即将纳入癌症治疗常规疗法!硼中子俘获放疗优势详情介绍

来源:医生在线 时间:2020/01/21 09:36 阅读:678
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近年来,海内外著 名人士身染癌症,与病魔斗争、被癌症折磨的事例层出不穷,大家对癌症的关心与戒心逐渐有所增强,但对癌症的知识与理解度还有待提高,说到癌症治疗,通过外科手术去除肿瘤细胞,即“切除治疗”的固定化陈旧概念还很普遍。

“切除治疗”虽然有一定疗效,但手术本身不能避免地对患者造成极大负担。针对癌症治疗而进行的研究成果百花齐放,目前“不需开刀的癌症治疗法”越来越引起众人关注。不需开刀,只需静卧、完全无痛的治疗法,即使是末期癌症也仅需1天即可治疗。看似天方夜谭的治疗法,目前正逐步走向实用性的舞台。
硼中子俘获治疗(BNCT)技术是目前国际最前沿的抗癌治疗技术,已成为未来恶性肿瘤放疗的重要选择之一。

BNCT疗法已有较长历史,美国自上世纪50年代起就开始BNCT治疗研究,日本通过京都大学实验用核反应堆已开展了500余例BNCT治疗试验。BNCT疗法的最 大难点是中子束的产生,由于BNCT疗法需要使用中子束照射,以往必须使用核反应堆才能产生中子束。

癌症的知识与理解度还有待提高

BNCT,(Boron Neutron Capture Therapy)即“硼中子俘获治疗”,是一种能够选择性地阻击癌细胞的放射线疗法。

经过了理论发展阶段(1936~1950)、尝试失败阶段(1951~1970)、取得初步成效阶段(1971~2010)、加速器BNCT逐步兴起阶段(2011-)。先后有美国、日本、芬兰、瑞典、意大利、荷兰、阿根廷和中国等国 家开展了BNCT临床治疗,对多恶性脑肿瘤、恶性黑色素皮肤癌、复发性头颈癌以及转移性肝癌等1000余名患者做了临床治疗(表1),取得了明显疗效。

BNCT临床治疗病例统计

BNCT目前是多形性胶质母细胞瘤、恶性黑色素瘤和头颈部复发性肿瘤的有效治疗手段,对于浸润型、弥漫型、结节型或有转移的肿瘤具有治愈的可能性。

BNCT治疗法原理是什么?

是一种放射线疗法,通过点滴注射含硼化合物(此种化合物和癌细胞有很强的亲和力,进入人体后迅速聚集于癌细胞内),用一种超热中子射线照射1个小时左右。

中子与进入癌细胞内的硼能产生很强的核反应,释放出一种杀伤力极强的射线,从而达到从癌细胞内部破坏癌细胞的效果。

这种射线的射程很短,只有一个癌细胞的长度,所以只杀死癌细胞而不损伤周围组织。

BNCT疗法的特点:

①负担小 通常手术治疗、放疗、化疗至少需要1-2月的门诊、住院程序,而BNCT治疗法原则上仅需1次照射即可完成,是其令人折服的优势所在。

②见效大 BNCT能够在不伤害正常细胞的基础上,有的放矢地破坏癌细胞,而且对于以往疗法感到棘手的恶性脑瘤、继发性癌、中晚期癌均有疗效。其治疗原理及疗效,在癌症治疗史上可谓重磅出击,期待着在医疗界更为锦上添花。

疗程:对于脑肿瘤的患者来说 BNCT 的疗程具有划时代的意义。根据病情不同,疗程仅需照射 1 次,照射时间为 30 分钟。

适合BNCT疗法的肿瘤

1. 各种恶性原发性脑肿瘤

2. 黑色素瘤

3. 头颈部肿瘤

4. 肝脏肿瘤(包括几个病灶)

5. 膀胱癌

6. 局部复发性乳腺癌

BNCT治疗优势:

