 2019年3月12日，2019年世界羽联马来西亚公开赛抽签结果出炉，此前因患鼻咽癌阔别羽坛9个月的马来西亚国家男子羽毛球队选手李宗伟正式复出。 马来西亚羽毛球一哥李宗伟在确诊鼻咽癌后，在台湾完成了33次质子治疗，共花费924万元，并于今年3月宣布复出。这个新闻一度被推上热搜，质子重离子治疗也被很多媒体誉为“癌症治疗的终极武器”。 在RGA发布的上一篇关于儿童癌症的文章中，我们也曾提到儿童实体肿瘤非常适合使用质子重离子进行治疗... 那么，相信不少朋友一定会有很多疑问： √ 质子重离子治疗是什么？ √ 真的可以治愈癌症？ √ 哪里的医院可以治？ √ 哪些癌症可以治 √ 费用如何？ 今天，我们就来向大家详细科普一下质子重离子治疗，对上面的问题进行一一解答。 本文内容较多，分为以下4部份，本篇我们先向大家科普一下质子重离子治疗的原理（1），下一辑将主要介绍全球的最新进展情况（2/3/4）。 1. 质子重离子治疗最简单科普 2. 全球质子重离子中心列表（2019.04） 3. 已完成治疗的患者病因分布 4. 质子重离子治疗全球费用汇总 1 - 质子重离子治疗最简单科普 - 首先，质子治疗、重离子治疗是两件事 我们说的质子重离子治疗，其实是两种治疗方式，分别为质子治疗和重离子治疗（也被称为质子刀和重离子刀）。 这两种治疗属于放疗的一种，与传统放疗治疗方法相同，都是利用仪器将射线照射到肿瘤部位，通过能量聚集杀死肿瘤细胞。质子重离子治疗与传统放疗的区别在于机器发射出来的粒子不同。（下图）  上图是放射治疗所用到的不同射线类型。 传统放疗：左侧波浪形代表光子射线（是一种电磁波，无质量），例如x射线、伽马射线，常规的放疗就是这种射线； 质子重离子治疗：质子（Proton，来源于氢原子）和重离子（Heavy ion，来源于不同元素，目前主要使用碳原子）则是粒子形态，就是图片中右侧的小球，它们自身带电，同时也有质量。从图中可以看出，质子体积小，重子体积明显大很多。  我们不妨把这两种粒子想象成为杀伤肿瘤细胞的导弹： 质子体积比重离子小、杀伤力小，对细胞造成损伤后，细胞有机会可以自愈，一旦照射出现偏差还有修复的可能，可以认为比重离子安全； 重离子的体积大、能量多，杀伤的细胞会彻底死亡，无法恢复，相当于一把外科手术刀，对照射的精准度要求更高。  图片来源：日本相泽质子治疗中心 两种粒子治疗各有优缺点，医生会根据患者具体情况选择合适的治疗方式。比如头颈部肿瘤、儿童肿瘤，可以选择更安全的质子治疗；体积大、恶性度高的肿瘤可以选择重离子治疗；更复杂的病例甚至可以联合治疗…… 什么是布拉格峰？和定点爆破有什么关系？ 在很多质子、重离子科普的文章中，都谈到了一个词“布拉格峰”。 简单来说，布拉格峰（Bragg Peak)是一个物理名词，是用来形容粒子穿过障碍物时的能量衰减曲线。 一言不合就上图   很多科普文章都会用到这张经典图 上图分别列出了5种射线的能量衰减情况，其中伽马射线、中子、x射线（传统放疗）都是先高后低，也就是说随着进入人体的深度能量逐渐衰减。 质子、重离子的能量是先低后高，在某个深度（图片举例为15cm处）时突然形成峰值，然后迅速归零。和上面三种射线的能量衰减路径完全不同。 那么，这和治疗有什么关系呢？我们分为3点来解释： 01 定点爆破 假设一个肿瘤位于身体中央，肿瘤中心距离体表10cm，需要100%的能量才能彻底被杀死。 传统放疗：如果用伽马射线，为了避免射线在进入身体（10cm路程）的过程中能量损失，只能将初始能量调高，尽量让射线在“长途跋涉”到癌细胞时还剩100%的能量。 质子重离子治疗：利用布拉格峰效应，可以通过很低的能量照射进人体，然后在10cm的深度“引爆能量”，从而杀死肿瘤细胞，也称为“定点爆破”。 那么问题来了： 调高传统放疗的初始能量不就可以了吗？ 