隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、創(chuàng)新，醫(yī)學(xué)—這一與人類自身關(guān)系最為密切的學(xué)科，也正發(fā)生著日新月異的變化。
現(xiàn)如今，外科治療、化學(xué)治療和放射治療已經(jīng)成為目前針對(duì)腫瘤治療的三大主要治療手段。機(jī)器人手術(shù)（微創(chuàng)）、生物靶向治療、免疫治療以及質(zhì)子重離子治療等新興技術(shù)的應(yīng)用，為腫瘤治療領(lǐng)域不斷注入“強(qiáng)心劑”，也讓無(wú)數(shù)腫瘤患者得益于醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
一、質(zhì)子重離子“知多少”
放射治療，作為一種經(jīng)典的腫瘤物理治療手段，已有 100 多年的歷史，目前最常見(jiàn)的放射治療技術(shù)有：立體適形放療（3DCRT）和調(diào)強(qiáng)放療（IMRT）。大約有 70% 的腫瘤患者在其病程的某一階段需要接受放射治療，可以說(shuō)，放射治療已經(jīng)成為腫瘤治療不可或缺的手段之一。”
而質(zhì)子和重離子放療的出現(xiàn)，使得現(xiàn)代放射治療又邁入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)代。此前常用的放射治療，使用的是 X 線，也就是電子線；而質(zhì)子重離子治療，則使用質(zhì)子線或重離子線，射線的粒子質(zhì)量更大，對(duì)腫瘤的殺滅效應(yīng)也更為強(qiáng)大。質(zhì)子，是氫原子失去一個(gè)電子的粒子；重離子，是碳、氖、硅等原子量較大的原子失去一個(gè)或幾個(gè)電子后的粒子。
目前腫瘤放療界普遍認(rèn)為質(zhì)子重離子治療通過(guò)集成高能物理、加速器制造、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等新技術(shù)應(yīng)用于腫瘤的影像成像、放療計(jì)劃、實(shí)施和質(zhì)量控制，使腫瘤放療的精確性達(dá)到當(dāng)今最高水平，既能有效殺滅腫瘤細(xì)胞，又能最大限度保護(hù)周圍健康組織，具有精度高、療程短、療效好、副作用小等優(yōu)勢(shì)。
常規(guī)放療的射線是光子（如高能 X 射線、60Co 射線等），在穿透人體組織后能量會(huì)大量衰減，既影響了腫瘤靶區(qū)劑量分布，也導(dǎo)致周圍組織會(huì)受到較大輻射損傷。而質(zhì)子和重離子射線在進(jìn)入人體的過(guò)程中劑量釋放很少，但到達(dá)腫瘤靶區(qū)時(shí)能量全部釋放，形成所謂的 Bragg 峰，類似于在腫瘤區(qū)域進(jìn)行“立體定向爆破」，即腫瘤靶區(qū)接受了較大放射劑量，而周圍組織的損傷則降到最低。
其中重離子放療使用的是比質(zhì)子具有更高能量的粒子射線（目前最常用的是碳離子），能有效殺滅乏氧的或放療抵抗的腫瘤細(xì)胞，并且對(duì)各個(gè)細(xì)胞周期的腫瘤細(xì)胞都具有殺傷作用。
以上這些優(yōu)勢(shì)，使得質(zhì)子重離子治療尤為適合年齡大、不耐受手術(shù)、合并并發(fā)癥或?qū)ψ陨砩钯|(zhì)量要求較高的患者。
二、質(zhì)子重離子的“前世今生”
相較于常規(guī)的光子放療，質(zhì)子重離子治療還是一項(xiàng)十分“年輕”的技術(shù)。
上世紀(jì)三十年代，第一臺(tái)回旋加速器研發(fā)成功，標(biāo)志著放射治療又向前邁進(jìn)了一大步；1946 年，羅伯特. 威爾遜（Robert Wilson）在此基礎(chǔ)上首先提出了利用高能粒子束治療腫瘤的設(shè)想。1952 年, 在美國(guó)加州大學(xué)—伯克利分校的勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Berkeley National Laboratory）開(kāi)展了最初的質(zhì)子和氦粒子放療實(shí)驗(yàn)，并于 1954 年該實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了世界上首例質(zhì)子射線治療晚期乳腺癌患者。至此，拉開(kāi)了人類利用高能粒子（質(zhì)子&重離子）治療惡性腫瘤的序幕。
