质子重离子放射治疗原理

来源:医生在线 时间:2020/05/20 17:54 阅读:146
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质子是氢原子被剥离后带正电荷的粒子,重离子是原子核或原子量较大的离子,如碳、氖和硅。质子重离子技术是放射治疗的一种,是国际公认的放射治疗的前沿技术。质子和重离子都属于粒子束,与传统的光子束不同,粒子束可以形成能量布拉格峰,聚焦于肿瘤,爆破时,减少对健康组织的损伤。

放射治疗作为一种经典的肿瘤物理治疗方法,已有多年的历史。最常见的放射治疗技术有:立体适形放射治疗和调强放射治疗。大约70%的癌症患者需要在其疾病过程的某个阶段接受放射治疗。可以说,放射治疗已经成为癌症治疗不可缺少的手段之一。

质子重离子放射治疗的出现,使现代放射治疗进入了一个新的发展时期。以前使用的放射治疗是用X射线,即电子束;而质子重离子治疗是用质子射线或重离子射线,射线的粒子质量比较大,对肿瘤的杀伤作用也比较强。质子是氢原子失去一个电子的粒子;重离子是碳、氖和硅等原子重量较大的原子失去一个或多个电子的粒子。

质 子 重 离 子 治 疗 原 理

目前,肿瘤放射治疗界普遍认为,质子重离子治疗可以通过整合高能物理、加速器制造、计算机、自动控制等新技术,应用于肿瘤成像、放疗计划、实施和质量控制等方面,使肿瘤放射治疗的准确率达到了今天的最 高水平。它不仅能有效杀伤肿瘤细胞,而且能最 大限度地保护周围健康组织。具有精密度高、疗程短、疗效好、副作用小等优点。

常规放射治疗的辐射是光子。一个穿透人体组织后,能量会大大衰减,不仅影响肿瘤靶区的剂量分布,还会使周围组织受到很大的辐射损伤。质子和重离子束在进入人体的过程中释放很少,但当肿瘤到达靶区时,能量全部释放,形成所谓的布拉格峰,类似于肿瘤区的“立体定向爆破”,即肿瘤靶区受到较大的辐射剂量,对周围组织的损伤也降到最 低。

其中,重离子放射治疗采用比质子能量更高的粒子射线,能有效杀伤耐缺氧或放疗的肿瘤细胞,对不同细胞周期的肿瘤细胞具有杀伤作用。

当质子或碳离子被同步加速器加速到光速的70%左右时,这些离子束被引入人体。到达肿瘤病灶前,射线能量释放不多,但到达病灶后,射线会瞬间释放出大量能量,形成称为“布拉格峰”的能量释放轨迹,整个治疗过程就像对肿瘤进行“立体定向爆破”,能在避免正常组织照射的同时,对肿瘤病灶进行强力照射,使治疗效果最 大化。


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