出国医疗

质子治疗的发展简史

来源:再生之旅    时间:2013-06-24 14:35  浏览次数:
众所周知,质子线等带电粒子束在射入物质时,根据其能量大小,会在某个深度形成一个剂量高峰。图1显示了各类放射线在纵深方向上的剂量分布。1930年, W.H.Bragg发现了带电粒子束会形成剂量高峰的这个性质,因此,我们把这条曲线称为“布拉格曲线”,这种高峰就称为“布拉格峰”。R.R.Wilson着眼于粒子束的这一性质,提出将粒子束应用于癌症治疗,与此同时,C.A.Tobias在LBL实验室也开展了粒子束治疗。1953年,瑞典的乌普萨拉大学也开始了质子线治疗。哈佛大学回旋加速器中心与马萨诸塞综合医院共用一台160MeV的回旋加速器,从1961年至2002年总共治疗了约1万名患者。日本也从早期就开始致力于质子束治疗。1974年,放射线医学综合研究所(以下简称“放医研”)开始了质子治疗。另外,筑波大学高能加速器研究所(现在的“高能加速器研究机构”)使用500MeV增压同步加速器,从1983年至2000年共治疗了约700名患者。
    放医研实施了世界首创的定点扫描照射,而筑波大学则实现了配合患者呼吸进行的呼吸同期照射,这些成果让日本在质子治疗领域中居于领先地位。
    图1  各种放射线的特征
质子
1990年,在美国的加州洛马琳达大学建成的系统是质子治疗系统的突破。这套系统并未遵循在拥有加速器的研究所内建设的惯例,而是世界上首台与医院并行建设,用于商业医疗的系统。另外,它也是世界上首台拥有当时被认为很难实现的质子束旋转机架的设备。这套系统诞生之后,所有的质子束治疗系统都被要求安装这种机架。洛马琳达大学的这套设备是在Lawrence Berkley Laboratory(LBL)等的协助下建设而成的,而世界上首台由民间企业建成的设备是1998年开始用于治疗的日本国立癌中心东病院的质子治疗系统,它主要是由日本的民间企业——住友重机械株式会社负责建设的。此后,质子专用治疗系统也陆续建成:2001年比利时IBA在美国波士顿的马萨诸塞综合医院(MGH)建设了系统。同年,日立公司在日本筑波大学质子束医学利用研究中心(PMRC)建成的系统开始运行。2003年,三菱电机在静冈癌症中心建成的系统开始用于治疗。
 
     关于定点扫描照射,上面提到世界上实现首次定点扫描照射的日本放医研。随后,瑞士的Paul Sherer学院(PSI)与德国的重离子研究所(Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH,GSI)等研究机构也实施了此项技术,而德克萨斯大学MD安德森癌症中心(MDA)在2008年成为世界上首家利用这种定点扫描照射技术实施治疗的商业机构。此后,在德国的Rinecker Proton Therapy Center(RPTC)利用Varian Medical Systems在2009年开始实施定点扫描照射,RPTC的旋转机架室均为定点扫描照射系统。
 
1904年    布拉格与克利曼(英国)发现了“布拉格峰”
 
1946年    罗伯特•威尔逊(美国)提出将带电粒子束应用于治疗
 
1955年    劳伦斯•伯克利研究所(美国)开始了质子束临床研究
 
1961年    马萨诸塞综合医院与哈佛大学开始了质子束治疗
 
1979年    放射线医学综合研究所(千叶)开始了质子线临床研究,随后转换为碳离子线的临床研究
 
1983年    在筑波大学(日本茨城县)开始质子束临床研究 ,展开世界首创的垂直射束治疗
 
1990年   洛玛连达大学(美国)建设与医院联合的质子治疗机构,展开治疗

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