随着海外就医市场的逐步火热，赴海外就医的人群在不断扩大，中国人赴日本接受质子重离子治疗的人越来越多，部分国人对质子重离子治疗已经有了一定的初步了解。但是大多数国人对于这项目前全球的癌症治疗技术仍然闻所未闻，由于国人掌握的信息不足，我们在和客户交流的过程中，大部分人抱有一种“莫名不安”的情绪。这个我们非常理解，实际上放射线治疗的优势并没有被很多非放射线治疗专业的医生所充分理解，对于放射线治疗中的一种——重离子治疗，真正充分理解的医师并不多。2015年上海质子重离子医院运营后，国内关于这项技术的了解状况有所改观。我们常说的“质子重离子治疗”其实分为质子治疗和重离子治疗两种，两者基本的原理相同，采用的原子核不同，效果也有一定的差别。我们今天主要介绍重离子治疗。重离子治疗靠谱吗?有效吗?真的像宣传的那样吗?这些是我们很多朋友内心的疑惑。那么富士国际集团今天就通过介绍重离子的基本原理和技术解决手段来为您解惑。
重离子治疗的历史 癌症的三大疗法有“手术疗法”、“化学(抗癌药)疗法”和“放射线疗法”。“质子治疗”、“重离子治疗”都属于放射线治疗的范围。重离子线是一种带电粒子线。不同于质子线的是，虽然重离子线治疗的临床应用同样始于美国劳伦斯伯克力国家实验室，但是当时美国重离子线研究的主流还是氖离子，碳离子线的临床试验仅仅进行了几例而已。真正开始碳离子线应用的是日本放射线医学综合研究所，时间是在1994年。广义上的“重离子线”一般是包括氦离子线、碳离子线、氖离子线等多种粒子线在内的一个总称，碳原子核加速后形成的射线被称为碳离子线。 日本的重离子线于1994年首先在日本国立放射线医学综合研究所开始进行临床试验，走到今天已经20多个年头了，目前日本在这方面所取得成果无论是在数量还是在质量上面都位居世界首位。日本的重离子治疗于2003年获得日本厚生劳动省认证为“(高度)先进医疗”，重离子治疗的效果终于获得了官方认可。从2003年被认定为“(高度)先进医疗”开始到2016年8月，总计13年时间，日本放医研医院(现改名为QST病院)登记进行重离子治疗的患者达到了1万人次。2016年4月，“不适合手术切除的骨与软组织肿瘤”的重离子治疗被纳入日本健康保险适用范围。
重离子治疗的优势和适应症
相比于癌症治疗的其他疗法，重离子治疗在保障患者生存质量方面是非常有效的治疗手段，因为重离子治疗本身没有疼痛，短时间内即可回归工作、身体器官功能损伤小等特点。总结一下，目前经过临床证明重离子治疗具有以下优势：
(1)治疗所伴随的副作用较小;
(2)在多部位的治疗上容易保留身体器官功能;
(3)对身体造成的负担较少、更适合高龄患者;
(4)即使是进展期的癌症，如果尚局限在局部，则可以期待较好的控制效果;
(5)X线难以奏效的组织学类型的癌症，重离子线也具有较好疗效;
(6)治疗时间短，患者可以在短期内回归社会;
(7)由于副作用非常轻，更易于和其他疗法并用;
(8)低剂量区域小，造成二次诱发癌症的可能性小;
重离子治疗的适应症重离子治疗原则适用于没有远处转移，没有淋巴结转移，局限在某一部位的实体肿瘤。
(重离子治疗适应症以及治疗周期)
重离子治疗的非适应症
关于重离子治疗的非适应(不适用重离子治疗)病例，具体列举如下:
(1) 胃癌、大肠癌等伴有蠕动的管腔器官的疾病;
(2) 白血病、淋巴瘤等全身扩散型的肿瘤;
(3) 已经大范围转移至全身的肿瘤;
(4) 有其他更好的治疗方法的肿瘤。
重离子治疗毕竟是一种“局部疗法”，自然有其局限性。另一方面，由于壁薄且反复进行不规则蠕动，胃和肠道等管腔器官并不是传统线放疗的治疗对象，同样这些器官也不适合于重离子线治疗。胃和肠道的黏膜对于放射线的耐受性比较差，放射线照射很可能会导致出现溃疡，或因壁薄而穿孔(管壁上出现破裂)。同理，离消化道较近的胆囊或胆管肿瘤也属于重粒子线治疗难度较高的部位。
重离子治疗的基本原理
原子的基本结构与重离子
原子的构造是以原子核为中心，周围环绕电子的构造，原子核是由质子和中子构成的。将电子、中子、质子或原子核加速到较高的速度可以生成放射线。 为了在加速器中加速粒子，首先要将电子从原子核中剥离，使得原子成为带电荷状态(离子状态)。将碳、氖等原子的带电原子核加速到光速的70%~80%左右所形成的就是重离子线。重离子线中有氦离子线、碳离子线、氧离子线、氖离子线、氩离子线等多个种类。
目前重离子治疗中使用的是碳离子，首先将碳原子所带的6个电子全部剥离，然后得到6个质子和6个中子组成的碳原子核，将这种碳离子注入到一个叫做“同步加速器”的环形加速器中，通过加速器将碳离子加速到光速的70%左右，形成碳离子线，来照射肿瘤。所以目前所讲的重离子治疗中的重离子专指碳离子。原子核越重，加速时需要的能量越大，加速后生成的重离子线杀伤力也就越大。重离子线对癌细胞的攻击力是传统放射线的2~3倍。
重离子破坏癌细胞DNA的双链