中子穿透性比质子和重离子好,能够治疗深部肿瘤

发挥治疗作用的 7Li和a 粒子,组织内的射程约10微米,相当于一个细胞直径范围,故只能杀死单个肿瘤细胞,而对周围正常细胞基本无影响。

含硼药物可以在细胞水平上选择肿瘤和非肿瘤细胞,具有极强的靶向性,可以大大地提高肿瘤治疗的疗效。

随着BNCT技术的发展进步,尤其进入本世纪以来,逐步出现了一些BNCT的“黑科技”,它们是强流质子加速器技术、靶技术、混合辐射场测量技术、硼药技术-硼药与运输工具和硼浓度检测和成像技术。

其中特别为大家介绍混合辐射场测量技术和硼药技术。

BNCT治疗的辐射场为混合场,牵涉到多种不同辐射与物质的作用,需考虑不同能量、不同种类的辐射物理特性和辐射生物效应,剂量测量以及剂量分布计算相当复杂。

辐射场的测量需要同时针对伽马射线、快中子、热中子等的测量仪器;既需要测量射线的能谱分布,又需要测量不同射线所产生的剂量率大小,还需要考虑不同射线的相对生物效应以及不同介质的生物学效应。

BNCT治疗过程中不仅有一次射线,比如伽马射线、快中子和热中子,还包括复杂的二次射线,包括阿尔法(Alpha,氦-4核)粒子、锂-7粒子、反冲质子、Beta射线(次级电子)以及次级光子等。混合辐射在人体组织中发生的能量沉积事件的数目、大小及空间分布上的不同都会造成不同的生物效应,不能简单使用平均吸收剂量大小来衡量。

根据BNCT治疗过程对混合辐射场测量的要求,利用微剂量学(microdosimetry)的理论和方法,完善了混合辐射场测量技术,研制了能够同时测量伽马射线、快中子、热中子等在人体组织剂量的组织等效正比计数器(TEPC)。

BNCT治疗前的人体剂量分布规划只能使用蒙特卡罗方法,使用电脑模拟放疗过程中各种射线与人体组织的作用过程来得到人体的剂量分布,同时还需要根据实施过程中射线监测和硼浓度检测结果进行修正。

掺硼药物的好坏直接决定了BNCT治疗的效果,肿瘤细胞中的硼-10与热中子发生了反应才能生产杀伤效果,而且要杀死肿瘤细胞,其硼浓度必须在照射期间维持较高的浓度,每克肿瘤组织至少携带30微克的硼-10。这一点,对于目前在使用的硼药-氨基酸衍生物BPA、硼卡钠BSH来说不是个事。

有一点要求比较难于做到,就是健康组织和血液中的硼-10浓度要远小于肿瘤组织中的硼药浓度。对于BPA,肿瘤中的硼-10与血液中的硼-10浓度之比大约为3,就是说目前的BNCT技术从剂量安全的角度看有3倍安全因数。

开发出来的硼药可分为两大类,即小分子硼药和结合有硼的生物配合物。前者有含硼氨基酸衍生物、核酸衍生物、卟啉及其衍生物、碳水化合物以及含硼仿生体,后者主要有含硼聚合物、硼肽与抗体。

为了更好地将硼-10送到肿瘤细胞中,还研制了硼药的运载工具和保护措施,比如给含硼多肽镀一层膜,防止它在被吸收前发生水解;还有利用脂质体把大量的硼-10包裹起来;为了增加亲肿瘤效果,给硼药分子嫁接上靶向特定肿瘤受体的配体,比如针对上皮生长因子受体和叶酸受体等。

BNCT治疗效果与含硼化合物药剂的特性密切相关。为准确预测评估BNCT的治疗效果,研究开发机构开发了对BNCT杀伤癌细胞效果进行预测的数理模型。该模型可以预测药剂在细胞与组织中的分布以及治疗效果,再现动物实验的结果。通过该方法有望预测新药剂的治疗效果,并帮助提出适合患者具体情况的治疗方案。

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