质子与重离子肿瘤治疗的进展 - 原子核物理评论.pdf

第 22卷 第 1期 原 子核 物理 评 论 VoL22，No．1 2005年 3月 NuclearPhysicsReview Mar．，2005 文章编号：1007—4627(2005)01—0039—05 质子与重离子肿瘤治疗的进展 李文建 (中国科学院近代物理研究所，甘肃 兰州730000) 摘 要：简要介绍了质子与重离子肿瘤治疗的历史和现状．现在，全世界有质子治疗中心23家， 治疗肿瘤患者总数为39612人；重离子治疗设备有3台，治疗肿瘤患者4511人(包括He离子治 疗2054例病人)． 关 键 词：质子；重离子；肿瘤治疗 中图分类号：Q691 文献标识码：A 1 引言 的最大杀伤。而在肿瘤前面离子穿过的正常组织， 受到的损伤较小，至于肿瘤后面的正常组织，因为 20世纪核技术的发展直接导致了放射医学和 离子已经停在肿瘤部位。所以是不受影响的．此 核医学的诞生．现在放射治疗已成为治疗癌症的重 外。离子的带电性决定了它们可以采用磁扫描技术 要手段．以x射线、 射线和电子束为标志的常规 导引束流对肿瘤实行精确 “适形治疗”．正是由于 放射治疗仍是目前放疗领域的主流．但 由于这些射 质子(或重离子)的这些特点，先后在世界上诞生 线进人人体的剂量随深度指数衰减的缺陷。在杀死 了质子和重离子束治疗的先进技术． 癌细胞的同时。周围健康组织也受到不同程度的伤 害．尽管对放射治疗设备进行了非常严密的设计 2 质子肿瘤治疗 (转动射线束的方法)，但癌瘤周围的正常组织和 器官仍受到照射剂量的影响．为了避免肿瘤周围的 1946年，wilS0n2【]提出质子束的医学应用的观 正常组织 (特别是对放射线敏感的重要组织和器 点．1954年。Tobias等[3]在美国加州大学 Law． 官)受到不必要的损伤，有时不得不把总剂量减 renceBerkeley实验室(LBL)进行了世界上第一例 低，以致使肿瘤区得不到必要的照射剂量，因此大 质子射线治疗晚期乳腺癌病人．此后，1957年瑞 大降低了肿瘤的治愈率．据统计。在所有的常规放 典 Uppsala大学。1961年美国Harvard大学，以及 射治疗病人中，约有 1／3病人局部肿瘤未控…；另 1967到 1975年之间的俄罗斯 3家 (Dubna、Moscow 有报告，在美国每年有 1O万个癌瘤病人由于局部 和St．Petersburg)相继开展了质子治疗病人的临床 癌瘤未控而致治疗失败 1【]． 研究．经过5O年的发展，除7家关闭外，到2004 质子和重离子与常规射线不同．它们都是重带 年7月，全世界现有质子治疗中心23家(见表 1)， 电粒子．具有一定能量的质子(或重离子)在物质 其中美国LomaHnda大学医学中心(LLUMC)治疗 中具有确定的 “射程”。而且它们在射程末端处的 病人总数位居世界首位，即9282人；其次有美国 能量损失最大。即出现所谓的Bragg峰．利用质子 Harvard大学治疗病人9116例；瑞士PsI(72MeV) (或重离子)能量损失集中于射程末端的特性。在 治疗病人4066例．建议和正在建设中的有 19家 肿瘤治疗时，可以通过调节它们的能量使离子 (质