质子治疗的优势到底在哪里?

文章来源:向日葵儿童 作者:曾振淦 时间:2018-12-07


向日葵志愿者:王宇涛,北京起步科技;王睿 ,智珏科技;柯华,成都市第七人民医院医师


  10月21日,向日葵儿童邀请来自台湾林口长庚纪念医院质子暨放射治疗中心的曾振淦医生为大家带来一场《质子放疗与光子线放疗的特性分析及其运用在儿童的优劣》的主题讲座。
  昨天,我们发送了曾医生讲座的上半部分《放疗为什么会对身体造成危害?你需要知道这些……》,今天是曾医生讲座内容的下半部分。



  上一期对光子治疗的机器和原理进行了讲解,本期将详细讲解一下质子治疗。

  质子线的机器比较复杂,这是一个产生质子射束的回旋加速器,射线产生后,不是马上就到治疗的机头位置,而是要经过层层的传输系统。

  传输系统为了避免质子射束的减损,将中间设计成一个几近真空的射线传输管道,最后才传到治疗机头。

  这个机头是从后面看的效果,我们现在看到的是治疗的机头部分,它后面还有三层楼高的旋转手臂,使机头可以进行360度的旋转。


(林口长庚医院质子治疗室)


  我们治疗时跟一般的普通放疗一样躺着,由机头进行治疗。

  治疗前会有一个定位的模拟摄影,会把治疗姿势事先固定,到治疗时候每天躺的位置稍微会有点偏差,治疗床的机器手臂就是用来调整位置,保证治疗时的姿势跟当初做模拟摄影的定位姿势是完全一样的。

  质子治疗使用的技术,包括被动式散射治疗技术主动扫描的笔束式治疗技术。被动式散射的治疗技术发展得比较早,从70年代开始都是使用被动散射的治疗技术,目前比较新的机器用的是主动扫描的笔束扫描技术。



  这两种技术是不一样的,被动式散射式是在治疗前需要通过铜挡块和补偿器这种外部工具,做出类似肿瘤形状的质子射线照射范围,并一次性准备好所有的射束。

  在实际扫描时,射线一般会顺着肿瘤最远端的形状,将这些射束直接投放到图中红色肿瘤的位置,形成了一个类似于肿瘤治疗区的形状,近端就无法完全顺着肿瘤的形状进行扫描。因此,我们会看到射线会照到肿瘤区域边边角角的外面。

  使用被动式散射扫描时,如果不通过铜挡块和补偿器,射线就会是个方形的,肿瘤的外围会被很多额外的射线照射,从而损伤正常组织。

  图片中黄色部分就是补偿器,补偿器是做出类似于肿瘤最远端形状的一个工具。



  笔束扫描就像我们用笔将肿瘤治疗区域描绘出来一样,以方便在这个范围内进行治疗。
  使用笔束扫描的时候,出来的是一个一个笔束点,质子射线就通过逐层逐层进行扫描,几个点就变成一条线,更多点就变成一个一个顺着肿瘤治疗的不规则形状。

  治疗时,质子射线进来的地方还是会经过一些正常的组织并且造成辐射性伤害,但远端的地方就完全没有任何射线过去,射线会停下来。



  目前新式的治疗器都会强调使用笔束扫描,因为它可以更大程度地保护周边更多的正常组织。被动扫描虽然很好,但还是会损伤一小部分正常组织。



  我们来看一个比较对照图,这是一个患有膀胱横纹肌肉瘤的孩子,右侧是用质子射束治疗,左侧是弧型调强多照野光子治疗。

  从图上看,黄色区域是要治疗区域,蓝色区域是中高剂量区域,因为这个区域在盆腔外围,旁边就是大腿腿骨部分,所以对一个年纪比较小的患儿来说,无论使用哪种治疗方式,都要尽量避开大腿的骨头关节部分,保护骨关节,减小以后对孩子行走的影响。



