放療、手術和化療是腫瘤治療的三大手段。放療在殺死腫瘤細胞的同時也會殺死正常組織細胞,這個危險的副作用成為阻礙其發展的最大障礙。從早期開始應用於臨床的時刻,核放射科研人員和醫學研究人員就非常希望找到更好的辦法,既能利用放射原理殺死腫瘤病灶又不給正常組織造成傷害。

這個解決辦法在上世紀六十年代逐步完成,日本做出了首台質子治療設備,利用質子束的布拉格峰原理強化對腫瘤病灶的殺滅,同時不造成正常組織的損傷。隨後的幾十年的應用和研究中,進行質子治療的醫院和研究所都不斷增加,治療的範圍和控制也不斷提升。特別是MD安德森質子中心在2006年建成後,利用更先進的綜合管理控制理論,逐步完善了質子治療的點掃描、調強等應用方式,都成為新的質子應用標準。目前已經實現了針對幾十種腫瘤的治療方案,也使得質子治療的適應證得到大幅擴展。

PS:布拉格峰介紹

質子治療的好處就是特有的布拉格峰(Bragg peak)。在醫學上是指能量峰。科學家們發現質子和重離子的物理學特性是,質子和重離子束進入人體後不會馬上大量釋放能量,只有在重離子停下來的位置才會釋放其大部分能量,形成一個尖銳的能量峰-布拉格峰。質子的這種劑量分布形式最早由Bragg和Kleeman於1904年觀測到,故取名為布拉格峰型劑量分布。質子和重離子束在計量學上呈現典型布拉格峰型,峰值前劑量約為峰值劑量的20%。質子治療設備能夠將病變精確地置於峰值位置,就能取得很高的治療增益比,這是質子區別於X射線、中子和伽馬射線光子用於放射治療最獨特的優點。

不同國家和地區的質子治療設備數量

當前世界上在使用的質子治療設備大約有四十餘台,其中美國各地有10多台,日本有近10台,歐洲(德法意奧瑞)有10多台。我國目前僅有2台處於科研和初始階段的質子設備。

治療的適應證

國外先進醫院的適應證已經包括:前列腺癌、非小細胞肺癌、肝細胞癌、肝內膽管癌、縱膈淋巴瘤、椎旁淋巴瘤等等;特別是針對21歲(國外文獻數字)以下的兒童腫瘤:星形細胞瘤、尤文氏瘤、髓母細胞瘤、腦膜瘤、骨肉瘤、神經母細胞瘤等等幾十種病症。

各國質子治療設備的治療患者數量

美國各地的質子中心仍處於領先的位置。整體上治療患者的適應證和數量都是最多的。例如 Loma Linda是總數治療最多的研究所;MD安德森的質子治療中心在10年時間中,已經完成了近8000例患者,其中包括1000例兒童患者,是年度治療患者數量最多的質子中心。所有這些機構一起為質子治療總結了大量的醫學文獻。

國內的發展

一方面隨著中國經濟的高速發展幾十年的積累,資金不再是制約發展的問題。另一方面中國腫瘤患者數量的增加,質子治療成為一個非常誘人的選擇。質子治療設備前期也有十多年的研究,在山東有一台試驗名義建設的質子治療儀,先後也治療了近2000例患者;上海最新建設的質子重離子設備則是剛剛開始投入使用。其它地區的醫療機構也形成了質子治療的風氣,當前國內已經批准和待批准的質子治療中心達到了20多個,中國正在以極快的速度進行追趕。國家衛生部門的管理原則是,按照省級單位批准質子治療設備——每省(市)有一台。例如:北京的中日友好質子中心、涿州的質子治療中心等等。

質子治療的建設是一個龐大的系統工程,現在質子設備有200多噸,佔地達到1-2個足球場的面積。整個採購、建設和運營都是一個複雜的過程。首先是設備的採購和建設周期長,一般的質子治療設備建設都會在5年以上,有些甚至長達十多年;其次設備操作人員專業,目前國內還沒有專門的培訓,大部分從業人員是從其他專業中轉行過來,業務上還有不足;第三是管理上的欠缺,國內現在整體治療的人數不過千人,沒有形成足夠的規範。針對目前的現狀,很多有遠見的醫生和企業開始與國外的質子中心進行雙向的交流。像國內腫瘤方面有名的張玉蛟醫生,已經在MD安德森的質子中心進行了多年的學習;而MD安德森質子中心,也通過在中國設立辦公室,一方面加強與中國醫生的聯繫,另一方面幫助中國患者早期開始質子治療。

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