重离子束治癌研究现状

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1、重离子束治癌研究现状重离子束治癌的先驱性研究起源于美国的劳伦斯伯克利实验室(LBL)，LBL于1975年利用其高能同步重离子加速器BEVALAC开始进行重离子束放射治疗临床试验，截止1992年6月已收治各种难治癌症患者2487名，其中用4He离子束治疗的有2054人，用12C，20Ne等重离子束治疗的患者约有433人。尽管当时的束流配送系统及治疗计划系统并不完善，但对于选定的肿瘤，肿瘤局部控制率较X、g和电子束等治疗提高了2~3倍，取得了很高的肿瘤治愈率，较常规放疗的疗效等有明显优越性。LBL对先前接受重离子束治疗的肿瘤患者晚期效应的跟踪和临床治疗评价等研究仍在继续。

2、由于近些年来受诸如日本，德国等国重离子束临床治疗疗效的激励，美国又重新对重离子束治癌研究唤起了极大的兴趣。日本政府于1984年发起了一项称为“对癌症控制10年战略”的宏大计划，作为该计划的一个很重要部分，日本于1993年在国立放射医学综合研究所(NIRS)建成了一台重离子医用加速器(HIMAC)，专门用于重离子束治癌及放射医学研究。HIMAC治疗装置主要包括束流配送和辐照系统、病人定位系统和治疗方案系统，其离子束种类是4He～40Ar，束流强度为107～1010pps，最大能量可达800MeV/u，剂量率控制在5Gy/min左右。束流配送系统采用摆动磁铁横向扩展束流并

3、配合多叶准直器的方式来实现适形治疗。1994年6月21日第一批病人在HIMAC接受了碳离子束治疗，到2004年底已治疗肿瘤患者超过2000例，其中包括头颈部肿瘤、脑瘤、肺癌、肝癌、前列腺癌、宫颈癌、食道癌和软组织肉瘤等。对于头颈部肿瘤，取得了三年局部肿瘤控制率大于61%的临床结果；对于颅底瘤，三年局部控制率大于92%；对于肺及肝癌，三年局部控制率大于72%；对于前列腺癌，三年局部控制率为100%。就总体治疗而言，在没有明显并发症的前提下，都取得了良好的疗效，三年局部控制率大于67%。而且在临床试验中，利用重离子束体现的优势逐步开发出了超短分次治疗的策略，取得了很好的疗

4、效，比如对肺癌的治疗目前采用4次一天治疗，对肝癌的治疗采用8次两天治疗的疗程。这样，患者治疗的疗程大大缩短，一方面显著降低了患者治疗的费用，另一方面大大提高了治疗装置的患者收治能力，降低了成本。2002年NIRS更新了治疗计划系统，利用其现有的束流配送系统实现了重离子束三维适形治疗。截至2009年底，共治疗肿瘤患者5000多例。由于在NIRS利用碳离子束治癌临床试验取得了极大成功，日本政府已于2003年11月接受并承认重离子束治癌是一种高度先进的医疗系统，正式启动第二个“对癌症控制10年战略”，计划在全日本兴建60个重离子束治疗中心，使日本国民受益于重离子束治癌。用于

5、今后这些治疗中心的紧凑型加速器及治疗设备已经于2006年3月在NIRS3完成了方案设计，并且日本第一个紧凑型重离子束治癌装置已经从2006年4月开始在群马大学医学院开始建造，2009年该小型化装置建成，2010年3月开始患者治疗。与NIRS开展碳离子束治癌临床试验取得巨大成功的同时，日本已于1996年在兵库(Hyogo)开始兴建另一个专门用于治癌的带电粒子治癌装置(PATRO)，提供230MeV的质子和230MeV/u氦离子，320MeV/u的碳离子，该装置已于2000年建成并成立了兵库离子束医学中心(HIBMC)，中心设有50个床位。截至2006年初该中心利用质子束

6、治疗患者825例。2002年起该中心得到了日本政府的重离子束治疗许可，开始碳离子束的患者治疗，截至2006年初治疗患者53例。在欧洲，重离子束治癌装置HITAG已于1996年在德国重离子研究中心(GSI)建成。GSI借鉴了美国LBL的20Ne离子束及日本NIRS的12C离子束的治疗特点和治疗经验，开发和应用了先进的栅网扫描束流配送系统和正电子发射断层术(PET)治疗质量保证两大技术手段，达到了重离子束调强放射治疗和束流实时在线监控。同时GSI利用他们在二十多年的放射生物学研究中积累的与治癌有关的丰富基础数据，开发了基于生物学效应的重离子束治疗计划系统。依仗这三项绝对先

7、进的治疗技术，使重离子束治癌研究达到了空前的高度。1997年12月13日GSI开始用高能碳离子束治疗了两例颅底瘤患者，治疗后三个月的跟踪研究表明颅底瘤基本消失。到2004年3月，GSI共收治头颈部肿瘤患者205例，总体疗效非常显著。在2002年，由于GSI对两种脑癌各治疗的50个病例二年局部控制率达到了100%，因此得到德国政府有关部门颁发的对这两种癌症重离子临床治疗的许可证，使得重离子束对颅底脊索瘤和粒状肉瘤的治疗在德国治疗成为例程治疗。到2004年，GSI重离子束对颅底瘤治疗显示的临床结果为，四年局部控制率大于67%和四年总的存活率大于76%，且