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粒子放疗是不是精准放疗

2019年11月08日 作者:美中嘉和肿瘤防治科普团队

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其他癌症

癌症放疗是一类方式,有多种不同的划分方式,比如外放疗和内放疗;光子放疗和粒子放疗等;名称上就更令人眼花缭乱,比如伽马刀、托姆刀、速锋刀;从射线的角度看又有,伽马射线、X射线等等;还有三位适形、调强放疗等很多名词。在现代肿瘤治疗时更为强调精准治疗,比如内科用的靶向,手术的达芬奇机器人……,那么在放疗中粒子放疗是不是精准治疗呢?给大家介绍下粒子放疗就可以理解了。

辛辛那提质子中心.jpg

粒子放疗主要相对的传统放疗方式。传统放疗主要是使用伽马射线或X射线(电子线)的治疗方式;而粒子放疗则是使用质子或重离子进行,质子应用更为成熟一些。在一些特殊设备(巨大的加速器)产生高能量粒子,射入肿瘤病灶区域,利用这些粒子的物理特性在最准确的位置释放辐射剂量,达到破坏癌细胞遗传的作用。


质子和重粒子都具有独特的物理特性,能够更精确地给予辐射剂量可以减少正常组织接受的剂量。根据携带的能量,质子穿透组织的深度不同,达到特定部位突然停止后在组织中释放最大能量,形成一个尖锐的峰,称为Bragg(布拉格)峰。在医学上可以通过控制质子初始能量到达的深度,达到能量集中释放,减少对邻近正常组织的照射。


其他重粒子是一般是氦、碳、氮、氖、硅和氩等粒子。在国际上应用比较少,目前只有如日本和德国一些医院建造了碳离子的重粒子放疗设备及应用。我国上海也有一台质子/重离子治疗医院,但更多应用在质子方面。

重粒子在能量释放时同样会产生布拉格峰效应,与质子的治疗效果近似。与质子相比优势后续辐射剂量衰减的更快,肿瘤后部的辐射更少。缺点是在最后有一个拖尾效应,会导致一些不可控的因素。


以上只是介绍了粒子放疗的剂量辐射部分,与计算机技术结合的三维适形以及调强放疗同样可以运用到质子放疗中,另外MD安德森癌症中心还发展了“笔形束”的质子技术。这些都进一步的提升了粒子放疗的精准度。

放疗的准备.jpg

同样粒子放疗也不是完美的,仍存在一些潜在的风险。例如粒子束治疗过程中会产生副产物中子,其可散射进入邻近的正常组织。这些中子的生物学效应更强,因此理论上可能使发生第二恶性肿瘤的风险升高。虽然目前在实际应用中尚未发现此类病例,但仍需要警惕或给予物理学上的排除。


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关键词

粒子放疗 质子放疗 光子放疗 重离子放疗

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