2019年3月12日，2019年世界羽聯(lián)馬來(lái)西亞公開(kāi)賽抽簽結(jié)果出爐，此前因患鼻咽癌闊別羽壇9個(gè)月的馬來(lái)西亞國(guó)家男子羽毛球隊(duì)選手李宗偉正式復(fù)出。

馬來(lái)西亞羽毛球一哥李宗偉在確診鼻咽癌后，在臺(tái)灣完成了33次質(zhì)子治療，共花費(fèi)924萬(wàn)元，并于今年3月宣布復(fù)出。這個(gè)新聞一度被推上熱搜，質(zhì)子重離子治療也被很多媒體譽(yù)為“癌癥治療的終極武器”。

在RGA發(fā)布的上一篇關(guān)于兒童癌癥的文章中，我們也曾提到兒童實(shí)體腫瘤非常適合使用質(zhì)子重離子進(jìn)行治療...

那么，相信不少朋友一定會(huì)有很多疑問(wèn)：

√ 質(zhì)子重離子治療是什么？

√ 真的可以治愈癌癥？

√ 哪里的醫(yī)院可以治？

√ 哪些癌癥可以治

√ 費(fèi)用如何？ 

今天，我們就來(lái)向大家詳細(xì)科普一下質(zhì)子重離子治療，對(duì)上面的問(wèn)題進(jìn)行一一解答。

我們說(shuō)的質(zhì)子重離子治療，其實(shí)是兩種治療方式，分別為質(zhì)子治療和重離子治療（也被稱為質(zhì)子刀和重離子刀）。

這兩種治療屬于放療的一種，與傳統(tǒng)放療治療方法相同，都是利用儀器將射線照射到腫瘤部位，通過(guò)能量聚集殺死腫瘤細(xì)胞。質(zhì)子重離子治療與傳統(tǒng)放療的區(qū)別在于機(jī)器發(fā)射出來(lái)的粒子不同。（下圖）

上圖是放射治療所用到的不同射線類型。

傳統(tǒng)放療：左側(cè)波浪形代表光子射線（是一種電磁波，無(wú)質(zhì)量），例如x射線、伽馬射線，常規(guī)的放療就是這種射線；

質(zhì)子重離子治療：質(zhì)子（Proton，來(lái)源于氫原子）和重離子（Heavy ion，來(lái)源于不同元素，目前主要使用碳原子）則是粒子形態(tài)，就是圖片中右側(cè)的小球，它們自身帶電，同時(shí)也有質(zhì)量。從圖中可以看出，質(zhì)子體積小，重子體積明顯大很多。

我們不妨把這兩種粒子想象成為殺傷腫瘤細(xì)胞的導(dǎo)彈：

圖片來(lái)源：日本相澤質(zhì)子治療中心

兩種粒子治療各有優(yōu)缺點(diǎn)，醫(yī)生會(huì)根據(jù)患者具體情況選擇合適的治療方式。比如頭頸部腫瘤、兒童腫瘤，可以選擇更安全的質(zhì)子治療；體積大、惡性度高的腫瘤可以選擇重離子治療；更復(fù)雜的病例甚至可以聯(lián)合治療……

在很多質(zhì)子、重離子科普的文章中，都談到了一個(gè)詞“布拉格峰”。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，布拉格峰（Bragg Peak)是一個(gè)物理名詞，是用來(lái)形容粒子穿過(guò)障礙物時(shí)的能量衰減曲線。

 一言不合就上圖 

很多科普文章都會(huì)用到這張經(jīng)典圖

上圖分別列出了5種射線的能量衰減情況，其中伽馬射線、中子、x射線（傳統(tǒng)放療）都是先高后低，也就是說(shuō)隨著進(jìn)入人體的深度能量逐漸衰減。

質(zhì)子、重離子的能量是先低后高，在某個(gè)深度（圖片舉例為15cm處）時(shí)突然形成峰值，然后迅速歸零。和上面三種射線的能量衰減路徑完全不同。

那么，這和治療有什么關(guān)系呢？我們分為3點(diǎn)來(lái)解釋：

假設(shè)一個(gè)腫瘤位于身體中央，腫瘤中心距離體表10cm，需要100%的能量才能徹底被殺死。

傳統(tǒng)放療：如果用伽馬射線，為了避免射線在進(jìn)入身體（10cm路程）的過(guò)程中能量損失，只能將初始能量調(diào)高，盡量讓射線在“長(zhǎng)途跋涉”到癌細(xì)胞時(shí)還剩100%的能量。

質(zhì)子重離子治療：利用布拉格峰效應(yīng)，可以通過(guò)很低的能量照射進(jìn)人體，然后在10cm的深度“引爆能量”，從而殺死腫瘤細(xì)胞，也稱為“定點(diǎn)爆破”。

那么問(wèn)題來(lái)了：

理論上沒(méi)錯(cuò)，但是實(shí)際在治療過(guò)程中，射線以非常高的能量進(jìn)入身體時(shí)，會(huì)造成健康細(xì)胞的損傷，可以說(shuō)殺敵一千，自損三百。比如肺癌患者在放療過(guò)程中，照射計(jì)量過(guò)大會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重肺炎，一些患者最終因?yàn)椴荒苣褪芨弊饔枚Ｖ怪委煛?/p>

