關于初期質子放射生物學的研究

初期的質子放射生物學研究，E.Lawrence及其同事建造了一臺184英寸的340MeV質子同步回旋加速器。其實，早在1929年，當E.Lawrence在閱讀一篇高能加速器的文章之后，他就提出了回旋加速器的概念。1930年春，他和他的學生Edlefsen建造了一臺回旋加速器隨后，1930年秋，他的另一個學生也建造了一臺直徑13cm的回旋加速器的模型，此模型具有所有早期回旋加速器的特點。一個半圓形的D型盒上的小于1000V的加速電極，將質子加速到80000eV。出國看病費用？詳詢愛諾美康。

Tobias等首次在LBL的184英寸的同步回旋加速器上，研究了質子和気核（deuteron）的生物效應。1952年，他們報道了用相當于180kVp X射線的(315±l5）MeV質子對白鼠全身進行照射，其LD50的RBE值接近1。他們還進一步表明，若用190?250Gy的單次劑量，對實驗鼠的垂體進行高度局部的氘核照射，將破壞垂體的功能。

研究較小直徑的質子束流，對照射中央神經系統(CNS）(腦和脊髓）的傷害作用。哈佛回旋加速器實驗室（HCL）的Robertson等，用試管中的H4哺乳動物細胞去確定一組RBE。上述實驗的終結果，都是喪失群體形成的能力和確定細胞的生存曲線。這些實驗測量工作跨越了一個160MeV、5crn寬的質子S0BP，和還在S0BP后沿的若干毫米處進行。除去Bmgg峰后沿的傾斜邊以外，在所有的位置上的RBE都取值1.0，在Bragg峰后沿緊靠峰邊上RBE大值為1.4。較高RBE值的作用是，相當于將束流的有效生物作用射程擴展1?2mm，結論是在Bragg峰后沿的傾斜邊上，劑量的減少反而有一個相應的增加RBE的效果。

質子治療的開始，LBL醫師J.Lawrence和芝加哥大學C. Huggins都對某些腫瘤的激素依賴性很感興趣。他們跟隨Stock-holm的神經外科組的工作。將患者的垂體切除，能急劇地降低血液中的激素水平，使相當一部分晚期乳腺癌患者獲得較好的治療效果。J.Lawrence、C.Tobias和C.Huggins三人合作，用約200~300Gy的質子照射劑量，來評估抑制垂體在患者體內產生激素的程度和時程。第一個“患者”是一只患有廣泛潰爛的乳腺癌的杜賓犬，Tobias及其同事用氘核來照射垂體，并觀察到腫瘤明顯縮小。

隨后，Lawrence及其團隊開始了高劑量，質子照射垂體的I期臨床試驗。該試驗的原理基于大部分乳腺癌是激素依賴性的，消除垂體激素有利于這些患者 的腫瘤消退。放療方案為總劑量140?300Gy，每周照射3次，共照射2周。治療時使用交叉照射技術，即用若干個小劑量的340MeV質子束在垂體處彼此相互交叉，并由顱骨射出。也就是說，用每條束流的坪區（plat-eauregion）的大劑量照射垂體。在Wilson的文章發表3年后即1954年，首例患者接受了治療。但26例患者中僅有少數獲得理想的臨床療效。1957年，由于對加速器的能量要求顯著提高，而Berkeley的工作組又開始啟動910MeV的氦離子，和重離子如碳和氖的臨床研究，質子束的研究無法繼續。

出國看病服務機構愛諾美康介紹到，令人遺憾的是，在1992年，Bevalac加速器關閉時，粒子束治療的研究隨之終止。J.Castro曾寫過一篇，關于在184英寸同步回旋加速器上，進行的臨床項目的報道。歐洲質子放療是從1957年瑞典Uppsala大學的185MeV，同步回旋加速器開始的。用單次劑量或多至10次的治療次數，對少數腫瘤患者進行治療，診療范圍包括腦多形性膠質母細胞瘤（glioblastoma multi-forme）、宮頸癌、鼻咽癌、頭頸部以及其他部位腫瘤。部分患者的腫瘤反應良好。

隨后，他們又開展了基于狹窄質子束的、頻內耙位立體定向放射外科手術。1949年，在RobertWilson的主持下，科研人員對160MeV的Harvard回旋加速器進行調試。此加速器原計劃作核物理研究用，但物理研究工作很快停頓下來，從而為該設備應用于臨床創造了機會。出國看病費用？詳詢愛諾美康。HCL的科研人員啟動了單劑量質子立體定向治療的研究，主要用來治療垂體瘤（pituitaryadenomas）和動靜脈畸形（AVM）患者。對垂體瘤和AVM的消融取得了很好的效果。