此后，世界各國(guó)在加速器物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相繼開(kāi)展了相關(guān)的臨床試驗(yàn)。
1957 年，瑞典在烏普薩拉大學(xué)—斯維德伯格實(shí)驗(yàn)室（Uppsala，Swedberg Lab）進(jìn)行質(zhì)子治療的研究；1961 年，哈佛大學(xué)的回旋加速器實(shí)驗(yàn)室（Harvard Cyclotron Laboratory）開(kāi)始進(jìn)行質(zhì)子放療試驗(yàn)；1967 年，前蘇聯(lián)在杜布納聯(lián)合核子研究所（Joint Institute for Nuclear Research，Dubna）進(jìn)行質(zhì)子束放射治療臨床研究；1979 年，日本國(guó)立放射醫(yī)學(xué)綜合研究所 (NIRS) 開(kāi)始利用加速器進(jìn)行質(zhì)子放療的醫(yī)學(xué)臨床試驗(yàn)；1980 年，瑞士原子研究所 /PSI 研究所 (Swiss Institute for Nuclear Research/Paul Scherrer Institute, Piotron) 開(kāi)始進(jìn)行π- 粒子放療臨床研究，并于 1984 年起開(kāi)始質(zhì)子放療臨床研究；1990 年，美國(guó)羅瑪琳達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（Loma Linda University Medical Center，LLUMC）建成了全球第一家以醫(yī)院性質(zhì)成立的質(zhì)子治療中心（hospital-based），開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代質(zhì)子治療醫(yī)學(xué)中心的時(shí)代。
相對(duì)于質(zhì)子放療來(lái)說(shuō)，重離子放療的技術(shù)、設(shè)備要求更高，投入更大，因此重離子的放療臨床試驗(yàn)起步比較晚。
1993年，日本 NIRS 在千葉縣 (Chiba) 建造了重離子醫(yī)用加速器 (Heavy-Ion Medical Accelerator in Chiba，HIMAC)，1994 年起開(kāi)始重離子（碳離子）放療臨床試驗(yàn)。德國(guó)國(guó)家重離子研究中心（GSI Helmholtz Centre of Heavy Ion Research）于 1997 年開(kāi)始進(jìn)行重離子放療臨床研究, 其在重離子治療前期臨床研究開(kāi)展和推廣方面作了大量的工作。
而在中國(guó)國(guó)內(nèi)，質(zhì)子重離子治療的起步相對(duì)較晚。2005 年 6 月 12 日，山東淄博萬(wàn)杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子中心（民營(yíng)）落成儀式隆重舉行，是國(guó)內(nèi)最早建成的質(zhì)子治療中心，期間曾因技術(shù)、維保等原因停機(jī)，近期才重新開(kāi)機(jī)；2009 年 7 月 19 日，在甘肅蘭州，中科院近代物理研究所自主研發(fā)并成立“蘭州重離子治癌中心”，開(kāi)展相關(guān)臨床試驗(yàn)；2015 年 5 月，經(jīng)過(guò)十幾年的論證、籌建工作，上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院（復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院質(zhì)子重離子中心）正式運(yùn)營(yíng)，該院也是目前國(guó)內(nèi)唯一一家手續(xù)齊備的質(zhì)子重離子醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
質(zhì)子重離子放射治療，這一國(guó)際尖端的腫瘤放射治療技術(shù)，正式在中國(guó)“開(kāi)花結(jié)果”，造福腫瘤患者。截止目前，根據(jù)國(guó)際粒子治療協(xié)作委員會(huì)（PTCOG）匯總統(tǒng)計(jì)的最新數(shù)據(jù)顯示，全球范圍內(nèi)現(xiàn)有 56 所質(zhì)子中心，5 所重離子中心以及 5 所質(zhì)子&重離子中心。已接受質(zhì)子治療 131240 人，接受重離子治療 19376 人。
