这项治疗癌症的技术，居然是研究原子弹时发现的

2018 年夏天，马来西亚国宝级羽毛球运动员李宗伟被爆罹患鼻咽癌。谈癌色变的时代，此消息一出，网络上惋惜声一片。

谁承想，仅仅半年后，李宗伟便宣布病愈。

历时两个月，共 33 次治疗，就杀灭了他体内的癌细胞，治疗结果良好。

而帮助他摆脱癌症的是一种鲜为人知的疗法——质子放疗^[1]。

作为放疗领域的一项先进技术，质子及重离子放疗正蓬勃发展，而更有意思的是，这项技术的发现过程。这还得从二战期间的曼哈顿计划说起。

脱胎于核武器研究的癌症治疗技术

曼哈顿计划研究的主要目标是核武器——原子弹。

作为其中回旋加速器实验组的负责人，罗伯特·威尔逊震撼于原子弹展现出的巨大杀伤力，这促使他思考是否可以利用回旋加速器产生的高速质子用于医疗等和平用途。

最终，威尔逊在从事质子束的辐射屏蔽计算工作时得到启发，发现了质子束用于癌症放疗的潜力。他将自己的一系列想法发表在「Radiology」杂志上，由此奏响了质子重离子放疗的先声^[2]。

发展势头正盛

1952 年，世界首例基于质子束的放疗试验在劳伦斯伯克利国家实验室开展。此后，世界主要国家纷纷利用加速器技术研究不同粒子束用于放射治疗。与此同时，医学影像设备的进步也为质子重离子放疗向临床转化提供了助力。

1990 年，美国加州罗玛琳达大学建成国际上第一台专门为医学治疗而设计的质子同步加速器。

1993 年，日本国立放射医学研究所建造了重离子医用加速器，并于 1994 年开始运用于临床放疗试验。这标志着质子重离子放疗真正迈出了落地临床的第一步^[3]。

时至今日，尽管建立质子重离子中心耗资巨大，但鉴于其在特定适应证中相对于传统放疗的优势，世界各地纷纷启动相关设施的建设。

据国际粒子治疗联合会（PTCOG）统计，目前在世界范围内已有近百所医疗机构在使用质子重离子放疗技术实施肿瘤治疗，而且正在建设的质子重离子放疗中心有百余家之多。

2007 年，中国第一家质子重离子放疗中心正式开建。

伴随着中国经济的快速成长以及民众对放疗新技术日益增长的需求，这类医疗机构已在中国多地开花结果。

据悉，坐落于粤港澳大湾区腹地佛山市顺德区的和祐国际医院项目正在大力打造质子重离子肿瘤治疗中心，目前已经签订了设备采购协议。

设备采购签约仪式

（图片来源：和祐国际医院）

和祐国际医院是由美的控股投资百亿兴建的非营利性医院，将按照国家三甲综合医院标准进行设计。

中心邀请国际肿瘤放射治疗权威、前新加坡国立大学医院副院长、科技部重点研发计划首席科学家陆嘉德教授作为项目顾问。他在质子重离子放疗的基础与临床领域有着深厚的积累和长期的实践。

陆教授表示，项目建成后，和祐国际医院将会成为中国乃至全世界为数不多的能够同时提供质子和重离子放疗的机构，这也意味着医院建设肿瘤「强专科」的蓝图正在逐步照进现实。

和祐国际医院质子重离子肿瘤治疗中心效果图

（图片来源：和祐国际医院）

相较传统放疗优势明显

总的来说，与传统的光子放疗相比，质子和重离子射线在疗效和副作用控制方面，都具有较大的优势^[3-5]。

要知道，以 X 或 γ 射线为代表的光子放疗在放疗领域扮演了重要角色。不过，光子射线在穿透人体组织过程中，其剂量达到峰值后，会随着进入的深度加深而逐渐降低，在射线路径上的正常组织往往会受到不同程度的照射。

这一特性一方面会导致正常组织的损伤，另一方面由于相当一部分剂量被正常组织吸收，导致肿瘤病灶接收到的剂量受限，从而影响放疗的疗效。

而如何精准地锚定癌细胞，尽可能地减少对正常组织的伤害，一直是癌症治疗领域的研究关键。

图片来源：参考文献

Vanderwaeren L, Dok R, Verstrepen K, et al. Clinical Progress in Proton Radiotherapy: Biological Unknowns[J]. Cancers, 2021, 13(4): 604.

