加速器硼中子俘獲治療實驗裝置研製成功

㈠ 哪裡可以找到質子刀和重離子刀的資料

新世紀 新突破 腫瘤患者的新希望

——國際領先的質子治療技術落戶淄博萬傑醫院

多少年來，臨床腫瘤學家一直在尋找一種最大限度保護正常組織而使腫瘤組織受到最大殺傷的治療方式，這種夢想——質子治療技術經過半個多世紀的努力與發展，已經成為現實。由於質子束在人體內形成Bragg峰（布勒格峰，見圖1），能量大，穿透力強，其能量大小決定了其穿透深度。質子的劑量分布可用計算機精確控制，即可實施精確定向定點爆破，這樣可以達到對腫瘤組織實施最大限度的打擊而保護了腫瘤周圍的正常組織，這是其他治療技術不可比擬的。由於該設備昂貴，技術含量高，多在少數先進國家的大型實驗室擁有該技術。

我院2002年引進世界上最先進的質子治療系統，IBA PTS系統(圖2)，預計2003年投入臨床使用，該系統是IBA商業化生產的第一台，它的投入使用將我國的腫瘤治療推向了質子治療的新時代，這將會大大提高腫瘤的局部控制率和治癒率，具有劃時代的意義，給腫瘤患者帶來了新的希望。

一、質子治療的發展

質子治療的想法是Wilson於1946年提出的，1954年Tobias等人在美國加州大學Lawrence Berkeley實驗室（LBL）進行世界上第一例質子線治療晚期乳腺癌，取得了良好的效果。80年代以來由於CT和MRI等技術逐漸普及，質子治療的發展逐漸加快。1985年成立了國際性的質子治療合作組（PTCOG），進行世界范圍內的質子課題合作研究，總治療患者數超過2.5萬例，顯示出了質子治療的優良效果。

1992年美國Loma Linda大學醫學中心（LLUMC）啟用了醫療專用質子裝置，正式宣告質子治療從實驗室進入了醫院，而且確定了其在應用中的地位，他們至今治療病人8000多例，取得了顯著效果。

二、質子束的物理學和生物學特徵

質子是帶有一個正電荷的粒子，是原子核的組成部分，用於放射治療的質子來源於氫（H2），氫電離後成為質子（H+），經同步或迴旋加速器加速到接近光速後用於治療疾病。

質子束的最大特徵是它進入人體內形成尖銳的Bragg峰，在形成峰之前的低平坦段為坪（Platuea），峰後則是一個減弱陡直的尾（Tail）。由於Bragg峰寬度較窄，所以一般都將它擴展後形成與腫瘤大小吻合的擴展Bragg峰（spread out Bragg peak，SOBP），拓展Bragg峰的方法有兩種：一是調節射線的能量使之在一定范圍內連續變化，使不同能量的Bragg峰疊加而拓寬了總的峰值寬度。另一種方法是在質子束的入射途徑上採用山形吸收過濾器來加寬Bragg峰的范圍，這種方法同時也會大大減小峰值的高度，使之向坪段劑量靠近。也就是說，兩種方法都將使照射大的靶區時，質子射線物理特性的坪段劑量與峰值劑量靠攏，但其到達射程後劑量迅速下降的特性不變

三、質子治療技術的優越性

質子作為帶正電核的粒子，以極高的速度進入人體，由於其速度快，故在體內與正常組織或細胞發生作用的機會極低，當到達癌細胞的特定部位時，速度降低，釋放其能量，產生Bragg峰，將癌細胞殺死。質子束可到達人體很深的部位，尤其對於有重要組織器官包繞的腫瘤，其他治療方法束手無策，用質子治療則效果很好，顯示出了其巨大的優越性。總結其優點為：1.旁散射少,半影小,對周圍正常組織損傷小；2.劑量分布好；3.穿透性能強；4.局部劑量高；5.質子治療後腫瘤組織損傷後再修復的機率小。

傳統的放射治療方法，腫瘤周圍的健康組織也會受到一定的放射線照射，由於正常組織對射線有一定的耐受量，限定了腫瘤治療的安全劑量，該安全劑量難以達到完全殺死腫瘤組織。質子治療時腫瘤前端的組織僅受到極小量的照射，對腫瘤後面和側面的正常組織照射為零，幾乎不會損傷正常組織，使腫瘤靶區的放射劑量達到峰值，從而對腫瘤組織施以足夠的打擊（見圖6、圖7）。這種立體的精確「定向定點爆破」技術保證了質子治療的精確度，提高了療效和治癒率，這種效果是傳統放療技術無法達到的。傳統放射技術造成正常組織損傷的原因是放射線進入人體時，從接觸皮膚直到到達癌細胞所在的位置，其能量是由高到低呈逐漸遞減分布的，而高能量的質子以極高速度進入人體後，只在速度減慢到快要停止之前才會釋放出其能量從而達到治療作用，醫生可以精確控制其所到達的部位，將所含的能量全部用於殺死癌細胞而不損傷正常組織。

