损伤。这也是放疗领域所追求的最理想的改善效果。

  3. 相较于传统放疗,接受质子重离子放射改善的患者身体负担较轻。

  · 病人感觉: 不疼、不烫、不怕、不留痕迹。

  · 同样的照射线量,比x线效果要强。

  · 由于对正常组织破坏极少,病人轻松,改善后即返回普通生活。

  · 照射疗程短,根据病情,2~5周不等。

  4. 质子重离子放射改善愈后好,复发率低。

  目前接受质子重离子改善的肿瘤患者大部分已经达到了比较好的效果:Ⅰ-Ⅱ期的肺癌病人进行单纯的质子重离子改善,5年生存率为55%,Ⅰ-Ⅱ期肝癌的5年生存率67%,前列腺癌的5年生存率达到93%, 肺癌的5年生存率达到73%,Ⅲ-Ⅳ期宫颈癌的5年生存率达到48%。

  根据最近的调查结果表明,接受过重离子放射线改善的病人, 2年后患部癌细胞依然没有再发的占50%--100%(根据脏器不同,有效果差别)。例如: 早期非小细胞肺癌3年控制率超90%,肝癌85%-95%,前列腺癌几乎100%。被誉为21世纪最佳的癌症改善法。

  总结来说,质子/重离子改善优势如下:

  · 照射精准

  · 能到达体内更深部位

  · 到达肿瘤部位的放射能量高

  · 明显减轻肿瘤周边正常组织的损害及副作用;

  · 通过提高日照射剂量而明显缩短疗程;

  · 愈后对癌细胞控制率高;

  · 减少第二原发肿瘤的发生率

  质子重离子改善的应用

  临床改善的结果表明,质子和重离子放疗在非小细胞肺癌、前列腺癌、头颈部肿瘤、肝细胞肝癌、颅底和嵴柱旁肿瘤及中枢神经系统肿瘤改善中取得了比较好的疗效,而放疗的急性和后期的放疗不良反应不严重。

  重离子放疗对于抗拒光子放疗的软组织肉瘤、恶性黑色素瘤和体积比较大的且含有大量乏氧肿瘤细胞的肿瘤而言,疗效明显提高。

  质子重离子放疗的临床适应证是:

  肿瘤局限在原位,或有区域淋巴结转移,但是没有发生远处转移的患者,包括:

  1.不适合手术的Ⅰ~Ⅲ期肺癌;

  2.颅底肿瘤:如嵴索瘤、软骨肉瘤;

  3.消化道肿瘤:如原发性肝癌、胰腺癌;

  4.中枢神经系统肿瘤:如星形胶质细胞瘤、孤立的脑转移灶、垂体瘤、脑动静脉畸形、脑膜瘤、听神经瘤。

  5.头颈部肿瘤:如鼻咽癌、局部晚期的头颈部癌。

  质子重离子放疗不适合于:

  1.全身性的恶性疾病,如白血病、多发性骨髓瘤等;胃癌和肠癌等空腔脏器的癌症;

  2.一般情况不好的患者,如患者在白天有一半或以上的时间卧床、生活需要他人照料;

  3.已经发生了广泛的远处器官的肿瘤转移;

  4.同一肿瘤部位已接受过2次及以上放射改善的患者;

  质子重离子改善的流程

  质子重离子改善,作为一项尖端的放疗技术,在改善前需进行一系列繁琐、精密的准备工作,一般需耗时2-3周。

  1.适合性判断

  明确患者病情并初步判断是否具有质子重离子改善指征,即患者疾病的种类和分期是否能获益于质子重离子改善,并非所有患者都适合这一改善。

  2.多学科综合诊疗MDT

  对于确实适用质子重离子改善的患者,主诊医生将建议其接受多学科综合诊疗(multiple disciplinary team,简称MDT),进一步确定患者是否应接受质子重离子改善。

  3.计划CT及制模

  经多学科综合诊疗MDT,医生通过CT模拟定位为患者制订个性化放射改善计划。借助模拟定位的图像,改善师将为患者量身定制头颈肩部固定装置,以确保改善精度。CT模拟定位是基于CT图像、融合其他医学影像进行靶区确定及计划设计的虚拟模拟过程,是一种三维图像模拟。

  4.制定放疗计划,设定放疗剂量

  计划CT完成后,物理专家和剂量学专家将根据临床专家的勾画范围设定放疗剂量,设计并完成放射改善计划。一个良好的计划通常需要放射物理师、剂量师和临床专家经过两到三轮的讨论和优化后才能用于患者改善。

  5.质量控制

  剂量验证是患者改善前的重要步骤,是根据已完成的质子重离子改善计划对假人模型进行实际照射,并测量实际照射的剂量以确保该剂量,即患者将接受的实际放射改善剂量,将同计划中完全一致。当所有剂量验证完成后,患者方能进入实际改善阶段。

  6.质子重离子放疗

  根据疾病种类、分期、肿瘤体积和生长的部位差异,患者将接受为期不同、剂量不同的质子重离子改善。照射(1-5周),疗程结束时进行结果判定。1天1次几分钟照射,加上准备时间约20分钟-1小时。

  7.追踪调查

  改善后的复诊/随访是肿瘤患者诊治过程中不可或缺的重要步骤。改善疗程结束后,医生会为患者进行检查并告知后续的随访流程,并根据具体情况安排随访的方式和频率。(国内患者依照情况提供片子,医师进行判定)

赴日进行质子重离子改善

  虽然质子重离子放疗对于肿瘤的改善有多种优势,但在我国还处于起步阶段,较国际顶尖质子中心还有一定的差距。主要体现在以下两个方面:

  一是,病例数量还未积累到一定程度,直接导致我国的质子中心医技人员在改善方案及仪器调试、维护等方面经验不足。二是,收治患者的局限性,目前中国的质子中心收治的患者多以早期或单一病灶的肿瘤患者为主,多发病灶的患者和儿童肿瘤患者收治较少。

  日本是世界医疗强国,选择去日本进行质子重离子改善具备以下优势:

  1.日本从1994年就开始开展质子重离子改善,相较中国2015年才建成家改善医院,日本相对临床经验会更加的丰富,技术也更加成熟。

  2.费用方面,美国大约12-15万美金,日本大约30-35万人民币。虽然美国开展改善的时间比日本更早,但是日本费用要便宜很多。

  3.日本离中国仅有平均3小时左右飞机路程,改善周期为2-3周。在时间和地理位置上都为改善提供了可能性。

  在国内由于经验或者设备型号的原因无法接治的患者,可以考虑去国外成熟的质子重离子中心进行改善,费用也不一定比国内改善贵很多。特别是日本技术成熟,距离近,价格也接近,可以说是目前海外就医的首选。

  

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