质子重离子有着独特的放射物理学和放射生物学特性，其剂量分布与光子完全不同。前者进入体内之初，剂量释放不多，达到射程终末时才会释放大量剂量（即布拉格峰），之后剂量快速跌落。

利用这种剂量集中分布的特点，在临床应用时令肿瘤病灶正好位于布拉格峰处，从而给予病灶最大程度的杀伤，而病灶周围的正常组织接收到的剂量明显小于光子放疗，因此治疗的副作用也更小。

除了剂量分布特征的不同外，光子射线主要作用于肿瘤细胞 DNA 单链，对乏氧肿瘤细胞相对不敏感，且存在一定的细胞周期依赖性。

而肿瘤的异质性很强，大都存在不同比例的乏氧细胞群和不同期别的细胞群。单纯的光子射线难以完全杀灭这类细胞，存在一定的复发风险。

相较而言，质子重离子射线对肿瘤细胞的杀灭效应更为显著。其中，质子放疗杀灭肿瘤细胞的相对生物效应是光子放疗的 1.1~1.2 倍，而重离子放疗杀灭能力可达到光子的 3 倍^[6]。

想要质子重离子的强大杀伤效应「物尽其用」，应当确保布拉格峰处的高剂量在肿瘤病灶的指定位置处释放，否则剂量峰一旦偏移，即有可能对周围正常组织造成较大损伤。

故而在使用时，需要恰当运用精确的放疗技术，以保护好正常组织。

以和祐国际医院项目质子重离子肿瘤治疗中心为例，该中心配备的质子重离子一体机在功能和性能方面处于世界先进水平，是极少数既能提供以碳离子为主的重离子射线，又能提供质子射线的放疗设备。

其最大特点在于兼具 360 度旋转机架的质子治疗和 3 个入射角度的重离子治疗，利于高效控制束流横向位置和纵向位置的能量分布。设备引入的笔形束扫描调强照射技术和实时影像追踪技术也可提高照射的准确性。

「软硬」结合带来更好疗效

经过近 30 年的探索和实践，质子重离子放疗已在非小细胞肺癌、前列腺癌、头颈部肿瘤、肝癌、颅底和脊柱旁肿瘤及中枢神经系统肿瘤等多种肿瘤的治疗中收获了良好的疗效。

且急性和后期放疗不良反应不严重。对于光子放疗相对不敏感的软组织肉瘤、恶性黑色素瘤和含有大量乏氧肿瘤细胞的肿瘤而言，疗效提高更为明显。

据和祐国际医院项目质子重离子肿瘤治疗中心项目顾问陆嘉德教授介绍，处于复杂组织中的肿瘤，周边正常组织对射线敏感，需要特别保护的区域，例如眼睛、脑干、脊髓等部位特别适合质子重离子放疗大展拳脚；其次，质子重离子放射治疗还可改善光子放疗之不足。

比如对于部分肿瘤患者在接受常规光子放疗后，治疗区域内出现复发，如继续采用光子放疗的话，将带来较大副作用，而且有效性也大大降低。此时采用质子重离子放疗可以提高治疗有效性，并降低毒副作用；

此外，对于有着较多基础病或高龄无法接受手术的患者，质子重离子放疗能够提供更好的解决方案。

结合质子重离子射线的特点并综合目前的共识，目前适合质子重离子放疗的适用人群，主要包括^[6]：

l  中枢神经系统肿瘤：如星形胶质细胞瘤、孤立的脑转移灶、垂体瘤、脑动静脉畸形、脑膜瘤、听神经瘤。

l  颅底肿瘤：如脊索瘤、软骨肉瘤；

l  头颈部肿瘤：如鼻咽癌、头颈部癌；

l  不适合手术的Ⅰ～Ⅲ期肺癌；

l  消化道肿瘤：如无法手术的原发性肝癌、胰腺癌；

l  腹盆腔肿瘤：如前列腺癌、腹膜后软组织肉瘤等。

需要注意的是，质子重离子放疗作为一种尖端技术，除了拥有先进的硬件设备外，「软件」亦不容忽视，只有打造一支包括临床医生、放射物理师、放射治疗技师、设备维护保养和辐射防护人员在内的拥有丰富经验的团队，才能完全释放其应用价值。

陆教授表示，和祐国际医院项目组已经充分意识到了这一问题，因此在建设质子重离子肿瘤治疗中心项目同时，同步启动了全面的人才招聘计划，计划面向海外及国内知名三甲医院，招募质子重离子放疗各级别的骨干。

和祐国际医院一期工程效果图鸟瞰

（图片来源：和祐国际医院）

与此同时，医院还会大力推动肿瘤外科、肿瘤内科、肿瘤筛查、基因诊断、检验病理、影像诊断、核医学和康复医学等一系列相关学科的协同发展，力求通过包括质子重离子放疗在内的多学科综合治疗带给患者更好疗效和更多临床获益。

丁香人才丨招聘求职找工作 ， 交易担保 ， 放心买 ， 广东和祐国际医院正在丁香人才招人，快来投个简历吧~ 小程序

从 1895 年第一位诺贝尔物理学奖获得者、德国科学家伦琴发现 X 射线算起，放射治疗已走过逾百年的发展之路。这项疗法在拯救无数生命的同时，自身亦凭借不断创新而焕发出新的光彩，质子重离子放疗的发扬光大便是这一创新历程的最好注脚。

相信随着越来越多像和祐国际医院项目一样有志于在其中大展拳脚的医疗机构的加入，质子重离子放疗的研究与应用必将迎来更加美好的明天。