短短两分钟内,高达光速70%的碳离子束流,在肿瘤病灶中穿梭,“瞄准”狡猾的肿瘤细胞,精准破坏双螺旋结构,彻底终结细胞复制、再生的机会;激烈的过程中,肿瘤周边的正常组织,却能“毫发无伤”……
如此富于科幻色彩的场景,每天都在浙江省重离子医学中心内发生。6月12日,这台比肩世界医学最前沿的“国之重器”启用将满四个月,它建造于浙江省肿瘤医院内,目前已有百余名患者接受治疗,累计接到600余例患者咨询。
重离子在肿瘤治疗领域的应用被视作医学上的巨大突破。临床上,它精准击破肿瘤细胞,显示出比传统放疗更大的优势。“对浙江而言,它更像一道医学前沿与科技创新的‘束流’,击破肿瘤治疗、人才培养等方面的难点。”中国科学院院士、中国科学院杭州医学研究所所长、浙江省肿瘤医院院长谭蔚泓评价道。
近日,记者走访了院士、医疗专家、患者与技术研发团队,近距离感受重离子医学中心释放的巨大“能量场”。
神奇的“布拉格峰”
乍一看,眼前这座总建筑面积13693平方米的崭新大楼,与其他的医疗建筑并无差别。不久前,肿瘤患者张波(化名)进入重离子医学中心大厅时,放射物理科负责人刘吉平先请他抬起头。挑高的天花板上,布满了一些不规则的发光点。“这是在模拟重离子束流高速穿过肿瘤时的光点,医学上称为束斑。”刘吉平解释道。
每位接受重离子治疗的患者,都会接受这通俗易懂的一课。
张波被带到定位室,放疗师开始用一种黄色的塑料模型模拟出他的腹腔轮廓,并结合CT影像,用黑色的记号笔在黄色模型上标注肿瘤所在位置。
几天后,张波来到中心的治疗室。放疗师结合塑料模型对他进行体位固定后,来到隔壁一间控制室内,操作滑轨CT在三维影像方向上反复校准。约15分钟后,一切准备就绪,他们按下红色的按键。
大约2分钟后,治疗室的门就打开了,张波完成了整个疗程的第一次治疗。简单观察后,他在家人的陪同下,回到了院内的病房。近一个月内,他在这里接受了一个疗程、共12次的治疗。
临床数据显示,张波结束治疗时,肿瘤指标已成功降到正常范围,在他体内高速穿梭的碳离子束流,没有对其他脏器造成损伤。目前,他顺利出院,定期随访和监测相关指标。
实际上,这一整套行云流水的流程,仅仅是重离子治疗的“台上一分钟”。
看不见、摸不着的碳离子束流,有着极大的能量。“比起治疗的2分钟,反复校准和定位的过程是‘十年磨一剑’。” 刘吉平说,这不仅考验机器的精度,对放疗师的技术也提出了极高要求。高能量的重离子束流在高速穿越肿瘤的瞬间,紧紧“咬住”不规则的恶性肿瘤,精准绕开正常组织,校准的步骤可谓毫厘之间,误差一般不超过2毫米。
重离子治疗在临床得以应用,弥补了传统放化疗存在的不足。
在临床一线数十年的省肿瘤医院副院长、重离子医学中心主任朱骥感触颇深,传统放疗“杀敌一千,自损八百”的特性,令不少人谈癌色变。可直达病灶的传统放疗,其实难以彻底破坏肿瘤细胞的结构。数据显示,胰腺癌、黑色素瘤等癌种,对放疗射线并不敏感。
20世纪60年代应运而生的重离子治疗技术,利用重离子电离辐射生物学效应,对肿瘤细胞造成极大杀伤力。“传统放疗的伽马射线,只能打破双螺旋结构的单链,给肿瘤细胞留下了生机。”在一张细胞的双螺旋结构图前,刘吉平解释道,重离子束流则直接破坏了双螺旋结构。“把它打得粉碎,不留死角。”
重离子束流的巨大能量,源于一个独特的物理学特性。束流在进入人体组织的一刻起,初始阶段不会释放大量能量。研究表明,束流会在一定深度达到能量沉积的峰值,医学上称之为“布拉格峰”,随后能量下降至几乎为零。
“我们要做的,就是让这座‘高峰’与肿瘤病灶最大限度重合。”刘吉平说,击垮肿瘤细胞的同时,保护正常组织,是放射治疗的最大目标。
记者了解到,浙江省重离子医学中心已面向全国的患者,接收重离子治疗的相关咨询与诊治。在谭蔚泓看来,重离子治疗得以在临床上成功应用,造福肿瘤患者,离不开医学科学家在自己的“布拉格峰”上勇于攀登。