隨著近些年，國(guó)內(nèi)“質(zhì)子重離子熱”的逐漸升溫，特別是上海市質(zhì)子重離子項(xiàng)目的順利建成，加速了國(guó)內(nèi)質(zhì)子重離子領(lǐng)域的發(fā)展。目前，全國(guó)約有 30 余地相繼傳出要建立質(zhì)子 / 重離子中心的消息，大多處于計(jì)劃籌建階段，其中甘肅省武威重離子醫(yī)院、河北涿州解放軍 301 醫(yī)院質(zhì)子腫瘤治療中心、上海交大附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質(zhì)子）中心等少數(shù)幾家處于建設(shè)階段。
三、質(zhì)子重離子國(guó)內(nèi)病種收治現(xiàn)狀
質(zhì)子重離子治療，是國(guó)際公認(rèn)的目前最為尖端、理想的腫瘤放射治療技術(shù)，但其仍不能脫離放射治療的范疇，即作為腫瘤的局部治療手段，主要適用于實(shí)體腫瘤的治療。
以上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院（下簡(jiǎn)稱“重離子醫(yī)院”）為例，自 2015 年 5 月開(kāi)業(yè)以來(lái)，該院治療適應(yīng)證也已經(jīng)擴(kuò)展至 32 類腫瘤病種，包括：顱底脊索瘤、腦膜瘤、顱內(nèi)惡性腫瘤、鼻咽癌（含復(fù)發(fā)鼻咽癌）、肺癌、胸壁腫瘤、縱膈腫瘤、肝癌、胰腺癌、肝外膽管癌、膽囊癌、前列腺腫瘤、子宮頸癌、骨與軟組織腫瘤 (如顱外脊索瘤 / 軟骨肉瘤)、侵襲性纖維瘤病、局部復(fù)發(fā)直腸癌、原發(fā)性脊髓腫瘤、腹腔淋巴瘤等，還陸續(xù)開(kāi)展了包括前列腺癌等腹盆腔腫瘤的術(shù)后輔助治療，特別是在近期又相繼開(kāi)展了針對(duì)惡性肺小結(jié)節(jié)類肺癌和乳腺癌保乳術(shù)后輔助放療的質(zhì)子重離子治療。
截止至 2016 年 12 月底，重離子醫(yī)院已經(jīng)正式收治 500 例質(zhì)子重離子患者，其中頭頸部腫瘤 250 例，胸部腫瘤 82 例，腹盆腔部 168 例。在這 500 例患者中，接受重離子治療 230 例，重離子 + 質(zhì)子治療 228 例，質(zhì)子治療 42 例。
經(jīng)過(guò)近兩年的臨床應(yīng)用，醫(yī)院已經(jīng)積累了豐富的質(zhì)子重離子治療經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。通過(guò)分析比對(duì)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子重離子治療在肝癌、前列腺癌、肺癌、鼻咽癌和腺樣囊性癌等癌種治療中，優(yōu)勢(shì)特別明顯。在嚴(yán)格篩選治療病種及人群的同時(shí)，醫(yī)院科研團(tuán)隊(duì)在基于國(guó)外治療經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)腫瘤發(fā)病特點(diǎn)和社會(huì)接受度，不斷拓展治療適應(yīng)證范圍、擴(kuò)大治療病種，逐漸凸顯重離子射線在腫瘤放療領(lǐng)域的突出優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化、提高針對(duì)某些腫瘤的治療劑量，縮短治療療程。
1. 肝癌
我國(guó)癌癥譜中肝癌、肺癌等腫瘤類型高發(fā)，不同于傳統(tǒng)光子放療。借助質(zhì)子重離子治療，醫(yī)生們可以應(yīng)用“大分割、短療程”放療照射，極大的縮短照射周期，提高對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺滅效應(yīng)，同時(shí)照射的精準(zhǔn)性使得質(zhì)子重離子治療，可以最大限度保護(hù)腫瘤周圍正常肝組織及功能。
過(guò)去肝癌患者接受光子放射治療，平均需照射 27 次。而目前，在保證照射總劑量不變的情況，部分部位肝癌重離子治療僅需照射 10 次。據(jù)悉重離子醫(yī)院目前有近 40% 的肝癌患者接受了“大分割”照射，射野內(nèi)腫瘤控制、消退情況良好。
2. 肺癌
