出國看病 劑量分布優劣取決于能量擴展度

自從1954年勞倫斯伯克利實驗室（LBL），首次開展了帶電粒子-質子放射治療腫瘤以來，對氦、碳、氮、氖、硅及氬等重離子也都分別進行了試驗和評估。但只有質子和碳離子在世界范圍內被臨床所應用，出國看病服務機構愛諾美康介紹到，目前全世界大約有30家質子治療中心，和3個碳離子治療機構在運行。自1994年以來，位于日本千葉縣的國立放射醫學綜合研究所（NIRS），已經利用重離子醫用加速器（HIMAC）治療了3000多例腫瘤患者。

德國重離子研究中心（GSI）從1997年起至今，也使用碳離子對300多例出國看病腫瘤患者進行了治療。第三家碳離子治療機構位于日本兵庫（Hyogo）縣，于2004年投人使用，同時還提供質子治療。此外，還有3個正在建設的重離子治療中心，分別位于德國海德堡（Heidelberg）、意大利帕維亞（Pavia）以及日本群馬縣（Gumma），更多的重離子治療機構正在籌建之中。

重離子的物理和放射生物學特性，傳統的光子束和中子束的特點是，劑量隨深度的變化呈指數吸收，而重離子，如碳離子，和質子一樣，能夠 在介質中形成髙劑量區域，稱為Bmgg峰。該峰通常很狹窄，80%的劑量寬度只有幾毫米，接近峰值區域的劑量是坪區劑量的數倍。質子在Bmgg峰以外區段幾乎沒有任何劑量，而重離子則會因為二次裂變而產生小劑量射線。由于峰值區非常狹窄、陡急，不能直接用于治療不同形狀和大小的病灶。

因此，必須對該窄峰進行適形調整，以符合病變部位的大小及形狀。NIRS和兵庫縣的研究機構采用包括射程調節器、準直器及補償器在內的被動散射系統進行調整，而GSI則采用主動的束流配送系統或束流掃描方法。

被動束流配送系統可通過不斷移動峰值區，以及使用脊形過濾器，以加大峰值區的寬度。脊形過濾器是一種可改變吸收劑量的能量吸收裝置，因而在擴展的區域內清除窄峰，形成擴展Bragg峰（S0BP）。主動束流配送系統則可通過調整束流能量，使峰值區在靶內動態改變。

出國看病服務機構愛諾美康介紹到，目前，就質子與碳離子放射治療而言，只有少數治療機構采用束流掃描，但是該方法維護費用低，具有更理想的靶區適形性，未來有可能通過這種方式來改善。深度典型碳離子束（290MeV，SOBP=60mm）的LET和RBE（代表值已標示），均隨深度的增加而增大。

注意以Gy為單位的物理劑量，與電離室內測得的電離作用相對應，以Gy為單位的生物劑量（RBE），使得物理劑量與鈷X線的治療反應相等。出國看病領域，LET表示通過電離轉移到介質的能量，LET線性能量傳遞，RBE相對生物學效應，SOBP擴展Bragg峰。碳離子放射治療具有潛在優勢，劑量分布的優劣取決于能量擴展度，以及粒子的散射調強粒子放射治療（IMPT）。