重粒子射線是碳、氖、矽、氬等離子超高速飛行而形成的射線。重離子射線和質子射線都包含在重粒子射線的範疇中。
基本介紹
- 中文名：重粒子射線
- 外文名：Heavy particle radiation
套用原理,優點,治療中心,
套用原理
放射線是在空間和物質中以波粒二象性形式傳播，並且傳播過程中向周圍釋放能量。在放射線中以波動形式傳播的叫光子線，比電子重的粒子構成的線束稱為粒子線，粒子線中比氦原子重的粒子構成的粒子線束常稱之為重粒子線。在放射線治療方面，以往利用光子線(即電磁波，如X射線、γ射線)治療，而近年來開發了利用加速帶電粒子獲得的粒子線治療癌症的技術，並且取得了劃時代的成果。
雖然帶有質量的粒子加速後獲得的放射線一般稱之為粒子線，但是對於比氦離子(氦原子的原子核)重的離子構成的粒子線，特別地稱之為重粒子線(或者叫重離子線)。粒子線治療方面目前能夠提供的具有實用性的粒子線治療有利用氫離子的質子線治療與利用碳離子的重粒子線治療。
優點
重粒子射線治療的最大特徵在於它比光子線對癌病變部位放射線量的聚焦性高。這是由粒子線所具有的物理性質決定的。因為對於X射線或γ射線，能量的損失是入射後達到最大，而後按負指數函式形式衰減,這對病變部位以外的正常組織存在不可避免的影響。但是利用粒子線照射人體時，雖然在短暫的時間間隔內單位距離碰撞損失的能量低，但是粒子被靜止之前的瞬間釋放的能量最大。這一能量損失的峰以發現這一現象的發現者名命名,稱之為布拉格峰(Bragg peak)。
因入射能量與峰位有關，因此，該峰的位置可通過調節入射時的粒子線能量的形式隨意調節，所以，有選擇性地照射癌病變部位成為可能。並且，重粒子線和質子線對癌細胞殺傷性的生物效應比X射線強2至3倍。對於癌的放射線抵抗性，質子線生物效應的威力發揮與X射線大致相同。從而，重粒子線照射給與正常組織的影響可以抑制到最小。與此同時，對於癌病變部位的強有力的攻擊成為可能，因此，重粒子線癌治療副作用小，可稱之為理想的癌治療方法。
治療中心
重離子射線治療裝置是日本在1984年開始推動「10年抗癌綜合戰略」中的首要目標。當時的科學技術廳，決定在千葉（chiba）縣的放射線醫療綜合研究所（放醫研），建造全世界第一部醫學專用的重離子加速器，通稱HIMAC（Heavy Ion Medical Accelerator in Chibo）於1993年完成。
在所內外的各種專家組成的各種委員會之協助下，建立了多種癌症的治療技術，並獲得良好的成果。基於優良的治療成績已在2003年10月，獲得日本厚生勞省（相當於國內的衛生署）的認可，成為高度先進的醫療事項。從HIMAC開始建造，經過20年的歲月，始正式加入一般醫療的行列。
可預測的今後，高齡的癌症患者必定日益增加，重離子射線治療對大部分的癌症患者，其負荷最小，是一種無痛又對身體溫和的治療方法。將來，其重要性必定與日俱增。不過，重離子射線並非萬能，與手術同樣是局部療法。對於已經多處轉移的癌症是不適合的。其次，對於體內深層的病灶，可做pin point（集中點式）照射的反面，如果瞄準差失，照射非必要的範圍，反而引起負面的效果。
事實上，在臨床試驗之初期，就有部分的病患，在消化道發生重度的副作用。經過檢討不斷改進結果，現在幾乎已不再發生類似狀況。然而有了這些經驗教訓，對於日後技術的成熟發展，幫助很大。
重離子射線若要針對體內的病灶，實施正確的照射，則非藉助診斷學的發展不可。實際上，欲充分利用重離子射線的特性達到治療之目的，有賴於1972年發明的CT技術，以決定放射線之照射方向與位置以及劑量強度，並使正確的劑量分布計算變為可能。以前，無法充分利用重離子射線所具有的特性，其治療對象也僅限於比較良性者。此外更由於MRI及PET的相繼發展，促進診斷質量更加提升，使癌症病灶之浸潤部位，得以正確掌握，的確功不可沒。
