重离子束用于肿瘤放射治疗的基础理论 - 原子核物理评论.pdf

z 己 一 16卷 第 4期 原子 核物理评 论 V o1．16．N o． 1999年 l2月 NuclearPhysicsRevJew Dec．，1999 重离子束用于肿瘤放射治疗的基础理论 圭 堡 R 』 L中国科学院近代物理研究所 兰州 730000) 摘 要 通过与低传能线密度辐射治疗对 比分析建立 了重离子束肿瘤放射治疗 的基础理论，提 出 了一些提高重离子束放射治疗疗效和减少对正常组织损伤的技术措施 ，旨在为 已开展的重离子治 癌临床研究提供理论依据． 关 键 词 重离子束 肿瘤 放射治疗 分 类 号 无r ～ 一 l 引言 与常规低 LET辐射 (如 X、 射线和 电 子直线加速器的韧致辐射等)相 比，重离子束 随着 重 离子 束 治癌 临床 研 究在 日本 用于放射治疗 的优势之一是 ．’措其径迹 的能 NIRS和德 国GSI的相 继开展 ．国际 对 重 量沉积 出现高剂量 的 Bragg峰 ，坪 区与峰 区 离子束治癌的基础理论和临床应用研究 日趋 的平均 LET显著不同 而 x、 射线或韧致 加快 口]．本文论述重离子束放射治疗 肿瘤的 辐射等在组织 中的剂量分布呈衰减之势或小 基础理论 ，以期对包括我国在 内的重离子束 放疗实践有所帮助． 幅度增加而后 衰减的趋势 若选择适当能量 的重离子 束，使正常组织处在离子穿越通道 2 放射治疗 中的4R理论 的坪区，而重离子 的高剂量 Bragg峰区落在 肿瘤组织之上 ，由此可有效地保护正常组织 ， 放射 治疗通 常指对 恶性 肿瘤 的放射 治 最大限度地杀灭癌细胞．这一特点使分次照 疗 ，其 目的就是要基本一杀灭肿瘤组织的克 射治疗 间隔 内肿 瘤细胞群和正常组织表现 出 隆源性细胞 ，同时又要避免对正常组织造成 不同的动力学．利用这两种细胞群表现出的 超过其 修复 能力 的损伤．由低 传能线密度 差异 ．可更好地设计 治疗方 案 ，对提高肿瘤 (LET)辐 射 (如 X、Y射 线分次照射放疗 实 践)得到 的肿瘤放疗基础理论 ，即所谓 的4R 控制率和减小对正常组织的损伤具有重要意 理论 口]，同样也可作为重离子束放射治疗的 义． 基础理论 ．只是 由于重离子束本身 的特 点一 2．1 再氧台 使得4R理论 各组成部分有 了新 的内容 ．4R 临床放射治疗学家们多年来始终认为氧 理论 指分次照射治疗 间隔 内细胞的再氧合、 影响着肿 瘤的放射敏感性．1955年 ，Thom— 修复 、再分布和再增殖．作为放射 治疗的基 li~son等3根据组织学观察，指 出肿瘤 内可 础理论不能建立在期望肿瘤细胞群 比正常组 能含有一定数量的乏氧细胞．1963年 ，Pow 织更为敏感 的基础上 ，必须对肿 瘤细