茅静芳：质子重离子治疗技术详谈

质子重离子治疗技术

　　就目前质子和重离子治疗技术的国际上及上海质子重离子中心的应用情况方面，茅医生介绍说，作为放疗的一种，约在二十多年前，美国和日本就已经开始了质子和重离子治疗肿瘤患者，但其相对于光子治疗而言仍是一种非常新、而且仅少数放疗中心在使用的技术。目前质子治疗患者在全世界累计超过 11 万例，而重离子治疗约仅1 万例。相对于历史更久远和病例数更庞大的光子治疗而言，重离子治疗设备精密、对精确度要求高、治疗步骤相对复杂，可以说刚刚进入发展阶段。上海市质子重离子医院于 2015 年 5 月 8 日正式开业，2014 年年中入组 35 例病人进行了临床试验，病人末次随访为治疗结束后 9 个月，随访结果比较鼓舞人心，目前所有患者均维持肿瘤控制的同时仅出现了轻度的副作用。

质子重离子治疗的优势和劣势

　　质子重离子治疗，或称粒子治疗，包括质子和重离子治疗两种：质子治疗用的是质子射线，重离子治疗目前用的主要是碳离子射线。两者均有放射物理学上的优势，即剂量分布的“布拉格峰”，也有人通俗形象地用“定向爆破”来描述。所谓“定向爆破”即射线的能量在穿透到某个深度时突然爆发，之后迅速下降到零或者接近零（碳离子会有一个小“尾巴”）。“爆破”的深度可以调节，因此可以选在肿瘤所在处，从而最大程度地保护正常组织。粒子射线入射的地方有一定的剂量，但总体来说，入射剂量低于肿瘤部位的剂量。也就是说，从入射途径来看，在肿瘤之前，质子重离子的入射相对剂量（入射剂量和肿瘤处的剂量比较）比光子低；在肿瘤之后，它的剂量可以迅速下降为零或者只有很少的剂量沉积。“所以，质子重离子治疗在剂量分布上有明显优势，我们叫放射物理学优势或者剂量学优势。”

　　除此之外，质子重离子治疗还有放射生物学上的优势。质子和光子的相对生物效应相仿，约在1.1~1.2倍；但是重离子的生物学效应约是光子的3倍。所以重离子可能对攻克一些对传统光子不敏感的肿瘤有更大的优势，比如大肿块（直径 5 公分以上）的肺癌、或是伴有坏死的肿瘤，这些肿瘤对光子放疗很不敏感，即光子照射很难达到缩小或较长时间控制肿瘤的目的，碳离子在这方面的效果值得期待。

　　作为目前最先进的放疗技术，质子重离子治疗在以下方面需要更加注意和重视。首先，这一技术比较精密和复杂，设备庞大、各环节各元件非常之多，需要专业团队的维护；质量控制和质量保证方面也比光子设备更复杂。其次，由于质子重离子射线对组织密度的敏感性比光子更高，相对而言，因为摆位不准、或者肿瘤活动造成的剂量分布差异会比光子更大。所以对治疗师的责任心要求很高，对呼吸活动比较明显的患者需要额外采用呼吸控制的技术等。第三，价格相对昂贵。这项技术设备的维护、水电等运营成本相当高，导致其价格高于一般的光子治疗（如X线加速器、伽马刀、射波刀等）。也因此，即便从广义上说，适合光子治疗的后者都可以采用质子放疗，但是实际操作中并不是所有有放疗指征的患者都会被我们接受而给予粒子治疗。比如，我们一般不接纳姑息性放疗（比如引起局部疼痛的骨转移）的患者，因为光子放疗就可以达到这类患者姑息止痛的目的，而副作用本身就很轻。

