质子治疗方式简介

小红帆

质子治疗通常分为三类：质子放射手术、眼部质子治疗和较大照射野的质子治疗。

1.        质子放射手术

质子放射手术的特点是在一次（或少数几次）治疗过程中把高剂量集中于较小的区域使其受到完全的破坏。它主要应用于颅内良性小肿瘤、功能性神经疾病和动静脉畸形。颅内是人体的紧要部位，要求严格控制射线的剂量分布使病灶周围的组织不受明显的损伤。使用质子对比显然有利。

质子放射手术有两种方式。一种是利用固定能量的质子从很多方向交叉穿透照射，国外成为crossfire技术。射线交汇处剂量可达200gy左右，一次治疗即可完全破坏病灶。gy(戈瑞)是剂量单位，每公斤物质吸收1j射线能量时的剂量为1gy.另一种则只从较少的几个方向照射病灶，通过调节质子能量使bragg峰落到病灶位置上。这种方式有时需要进行几次治疗。第一种方式比较简单，对于较小的病灶（例如直径小于15mm）能获得良好疗效。而对于较大的病灶，利用crossfire技术往往难以得到领人满意的剂量分布，此时应考虑采用第二种方式。

美国加里福尼亚大学辐射实验室率先进行质子放射手术。他们主要治疗与脑垂体有关的疾病，获得较好疗效。世界上第一例质子治疗就是通过照射垂体抑制其激素分泌治疗乳腺转移癌，使用的是交叉穿透照射技术。1957年以后这个实验室该用氦离子进行治疗，氦离子的物理特点和生物效应类似于质子。

利用质子交叉穿透照射技术治疗parkinson综合症和其他功能性神经疾病开始于瑞典uppsala大学的larsson等人。由于质子放射手术的成功，后来他们又发展了利用多个放射源构成的r射线治疗装置即r-刀。

美国马萨诸塞总医院（mgh）在质子治疗的发展中起了很重要的作用。1961年kjellberg等人和哈佛回旋加速器实验室（hcl）合作开始进行质子放射手术。利用质子bragg峰治疗与脑垂体有关的疾病，如肢端肥大症、cushing综合症、糖尿病引发的视网膜病。以肢端肥大症为例，一些垂体肿瘤会使生长激素过量分泌从而引发这种病。kjellberg等人选择12个方向对肿瘤进行照射。治疗一次完成，肿瘤处剂量可达120gy,而附近的视神经所受剂量小于6gy。到1992年他们治疗了582名指端肥大症患者，取得良好疗效。近年来由于颅内手术、r-刀和x-刀等技术的发展，在西方利用质子放射手术治疗脑垂体疾病已经不多。

1965年起kjellberg等人又用质子bragg峰放射手术治疗动静脉畸形。这是一种先天性疾病，脑部动静脉畸形往往难以进行手术。到1992年，他们好了1351名患者。他们的经验表明：虽然r-刀和x-刀也能治疗这种疾病，但对于范围较大的动静脉畸形质子放射手术仍具有较大的优越性。

前苏联的质子治疗开始于60年代后期，主要中心是莫斯科的理论与实验物理研究所(ihep)在90年代以前，这里的质子治疗规模仅次于美国马萨诸塞总医院。他们利用交叉穿透照射和bragg峰照射治疗脑部肿瘤和血管疾病，以及功能性神经疾病，疗效良好。

由于质子放射手术所需的治疗室设备较为简单，在60-70年代他一直是质子治疗的主要方式。近年来由于其他质子治疗技术的发展，在全球每年接受质子治疗的患者总数中，质子放射手术所占比例已下降到10%左右。

2.        眼部质子治疗

眼黑色素瘤是生长在眼脉络膜、虹膜和睫状体上的肿瘤，过去的治疗方法是摘除眼球。constable等人首先提出利用质子治疗眼黑色素瘤1975年起马萨诸塞总医院、马萨诸塞眼耳诊所赫哈佛回旋加速器实验室合作对眼黑色素瘤进行质子治疗。到1992年已治疗了1600多名患者。病人在8至9天内接受5次治疗，平均总剂量为70-80gy五年局部控制率为96%。质子治疗的特点是保存视力。有少数病人后来不得不摘除眼球：对于小黑色素瘤摘除率为2%,对于中等大小黑色素瘤为4%，对于大黑色素瘤为10%.视力的能否保持还和黑色素瘤是否靠近视神经乳头和黄斑有关。继美国之后，前苏联理论与实验物理研究所也展开了这种治疗。

从1984年起瑞士paul scherrer研究所(psi)也利用质子治疗眼黑色素瘤。病人在一周内接受四次治疗，总剂量70gy.到1992年已治疗了一千多名患者，取得了很好治疗。

由于美国、前苏联和瑞士在眼部质子治疗方面的成功，英国、比利时、法国、南非、加拿大、和德国也加入了这一行列。眼部治疗所需的质子能量较低（约70mev），世界上有不少这一能区的加速器可供利用，也是它迅速发展的重要原因。在全球每年接受质子治疗的患者总数中眼部治疗所占比例在90年代初一度达到60%。目前由于较大照射野的治疗的发展，这一比例已下降到45%左右。