在1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X-線后不久，放射線就用于腫瘤治療，到目前已經(jīng)有100多年的歷史了。當(dāng)腫瘤在其早期階段或者比較局限的時(shí)候，手術(shù)和放射治療等局部治療為主要治療手段；當(dāng)腫瘤局部擴(kuò)散或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移時(shí)，不適于手術(shù)治療，化療和放射治療可以提供相對(duì)好的治療效果。目前，綜合使用手術(shù)、放療和化療中的兩種或三種手段治療腫瘤。WHO統(tǒng)計(jì)，全部腫瘤病人中有45%是可治愈的，由放射治療治愈的病人占18%。

放射線可以使腫瘤細(xì)胞DNA雙鏈斷裂，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。高劑量放射治療可以殺死腫瘤細(xì)胞，但是腫瘤周圍的正常組織是提高腫瘤照射劑量的限制因素。正常組織的超量照射將導(dǎo)致早期和晚期并發(fā)癥。隨著對(duì)腫瘤認(rèn)識(shí)的提高和腫瘤治療手段的發(fā)展，人們不但要求腫瘤要得到有效控制，而且要求生存質(zhì)量要高。2006年ASCO會(huì)議，將提高腫瘤病人生存質(zhì)量，保證病人器官功能作為一個(gè)很重要的議題討論。本著這樣的治療目標(biāo)，放射治療在腫瘤治療中的地位在不斷的變化。一方面是地位提高了，例如，幾十年前手術(shù)治療在頭頸部腫瘤治療中起主導(dǎo)地位，目前放化療結(jié)合在保留器官功能方面起到了重要作用；早期乳腺癌局部腫瘤切除加放射治療保留乳房等。另一方面是地位降低了，如在霍奇金病的治療中，化療成為了主要治療手段，放療只是針對(duì)治療前有腫瘤侵犯的區(qū)域，照射范圍也由斗篷野照射縮小到累及野照射。

目前使用的外照射放射源及放射技術(shù)

X-射線和電子線是放射治療常用的射線，它產(chǎn)生于高能電子直線加速器；使用X-線和高能電子線治療腫瘤的技術(shù)，統(tǒng)稱為傳統(tǒng)放射治療。目前還可用電子以外的粒子做放射治療，包括不帶電粒子（中子）和帶電粒子；帶電粒子以氖離子為界分為輕離子（如質(zhì)子，氦離子，碳離子，氖離子）和重離子（如硅離子和氬離子等）。粒子治療在放射生物和物理劑量分布上不同于X-射線和電子線：中子有高的相對(duì)生物學(xué)效應(yīng)值（RBE），可以克服腫瘤乏氧因素，但是劑量分布差；碳離子同時(shí)有較高的RBE值和比質(zhì)子更好的物理劑量分布，但是由于技術(shù)的復(fù)雜性和設(shè)備昂貴，我們?cè)谶@里不做過多的討論；質(zhì)子射束有優(yōu)越的物理劑量分布（參見《中華放射腫瘤雜志》2006年第四期），與X-射線和電子線相似的RBE值（1.1），使我們可以相對(duì)容易的將我們?cè)赬-射線和電子線治療中積累的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到質(zhì)子放射治療的臨床實(shí)踐中來，所以我們這篇文章主要討論粒子治療中的質(zhì)子治療。

給予腫瘤致死劑量，同時(shí)降低周圍正常組織并發(fā)癥一直是放射治療的目標(biāo)。通過三維適形（3D CRT）和調(diào)強(qiáng)治療（IMRT）等技術(shù)，可以提高放射治療的治療增益比（腫瘤照射劑量/正常組織劑量）。尤其是IMRT技術(shù)的使用，可以解決常規(guī)放療很難解決的問題（如鼻咽癌治療保護(hù)腮腺功能）。但是，IMRT由于技術(shù)的復(fù)雜性延長(zhǎng)了照射時(shí)間，降低了每次照射的有效劑量率，可能會(huì)影響到腫瘤的控制效果；其次，IMRT雖然提高了腫瘤劑量的適形度，但是也造成大量腫瘤周圍正常組織受到低劑量輻射（正常組織內(nèi)積分劑量增加），我們?nèi)匀徊皇�分清楚低劑量輻射�?duì)可能長(zhǎng)期存活的病人或兒童腫瘤患者會(huì)產(chǎn)生什么影響。但是，放射治療導(dǎo)致的第二原發(fā)癌問題越來越受到人們的關(guān)注。

質(zhì)子射束的深度劑量分布曲線在其末端形成博拉格峰（Bragg峰），可以使腫瘤后方正常組織避免了放射線照射。通過使用對(duì)穿野或多野交叉質(zhì)子適形照射技術(shù)可以進(jìn)一步降低腫瘤前方的照射劑量。與X-射線和電子線治療技術(shù)相比，質(zhì)子放射治療可以降低腫瘤周圍正常組織受照劑量約50%。正常組織不受或少受照射就可以不造成或降低正常組織副反應(yīng)發(fā)生機(jī)率。此外，X-射線和電子線IMRT的概念也同樣可以應(yīng)用到質(zhì)子放射治療中，通過調(diào)節(jié)質(zhì)子束能量和強(qiáng)度技術(shù)（IMPT）可以使高照射劑量區(qū)與腫瘤形狀適形更好，周圍正常組織受照劑量進(jìn)一步降低。

