重離子束治癌研究現(xiàn)狀

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1、重離子束治癌研究現(xiàn)狀重離子束治癌的先驅(qū)性研究起源于美國(guó)的勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室(LBL)，LBL于1975年利用其高能同步重離子加速器BEVALAC開始進(jìn)行重離子束放射治療臨床試驗(yàn)，截止1992年6月已收治各種難治癌癥患者2487名，其中用4He離子束治療的有2054人，用12C，20Ne等重離子束治療的患者約有433人。盡管當(dāng)時(shí)的束流配送系統(tǒng)及治療計(jì)劃系統(tǒng)并不完善，但對(duì)于選定的腫瘤，腫瘤局部控制率較X、g和電子束等治療提高了2~3倍，取得了很高的腫瘤治愈率，較常規(guī)放療的療效等有明顯優(yōu)越性。LBL對(duì)先前接受重離子束治療的腫瘤患者晚期效應(yīng)的跟蹤和臨床治療評(píng)價(jià)等研究仍在繼續(xù)。

2、由于近些年來(lái)受諸如日本，德國(guó)等國(guó)重離子束臨床治療療效的激勵(lì)，美國(guó)又重新對(duì)重離子束治癌研究喚起了極大的興趣。日本政府于1984年發(fā)起了一項(xiàng)稱為“對(duì)癌癥控制10年戰(zhàn)略”的宏大計(jì)劃，作為該計(jì)劃的一個(gè)很重要部分，日本于1993年在國(guó)立放射醫(yī)學(xué)綜合研究所(NIRS)建成了一臺(tái)重離子醫(yī)用加速器(HIMAC)，專門用于重離子束治癌及放射醫(yī)學(xué)研究。HIMAC治療裝置主要包括束流配送和輻照系統(tǒng)、病人定位系統(tǒng)和治療方案系統(tǒng)，其離子束種類是4He～40Ar，束流強(qiáng)度為107～1010pps，最大能量可達(dá)800MeV/u，劑量率控制在5Gy/min左右。束流配送系統(tǒng)采用擺動(dòng)磁鐵橫向擴(kuò)展束流并

3、配合多葉準(zhǔn)直器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)適形治療。1994年6月21日第一批病人在HIMAC接受了碳離子束治療，到2004年底已治療腫瘤患者超過(guò)2000例，其中包括頭頸部腫瘤、腦瘤、肺癌、肝癌、前列腺癌、宮頸癌、食道癌和軟組織肉瘤等。對(duì)于頭頸部腫瘤，取得了三年局部腫瘤控制率大于61%的臨床結(jié)果；對(duì)于顱底瘤，三年局部控制率大于92%；對(duì)于肺及肝癌，三年局部控制率大于72%；對(duì)于前列腺癌，三年局部控制率為100%。就總體治療而言，在沒(méi)有明顯并發(fā)癥的前提下，都取得了良好的療效，三年局部控制率大于67%。而且在臨床試驗(yàn)中，利用重離子束體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)逐步開發(fā)出了超短分次治療的策略，取得了很好的療

4、效，比如對(duì)肺癌的治療目前采用4次一天治療，對(duì)肝癌的治療采用8次兩天治療的療程。這樣，患者治療的療程大大縮短，一方面顯著降低了患者治療的費(fèi)用，另一方面大大提高了治療裝置的患者收治能力，降低了成本。2002年NIRS更新了治療計(jì)劃系統(tǒng)，利用其現(xiàn)有的束流配送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了重離子束三維適形治療。截至2009年底，共治療腫瘤患者5000多例。由于在NIRS利用碳離子束治癌臨床試驗(yàn)取得了極大成功，日本政府已于2003年11月接受并承認(rèn)重離子束治癌是一種高度先進(jìn)的醫(yī)療系統(tǒng)，正式啟動(dòng)第二個(gè)“對(duì)癌癥控制10年戰(zhàn)略”，計(jì)劃在全日本興建60個(gè)重離子束治療中心，使日本國(guó)民受益于重離子束治癌。用于

5、今后這些治療中心的緊湊型加速器及治療設(shè)備已經(jīng)于2006年3月在NIRS3完成了方案設(shè)計(jì)，并且日本第一個(gè)緊湊型重離子束治癌裝置已經(jīng)從2006年4月開始在群馬大學(xué)醫(yī)學(xué)院開始建造，2009年該小型化裝置建成，2010年3月開始患者治療。與NIRS開展碳離子束治癌臨床試驗(yàn)取得巨大成功的同時(shí)，日本已于1996年在兵庫(kù)(Hyogo)開始興建另一個(gè)專門用于治癌的帶電粒子治癌裝置(PATRO)，提供230MeV的質(zhì)子和230MeV/u氦離子，320MeV/u的碳離子，該裝置已于2000年建成并成立了兵庫(kù)離子束醫(yī)學(xué)中心(HIBMC)，中心設(shè)有50個(gè)床位。截至2006年初該中心利用質(zhì)子束

6、治療患者825例。2002年起該中心得到了日本政府的重離子束治療許可，開始碳離子束的患者治療，截至2006年初治療患者53例。在歐洲，重離子束治癌裝置HITAG已于1996年在德國(guó)重離子研究中心(GSI)建成。GSI借鑒了美國(guó)LBL的20Ne離子束及日本NIRS的12C離子束的治療特點(diǎn)和治療經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)和應(yīng)用了先進(jìn)的柵網(wǎng)掃描束流配送系統(tǒng)和正電子發(fā)射斷層術(shù)(PET)治療質(zhì)量保證兩大技術(shù)手段，達(dá)到了重離子束調(diào)強(qiáng)放射治療和束流實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。同時(shí)GSI利用他們?cè)诙嗄甑姆派渖飳W(xué)研究中積累的與治癌有關(guān)的豐富基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，開發(fā)了基于生物學(xué)效應(yīng)的重離子束治療計(jì)劃系統(tǒng)。依仗這三項(xiàng)絕對(duì)先

7、進(jìn)的治療技術(shù)，使重離子束治癌研究達(dá)到了空前的高度。1997年12月13日GSI開始用高能碳離子束治療了兩例顱底瘤患者，治療后三個(gè)月的跟蹤研究表明顱底瘤基本消失。到2004年3月，GSI共收治頭頸部腫瘤患者205例，總體療效非常顯著。在2002年，由于GSI對(duì)兩種腦癌各治療的50個(gè)病例二年局部控制率達(dá)到了100%，因此得到德國(guó)政府有關(guān)部門頒發(fā)的對(duì)這兩種癌癥重離子臨床治療的許可證，使得重離子束對(duì)顱底脊索瘤和粒狀肉瘤的治療在德國(guó)治療成為例程治療。到2004年，GSI重離子束對(duì)顱底瘤治療顯示的臨床結(jié)果為，四年局部控制率大于67%和四年總的存活率大于76%，且