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物美價(jià)廉的新放療技術(shù):精度提高,降低成本斯特拉斯克萊德大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究提出了一種新的方法,即在腫瘤中集中放療劑量,同時(shí)盡量減少對(duì)健康細(xì)胞的損害。 該研究提出,將高能粒子束聚焦在身體深處的一個(gè)小點(diǎn)上可能使臨床醫(yī)生能夠精確地靶向癌癥,同時(shí)減少對(duì)周?chē)M織的劑量。 外照射放療包括用高能X射線(xiàn)或粒子束治療患者。一般將總劑量劃分為幾個(gè)部分,每周5天,一個(gè)療程一般有4-6周。主要目標(biāo)是使用輻射束殺死腫瘤細(xì)胞,同時(shí)盡量減少對(duì)健康細(xì)胞的損害。 該研究發(fā)表在Nature Research期刊“科學(xué)報(bào)告”上。 負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的Dino Jaroszynski教授說(shuō):“大約一半的人在一生中的某個(gè)時(shí)候會(huì)患上癌癥。在這些人中,有一半將接受放射治療或放射治療與化療相結(jié)合的治療! “放射治療的挑戰(zhàn)之一是以完全“符合”腫瘤的方式儲(chǔ)存高輻射劑量,以確保殺死所有癌細(xì)胞,同時(shí)防止對(duì)健康細(xì)胞的損害。我們的研究表明,我們可以非常簡(jiǎn)單地將輻射集中到腫瘤上,以照射腫瘤,同時(shí)減少周?chē)】到M織的劑量。” “以類(lèi)似于放大鏡將太陽(yáng)光線(xiàn)聚焦到一個(gè)小點(diǎn)的方式,我們建議使用磁透鏡將粒子束聚焦到一個(gè)小點(diǎn),以消融腫瘤! 目前在放射治療中使用的常見(jiàn)輻射形式包括由來(lái)自“醫(yī)療”線(xiàn)性加速器或直線(xiàn)加速器的電子束產(chǎn)生的X射線(xiàn),其產(chǎn)生稱(chēng)為bremsstrahlung 的X射線(xiàn),然后靶向腫瘤。 來(lái)自直線(xiàn)加速器的這些相對(duì)低能量的電子束也可以直接用于照射腫瘤,但是它們不會(huì)深入到體內(nèi),因此不常用。 在放射治療中使用X射線(xiàn)的一個(gè)缺點(diǎn)是,X射線(xiàn)被人體吸收,其效果減弱,從而導(dǎo)致高劑量的進(jìn)入。近端和遠(yuǎn)端劑量——腫瘤前后——也可能高達(dá)或高于腫瘤的輻射劑量。 為了精確地用足夠的輻射照射腫瘤以殺死所有的腫瘤細(xì)胞,X射線(xiàn)束經(jīng)常在從不同方向指向腫瘤的同時(shí)旋轉(zhuǎn),而患者則保持靜止。 一種有效的放射治療方式是使用更重的粒子,如質(zhì)子和離子。這些裝置的優(yōu)點(diǎn)是輻射劑量可以限制在一個(gè)稱(chēng)為“布拉格峰”的小區(qū)域內(nèi),質(zhì)子放射治療設(shè)備是可用的,但非常昂貴。 參與該項(xiàng)目的斯特拉斯克萊德物理系研究員恩里科·布魯內(nèi)蒂(音譯,Enrico Brunetti)博士說(shuō):“這項(xiàng)工作提供了一項(xiàng)全面的數(shù)值研究,研究了癌癥治療中遇到的基本問(wèn)題,這些問(wèn)題涉及各種幾何形狀的高能電子。結(jié)果表明該技術(shù)常規(guī)用于高能粒子加速器的光束傳輸系統(tǒng)可以直接應(yīng)用于該領(lǐng)域,擴(kuò)大了可用于放射治療的工具范圍! 負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的斯特拉思克萊德博士生Karolina Kokurewicz說(shuō):“電子和質(zhì)子很像,具有粒子特有的性質(zhì)。但是,電子質(zhì)量要小得多,必須通過(guò)增加能量和慣性來(lái)補(bǔ)償,從而達(dá)到類(lèi)似于高質(zhì)量粒子的效果。我們推動(dòng)全面研究極高能電子(VHEE)在放射治療中的潛在優(yōu)勢(shì)。” “在我們的研究中,我們發(fā)現(xiàn)VHEE光束在聚焦時(shí)可以很容易地控制,以精確定位類(lèi)似于光束掃描模式的腫瘤。凈效應(yīng)是一個(gè)大大增強(qiáng)的劑量分布,與目標(biāo)體積密切相關(guān),可能提供更好的腫瘤這是實(shí)現(xiàn)VHEE真正潛力的第一步。” Jaroszynski教授說(shuō):“我們正在斯特拉斯克萊德的蘇格蘭等離子加速器應(yīng)用中心(SCAPA)建立一條新的醫(yī)用光束線(xiàn),使用激光產(chǎn)生的高能電子加速器來(lái)研究我們論文中發(fā)表的觀點(diǎn)! “這些超緊湊的激光尾流場(chǎng)加速器只有幾毫米長(zhǎng),可以很容易地聚焦;大部分的空間都被激光器的電源所占據(jù)。這是一個(gè)非常令人興奮的新項(xiàng)目,它有可能最終通過(guò)降低放射治療的成本來(lái)改變放射治療,同時(shí)提高放射治療的效果! |