质子放疗：肿瘤放射治疗的新时代

质子放疗是放疗的一种。常规放疗一般为光子，而质子放疗射线应用的是质子。因为具有布拉格峰（Bragg Peak）效应，质子放疗的物理剂量分布优于光子，但与此同时质子放疗价格相对一般的光子放疗高一些。全球质子治疗中心数量自2000年起呈现指数型增长，预计2020年，北美和欧洲将分别拥有42家质子治疗中心，亚洲将拥有39家。

【编者按】相比传统的光子放疗，质子放疗是“精准放疗时代”的代表，利用质子射线所具有的独特物理特性，以极快的速度、很小的放射剂量进入人体，迅速到达肿瘤组织并释放全部剂量，而肿瘤后方和侧方的正常组织及器官受到的照射剂量几乎为零，从而实现以最大的照射剂量杀伤肿瘤组织的同时又最大限度地避免了周围组织及器官的损伤，实现更加精确的“精准治疗”。

1. 什么是质子放疗

传统的放疗手段都是光子放疗（Proton therapy），例如X射线或者γ射线，而质子属于粒子放疗（Particle therapy），这些粒子在被加速到大约0.7倍光速后，通过特定方向被轰入人体，到达肿瘤细胞时释放大量的能量，从而杀死肿瘤细胞。 

光子在接近身体表面的时候，能量就达到峰值，然后能量逐渐减少。由于光子的这个特性，肿瘤周围的正常组织也会吸收较多的能量，导致副作用的出现（例如皮肤粘膜损伤、消化道副作用等）。

一直以来，放疗专家在不断研究更加先进的光子放疗方式，总体原则就是提高肿瘤的照射剂量，进一步提升对于肿瘤周围正常组织的保护能力，降低放射性并发症，提高肿瘤的控制率。

与光子放疗相比，质子放疗重要的特性就是存在布拉格峰（Bragg peak），使射线的杀伤力爆炸性的释放在肿瘤组织内，从而精准地杀伤肿瘤。

简单来说，质子放疗相对于常规放射治疗方式具有以下优势：明显提高对肿瘤的局部控制能力，明显轻肿瘤周边正常组织的害，提高放疗和化疗同时应用时机体耐受性，通过提高日照射剂量而明显缩短疗程，减少第二原发肿瘤的发生率。

2. 肿瘤患者都可以做质子放疗吗？

并非所有癌症都适合质子治疗，同时它也不能取代化疗、靶向治疗或大部分的手术治疗。

按照美国梅奥诊所的建议，咨询质子治疗的患者必须先见肿瘤放疗科医生，能不能进行质子治疗，需要由专科医生和患者共同商议决定。

“People who would like to be considered for proton beam therapy at Mayo Clinic must schedule an appointment for a radiation oncology consultation.”