四、質子治療裝置

質子治療裝置包括質子治療加速器、束流輸運系統、束流配送系統、劑量監測系統、患者定位系統和控制系統。

80年代人們就提出了不少專用質子加速器的治療方案。同步加速器、迴旋加速器和直線加速器均能用於質子治療。目前世界上的質子治療專用設備主要以兩個型號為代表，既應用在LLUMC的同步加速系統Comfoma3000TM，另一類型是比利時IBA生產的IBA proton therapy sysyem，已應用於哈佛大學醫學院的東北質子治療中心和日本國立癌中心。

圖8：230 MeV cyclotron, built by IBA, installed at the NPTC

由IBA 公司製造的230MeV迴旋加速器

束流輸運系統將加速器產生的質子束輸送到治療室和專用的質子束實驗室。較大的質子治療中心設有多個治療室。質子束實驗室用作劑量定標、放射生物學研究等。

束流配送系統又稱照射野形成系統，它是質子治療裝置的重要部分。其任務是將束流送達照射野，使腫瘤受到均勻的足夠劑量的照射而正常組織只受盡可能小的傷害，它直接關繫到質子治療的質量。

劑量監測系統是指質子治療裝置帶有的一系列測定輻射劑量及其分布的探測器。

患者定位系統是利用熱塑材料做成與患者身體表面形狀一致的模具將患者固定在治療床上，要求在多次照射時位置不變。治療床可作三維平動和三維轉動。利用激光進行粗定位，利用X線成像進行細定位。

控制系統根據醫院要求對裝置的運行和治療過程進行嚴格控制，以保證治療正確進行。此外它還承擔患者醫療數據和圖像資料的處理以及治療中心的管理等功能。

五、質子治療的適應症

1、腦和脊髓腫瘤：腦良惡性腫瘤包括腦(脊)膜瘤、腦轉移瘤、垂體瘤、腦膠質瘤、聽神經瘤、顱咽管瘤等；

顱底：脊索瘤和軟骨肉瘤。

腦血管疾病：腦動靜脈畸形、海綿狀血管瘤等；

其他腦部疾病：癲癇、帕金森氏病、三叉神經痛。

2、眼部病變：脈絡膜黑色素瘤、視網膜黃斑變性、眼眶腫瘤。

3、頭頸部腫瘤：鼻咽癌(原發、復發或轉移病灶)、口咽癌。

4、胸腹部腫瘤：肺癌、肝癌、胰腺癌、食道癌、縱隔腫瘤及腹腔後腫瘤等。

5、盆腔：前列腺癌、子宮腫瘤、卵巢癌、脊索瘤、軟骨瘤。

6、兒科腫瘤：腦脊髓腫瘤、眼及眼眶腫瘤、顱底和脊柱肉瘤、淋巴瘤、腹盆腔腫瘤。

由於兒童對放射線敏感性高於成人，傳統的放射治療會造成兒童肝臟腎臟、脊髓、卵巢或睾丸等重要器官的放射性損傷，質子治療可以通過實施精確「立體定向定點爆破」技術，使重要器官和組織免受損傷，從而解決了兒童患者放射治療中的難題。美國的Loma Linda醫療中心對100例小兒腫瘤患者進行了治療，未發現任何副作用發生。

六、質子治療技術的發展趨勢

質子治療技術將向更加完善與普及的方向發展。技術上的完善是指適應症的擴大（包括良性病治療的開發與利用）；臨床與基礎研究的更加深入。

質子治療裝置還可用來進行質子診斷，如質子照射和質子斷層照相（質子CT），其特點是物質密度解析度高。由於診斷是在治療裝置上進行，它可用來控制和保證質子治療的質量。

質子在組織中引起的部分核反應會產生正電子發射，這可以被正電子發射斷層掃描（PET）所追蹤。這一點非常重要，而且對放射治療是全新的特徵，它使我們可以追蹤射線在體內的穿透定位。

㈡ 核素治療是什麼意思

lu177（鑥177）是一種核素，PRRT治療時候會組合成Lu177 DOTA，是目前比較有效的治療手段。問過艾普思健康PRRT的專員，馬來西亞雙威 PRRT費用比較合理

㈢ 散裂中子源是什麼

中國散裂中子源（CSNS）是我國迄今為止最大的科學裝置，也是發展中國家擁有的第一台散裂中子源。9月1日上午，工程總指揮、中國科學院院士陳和生在東莞表示，CSNS日前首次打靶成功，獲得中子束流。

CSNS項目最終落地在東莞市大朗鎮，除了因大朗鎮地質結構穩定適合建設外，主要為了優化我國大科學裝置的布局，將中科院雄厚的科研實力與珠三角地區強勁的經濟實力相結合。陳和生說：「CSNS的建成將為珠三角地區的科技創新和產業升級，為在珠三角地區建立國家科技產業創新中心提供一個強有力的支撐。」

