质子束疗法 使癌症放疗更安全

在癌症治疗中，传递给癌细胞的电离辐射是光子或粒子。受访医生解释质子束疗法的癌症治疗原理，以及这疗法对患者起着什么样的作用。

癌症患者中，很大比例的病患接受放射疗法作为初期主要治疗，或结合化疗、手术和免疫疗法。当辐射对准癌细胞时，会导致脱氧核糖核酸（DNA）损伤，甚至严重到足以造成癌细胞死亡。不幸的是，往往周围的正常组织也可能受到影响。

百汇癌症中心放射肿瘤科高级顾问医生李锦祥指出，放射治疗的目的是向癌变组织提供有效剂量的高聚焦辐射，同时避免周围健康组织受到永久性损伤。

在癌症治疗中，传递给癌细胞的电离辐射是光子（photons）或粒子（particles）。前者由高能X射线和伽马（gamma）射线组成，而后者属于在质子束疗法（Proton Beam Therapy）中看到的——包括质子、电子、中子（neutrons，组成原子核的核子之一）和重碳离子（heavy carbon ions）。

质子束疗法如何运作？

质子束疗法是一种使用加速质子粒子而不是传统X射线治疗的模式。李锦祥医生分享更多关于质子束疗法如何在癌症治疗中，对患者起积极作用。

他解析说，质子是带正电荷的粒子，是从氢原子中提取出来的。然后，质子粒子被注入一个回旋加速器或一个起粒子加速器作用的同步加速器中。利用电磁场，回旋加速器以圆形路径方式加速质子，将它们的能量增加到7000万到2亿5000万电子伏特能级。这能量水平足以将质子输送到癌患体内任何深度的肿瘤。

从历史上看，早期的质子中心采用多室治疗系统——占用大量土地面积；后来，单室系统在土地稀缺或建筑密集的地区越来越流行。

传统的外部放射治疗使用X射线或伽马射线，它们沿着放射路径，将能量储存到目标肿瘤或更远的地方，并在肿瘤部位前后向健康细胞组织传递辐射。

李锦祥医生说：“这种辐射的离体剂量（exit dose）可能会造成长期的副作用，因为它会损害肿瘤附近的正常组织或器官。”然而，随着全面技术考量，包括：直线加速器设备的进步，电脑编程，先进的成像方式更好地定位肿瘤，减少治疗量的运动管理技术，丰富的放射生物学数据，包括放射剂量和正常的组织并发症等，使现代传统的放射治疗更加安全。

李医生强调，现代传统放射治疗已经很安全，而质子束疗法进一步提高安全水平。在质子束疗法中，放射肿瘤学家可以控制质子释放大部分能量的位置。 当质子穿过人体时，它们会减速并与电子相互发生作用，释放能量。能量释放最高的点被称为“布拉格峰”（Bragg peak），它与目标肿瘤的位置相吻合。超越这个布拉格峰的健康组织可以更好地加以保留，避免细胞损伤。

一般来说，与传统的X射线和伽马射线相比，质子具有更高的相对性生物效率，这可能转化为更好的控制率。

谁从中受惠？

李锦祥医生说：“儿童肿瘤可通过质子束疗法受益，因为它可以显著减少急性和长期的副作用，如生长异常，神经并发症，智商降低，心肺和肠道的副作用和第二恶性肿瘤等等。”

另外，也包括中枢神经系统肿瘤、鼻窦肿瘤、颅底和骶骨脊索瘤（sacral chordomas）等。

对曾做过放疗的肿瘤进行再治疗，也可从质子束疗法中获益。

李医生指出，对于头颈部、食道、肺、乳房、肝脏、胰腺和前列腺等部位的肿瘤的临床研究和试验仍在进行中。目前的挑战是如何获得成熟数据，以便在质子束疗法和现代先进的放疗技术，如强度调控放射治疗（intensity-modulated radiation therapy）之间做客观比较。

相较于强度调控放射治疗，质子束疗法治疗的成本比前者高两至三倍。　　

李锦祥医生强调，现代传统放射治疗已经很安全，而质子束疗法进一步提高安全水平。在质子束疗法中，放射肿瘤学家可以控制质子释放大部分能量的位置。