质子重离子中心能否普及

　　问及对目前国内有不少质子重离子中心正在或者计划创建的看法时，茅医生说，创建质子重离子中心成本很高，如果只是单一的质子中心，成本相对较低，但与光子比较，成本依然偏高。与国家的医学发展水平相匹配的话，目前在中国大面积广泛新建这样的中心并不合适。老百姓的收入水平与其高价格不能匹配，导致能够接受这一治疗的病人在比例上并不多。但是，更多的新建此类中心的好处在于可能使价格迅速降低，从这点来说值得尝试。如前所述，理论上所有的光子治疗患者都适用质子治疗，但考虑到“成本效益”，质子治疗不可能也不需要全面替代目前的光子治疗而成为标准治疗。但如果成本可以下降，再加上我国巨大的人口和癌症人群基数，一定范围扩大质子中心是应该考虑的。但对于重离子治疗，一方面因为其成本更高，另一方面还有很多不确定之处仍需进一步研究，因此个人认为还不适合在大范围的人群中推广。我们需要更谨慎更安全地推广新技术，因为我们的对象是病人，不能在病人身上做一个风险系数非常高的试验去证明某个理论，需要有更坚实的基础数据的支持，需要三思而行。

放射治疗在肺癌治疗中的地位

　　茅医生在美国、德国、日本等有学术访问和技术培训的经历，谈及肿瘤放射治疗在肿瘤治疗中地位时，茅医生指出，放射治疗作为常规的对抗肿瘤的三大武器（手术、放疗和化疗）之一，至今的地位仍是非常重要的。约四分之三的病人在肺癌治疗的过程中需要接受放疗，但放疗在早、中和晚期病人中的作用和地位不一样。如立体定向放射治疗（SBRT/SABR）技术对早期肺癌的治疗效果目前基本被放疗界一致认为与手术效果相当。这种情况下，病人能避免一次开刀，尤其对有合并症或高龄等不适合开刀的病人，可作为一种根治性治疗手段。中晚期的如伴有纵隔淋巴结转移的肺癌病人，目前的标准治疗仍然是放疗结合化疗。既往的治疗常规只对晚期患者做姑息性治疗，即放疗仅仅用来缓解症状或预防严重不良事件的发生，不能延长生存。但随着放疗技术和药物治疗效果的提高，越来越多的证据表明，肺癌晚期病人中有一类伴有寡转移的患者，即转移的病灶数比较少（通常是不多于 5 个），局部治疗对他们能提高局部控制、延长无病生存时间、甚至延长总生存。正如今天的论坛上一些教授提到的以后肺癌的分期可能由现在的IVa、IVb2类划分变为IVa、IVb、IVc3类，即寡转移肺癌的病人另外列在其他有多发、广泛远处转移的患者前，需要提高放疗等局部治疗手段在这类病人的地位。

　　最后，茅医生总结说，放疗在肺癌治疗中的地位甚至可以说越来越高，作用越来越值得肯定：早期病人中可与手术相媲美；而在一部分晚期病人中不仅可以起到姑息的作用，还可以延长病人的生存。而且相比手术而言，放疗的创伤和风险小很多。放疗的地位在提高，其中质子重离子放疗，以其放射物理学和放射生物学上的优势，随着技术的发展成熟、成本的下降，未来的发展空间很大。

　　如上所述，鉴于质子重离子出色的放射物理学特性，可以为几乎所有接受放疗的患者带来正常组织受量降低的好处。但正常组织剂量降低的程度和作用因人而异，结合其相对昂贵的价格以及和光子放疗同为局部治疗手段的性质，我们建议质子重离子用于根治性放疗的患者或者局部治疗价值仍然比较大的寡转移患者。就胸部肿瘤而言，质子重离子主要更适合以下患者：

　　1、基础心/肺功能差需要尽可能保护这些正常组织者，质子治疗可以最大程度地降低周围关键脏器的照射剂量，尤其是低剂量区的照射范围；

　　2、靶区较大、因心肺脊髓等正常组织限量不得不降低照射剂量者，质子放疗可以因能够更好地保护正常组织而给予根治量的放疗，从而提高肿瘤的控制率；

　　3、距离关键脏器（如脊髓）相对较近但尚未累及的患者，质子重离子更锐利的边界可能有利于更好地避开脊髓；

　　4、对大肿块或者肿瘤伴有坏死者，碳离子治疗可以提高局部肿瘤控制的概率。