放疗为什么会对身体造成危害?

文章来源:向日葵儿童 作者:曾振淦 时间:2018-12-03


        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。

        下面是曾医生的讲座内容上半部分。



        很高兴接受向日葵儿童的邀请参加今天座谈会。

        首先,我们先做一些基本介绍。一般来说,小朋友手术后,除了化疗外还需要进行放疗,我们家长至少要知道这两者有没有差别?差别在什么地方?清楚了这个差别,家长后期做决定的时候会更有帮助。

      1、光子机器介绍

        放射性,就是指物质本身带有一些辐射特性的东西,原子里有电子、质子、中子三个成分,这三个成分各有各的用处。



        光子线最早是由伦琴 (Wilhelm Conrad Röntgen) 于1895年发现的,两年后托马斯 (Joseph John Thomas) 发现了电子。一般放疗的机器所使用的射线就是光子射线和电子线这两种射线。

        质子射束是1919年发现的,目前质子射束也已经越来越普及。

        从这个趋势来看,后续还会出现中子射束,目前已经有地方在使用了,我们说的中子俘获治疗,使用的就是中子。

        所以,原子里有电子、质子、中子,它们都可以当作治疗的一种手段,只是因为发现时间的先后不同。

        机器的发展也是光子、电子射线机器先发展出来,现在是质子射束机器,再后面就是中子射束的机器了。

        下图是一个放疗使用的机器,这个机器有一个机头,治疗时电子射线或者光子线从机头射出,左右两边各有一个手臂,它其实是一个使用图像导引的定位X光系统。我们常听到的瓦里安或医科达的机器,就是这一类。



        这是医科达另外一种影像导引的治疗系统,它也有机头,两边手臂上面是图像导引的X光摄像源跟摄像的成像部分。



        这些机器的原理是,机头里面有一个光子线加速的真空管,电子在针管里加速,打击一个金属靶,一般是钨靶,然后就产生光子线。所以一般的光子线机器是有一个真空管,加速电子后射出光子线。

      2、射波刀



        其实射波刀的原理和前面的机器原理是一样的。也是在机头上的真空管加速后射出光子线,所以射波刀,本身就是一个使用光子线治疗的机器。

        射波刀跟前面两个公司机器有点不一样,就是在做普通放疗的时候,瓦里安或医科达的机器最大的治疗范围和单次的治疗范围接近40公分。

        而射波刀开始时由于主要是用于治疗脑部的肿瘤或病变,它最初的治疗范围只能在6公分以下。后来一些新型射波刀机器,可以达到十几公分的范围。

        射波刀这个机器为了方便做较小治疗方位的改变,所以机头不能太大,因此治疗灶的范围就比较小。如果治疗范围比较大时,这种机器就不适合。

        如果针对某些大范围的放射治疗后,还有小范围需要做补强时,就可以用射波刀这种小范围机器做加强治疗。

      3、TOMO机



        TOMO机的造型就像一个断层的扫描机器,因此,它可以在病人躺平的时候沿着病人周边做一个旋转的治疗。不过,从本质上讲,也是在旋转治疗基座里埋的加速真空管,所以出来的是一个600万电子伏特的光子线。

        到目前为止,我们前面讲的四个仪器公司的四种机型,本质上都是光子线的治疗机器,它们只是外形上不太一样,治疗的方式也有些差别。

        TOMO机是旋转治疗,而射波刀只有一个机头,它是利用机头改变方向来做治疗,一次只能射出一个射束,而一次治疗大概需要发150~200个射束,这就是在用射波刀进行治疗的时候时间会特别久的原因。

      4、伽玛刀

        接下来给大家介绍伽玛刀,它跟前面的机器不太一样,前面机器的X光其实是人造的放射线,而伽玛刀的射线就叫伽玛射线,这是一种天然的放射线。

        在半球型的头盔里固定了将近200颗的Co-60的放射钴源,全部面向球心的位置。在治疗的时候,将治疗的点放在球心的位置,则治疗点可以同时接受大概200道伽玛射束的治疗。

        因此,这对于脑部的一些肿瘤或者血管病变是比较集中的治疗方法。



        由于机器受限,治疗时要推到里面,因此,伽玛刀只能做脑部高剂量的放射治疗。

        最开始由于需要神经外科通过钢钉进行固定,所以只能做一次,也称为脑部放射手术治疗,现在有新型的伽玛刀技术,可以进行多次治疗。

        另外一个限制是射束进来的孔洞很小,大概不到20毫米。因此,三公分以下的脑部病变才适合用伽玛刀治疗。

        刚刚我讲了那么多机器,从这个能量图上,我们知道有光子线的机器,也有Co-60的机器,它们在进入人体的时候,整个放射性能量消失的路径图是非常类似的。

        当射线进入体表的时候,不同的能量可以进入皮肤底下不同的深度,一般Co-60是4~6百万电子伏特的射束,在进入身体皮肤底下0.5~1公分的地方,就可以达到能量最高点。然后随着穿透身体的深度越深,能量会慢慢的降低。