  这是我之前治疗的一个患横纹肌肉瘤的小病人,病灶在右侧盆腔,我们看左侧的图片,2004年我们使用的是光子线治疗,而且是比较简单传统型的光子线治疗。
  右边图片是九年之后拍的,从这组图片我们可以看出来,后续的影响非常大。我们看这两边骨头看起来好像是等高,但从膝关节这里就可以看到整个右腿发育上受到了很大的影响。
  这个孩子后来做了骨头延伸的手术,把两个关节部分拉成一样,保证在行走时的方便,所以放射治疗对正常组织有比较大范围的伤害,但有时我们不会马上看到,要经过很多年,可能5年、10年甚至20年之后,整个伤害的严重性才会慢慢体现出来。



  这是我们治疗腹部肝母淋巴转移的案例,左侧是多角度光子线治疗技术,右侧是三个角度的质子线治疗。通过上图可以看到病灶部分的高剂量区域都差不多,可是外围的中低剂量部分两种治疗差异就比较大了。


  这是我们三年前治疗的一个脑部脉络丛癌病例。刚开始做的是全脑全脊髓治疗,后来针对瘤床做了最后的巩固治疗计划。
  从这里可以看到使用多角度光子线治疗,整个脑部都在射线范围里;使用质子线,就是从后面三个角度,把脑部前面完整保护起来,完全没有放射性的影响。
  而用光子线,脑部前面还是有一些中、低剂量的射线要经过。


  这是髓母细胞瘤,左侧是3-照野质子治疗,右侧是光子线治疗。针对瘤床做补强时,3-照野质子治疗是在整个后脑小脑部的左侧,整个剂量就停下来了;如果使用光子线治疗,整个左侧都被一些中、低剂量的光子射线照射到。


  这是左眼的眼眶横纹肌肉瘤的治疗案例。如果用光子射线治疗,就会穿透到右边的脑部区域,使用质子线治疗时,它会停下来,所以就不会影响到中间的脑垂体和另外一边的脑部区域。

  从以上例子可以看出,对于偏一边的肿瘤,光子线跟质子线两种在整个治疗经过的路径上会有明显的差异。

  一般来讲,对于髓母细胞瘤,需要做全脑全脊髓的治疗时,在脑部和脊髓的治疗区里用的都是高剂量的X光或是质子线,它们的剂量几乎是完全一样的。

  差别在于,用光子线治疗的时候,射线从背后进来后,大概将近50%~70%的射线要从身体的前方穿到身体外面去,让一些正常组织受到中、低剂量射线的损伤。

  如果使用质子射线治疗,射线在脊椎部分治疗完成后就会停下来,所以它对身体前面的甲状腺、心脏、肝脏、肾脏还有肠等内脏器官不会有损伤。



  我们再看一个比较图,红色区是要治疗的肿瘤区,光子线跟质子线治疗的范围差异其实不大。差异在蓝色和绿色部分,整个治疗影响的范围,就在这部分。光子线会有比较大范围的中、低量的影响,而质子线没有。



  那光子线和质子线治疗的差异在哪里呢?

  我们知道,不论是使用光子线还是质子线,需要治疗的区域,都是要用高剂量的治疗来达到控制肿瘤的目的,它们的治疗强度是一样的,所以疗效基本上是相当的。

  那为什么我们常常要选择质子治疗呢?

  因为质子治疗是目前全世界公认的对于儿童的放射治疗伤害比较小的治疗方式。

  所以在选择治疗方式时,我们不仅仅只看疗效,如果只强调疗效时,可以选普通的X光线,疗效就很好的。

  家长选择质子治疗,主要是强调孩子治疗完后,会有比较少的伤害,因为小孩子的伤害不是马上发生的,可能要5年、10年、甚至20年之后那个伤害才会表现出来。

  因此,注重长期疗效我们就选择质子治疗,而如果只注重短期疗效时,选择一般的普通放疗就可以了,因为这两种的疗效是相当的。

  

质子治疗最大的坏处,就是治疗费用高

无论国内还是世界其他各地,治疗费用比光子治疗高出好几倍。



  以下为参加本场讲座的家长针对教授的讲解提出的问题,摘录一部分供更多家长参考。

问:重离子跟质子有什么区别吗?

