前沿技术：重离子治癌

蔡晓红+梁伟

重离子治癌独具优势

说起传统癌症放疗，人们会联想起恶心、呕吐、脱发等字眼。常规放疗是指用X射线或者伽马射线来杀死癌细胞，随着深度的增加，肌体对X射线或伽马射线的吸收剂量呈指数衰减的趋势，在到达肿瘤部位之前，X射线或者伽马射线已经被正常组织吸收了一大半，“余威”所剩不多。常规放疗对有些癌细胞（比如恶性黑色素瘤、胰腺癌等）不敏感。整体来说，常规放疗很多时候是“伤敌一千，自损上万”。

重离子最大的特点是有布拉格峰（如图）。不同于X射线或伽马射线，重离子在到达肿瘤部位之前的吸收剂量很小，基本上没有杀伤力，到达肿瘤部位时会出现一个尖锐的吸收峰，也就是说，重离子把自身的威力绝大多数都释放在肿瘤中，对健康组织损伤低，副作用小。此外，布拉格峰形成的高能量损失密度使得肿瘤细胞DNA发生双键断裂的几率非常高，不容易修复，所以，重离子治疗治愈率比较高;重离子的相对生物学效应可达到3，治疗剂量小，可有效杀死乏氧肿瘤细胞，不会留下肿瘤核;重离子定位精度高，可对人体深部肿瘤实施三维扫描精确治疗;重离子每次治疗时间短，无痛，患者日常活动不受影响，治疗疗程短。

重离子治疗原理

简单来说，如果把普通放疗比喻成手枪打碉堡的话，那重离子束就相当于加了精确制导的炮弹，特别适合于常规射线不敏感、不宜手术的难治肿瘤的治疗。重离子束以其独特的深度剂量分布、高的相对生物学效应等被誉为目前最先进放射治疗方法。

重离子治癌技术发展如火如荼

重离子治癌的先驱性研究起源于美国伯克利实验室，到1992年共收治各种难治癌症患者2487名，发现肿瘤局部控制率比X射线和伽马射线提高了2～3倍。日本于1993年在国立放射医学综合研究所建成了一台重离子医用加速器，专门用于重离子束治癌研究，目前已治疗肿瘤患者过万例，是世界上积累病例最多的重离子治疗装置。德国、意大利、奥地利、法国、捷克、瑞典等欧洲国家先后也启动了离子束治癌项目。

在我国，中国科学院近代物理研究所基于兰州重离子研究装置（HIRFL）提供的中能重离子束，从1993年开始重离子治癌技术基础研究，积累了必要的基础数据和技术储备。2006年11月开始，完成了213例患者（浅层103例，深层110例）碳离子束治疗的临床试验研究，取得了显著的治疗效果，使我国成为继美国、日本和德国三个发达国家之后世界上第四个实现重离子束临床试验治疗的国家。

近代物理所掌握了相关关键技术，申请了60余项专利，具备了自主研发重离子治疗专用装置并使之产业化的实力。与兰州科近泰基新技术有限责任公司自主研发制造的医用重离子加速器，同步加速器周长约为56米，是目前世界上周长最小的医用重离子同步加速器系统。

据估算，我国有数百台套的医用重离子加速器市场需求量，可带动数千亿的产值。在国务院新发布的《中国制造2025》十大重点领域绿皮书中，重离子治疗设备位居其中。相信“重离子治癌中国制造”必将在人类征服癌症的战斗中发挥重要作用！