質子治療

描述

质子疗法是一种类型的外部照射使用的电离辐射的。 在质子治疗，医务人员使用粒子加速器 加速质子束击打目标肿瘤 。 这些 带电粒子 破坏癌细胞的DNA ，最终通过阻止细胞再生来杀死肿瘤。 由于高度的分裂和低下的修复受损DNA的能力，癌症细胞在受到DNA攻击下特别脆弱。某些癌细胞在DNA修复方面甚至有特别缺陷，它们对于质子射线会更加敏感（即质子疗法会更加有效）。
因为质子相对较大的质量，质子束在体内仅有少量的侧向散射；质子束可以聚焦成肿瘤的外形，并（保留形状）没有大的扩散，因而对于周围的健康细胞只有很小的副作用。当给予质子一定能量时，所有质子能够渗透到的距离也是在对应范围内的；只有很少量的质子会渗透到更深。此外，为了治疗而进入体内的最大剂量的质子束也只会渗透到超过肿瘤几毫米的地方；这个质子束的最大剂量被称为布拉格峰，缩写作SOBP。
若要治疗更深部位的肿瘤，粒子加速器会发射一束更高能的质子束，能量通常在电子伏特（eV）范畴。质子疗法使用的加速器通常可以产生能量在70到100万电子伏特的质子束。调节质子束的能量大小，可以提高对于肿瘤细胞的伤害。靠近体表的细胞组织受到的辐射较小，因而伤害也较小。而相较肿瘤更深处的细胞智慧受到极小量的辐射，因而伤害也可忽略不计。
在多数的治疗中，不同SOBP能量的质子束被用来治疗整个肿瘤。右图中，蓝色线条标示了这些不同的SOBP。总的质子束剂量在右图中用蓝色虚线标示。在质子治疗中很重要的一点是，在肿瘤后方（深于肿瘤）的细胞组织几乎不受辐射伤害；在肿瘤前方（浅于肿瘤）的细胞组织受到的辐射剂量由SOBP决定。

历史

第一项建议，充满活力的质子可能是一种有效的治疗方法是由 罗伯特*威尔逊 在发表的一篇论文，在1946年，而他的参与在设计中的 哈佛大学的回旋加速器实验室(HCL)。 第一治疗方法进行的粒子加速器， 建立对于物理学研究，特别是伯克利辐射的实验室 在1954年和在乌普萨拉，瑞典在1957年。 1961年，合作开始之间的HCL和 马萨诸塞州总医院 (麻省总医院)的要求的质子的治疗。 在接下来的41年中，这个程序的完善和扩大这些技术同时处理9,116患者 之前的回旋被关闭，2002年。 世界上第一个基于医院的质子治疗中心是一个低能量的回旋加速器中心的眼肿瘤在Clatterbridge肿瘤学中心，在英国，建于1989年， 随后于1990年在 罗马琳达大学医疗中心(LLUMC)在 罗马琳达，加利福尼亚州的。 后来，东北部的质子治疗中心在马萨诸塞州总医院 被带上网，和HCL处理程序被转移到它在2001年和2002年。 到2010年这些设施都加入了由一个额外的七个地区医院为基础的质子治疗中心仅在美国，许多全世界。

与其他治疗方法的比较

这个问题的时候，是否，以及如何最好地应用这种技术是有争议的。 作为2012年没有控制的试验，以证明的质子治疗的收益改善的生存或其他临床结果(包括阳痿在前列腺癌时)相对于其他类型的放射治疗，虽然五年的研究的前列腺癌是正在马萨诸塞州总医院。 质子治疗，远远高于传统的治疗。 截至2012年 质子治疗需要一个非常大的资本投资( 美元的100米到超过180米)的。
初步结果，从2009年的一项研究，包括高剂量治疗，显示了非常少数的副作用。
国民保健制度的选择 已经指出：
We cannot say with any conviction that proton beam therapy is “better” overall than radiotherapy. (...) Some overseas clinics providing proton beam therapy heavily market their services to parents who are understandably desperate to get treatment for their children. Proton beam therapy can be very costly and it is not clear whether all children treated privately abroad are treated appropriately.