理论上没错，但是实际在治疗过程中，射线以非常高的能量进入身体时，会造成健康细胞的损伤，可以说杀敌一千，自损三百。比如肺癌患者在放疗过程中，照射计量过大会出现严重肺炎，一些患者最终因为不能耐受副作用而停止治疗。 因而，放疗科医生将根据对每位患者的评估，来调整照射计量，并不是越多越好。  实际临床应用中，为避免周边组织出现放射损伤，普通放疗（左图）的照射剂量通常不会太高，并且随着能量消耗，肿瘤部位接受的能量偏低（蓝紫色）；质子重离子治疗的能量值可以在肿瘤部位达到最高（红色）。 肿瘤体积很大，照射深度不够怎么办？ 细心的朋友会发现，肿瘤是个立体的组织，如果肿瘤很大，质子重离子治疗仅在某个深度“爆炸”，显然是治疗不完全。 于是，科学家通过对设备的调整，将不同深度的粒子束结合在一起，人为制造一个能量平台期，也叫作“布拉格峰展宽”（(Spread-Out Bragg Peak，简称SOPB）。这样如果是体积很大的肿瘤，就可以达到“爆炸范围全覆盖”。  02 拖尾效应 拖尾效应主要是针对质子和重离子两种粒子射线来说。还是这个射线图，我们看画红圈的部份：  质子在爆破后，能量迅速下降，直至能量值归零。就是说当射线穿透肿瘤后，几乎没有能量了，所以不会损伤肿瘤周边的器官。 重离子射线在穿透肿瘤后，还留存一部分能量。当多次照射之后，积累的这部分能量会对周围组织造成损伤。 别看重离子线在图中存余的能量值很低，实际治疗过程中如果采用人为制造布拉格峰展宽，累积的剩余能量可达平台期能量的10-20%。考虑到重离子射线对细胞的损伤是致死性的（不可逆），那么对于紧邻神经、血管的肿瘤，就需要谨慎使用重离子治疗，比如李宗伟的鼻咽癌就采用的质子治疗。  03 适形治疗 适形治疗=适合（肿瘤）形状治疗 就像手电的光线一样，放射线从机器中射出来是不会主动转弯的，因此早期的放疗实际上就是二维（2D）技术，保证放疗的射线把肿瘤区域全覆盖（下图）。  优点是操作简单，缺点就是照射范围太大，周围的健康组织损伤不少（比如后方的心脏）。 后来随着放疗技术升级，医生可以设定程序让照射区域根据肿瘤形状进行改变，也就是肿瘤什么形状，射线照射范围就是什么形状，简单说就是放疗界的3D技术。例如三维适形放疗（3DCRT）、适形调强放疗（IMRT）就是传统放疗的3D技术。 比如下图的头CT照片中，黄绿色部分是一个神经肿瘤，形态不规则，深度也不规则。 利用传统3D放疗技术可以把主要能量（红黄色部份）集中在肿瘤区域。但仍然有一部分低能量（蓝绿色）会波及到周边正常组织。即便3D照射技术很成熟，但由于伽马、x射线的本身特性，这种能量外溢不可避免。 当我们把射线换成质子和重离子线后，问题迎刃而解。调强质子治疗（IMPT）就是利用质子和重离子射线进行适形治疗。 3DCRT 三维适形放疗 IMRT 适形调强放疗 IMPT 调强质子治疗 这样对比下来，可以清楚的看出，对于不需要照到的地方，布拉格峰效应几乎不会损伤周围组织，不仅可以在癌症区域照射最大能量，同时有效地保护周边器官。 本质是局部治疗，破坏癌症不是治愈 癌症是一种全身性疾病，而质子、重离子治疗是放疗的一种，本质是癌症的局部治疗。 我们可以把质子重离子治疗理解为精度更准确的手术，所以，如果你问质子、重离子治疗可以治愈癌症吗？就相当于在问手术是否可以治愈癌症，那么答案一定是“有可能”。 局部治疗的目的是为了消除癌症病灶，而不是治愈癌症。对于早期的癌症，局部治疗可以做到临床治愈，而对于已发生全身多发转移的中晚期癌症患者，仅仅依靠局部治疗是不够的，需要多学科联合诊疗，以延缓病情发展。 第一部分就先讲到这里啦，下一篇我们将向大家介绍全球质子重粒子中心的最新数据，以及大家比较关心的治疗费用等情况，如果对质子重离子治疗还有什么想了解的，欢迎下方留言哦！下期见！ |
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