放射线治疗的目的是切断癌细胞的双螺旋DNA结构。X线和质子线一般多是对癌细胞的DNA造成单链断裂损伤，而重离子线却能对癌细胞的DNA造成更多双链断裂损伤。因此，重离子线的肿瘤细胞杀灭效应更强，而重离子线之所以具有这种能力是因为重粒子线具有更高的能量释放。
扩展布拉格峰原理实现了重离子准确治疗
X射线进入人体时在皮肤附近释放的能量很高，进入人体后则会逐步降低能量，所以到达肿瘤时就不一定是能量很高杀伤力很强的时刻，达不到充分的治疗效果;而且射线会在穿透肿瘤后继续释放能量，损害周围的正常组织。粒子束可以经过对肿瘤所在位置深度的调节，在皮肤附近以及到达肿瘤之前抑制能量的释放，一旦到达肿瘤时便会瞬间释放大剂量的能量，经过肿瘤后又马上停止释放能量，形成名为“布拉格峰”的能量释放轨迹。由此，如果通过加速器调节粒子的能量，使得粒子线刚好停在肿瘤部位的话，就可以实现只杀伤癌细胞，而对从体表到肿瘤位置的路径上正常细胞不会造成更多的伤害。重离子治疗只所以副作用少，正是因为重离子线具有这种特殊性质。 实际的肿瘤在深度方向上会有一定的厚度，为了使重离子线对于肿瘤形成均匀照射，需要一道工序将原本较窄的布拉格峰按照肿瘤的厚度进行扩展。这种粒子线束流叫做“扩展布拉格峰”。正是由于通过扩展的布拉格峰从而确保了重离子治疗的精度和效果。
在实际的治疗中还会使用被称为“补偿器的过滤器”使束流和肿瘤的形状相吻合，这样就可以尽量减少对周围正常组织的损伤，只瞄准肿瘤本身进行照射。这个就解释了为什么重离子治疗副作用小的原因。
重离子治疗可以有效杀灭乏氧癌细胞
重离子线不容易发生偏离且横向辐射(散射)比质子线少其肿瘤细胞杀灭效应(生物学效应)可以达到质子线的2~3倍。关于“对于乏氧肿瘤的效果”一项，我们简要说明下，细胞分裂活跃的癌细胞对于放射线具有较高的感受性。支持细胞活跃分裂的是细胞中的氧气，通过放射线照射可以产生破坏细胞的活性氧簇，从而对癌细进行打击。
随着恶性肿瘤继续发展，在细胞反复分裂的过程中，肿瘤体积会逐渐变大，肿瘤组织的中心部分会出现坏死。这时，氧气无法到达肿瘤组织中心的坏死部分，癌细胞进入乏氧状态。
癌细胞是非常顽强的生物，即使处于乏氧环境中依然可以继续生长，而一般的放射线对于这种乏氧癌细胞的杀伤效果会显著下降，质子线或X线很难对付这种乏氧肿瘤。在这点上，重离子线则不然，即使对于乏氧肿瘤，重离子线的致死效果一般也不会降低。
一般的放射线治疗是对处于分裂期的癌细胞进行照射才有较好效果，分裂频率越高的癌细胞，我们说它“放射线敏感性越高”，就是放射线治疗效果更好的意思。对于“传统放射线抗拒性肿瘤”，指的是放射线敏感性低、分裂频率低的恶性肿瘤，然而即使是这种肿瘤，重离子线的肿瘤细胞杀灭效应也基本保持不变。对于X线抗拒性肿瘤(腺癌、腺样囊性癌、恶性黑色素瘤、肉瘤等)，重离子治疗具有显著的有效性，这正是2003年10月日本厚生劳动省将重离子治疗认定为高度先进医疗技术的原因。
目前重离子治疗受到了包括中国在内的各国的重视，各种技术不断的涌现出来，技术的发展使得重离子治疗的优势得到了充分的发挥。同时，包括中国人在内的患者接受重离子治疗的人越来越多，反过来更加促进了技术的研发，患者就可以更多的受益，形成了良性循环。
重离子治疗需要的设备
重离子治疗是目前的癌症治疗技术，实现医学上的运用并达到效果除了需要计算机辅助软件技术，同样是需要非常精密的硬件设备来实现的。那么我们就简单介绍下重离子治疗的重要硬件设备。
离子源、加速器
360°旋转机架
这种旋转机架具有以下优点:
(1)由于装置本身可以旋转，因此无需像以前那样让患者倾斜身体就可以从任意角度进行重离子线照射;
(2)可以避开脊髓和神经等重要器官对角度进行细微调节，从多个方向上照射可以进一步优化肿瘤部位接受重离子线照射的剂量分布;
(3)不仅可以减轻治疗时患者的身体负担，还可以进一步减轻治疗后的不良反应和副作用，从而实现对患者更温和的治疗。重离子治疗本身就是一种“对患者更温和、对肿瘤的杀伤力更强大”的治疗方法，而旋转机架的使用让重离子线的治疗效果得到了进一步提高。
机器人治疗床
机器人治疗床最大负重为200千克，由7轴结构实现控制。该治疗床是可以在水平方向上实现大幅度移动的水平多关节型治疗床，通过在水平方向上移动关节部分，可以确保治疗时医疗工作人员拥有充分的移动空间，使用非常方便。综上所述，重离子治疗是一项非常尖端的癌症治疗方法，综合了众多学科的知识，使用了目前先进的软硬件设备，在重离子的适应症范围内治疗的效果和优势明显，是一项靠谱的癌症治疗技术。日本富士国际集团在赴日重离子治疗服务领域具有绝对的领先优势，已经服务过众多中国患者进行赴日重离子治疗，具有丰富的服务经验和专业优势。注：本文主用内容引用自重离子之父辻井博彦教授新作《重粒子线癌症治疗——无需开刀的疗法》。
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