(应用物理论文）20吴刚《重离子治疗癌症》.doc

应用物理选讲课程论文 题目：重离子治疗癌症 学号：201010800020 姓名： 吴刚 专业： 物理学 重离子治疗癌症 癌症：医学术语亦称恶性肿瘤，中医学中称为岩，是机体在环境污染、化学污染（化学毒素）、电离辐射等等各种致癌物质、致癌因素的作用下导致身体正常细胞发生癌变的结果。换句话说是由控制细胞生长增殖机制失常而引起的疾病。常表现为：局部组织的细胞异常增生而形成的局部肿块。如今，癌症已经成为全球第一的人类死亡因素，而完善癌症的治疗日益被人们重视。 目前从国际上讲，癌症的传统治疗方法主要有3个，它们分别是：手术、放疗、化疗。治疗方式的选择取决于肿瘤的位置、恶性程度、发展程度以及病人身体状态。可是除了治疗早期癌症所用的手术方法可治愈癌症外，放疗和化疗都难以根治癌症，且对身体的伤害很大。放疗是用各种不同能量的射线照射肿瘤，以抑制和杀灭癌细胞的一种治疗方法。对于许多癌症可以产生较好效果。但是，放疗过程中在杀灭肿瘤细胞的同时，也杀死大量的白细胞，其他正常细胞也遭到严重破坏，导致机体免疫力的下降。还会产生放射性皮炎、放射性食管炎、放射性肺炎以及食欲下降、恶心、呕吐、腹痛、腹泻或便秘等诸多毒副反应。化学疗法（常简称化疗）是用可以杀死癌细胞的药物治疗癌症。化疗药物是一种化学药物，毒性相当大，酸性程度相当强，只要人体皮肤沾上一点，马上就会出现腐烂。多数的化疗药物都没有专一性，所以在杀死癌细胞的同时会杀死进行细胞分裂的正常组织细胞，因而伤害常需要进行分裂以维持正常功能的健康组织。 所以，用传统的方法治疗癌症，在消灭癌细胞的同时也回伤害大量的正常细胞。这使得癌症的治疗存在很大的局限性。目前为了避免这一点，研究人员已经发明了用重离子治疗癌症的方法。所谓重离子就是比质子重的带电粒子，通常包含带电的氦、碳及氖离子等。如碳12、氖22、钙45、铁56、氪84和铀238等。通过大型加速器加速这些重离子至接近光速，使其处于高能状态，就是所谓的重离子射线了最高能量达到800MeV/核子重离子放射线治疗肿瘤癌症是当代公认的先进有效的放疗方法，这是由重离子射线独特的物理特性和生物特性所决定的。物理特性是这样的，碳离子和其他重带电粒子一样，具有倒转剂量分布的特性。重离子在贯穿物质时主要是通过与靶原子核外电子的碰撞损失能量，随着离子能量的降低，这种碰撞的几率增大。在离子进入人体的大部分射程里，巨大的初始能量使离子穿过组织速度很快，因而损失的能量较小，形成一个相对低能量的坪区；在射程的末端，随着能量的损失，离子运动速度减慢，与靶电子碰撞的几率增大，最终在射程末端形成一个陡峭的高剂量（能量损失）峰，即Bragg峰，其后剂量迅速跌落。Bragg峰位的深度可以通过改变入射离子的初始能量来调节。治疗时把展宽的Bragg峰精确地调整并套住整个肿瘤靶区，是周围正常的组织只受到很小剂量的照射。利用重离子的带电性，实现栅网扫描技术引导束流对肿瘤实行精确断层扫描的适形治疗。此外重离子的散射比质子和光子小，对精确的剂量分布也非常有利。 　　生物特性是这样的，重离子射线直接对DNA双链进行不可修复的破坏，对于普通光子射线不敏感的乏氧癌细胞，重离子射线同样可以破坏其DNA双链，导致不可以修复。 基于这样的两种特性，可见重离子放射治疗的医学价值非常巨大，未来会成为肿瘤癌症的 主要治疗手段之一。