简单来说，以下情况通常是不能或者不建议做质子治疗的：

§  全身广泛转移，这时候应当是全身系统治疗为主，质子治疗的帮助很有限；

§  病理类型不明，例如还没有做过病理活检的患者； 

§  血液肿瘤，例如白血病和多发性骨髓瘤等； 

§  空腔脏器肿瘤，例如胃癌和结直肠癌。

3. 什么类型的肿瘤患者适合质子放疗呢？

通常情况下，凡是可以接受传统放疗（适形放疗、调强放疗和伽玛刀放疗等）的肿瘤，通常都适用于质子刀治疗。

因质子刀放疗具有“定向肿瘤爆破”的物理优势，对某些情况的肿瘤尤为适用。

尤其是对于经济条件好的肿瘤患者，可以考虑质子放疗，以寻求较高的疗效，和/或者更低的副作用。

同时，符合下述重点适应征情形，建议采用质子放疗，以获得更好的肿瘤控制及更少的放疗副作用，并且从长期来看更加节省治疗费用。

1处于生长发育期儿童的恶性肿瘤

传统放疗有导致发育畸形和致癌的长期毒性，质子放疗在有效根治肿瘤的同时，能最大程度的保护正常组织、避免发生第二原发肿瘤。

2质子放疗可有效保全脏器功能和外观的肿瘤

如眼睛肿瘤可避免眼睛剜出术、乳腺癌可良好保护乳腺外观等。

3因心肺功能储备差或年老原因无法耐受手术或不愿手术的患者

比如早期肺癌、肝癌和前列腺癌等，质子放疗可取得和外科手术相似的疗效。

4常规放疗将导致严重并发症的肿瘤患者

手术或化疗后可长期生存，但因毗邻心脏等关键脏器，常规放疗会导致心肌梗死等长期致命并发症的肿瘤，如左侧乳腺癌和纵隔淋巴瘤等。

5常规放疗后肿瘤残留/复发的受专业治疗

常规放疗后肿瘤残留或复发，再程放疗会导致截瘫、骨和神经坏死、消化道穿孔和大出血等致死并发症的肿瘤，如复发的鼻咽癌和直肠癌等。

6对常规放疗不敏感的肿瘤患者

对常规光子放疗不敏感，并且解剖位置复杂，手术创伤大的部位的肿瘤：如头颈部的腺样囊性癌和黑色素瘤、颅底和骶骨的脊索瘤、胰腺癌等。

整体来说，质子治疗在治疗前列腺癌、头颈癌（不包括咽癌）、骨骼和软组织肿瘤以儿童肿瘤等方面优势明显，也可以治疗肝、肺、胰腺和其他器官。

【专家提醒】对于儿童患者的质子治疗，必须要有放疗科医生、肿瘤内科医生和儿科医生的共同评估。 因为儿童治疗和成人治疗是存在较大差别的，所谓的“成人一片儿童减半”并不正确，很多药物、疗法可能直接是儿童慎用或禁用的，比如常用的抗生素氧氟沙星（喹诺酮），因为可能会影响到软骨发育，被禁止使用于18周岁以下儿童。 此外，由于需要全程保持固定姿势，一些年纪过小的孩子在接受质子放疗的时候可能需要使用镇静剂。

4. 质子放疗的费用大概如何？

治疗费用几乎是所有肿瘤患者需要考虑的问题，前面说过，质子治疗的费用比传统放疗高很多，但治疗费用范围取决于很多因素，包括部位、放射次数还有具体的放疗方式等，另外也和所在的地区以及设备有关。

1上海

上海在2015年成立了中国头个质子重离子医院，隶属于复旦大学附属肿瘤医院，治疗费用统一为每个疗程27.8万人民币。患者只需要做1个疗程即可（一般是4-6周以内），实际上无论在哪个国家和地区，质子治疗通常来说都只做1个疗程。

2中国台湾

以位于台北的林口长庚医院质子中心为例，质子治疗的治疗费用大约是30～100万新台币（约合6.5～21万人民币）。林口长庚医院质子中心是中国仅有的一个正在运行360度旋转支架的质子中心。 

3日本

以北海道大学病院的质子中心为例，一个疗程的基础治疗费用是284万日元，约合17万人民币，其他一些私立医院费用会贵一些，比上海略高（PS：针对于国际患者，日本医院一般是按照基础价格的2～3倍收费）。

4美国

美国是率先将质子治疗用于临床的国家，目前美国拥有全世界更多的质子治疗中心，治疗经验更为丰富，像哈佛大学麻省总医院、梅奥诊所等综合医院以及MD安德森癌症中心等都拥有自己的质子中心。

在美国，质子治疗的费用一般在3～12万美元，约合21～84万人民币。关于治疗费用预算，建议患者和家属就高不就低。

5. 肿瘤患者如何选择质子治疗中心？

如何选择质子治疗中心，是肿瘤患者非常关心的问题。

每个患者的情况都不一样，包括病情、经济条件、对治疗结果的期望以及生活质量的要求等都是不一样的，很难给出统一的答案。

不同国家和不同质子中心根据自己的设备、放疗团队临床经验、以及能提供给患者综合治疗支持等的不同，收治的患者适应征也不大相同。

根据以往经验，给出如下建议供参考：

1技术和设备

了解该中心治疗的历史、采用的技术和设备如何。不同的肿瘤质子放疗需要采用不同的技术，如头颈部肿瘤，最好采用质子中心配备选择机架，采用扫描技术的。一般来讲，新建的质子中心，技术成熟和人员团队的配合需要一定的时间。