        如果射线从脑部左边进来,从右边出去大概经过15公分的范围,如果是Co-60射线的话,大概还剩40%~50%的能量。

        如果光子射线的话,在15公分的地方,它的能量还有七八成会散发在身体里面;如果是从身体的一边穿到另外一边,它的能量还有五成到七成。

        因此,光子射线在治疗时的穿透力是非常强的。

        这反而是一个不太好的现象。如果我今天只需要在身体5公分的地方进行治疗,在5公分的地方接收到了大概整个射束能量的九成左右,后面正常的组织还要接受余下的七八成的能量,因为它没有办法停下来,随着能量慢慢地穿透身体最后消失在空气中。

        因此,极强的穿透力也是光子射线的一个劣势。



        我们看这个头部的断层图,光子线如果从右边的体表进来,就是黄色位置这里剂量最高,到中间位置剂量衰减到大概还有将近七成的量,之后慢慢穿透到身体外面。

        如果治疗的位置在中间的时候,中间用了70%的量,但是前面这些正常的组织,却接受了30%多的多余剂量,这样是不合理的,按理我们应该在肿瘤的地方给最高量,而正常组织要尽量不接受射线。

        早期的普通放疗,就是简单地定位在中间,从左右两边进行照射,整个地方都是一样的剂量。这样就变成除了中间外,两边一样大,同时这两边也被破坏了。这是早期的比较简单的放疗技术。

        目前新的技术是,如果病灶在中间,我们就尽量将射束集中。射束从右边过来到中间大概还有七成的能量,如果另外一条射束再从前面来的话,两个射束相交集,则中间病灶的地方能量比原来多了四成,达到140%。

        如果我们用了4道射束,则中间聚焦的能量将比原来提高了将近4倍。外围正常的地方接受的能量相对就比较少,得到了保护,这样就比较合理了。

        如果用TOMO机,它旋转一圈的时候,里面就会达到原来射束大概九倍的强度,但外围就不会有那么高剂量的区域。

        这就是为什么目前不管哪一种光子线射束,都会用很多的角度来做。目的就是希望在很多射束治疗的时候,在射束集中的地方可以造成非常高的剂量,同时让旁边正常的组织可以得到保护,不会造成正常组织接受到的量比中间治疗区的量高的情况。

        这可以让比较大范围的正常组织,接受比较低剂量的治疗。这种情况的好处是要治疗的肿瘤区域,可以提速到非常高量的放射线光子射束。

        当然可以根据肿瘤的位置任意调整到需要高量的地方,让射束集中在这里。需要付出的代价就是正常的地方必须要接受比较低量的辐射线带来的一些损伤。

        光子线部分的介绍就到这里,主要是让大家有一个概念。目前的发展情况就是指用多角度或是TOMO机,或是射波刀的时候,用一百两百的射束,最终达到集中的效果,让治疗区可以收到非常高的剂量,从而得到较好的治疗效果。

        为什么这几年质子射线会有比较大的发展呢?就是因为它在进入人体的时候,它剂量是比较低的,进入到人体后,可以调控剂量放强位置。如果病灶在中心区域,它就可以集中好几个射线,在病灶上释放全部高剂量达到剂量高峰,然后在非病灶区域迅速地下降下来。

        因此,质子线跟光子线最大的不同就是质子线可以在某一个深度的位置,调控并释放剂量的最高峰,让放射线达到效果后,剂量再快速地下降,是停得下来的射线。

        光子线是停不下来的射线,会损害我们的正常组织,只能通过做一个分散的动作,让它在发挥疗效的同时,减少对正常组织的伤害。

        我们对质子射线和光子射线做个对比,光子线的射束从前面来,要穿透到后面去,从左边来要穿透到右边去,它们会在中间有个实质的交叉并达到一个剂量高峰。

        而质子射束在使用的时候,从前面来到治疗区的时候就停下来,如果从右边来,经过治疗区后它就会停下来,所以它没有后面中高剂量的尾巴造成正常组织的破坏。

        下一期我们会对质子治疗做一个详细的介绍。


        这篇文章是我们的志愿者根据视频整理出来的文字,非常辛苦,所以,一定要向大家介绍一下。



        王宇涛,两个孩子的母亲,由于老大患病,才知道原来儿童除了白血病还有很多很多其他恶性肿瘤,反而白血病不仅关注的人多,治疗办法也多,治愈率也高。自己经历过才知道在百度经常找不到有效信息,才知道儿童肿瘤知识如此贫瘠。

        每次带着孩子进入到北京儿童医院,看到院子里一辆一辆电动三轮车的时候,想起每辆三轮车背后都有一个肿瘤患儿,都有一个心酸的家庭一个悲伤的故事,深深的无力感痛彻心底;进入病房,听到有些孩子太小扎针不好扎,大哭着喊,我不想看病了,我想回家,眼泪就止不住的往下流;看到小小的孩子,由于每天扎针,护士拿着针管走到他们跟前的时候,主动伸出手,乖巧地令人心痛。

        直到一天,突然看到向日葵儿童,看到其科普知识,就觉得一定要让更多的人了解这些知识。买了菠萝的各种书籍,参加了向日葵志愿者,只希望我做的一点一滴,能为哪怕一个孩子一个家庭带来一点点的帮助。已经参与了向日葵的“北京线下沙龙”“寻找失落在成都的葵花籽”“武警患教会文字整理”等活动,并且要一直一直贡献我微薄的力量……

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