為哪些科研人員們點個贊。

㈣ 求高人翻譯有難度的英文文獻。。。

釓（Gd）（III）絡合物廣泛用於磁共振成像（MRI）中作為水鬆弛劑來改善圖像的反差[1-3]。治療用含Gd葯劑也是眾所周知的，其中，金屬絡合物提高了腫瘤對化學療法（如順氯氨鉑[4]）的響應，或者說更通常地，在疾病（如癌症）的治療中起到放射致敏劑的作用[5-11]。Gd也可以在治療性技術，例如同步輻射立體定向放射治療（SSR）中起重要的作用，其中，Gd的選擇性提供到細胞核會明顯提高治療的功效[6]。確實，De Stasio和他的同事們已經實驗證明了，motexafin-Gd（莫特沙芬釓）, 一種pentadentate texaphyrin配體的Gd (III)絡合物被大約90%的惡性膠質瘤細胞核在體外積聚，而它作為GdSSR葯劑的潛在開發是有充分根據的[6]。
近年來，Gd絡合物作為潛在的葯劑在實驗的抗癌治療中也得到了開發，這就是眾所周知的Gd中子俘獲療法（GdNCT）[12-14], 這與早已建立的硼中子俘獲療法（BNCT）[15-17]密切相關。GdNCT在高度有效的熱中子俘獲反應中利用非放射性的157Gd同位素（天然豐度15.7%）來破壞腫瘤細胞。157Gd具有所有自然發生的元素中最大的有效核橫截面（2.55×105靶恩）；此值大約是10B（硼）原子核有效核橫截面的66倍。157Gd經受中子俘獲，提供內部轉換的產物，伴隨著Auger（俄歇）和Coster-Kronig (ACK)電子發射以及7.94 MeV的能量。可是，ACK電子非常有限的范圍意味著，如果中子俘獲反應要有效得到探索的話，Gd絡合物必須定位在非常臨近臨界細胞組分，例如細胞核的地方。採用Gd(III)絡合物作為潛在的、向腦部腫瘤的GdNCT提供葯劑已經加以描述[18-21]，不過在GdNCT的臨床應用中採用原始模型的MRI葯劑（比如Gd-DTPA(DTPA=二亞乙基三胺五乙酸)）的可行性被認為是不可能的，因為業已證明結合進Gd的腫瘤細胞核的數目有限。確實，迄今報道的，能夠在腫瘤細胞核中選擇性地聚集的Gd化合物的數目非常有限[6]，而對於新的具有高細胞核親和力的Gd (III)絡合物類型的探索已經提出[21]。

㈤ 散裂中子源能做什麼

1、看穿材料微觀結構

在材料學、生命科學等領域，科學家們一直希望有一種高亮度的「中子源」，能拍攝材料的微觀結構。散裂中子源就是一台這樣的超級顯微鏡，通過和樣品發生相互作用，研究樣品的「DNA」，即晶體材料、聚合物等微觀結構。

2、檢查材料「內傷」

很多材料在加工或者生產時會受力，這個力存在於材料中，這就是殘余應力。因為肉眼看不到，就需要通過實驗來檢測材料受「內傷」的程度。通過散裂中子源的實驗，研究人員便可知道所檢測的樣品中有多少殘余應力，還可通過模擬實驗，得知材料所能承受的極限應力，預知材料的壽命。

3、定向「爆破」癌細胞

治療癌症，是中子與硼—10相遇後帶來的「福利」。這種治療方法被稱為「硼中子俘獲治療」。治療過程類似一場細胞級別的定向爆破。

(5)加速器硼中子俘獲治療實驗裝置研製成功擴展閱讀：

用中子散射技術來進行材料科學和生命科學研究，與X射線技術以及同步輻射技術相比具有以下特點和優勢：

1、中子具有同位素識別能力。中子與核的相互作用可以輕易地識別同位素，包括像氫、碳、氧，還可以識別原子系數相鄰的元素，如鐵、鈷、鎳，對有機化合物和生物大分子的研究。

對有機化合物和生物大分子的研究以及一些合金材料和磁性材料的研究特別有利。因此，中子科學裝置成為開展生命科學研究重要的平台。

2、中子不帶電，但有磁矩，它和晶格的磁散射是直接探測物質磁性結構和磁動力學的唯一物理工具，可以用來研究磁性材料的磁結構和磁相互作用，現代磁學就建立在中子散射技術所取得的一些成果上，可以說沒有中子散射技術，就沒有現代的磁學。

3、中子的波長和晶格參數相近，中子的能量和晶格的元激發可比，因此中子可用於研究固體的結構和動力學特怔。中子非彈性散射是研究動力學特怔的理想的物理工具。長波中子小角散射是研究納米、生物、聚合物大分子的特殊實驗工具。

4、中子具有較強的穿透力。因為中子和物質的相互作用沒有庫侖位壘的影響，同時也不會引起電離，因此它穿透力強，可以觀測樣品的整體效應，可在高溫高壓等極端條件下不受容器和裝置的影響觀察物質結構。

5、熱中子引起的損傷較小，是一種高度無損的技術。對生物體的損傷，熱中子比X射線要小一百倍，特別適用實時地研究生物活體（如蛋白質，病毒的生命活動）。