前沿技術(shù)：重離子治癌

蔡曉紅+梁偉

重離子治癌獨(dú)具優(yōu)勢

說起傳統(tǒng)癌癥放療，人們會聯(lián)想起惡心、嘔吐、脫發(fā)等字眼。常規(guī)放療是指用X射線或者伽馬射線來殺死癌細(xì)胞，隨著深度的增加，肌體對X射線或伽馬射線的吸收劑量呈指數(shù)衰減的趨勢，在到達(dá)腫瘤部位之前，X射線或者伽馬射線已經(jīng)被正常組織吸收了一大半，“余威”所剩不多。常規(guī)放療對有些癌細(xì)胞（比如惡性黑色素瘤、胰腺癌等）不敏感。整體來說，常規(guī)放療很多時(shí)候是“傷敵一千，自損上萬”。

重離子最大的特點(diǎn)是有布拉格峰（如圖）。不同于X射線或伽馬射線，重離子在到達(dá)腫瘤部位之前的吸收劑量很小，基本上沒有殺傷力，到達(dá)腫瘤部位時(shí)會出現(xiàn)一個(gè)尖銳的吸收峰，也就是說，重離子把自身的威力絕大多數(shù)都釋放在腫瘤中，對健康組織損傷低，副作用小。此外，布拉格峰形成的高能量損失密度使得腫瘤細(xì)胞DNA發(fā)生雙鍵斷裂的幾率非常高，不容易修復(fù)，所以，重離子治療治愈率比較高;重離子的相對生物學(xué)效應(yīng)可達(dá)到3，治療劑量小，可有效殺死乏氧腫瘤細(xì)胞，不會留下腫瘤核;重離子定位精度高，可對人體深部腫瘤實(shí)施三維掃描精確治療;重離子每次治療時(shí)間短，無痛，患者日?；顒?dòng)不受影響，治療療程短。

重離子治療原理

簡單來說，如果把普通放療比喻成手槍打碉堡的話，那重離子束就相當(dāng)于加了精確制導(dǎo)的炮彈，特別適合于常規(guī)射線不敏感、不宜手術(shù)的難治腫瘤的治療。重離子束以其獨(dú)特的深度劑量分布、高的相對生物學(xué)效應(yīng)等被譽(yù)為目前最先進(jìn)放射治療方法。

重離子治癌技術(shù)發(fā)展如火如荼

重離子治癌的先驅(qū)性研究起源于美國伯克利實(shí)驗(yàn)室，到1992年共收治各種難治癌癥患者2487名，發(fā)現(xiàn)腫瘤局部控制率比X射線和伽馬射線提高了2～3倍。日本于1993年在國立放射醫(yī)學(xué)綜合研究所建成了一臺重離子醫(yī)用加速器，專門用于重離子束治癌研究，目前已治療腫瘤患者過萬例，是世界上積累病例最多的重離子治療裝置。德國、意大利、奧地利、法國、捷克、瑞典等歐洲國家先后也啟動(dòng)了離子束治癌項(xiàng)目。

在我國，中國科學(xué)院近代物理研究所基于蘭州重離子研究裝置（HIRFL）提供的中能重離子束，從1993年開始重離子治癌技術(shù)基礎(chǔ)研究，積累了必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)儲備。2006年11月開始，完成了213例患者（淺層103例，深層110例）碳離子束治療的臨床試驗(yàn)研究，取得了顯著的治療效果，使我國成為繼美國、日本和德國三個(gè)發(fā)達(dá)國家之后世界上第四個(gè)實(shí)現(xiàn)重離子束臨床試驗(yàn)治療的國家。

近代物理所掌握了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，申請了60余項(xiàng)專利，具備了自主研發(fā)重離子治療專用裝置并使之產(chǎn)業(yè)化的實(shí)力。與蘭州科近泰基新技術(shù)有限責(zé)任公司自主研發(fā)制造的醫(yī)用重離子加速器，同步加速器周長約為56米，是目前世界上周長最小的醫(yī)用重離子同步加速器系統(tǒng)。

據(jù)估算，我國有數(shù)百臺套的醫(yī)用重離子加速器市場需求量，可帶動(dòng)數(shù)千億的產(chǎn)值。在國務(wù)院新發(fā)布的《中國制造2025》十大重點(diǎn)領(lǐng)域綠皮書中，重離子治療設(shè)備位居其中。相信“重離子治癌中國制造”必將在人類征服癌癥的戰(zhàn)斗中發(fā)揮重要作用！