物美价廉的新放疗技术：精度提高，降低成本

　　斯特拉斯克莱德大学的科学家领导的一项研究提出了一种新的方法，即在肿瘤中集中放疗剂量，同时尽量减少对健康细胞的损害。

　　该研究提出，将高能粒子束聚焦在身体深处的一个小点上可能使临床医生能够精确地靶向癌症，同时减少对周围组织的剂量。

　　外照射放疗包括用高能X射线或粒子束治疗患者。一般将总剂量划分为几个部分，每周5天，一个疗程一般有4-6周。主要目标是使用辐射束杀死肿瘤细胞，同时尽量减少对健康细胞的损害。

　　该研究发表在Nature Research期刊“科学报告”上。

　　负责该项目的Dino Jaroszynski教授说：“大约一半的人在一生中的某个时候会患上癌症。在这些人中，有一半将接受放射治疗或放射治疗与化疗相结合的治疗。”

　　“放射治疗的挑战之一是以完全“符合”肿瘤的方式储存高辐射剂量，以确保杀死所有癌细胞，同时防止对健康细胞的损害。我们的研究表明，我们可以非常简单地将辐射集中到肿瘤上，以照射肿瘤，同时减少周围健康组织的剂量。”

　　“以类似于放大镜将太阳光线聚焦到一个小点的方式，我们建议使用磁透镜将粒子束聚焦到一个小点，以消融肿瘤。”

　　目前在放射治疗中使用的常见辐射形式包括由来自“医疗”线性加速器或直线加速器的电子束产生的X射线，其产生称为bremsstrahlung 的X射线，然后靶向肿瘤。

　　来自直线加速器的这些相对低能量的电子束也可以直接用于照射肿瘤，但是它们不会深入到体内，因此不常用。

　　在放射治疗中使用X射线的一个缺点是，X射线被人体吸收，其效果减弱，从而导致高剂量的进入。近端和远端剂量——肿瘤前后——也可能高达或高于肿瘤的辐射剂量。

　　为了精确地用足够的辐射照射肿瘤以杀死所有的肿瘤细胞，X射线束经常在从不同方向指向肿瘤的同时旋转，而患者则保持静止。

　　一种有效的放射治疗方式是使用更重的粒子，如质子和离子。这些装置的优点是辐射剂量可以限制在一个称为“布拉格峰”的小区域内，质子放射治疗设备是可用的，但非常昂贵。

　　参与该项目的斯特拉斯克莱德物理系研究员恩里科·布鲁内蒂(音译，Enrico Brunetti)博士说：“这项工作提供了一项全面的数值研究，研究了癌症治疗中遇到的基本问题，这些问题涉及各种几何形状的高能电子。结果表明该技术常规用于高能粒子加速器的光束传输系统可以直接应用于该领域，扩大了可用于放射治疗的工具范围。”

　　负责该项目的斯特拉思克莱德博士生Karolina Kokurewicz说：“电子和质子很像，具有粒子特有的性质。但是，电子质量要小得多，必须通过增加能量和惯性来补偿，从而达到类似于高质量粒子的效果。我们推动全面研究极高能电子(VHEE)在放射治疗中的潜在优势。”

　　“在我们的研究中，我们发现VHEE光束在聚焦时可以很容易地控制，以精确定位类似于光束扫描模式的肿瘤。净效应是一个大大增强的剂量分布，与目标体积密切相关，可能提供更好的肿瘤这是实现VHEE真正潜力的第一步。”

　　Jaroszynski教授说：“我们正在斯特拉斯克莱德的苏格兰等离子加速器应用中心(SCAPA)建立一条新的医用光束线，使用激光产生的高能电子加速器来研究我们论文中发表的观点。”

　　“这些超紧凑的激光尾流场加速器只有几毫米长，可以很容易地聚焦;大部分的空间都被激光器的电源所占据。这是一个非常令人兴奋的新项目，它有可能最终通过降低放射治疗的成本来改变放射治疗，同时提高放射治疗的效果。”