质子治疗

丝路小语

在人类进入知识创新的21世纪，一系列新技术、新方法、新设备正在冲击着社会各方面，也冲击着医学各领域，其中尤以利用和扩大新技术、新方法、新设备来治疗对人类生命威胁最严重的恶性肿瘤，则更是广大医务人员关心，众多肿瘤患者期望的，具有重大的医学与社会现实意义。

至今所用的肿瘤治疗方法，基本上可概括为手术、放疗与化疗三种。彼此并不相互独立，而是互补兼容的。估计70%的肿瘤患者，不论手术与否，都是要采用放疗。中国特有的中药肿瘤治疗，近年来有所进展，报道中也不乏特效病例，但离科学化、系统化、现代理论与实践的统一研究还有很大距离。神奇的基因癌症治疗近年来在理论上有所突破，有些学者也抱乐观态度，而要将此变成现实并推广使用，还得有相当长远的时间。因此预测在今后几十年间，放射治疗还将是治疗肿瘤的最主要方法，还有很长时间的发展前景。

在诸多的放射治疗类型中，不同粒子在人体内的不同能量衰减特性带来不同的治疗性能。x射线、伽玛射线与电子射线都在不同程度使被照肿瘤的前后正常细胞受到伤害，剂量的有效利用率也低，不是理想的治疗射线。而质子在人体中的能量衰减呈现出先慢后快上升形成一个峰值后又急速下降到零的特点 (通常称此为bragg峰性能)。在质子治疗时只要将峰值部分对准肿瘤病灶处，肿瘤处就受到最大的照射剂量，而肿瘤前的正常细胞只受到1/3左右的峰值剂量，肿瘤后部的正常细胞基本上不受到任何伤害。仅从此内在物理特性就可以断定质子治疗要比电子与伽玛射线要好。何况当今的质子治疗技术的发展与完善，使用可变光阑准直器与专用补偿器等的精密适形治疗方法，已能将质子控制得几乎可以像“量体裁衣”一样精确消灭癌细胞分布而不伤及正常细胞。加上近几十年来的质子治疗临床的巨大成就，已使全世界医学界一致公认质子治疗要比目前所常用的伽玛与电子射线治疗要优越得多。至于重离子肿瘤治疗，从原理上来说是优于质子，但由于二者在治疗性能上的差异不大，而二者装备价格上的差异不少，因此从技术与经济观点及装置的性能价格比来考虑，目前重离子治疗还难以有推广之势。因此在今后相当长时间内，质子治疗在当代仍是现实的最先进肿瘤治疗方法。

二 质子治疗的发展历史

自1946年wilson提出质子治疗建议以来的半个世纪中，质子治疗通过了建议、研制、开发、实用、推广一条科技成果化、市场化漫长的道路，才导致今天的巨大成就。质子治疗大致分为三个历史阶段: 1946年到1985年间是研制开发阶段，这阶段的特点是没有专用的质子产生装置，寄生在核物理研究所，利用核物理实验的高能质子束来研究质子治疗； 着重学术研究工作，研究解决质子治疗所需的专用技术与癌症治疗技术。对某些治疗成熟有效的癌症，如眼部黑色素瘤，也呈现大批治疗的现象； 经济效应还没有提上日程，治疗基本不收或少收费，不以赢利为目的。这个阶段的质子治疗研究主要是集中在下述六个研究所: 美国加州大学berkeley实验室，美国哈佛大学hcl实验室，瑞典uppsala大学的gustaf werner研究所，前苏联莫斯科理论与实验物理研究所，前苏联杜布纳联合核子所与日本千叶放射科学研究所。1985年到1998年左右是实践与应用阶段，主要是利用研制开发阶段所取得的成功经验，扩大应用规模与为社会服务。此阶段的特点: 考虑建造专用质子治疗装置，如美国的loma linda等； 经济效应还没有提上日程，建造者不期望在建后若干年内要回收投资； 金融与商界还不愿单独投资，建造还要依靠政府与社会慈善机关资助。美国loma linda是全世界建造的第一台专用质子治疗中心，由美政府与教会资助建造，1990年建成。美国mgh的nptc也由美政府能源部资助，最近已建成等待fda批准。loma linda到1998年才达到年治疗千人水平，平均每个患者收3万美金，意味着年可收入3000万美金，使在今后若干年内回收投资成为现实可行。随后美国mgh的nptc、日本的ncc都有在建成后5~10年收回投资的计划。上述形势促使质子治疗进入第三个历史阶段——市场开发阶段。这个阶段估计可延长到21世纪的前半个世纪。其特点为越来越多的财团、商界表示愿意投资建造专用质子治疗装置: 在目前国际与国内低利率政策下，投资专用质子治疗中心资金回收时间不会长于一般企业投资； 质子治疗装置本身属高科技，风险又小，21世纪是高科技世纪，商界愿对高科技项目投资； 质子治疗有极大的社会价值，易为广大社会各阶层支持与扬名。目前世界已有近20个各种类型的质子治疗装置，还有近20个正在建造与筹建中，将成为21世纪看好的高科技投资项目。

三 质子治疗肿瘤的类型

从50年代至今，在质子治疗肿瘤方面积累了大量丰富的临床经验，到目前为止，全世界共用质子治疗装置治疗了3~4万名患者，仅欧美与日本的质子治疗中心已积累了2万多个治癌病例，一般治疗效果达到95%以上，五年存活率高达80%，而4万例治疗数量与全世界几千万肿瘤患者相比，又是很小的比例，此说明质子治癌的适应证还远没有开发。下面我们先回顾一下质子治疗历史，再给出目前已知的质

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请文质子治疗的原理使什么?

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