2诊疗经验

该中心治疗每年治疗的病人数目和中心治疗的疾病种类如何。放疗医生和放射物理师（剂量师）放疗经验如何。设备是一方面，人也是关键的因素。

3费用和交通

质子放疗的花费如何？该中心的预约难度及交通便捷程度如何等等，这与实际接受治疗的过程是否顺利息息相关。

除了以上问题以外，我们建议考虑：

该质子中心是单一的质子放疗中心，还是综合性肿瘤医院的一部分？在多学科综合治疗的大背景下，综合性肿瘤医院能对病人提供更优化的治疗组合，凸显出越来越多的优势。比如，患者既能在这里做质子放疗、也能做光子放疗（如IMRT），还可以做接受手术、化疗。

这样做有两个好处：

①患者的治疗衔接更加顺利，在此类医院的多学科配合也会更好，这对所有癌症的治疗来说都极其重要。

无论是在中国还是美国，许多患者寄希望于通过单一一种治疗手段彻底清除肿瘤，但这往往并不现实。详细的检查、准确的诊断、规范的治疗和高质量的护理才是有效抗击癌症的主要因素，而这背后考量的是医院的综合实力，而非单单一个治疗设备。

②避免了某些只有质子治疗的医院出于经济利益考虑，为实际上并不适合质子的患者实施了质子治疗。

6. 全球质子放疗的发展现状与趋势

随着全球质子治疗患者数的逐渐增加，学术界对质子治疗技术优势的认识也在不断加深。2017年，全球共发表了超过629篇质子治疗相关文献。

同时，临床试验也促进了质子治疗在更多癌症类型中的应用。截至2017年底，全球共有160项进行中的临床试验。

在统计的癌症类型中，开展临床试验数前三名的依次为脑部/中枢神经系统/颅底肿瘤、儿童肿瘤以及前列腺癌，分别占总数的24%、23%和21%，其次是肺癌(16%)、乳腺癌(14%)和头颈部肿瘤(11%)，其余癌症类型还包括食管癌(8%)、胰腺癌(6%)、肉瘤(6%)、眼部肿瘤(4%)和肝癌(3%)等。

自2000年起，全球质子治疗中心数量呈现指数型增长。根据PTCOG数据，2017年底，全球已运营的学术型或商业型质子治疗中心共66家。预计2020年，北美和欧洲将分别拥有42家质子治疗中心，亚洲将拥有39家。

图源于网络 / 全球接受过质子和重离子治疗的总人数

目前在全球范围内，已经有超过20万名肿瘤患者接受过质子及重离子治疗了，其中质子的运用会更广泛一些，而重离子主要是我国和日本、德国等在用，接受过重离子治疗的患者数量大约是质子的1/8。

美国癌症患者接受质子治疗的人数约占整体患者的1%，我国在质子治疗方面的发展却相对较晚，自2015年才开始发展，每年治疗的患者人数非常有限，目前国内的质子重离子治疗发展还比较缓慢，要全面应用于各个地区的患者人群还需要长时间努力。

质子治疗在当代肿瘤治疗领域有着不可替代的地位，随着质子放疗系统的成本下降和临床获益的增加，越来越多的患者将使用质子放疗。早期质子放疗主要应用于儿童肿瘤、中枢神经系统瘤、颅底肿瘤、眼部肿瘤等，目前已成功应用于全身几乎各部位和器官的肿瘤。

质子治疗作为目前较为成熟的肿瘤放射治疗技术，与其他常规放疗设备比较，治疗效果明显提高，生存质量明显改善，其总治疗有效率达95％，5年存活率有明显提高。

【写在后面】本文部分内容由一位日籍华人整理，尤其是治疗费用部分，感谢他的热心分享。

参考文献：

https://www.floridaproton.org/what-is-proton-therapy/faq

http://www.huhp.hokudai.ac.jp/proton/faq/

https://www.mayoclinic.org/departments-centers/proton-beam-therapy-program/sections/frequently-asked-questions/gnc-20187695

https://www.osaka-himak.or.jp/cn/faq/?id=faq02

http://tncancerpatient.org/wp-content/uploads/2018/05/NCCN-Guidelines-on-Proton-Therapy-042318-PV.pdf

Kramer D (2015-06-01). "Carbon-ion cancer therapy shows promise". Physics Today. 68 (6): 24–25. doi:10.1063/PT.3.2812. ISSN 0031-9228.