質(zhì)子治療的適應(yīng)癥

因?yàn)橘|(zhì)子優(yōu)越的物理特性，質(zhì)子治療可以在提高腫瘤劑量的同時(shí)，降低正常組織的照射劑量。比起X-射線和電子線照射技術(shù)來說，質(zhì)子治療一定會(huì)使病人或多或少的受益。所以說，凡是需要使用放射治療的病人都可以選擇質(zhì)子治療。但是考慮質(zhì)子放射的效價(jià)比問題，我們認(rèn)為質(zhì)子治療在某些解剖部位腫瘤有一定的優(yōu)勢(shì)（見表1）。對(duì)于體內(nèi)深部早期腫瘤，特別當(dāng)手術(shù)可以引起較高的并發(fā)癥、病死率和費(fèi)用時(shí)，質(zhì)子治療可能取代手術(shù)治療且療效不低于手術(shù)治療；此外，質(zhì)子治療可能對(duì)年老體弱的病人，合并使用化療或手術(shù)的病人有一定的優(yōu)勢(shì)；兒童腫瘤病人和二程放射治療病人可能是質(zhì)子治療受益比較大的病人群體（參見《中華放射腫瘤雜志》2006年第五、六期）。

表1：質(zhì)子治療可能有一定優(yōu)勢(shì)的解剖部位

質(zhì)子治療的研究和發(fā)展方向

臨床方面：（1）改變時(shí)間-劑量分割方式，使用非常規(guī)分割方式進(jìn)行治療。在頭頸部腫瘤和宮頸腫瘤治療中已經(jīng)觀察到總治療周期延長(zhǎng)將降低腫瘤的局部控制。在眼黑色素細(xì)胞瘤，早期肺癌，早期肝癌的治療中采用低分割治療可以提高腫瘤控制率，而且縮短了總治療周期，降低了總治療費(fèi)用；采用低分割治療早期乳腺癌術(shù)后瘤床（選擇低危病人群組）可以縮短治療周期，降低總治療費(fèi)用。質(zhì)子治療物理劑量分布好，可以考慮采用低分割治療方式來達(dá)到高的腫瘤控制率。（2）聯(lián)合應(yīng)用化療。質(zhì)子治療可以使骨髓、心臟、腎臟、肺臟等化療易損傷的器官免受照射或降低其吸收劑量，因此可以聯(lián)合使用強(qiáng)效化療方案。例如質(zhì)子治療髓母細(xì)胞瘤時(shí)可以避開耳蝸，因此可以降低聯(lián)合順鉑化療造成的聽力受損；質(zhì)子治療聯(lián)合使用阿霉素治療左側(cè)乳腺癌時(shí)，可以降低嚴(yán)重心肌病變的發(fā)生。（3）聯(lián)合手術(shù)治療大體積腫瘤或貼近危及器官腫瘤。大體積腫瘤往往是預(yù)示腫瘤晚期，直接使用放射治療會(huì)照射很大體積的正常組織；腫瘤貼近危及器官增加了腫瘤治療的難度。質(zhì)子治療前選擇性的手術(shù)治療，可以減輕瘤負(fù)荷，加大了腫瘤組織和危及器官之間的間隙；術(shù)前質(zhì)子治療可以減小腫瘤體積，創(chuàng)造徹底切除腫瘤和保全器官功能的機(jī)會(huì)。選擇性手術(shù)和放射治療的配合問題，如手術(shù)的范圍和放射治療的劑量等，都需要根據(jù)病人的具體病情考慮。（4）效價(jià)比問題。治療技術(shù)間的比較有許多的評(píng)價(jià)指標(biāo)，例如腫瘤控制率，存活率和無病存活率等等，但是這些目標(biāo)沒有考慮到腫瘤病人生存質(zhì)量，也就是治療引起的并發(fā)癥等因素。并發(fā)癥不但降低了病人生存質(zhì)量，同時(shí)也需要人力和財(cái)力進(jìn)行治療。近期，歐洲發(fā)表數(shù)篇文章來闡述質(zhì)子治療與最好的X-射線的效價(jià)比問題。Lundkvist等研究表明，兒童髓母細(xì)胞瘤質(zhì)子治療可以降低總治療費(fèi)用（包括治療并發(fā)癥的費(fèi)用）23，600歐元，并提高了病人生存質(zhì)量。如何建立放射治療效果和并發(fā)癥評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)顯得越來越重要了

       物理方面：在X-射線和電子線治療技術(shù)中遇到的問題，比如靶區(qū)確定、靶區(qū)運(yùn)動(dòng)、擺位精度和誤差、計(jì)算精度等等，在質(zhì)子治療中也同樣存在。在質(zhì)子治療技術(shù)的臨床應(yīng)用中，我們應(yīng)該（1）結(jié)合功能性成像技術(shù)，如PET-CT技術(shù)，提高腫瘤靶區(qū)確定精度；（2）使用呼吸門控技術(shù)，降低肺臟、肝臟等活動(dòng)器官的運(yùn)動(dòng)幅度，提高肝癌和肺癌的治療精度和有效率；（3）實(shí)現(xiàn)掃描束治療和IMPT治療技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)

       質(zhì)子治療由于其優(yōu)越的物理劑量分布，可以更好的保護(hù)腫瘤周圍正常組織，可能在提高腫瘤控制率的同時(shí)提高患者生存質(zhì)量；同時(shí)也為臨床腫瘤醫(yī)生提供了使用新的治療模式的可能。由于質(zhì)子治療設(shè)備昂貴，尚不能在較大范圍內(nèi)使用，所以X-射線和電子線治療技術(shù)仍然是目前腫瘤放射治療的主要技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)子治療設(shè)備的增多，質(zhì)子治療必然將會(huì)在腫瘤治療中起到更大的作用。