肺癌，是目前國(guó)內(nèi)發(fā)病率前三的惡性腫瘤，質(zhì)子重離子治療借助其無(wú)創(chuàng)、低毒的特性，結(jié)合呼吸門控技術(shù)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的肺癌病灶進(jìn)行精準(zhǔn)定位，對(duì)高齡或其他身體原因不耐受 / 無(wú)法手術(shù)、不愿手術(shù)的患者尤為適合。對(duì)早期肺癌（如 1 cm 左右的實(shí)體性肺小結(jié)節(jié)）的治療，此前一直主要依托微創(chuàng)腔鏡切除，重離子治療可為上述患者提供另一種有效的治療方式，避免麻醉、出血等各類手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
3. 縱隔腫瘤
縱隔腫瘤，位于兩肺之間，常因腫瘤巨大或與周圍大血管黏連而不能接受手術(shù)治療或者不能完整切除。巨大的縱隔腫瘤經(jīng)常生長(zhǎng)在兩肺間的前上縱隔并一直蔓延到心臟前方。因此胸腺腫瘤常規(guī)光子放療時(shí)常常會(huì)額外照射較多的正常肺組織、尤其是心臟。質(zhì)子重離子治療可有效減少對(duì)正常心、肺的照射，對(duì)治療效果較好的淋巴瘤、胸腺腫瘤、生殖系統(tǒng)腫瘤的等相對(duì)惡性程度較低的腫瘤尤其有益；而對(duì)縱隔腫瘤中一些對(duì)光子放療不敏感的腫瘤類型，如不典型類癌、軟組織腫瘤、神經(jīng)來(lái)源的惡性腫瘤等，重離子放療更可增加局部療效。
4. 氣管腺樣囊性癌
氣管腫瘤，常常因?yàn)槟[瘤過(guò)長(zhǎng)、或者侵犯周邊正常組織（如喉等）而失去手術(shù)機(jī)會(huì)或者會(huì)對(duì)器官功能造成大的損傷，此類患者需要接受放療。
氣管腺樣囊性癌，是原發(fā)于氣管的上皮性癌，該病種在原發(fā)性氣管腫瘤中約占 30%，是氣管惡性腫瘤中第二大的常見(jiàn)形式。氣管腺樣囊性癌，是一種低度惡性腫瘤，目前常見(jiàn)的治療手段還是以手術(shù)和常規(guī)光子放療為主，但該病種容易沿著氣管蔓延，手術(shù)很難徹底切除干凈；且因常規(guī)光子放療對(duì)這類腫瘤不敏感，不能手術(shù)或手術(shù)沒(méi)能完整切除的患者經(jīng)常療效明顯劣于手術(shù)完整切除者。，預(yù)后不佳。
碳離子放療對(duì)光子放療不敏感的多種腫瘤有生物學(xué)上的優(yōu)勢(shì)，可以提高這類腫瘤的局部療效，且放療反應(yīng)較輕。
5. 前列腺腫瘤
前列腺癌，是發(fā)生在男性前列腺的惡性腫瘤，其中前列腺腺癌占 95% 以上。目前，隨著全球人口老齡化的發(fā)展趨勢(shì)，前列腺癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。對(duì)現(xiàn)有前列腺癌治療病例的分析，發(fā)現(xiàn)重離子（或聯(lián)合質(zhì)子）局部治療對(duì)于病理證實(shí)的局限期前列腺癌或伴有區(qū)域盆腔淋巴轉(zhuǎn)移的前列腺癌、或術(shù)后局部復(fù)發(fā)前列腺癌、或寡轉(zhuǎn)移前列腺癌，以及伴有術(shù)后高危復(fù)發(fā)因素的前列腺癌較為適合，可以在殺滅腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，有效保護(hù)腫瘤周圍（如直腸、膀胱等）正常組織，降低治療后發(fā)生尿失禁、性功能障礙的幾率，保障了患者“活的長(zhǎng)，活的好”生活質(zhì)量。
6. 乳腺癌保乳術(shù)后輔助放療
隨著乳腺癌保乳手術(shù)患者人數(shù)的增加，術(shù)后輔助全乳放療已經(jīng)成為了乳腺癌綜合治療中的重要一環(huán)。根據(jù)現(xiàn)有治療數(shù)據(jù)顯示，在保證照射部位劑量相同的情況下，運(yùn)用質(zhì)子治療，心臟、肺等重要臟器接受的劑量可較常規(guī)放療降低 50% 或以上，進(jìn)而明顯降低心血管疾病、放射性肺功能損傷等的發(fā)生幾率。基于這一點(diǎn)，乳腺癌質(zhì)子治療最適合的患者人群是原先就罹患心血管疾病的左側(cè)乳腺癌患者，其次是對(duì)遠(yuǎn)期毒性較為關(guān)注并且預(yù)計(jì)生存期較長(zhǎng)的年輕左側(cè)乳腺癌患者，以及雙側(cè)乳腺癌保乳術(shù)后患者。
此外，臺(tái)灣的長(zhǎng)庚醫(yī)院質(zhì)子中心也已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)作并收治患者，據(jù)悉其目前收治的主要以肝癌患者為主。隨著國(guó)內(nèi)質(zhì)子重離子領(lǐng)域日益發(fā)展，中國(guó)腫瘤放療界也逐漸開(kāi)始在粒子治療領(lǐng)域內(nèi)發(fā)出屬于中國(guó)的“聲音”。
(來(lái)源：丁香園)