答:其实重离子跟质子都是带重量的粒子。我刚才说的光子就是电子,它的重量比质子、重离子小很多,比较轻的时候可以跑远。重离子和质子都是带有重量的,它跑不远,它到某个深度就会停下来。

  质子、重离子是同一类的,不一样的是生物效应部分。

  质子的强度大概是光子线的1.1倍,它的强度只大一点点,而重离子的强度可能是质子的3~5倍,也就是说打一次重离子等于打5次质子。所以,如果用重离子治疗,治疗的总次数可以降下来。

  因此,质子有光子线一样的强度,而治疗深度的图形又和重离子类似,会表现出像离子线的特性,它具有两个综合版的射线特性。


问:质子治疗是不是针对某一个点或者某一个小的区域,而普通的光子放射治疗的区域大一些。您看我这样理解对不对?

答:你看我刚刚那个全脑全髓的例子,你可以用光子,也可以用质子,它们治疗的范围是一样大的。

  普通光子放射治疗也可以做一些小范围的,一般光子线机器的治疗范围大概是40公分,笔束机器最大的照射范围也是40公分。


问:我有一个问题,以我孩子为例,他原来做过一次手术,形成一个囊腔,现在局部有一点点复发,那么能不能围绕原来的手术区域,就第一次手术的区域再全面的做一次质子放疗?

答:我觉得这个治疗最大的问题,不是有没有疗效,而是孩子的脑部承受不住那么大范围的高剂量的治疗,第二次治疗会造成孩子正常的脑部伤害。

  因此,如果真的复发的时候,我们会让一线治疗的范围越小越好。目的是不能让二次治疗造成更大的正常组织伤害。

  我们治疗医师最常讲的一句话就是:没有杀不死的肿瘤细胞,只有承受不了的正常细胞。

  因为可能在杀死癌细胞的同时,其他周边的正常组织已经让这个病人没有办法存活下去了,他的身体承受不住那么高量的射线。你即使把这个病治好了,如果人承受不了的话,这个结果也不是我们要看到的。

  因此,我们做治疗的时候,会有比较多的考量,我不只今天要治疗这个病人,我还要让这个病人治疗完之后,有比较好的生活质量。

  说到底就是值不值得做这个治疗,因为可能做完治疗以后,病人承受不住就垮了。


问:我再问个问题,恶性肿瘤的周边可能一厘米范围内,还会有肿瘤细胞,那如果用质子和光子治疗的话,他们做方案的时候都会覆盖到,是吗?

答:对,我刚才说过,在应该治疗的区域里面,不管用光子还是质子,它都是要覆盖的。

  你在设计射线的时候,它包含的那个高量就是在靶区里,我们不会因为治疗技术用光子或者用质子,靶区就不一样,我们需要治疗的区域是完全一样的。

  有些家长有疑问说,质子治疗做的太集中了,该治疗的地方会没有治疗到,这是不对的,它其实保护的是治疗区靶区外面的正常组织。

  当然,靶区里面会有一部分正常组织,可是没有办法,因为如果肿瘤的安全距离太小的话,它复发的风险就太高了。


今天向大家介绍参加这个项目的另外一位志愿者。



  王睿,生于七十年代,师范出身,2000年时辞去公职,2005年开始创业,进入了数据分析与研究领域,2015年起逐渐退出了这个领域。三年来,我在寻找新的创业方向的同时,学习并成功通过了心理咨询师三级职业资格考试,加入了昆明市红十字会的心理救援队和阳光应急救援队,获得了红十字会卫生救护员合格证,并多次参加马拉松、障碍赛的救援保障活动,受益非浅。

  2018年8月,在朋友的推荐下,我参加了向日葵儿童在昆明的见面会活动,会上菠萝博士、刘莉主任及各位志愿者的专业演说深深吸引了我,当时就决定加入向日葵儿童组织,希望自己能为癌症患儿及家属做点有益的事情。

  虽然我非医疗背景,家中也无人患过癌症,可以说我对医疗、癌症、护理等方面的知识知之甚少,我开始拜读菠萝博士的《癌症新知》,每周至少学习一篇“菠萝因子”或“向日葵儿童”公众号里的文章,并参加了每周大群里的科普文章介绍的工作,还利用自己中文专业的知识做了几期科普文章的编辑,通过这些事情,我对儿童肿瘤有了粗浅的了解,对向日葵儿童发展的方向有了清晰的认识,也促进我对自己未来的方向有了更明确的定位。
  人,活着就要有价值,我希望自己能在这样的公益组织中活出自己的价值!

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