手术

医生的基本决定使用外科手术或治疗的质子(或任何辐射疗法)上的肿瘤类型、阶段和地点。 在某些情况下，手术是最优质的(例如皮肤黑素瘤)，在某些情况下辐射是最优质的(例如，颅底 软骨肉瘤)，并且在某些情况下，他们是可比的(例如， 前列腺癌时)。 在某些情况下，他们是一起使用(例如，直肠癌或早期乳腺癌)。 受益于外部束的质子辐射的在于在 剂量学 差异的外部束的X射线辐射和近距离放射治疗 的情况下使用放射疗法已经指出的，而不是作为一个直接竞争，与外科手术。 但是，在这种情况下的前列腺癌症，最常见的指示质子束治疗，没有临床研究直接比较的质子治疗手术，近距离放射治疗，或其他治疗方法已经显示出任何临床益于质子束治疗。 事实上，最大的研究，以期表明，调强与质子的治疗与小肠胃病发病率的。

副作用和风险

质子疗法是一种类型的外部束放射治疗，并分享风险和副作用 的其它形式的辐射疗法。 然而剂量之外的处理区域可以大大减少深组织肿瘤的比X-射线疗法治疗，因为质子治疗需要充分利用布拉格高峰期。 质子治疗已使用40多年，是一个成熟的处理技术。 然而，如同所有的医疗知识，理解的相互作用的辐射(质子、X-射线，等等。) 与肿瘤和正常组织仍然是不完善的。

费用

从历史上看，治疗的质子已经昂贵。 Goitein和Jermann的 分析了先前确定的相对成本的质子治疗大约为2.4倍的X-射线疗法。 然而，新的、更为紧凑的质子束来源可以四至五倍价格，并提供更准确的三维定位。 因此，成本有望减少作为更好的质子技术变得更加广泛提供。 一个类似的分析，通过该和范登博加尔特 确定成本的质子治疗中不是不切实际和不应该的理由拒绝患者访问到这种技术。 在某些临床情况、质子射线疗法显然是最优质的替代品。 另一项研究于2007年表示关切的有效性的质子疗法用于治疗前列腺癌。 虽然，随着新事态发展在质子光束技术，例如改进的扫描技术，并更精确剂量的交付('铅笔束扫描')，这种情况可能会改变很大。 阿米塔布拉，一个健康的经济学家在哈佛大学，已被引述说，"质子-射线疗法是如死亡之星 的美国医疗技术，... 这是一个比喻的所有问题，我们在美国的医药。" 然而，另一项研究显示，治疗的质子事实上带来的成本节约。 来临的第二代和更昂贵的，质子治疗设备现在正在安装在各种网站可以改变这一状况显着。

治疗中心

在2017年四月，全世界有超过74个粒子治疗设施，至少42个仍在建设中。 在2015年年底，超过154,203患者已经被治愈。
一个普遍使用质子作为癌症治疗的阻碍在于回旋加速器或同步加速器等装备的尺寸和费用。 几个工业化的团队正在努力发展更小的加速器系统，为患者提供更优质的治疗。 有关的技术例如 超导 同步回旋加速器(也称为FM回旋加速器)、超小型的同步加速器， 电介质壁促进剂, 和 线性粒子加速器等。

美国

截至2017年，质子治疗中心，美国  (按时间顺序的第一次处理日期)包括：

英国

在2013年，英国政府宣布，250万英镑已用作建立两个先进的放射治疗中心作为预算，到2018年在 蒂医院的国民保健制度信托基金会 在曼 以及 伦敦大学学院医院的国民保健制度信托基金会的。 这将提高能质子治疗，目前不可用于英国，以及其他类型的先进的放射治疗，其中包括调强放射疗法 (放射)和 图像导的放射治疗(地). 在2014年，只低的能源的质子疗法是提供在英国，在 Clatterbridge癌症中心，国民保健制度信托基金会 在默西塞德郡. 但是 英格兰国民保健制度 已经支付给有适合的情况下处理在国外，主要是在美国。 这种情况下，已经从18 2008年的122 2013年，99人是儿童。 成本的全国保健服务的平均周围英镑，每100 000名的情况。
在2015年一月，它宣布英国会得到它的第一个高能质子射线治疗中心的一年早于预期。 一个公司的名为高级协会理事单位签署了一项协议，与 霍华德瓦尔登湖的地产 要安装一个机器在 哈利街，心的私人医学，在伦敦，准备通过2017年。 的公司承诺，它利用一个直线加速器使用的设施，三分之一的较小和五分之一的设施的费用根据现有的回旋加速器的设计。
质子合作伙伴国际 发展三个中心在纽波特，威尔士, Bomarsund，诺森伯兰郡，并 阅读，伯克希尔 这是预期在2017年开的。