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现代质子放疗和光子放疗的争论与思考

【摘要】关于质子放疗与光子放疗优劣的争论已持续20多年，主要体现在剂

分布与临床结果的比较。由于剂优势并不总能转化为更好的临床结果，目前西

方国家展开了多项3期对比性临床研究。但这些临床研究的结果对放疗的改进意

义如何，以及能否让这场争论尘埃落定，都值得讨论。这是因为治疗的效果不仅

取决于射线种类，还取决于所使用的技术。因此探讨的重点不应该是哪一种射线

更优越，而应是如何避免其缺点的同时充分利用每种射线的剂特性。质子治疗

和光子治疗都将在未来的肿瘤治疗中发挥重要作用，有限的资源应该用于最大限

度地提高每种射线的有效性。随着放疗技术及系统性药物治疗包括免疫治疗的飞

速发展，降低治疗分次(SRS/SBRT)将是放疗的必然趋势。对剂聚焦的需求将

推动光子治疗向使用更多非共面射野的4兀放疗方向发展，而更高的几何精度要

求也会让基于人工智能的在线自适应放疗更为普及。

【关键词】质子疗法；临床研究；人工智能；光子放疗；剂聚焦；非共面射野;

在线自适应治疗

1概要

关于质子治疗与光子治疗孰优孰劣的争论已持续20多年［1-3］。如果一种

治疗手段在各个方面都远远优于另一种，那么这一争论早已尘埃落定。事实是，

质子治疗仅在某些方面优于光子治疗，而且质子相对于光子的剂优势并非压倒

性的。优势可以通过技术或临床结果评估，若无剂分布或者几何精度方面的技

术优势，就不可能有任何临床优势可言。然而，技术优势并不总能转化为更好的

临床结果，应视具体病例而定。而预测从剂优势到临床优势的转化，需要对肿

瘤和周围组织对剂的临床反应有充分的理解。所以，对于多数肿瘤，临床优势

的大小完全可以通过技术评估来预测。调强放疗(intensitymodulatedradiot

herapy,IMRT)因其相对于三维适形放疗具有显而易见的剂优势，在未进行临

床试验验证之前就被广泛使用，随后的临床研究也普遍证实了其临床优势。

为了回答质子治疗是否比光子治疗具有可化的临床优势，目前有25项正

在进行和3项已经完成的对比临床试验，这些临床试验纳入了放疗最常见的肿瘤

类型，并直接将患者在质子治疗和光子治疗间进行随机分组［4］。但即使这些

试验已经完成，也很难得出明确的结论。用于比较放射技术的随机临床试验比用

于比较药物的随机临床试验更具挑战性，这是因为技术的复杂性、各医院临床流

程的差异、治疗计划系统和治疗设备的差异及工作人员技能水平的差异均可对临

床结果造成较大的影响。此外，随机临床试验必须限制两个特定的技术，结论仅

对这些技术成立。由于技术发展迅速，到临床试验结束时，其意义可能已经减弱。

以下两个案例可以印证上述观点。Takagi等［5］报道了其所在机构2021

例局限性前列腺癌患者接受质子治疗的结果，中位随访期为84个月。结果显示,

与接受相似剂光子外照射放疗的患者群体相比，接受质子治疗的患者在5年及

以后表现出生化控制率改善，且晚期N2级泌尿生殖系统和胃肠道不良事件发生

率更低。这些结果也得到了其他一些独立机构研究的支持［6-9］o在高危和极

高危人群中，10年无生化复发生存率分别为68%和63%［5］。相比之下，ASCEN

DE-RT随机对照试验结果显示，高危前列腺癌患者接受外照射联合近距离放疗加

12个月的雄性激素剥夺治疗，9年无生化复发生存率达到83%［10］o虽然ASC

ENDE-RT试验的临床结果优于Takagi等［5］的结果，但其优势可能更多地在于

所使用的放射技术，而不是因为使用的是光子。

另一个案例是使用质子进行部分乳腺加速照射（acceleratedpartial-bre

astirradiation,APBI）。尽管美国麻省总医院的早期研究表明，质子治疗的

局部控制率与光子三维适形APBI相似，但皮肤毒性反应要严重得多［11］,这

可能是由于仅使用广2个照射野和质子缺乏表皮保护作用所致，后来使用更多照

射野的研究均显示出更有利的结果［12-13］。Bush等［14］的一项II期临床试

验纳入100例女性浸润性非小叶癌患者，均接受被动散射质子