因而，放療科醫(yī)生將根據(jù)對(duì)每位患者的評(píng)估，來(lái)調(diào)整照射計(jì)量，并不是越多越好。

實(shí)際臨床應(yīng)用中，為避免周邊組織出現(xiàn)放射損傷，普通放療（左圖）的照射劑量通常不會(huì)太高，并且隨著能量消耗，腫瘤部位接受的能量偏低（藍(lán)紫色）；質(zhì)子重離子治療的能量值可以在腫瘤部位達(dá)到最高（紅色）。

細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)，腫瘤是個(gè)立體的組織，如果腫瘤很大，質(zhì)子重離子治療僅在某個(gè)深度“爆炸”，顯然是治療不完全。

于是，科學(xué)家通過(guò)對(duì)設(shè)備的調(diào)整，將不同深度的粒子束結(jié)合在一起，人為制造一個(gè)能量平臺(tái)期，也叫作“布拉格峰展寬”（(Spread-Out Bragg Peak，簡(jiǎn)稱SOPB）。這樣如果是體積很大的腫瘤，就可以達(dá)到“爆炸范圍全覆蓋”。

拖尾效應(yīng)主要是針對(duì)質(zhì)子和重離子兩種粒子射線來(lái)說(shuō)。還是這個(gè)射線圖，我們看畫(huà)紅圈的部份：

質(zhì)子在爆破后，能量迅速下降，直至能量值歸零。就是說(shuō)當(dāng)射線穿透腫瘤后，幾乎沒(méi)有能量了，所以不會(huì)損傷腫瘤周邊的器官。

重離子射線在穿透腫瘤后，還留存一部分能量。當(dāng)多次照射之后，積累的這部分能量會(huì)對(duì)周圍組織造成損傷。

別看重離子線在圖中存余的能量值很低，實(shí)際治療過(guò)程中如果采用人為制造布拉格峰展寬，累積的剩余能量可達(dá)平臺(tái)期能量的10-20%。考慮到重離子射線對(duì)細(xì)胞的損傷是致死性的（不可逆），那么對(duì)于緊鄰神經(jīng)、血管的腫瘤，就需要謹(jǐn)慎使用重離子治療，比如李宗偉的鼻咽癌就采用的質(zhì)子治療。

適形治療=適合（腫瘤）形狀治療

就像手電的光線一樣，放射線從機(jī)器中射出來(lái)是不會(huì)主動(dòng)轉(zhuǎn)彎的，因此早期的放療實(shí)際上就是二維（2D）技術(shù)，保證放療的射線把腫瘤區(qū)域全覆蓋（下圖）。

優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)就是照射范圍太大，周圍的健康組織損傷不少（比如后方的心臟）。

后來(lái)隨著放療技術(shù)升級(jí)，醫(yī)生可以設(shè)定程序讓照射區(qū)域根據(jù)腫瘤形狀進(jìn)行改變，也就是腫瘤什么形狀，射線照射范圍就是什么形狀，簡(jiǎn)單說(shuō)就是放療界的3D技術(shù)。例如三維適形放療（3DCRT）、適形調(diào)強(qiáng)放療（IMRT）就是傳統(tǒng)放療的3D技術(shù)。

比如下圖的頭CT照片中，黃綠色部分是一個(gè)神經(jīng)腫瘤，形態(tài)不規(guī)則，深度也不規(guī)則。

利用傳統(tǒng)3D放療技術(shù)可以把主要能量（紅黃色部份）集中在腫瘤區(qū)域。但仍然有一部分低能量（藍(lán)綠色）會(huì)波及到周邊正常組織。即便3D照射技術(shù)很成熟，但由于伽馬、x射線的本身特性，這種能量外溢不可避免。

當(dāng)我們把射線換成質(zhì)子和重離子線后，問(wèn)題迎刃而解。調(diào)強(qiáng)質(zhì)子治療（IMPT）就是利用質(zhì)子和重離子射線進(jìn)行適形治療。

這樣對(duì)比下來(lái)，可以清楚的看出，對(duì)于不需要照到的地方，布拉格峰效應(yīng)幾乎不會(huì)損傷周圍組織，不僅可以在癌癥區(qū)域照射最大能量，同時(shí)有效地保護(hù)周邊器官。

癌癥是一種全身性疾病，而質(zhì)子、重離子治療是放療的一種，本質(zhì)是癌癥的局部治療。

我們可以把質(zhì)子重離子治療理解為精度更準(zhǔn)確的手術(shù)，所以，如果你問(wèn)質(zhì)子、重離子治療可以治愈癌癥嗎？就相當(dāng)于在問(wèn)手術(shù)是否可以治愈癌癥，那么答案一定是“有可能”。

局部治療的目的是為了消除癌癥病灶，而不是治愈癌癥。對(duì)于早期的癌癥，局部治療可以做到臨床治愈，而對(duì)于已發(fā)生全身多發(fā)轉(zhuǎn)移的中晚期癌癥患者，僅僅依靠局部治療是不夠的，需要多學(xué)科聯(lián)合診療，以延緩病情發(fā)展。