医生和患者都该知道的抗癌利器质子刀、重离子刀和速锋刀

来源：《抗癌》杂志、全球肿瘤医生网

外科治疗、放射治疗、化疗为人们所熟知的三大恶性肿瘤治疗技术。放射治疗作为肿瘤治疗的三大常规治疗手段之一，在肿瘤治疗领域占有重要地位，据估算在70%恶性肿瘤治疗的不同阶段需要用到放射治疗（包括综合治疗及单独治疗）。目前放射治疗中应用最为广泛的是光子放疗，既用高能X射线或伽马射线来治疗肿瘤。随着科学技术的发展，一种新的放疗技术——质子重离子放疗，走进人们的视野。国内外多年质子、重离子临床应用与试验研究表明，质子重离子放疗效果优于光子放疗，放疗毒副反应和不良反应明显少于光子。

【质子重离子发展简史】

1946年，Wilson最早提出应用质子束治疗肿瘤的理念。1954年Tobias等在美国加州大学实验室进行了世界上第一例质子射线治疗的病人，随后美国、瑞典、俄罗斯等国家相继开始研究应用质子线治疗人体肿瘤。1991年，美国洛马林达大学医学中心首先建设并启用医学治疗专用的质子加速器，质子治疗正式步入临床医学治疗领域。现阶段世界范围内，各国都在加快质子治疗中心建设和发展，受益质子放疗的患者也逐年增加。

早在1975年，美国劳伦斯•伯克利实验室首先利用高能重离子加速器开始进行重离子放射治疗临床研究。尽管当时与重离子治疗的治疗计划系统、束流传输系统并不完善，但仍取得较常规放疗更好的无进展生存率。1984年，日本发起一项“对癌症控制10年战略”的宏大计划，并于1993年在国立放射医学综合研究所建成世界第一台重离子医用加速器，并开始应用于患者的治疗。此后，德国、意大利、瑞士、奥地利等相继开展重离子治疗研究。但由于该尖端技术研发成本高、技术投入大，重离子放疗的应用较质子放疗发展缓慢。

截至目前，全球质子治疗总病例数已超过10万例，重离子治疗总病例已超过1万例。

【什么是质子重离子】

质子即氢原子剥去电子后带有正电荷的粒子。重离子即碳、氖、硅等原子量较大的原子核或离子。质子或重离子经由同步加速器加速至光速的70%后，引入治疗室射向人体，在达到既定治疗靶区前，射线能量几乎不被释放，到达病灶后瞬间释放大量能量，即形成“Bragg”峰的能量释放轨迹。实现在对癌肿病灶进行强有力照射的同时，其他周围正常组织几乎不受照射，被国际公认为目前最为先进的放疗技术。

【质子重离子放疗有什么优势】

副作用小

在诸多的放射治疗类型中，常用的X射线、伽马射线的物理剂量分布及生物学效应均不理想，在应用时常对癌肿周围的正常组织给予一定程度的照射损伤，随着照射路径的延伸，束流能量逐步降低，使得剂量的有效利用率也较低。而中子、负π离子的生物学效应虽好，但物理剂量分布并不理想，对正常组织损害过大，均不是理想的治疗方法。相比之下，质子重离子可形成犹如“Bragg”峰（图1）的能量释放轨迹，在达到病灶之前，能量几乎不被释放，实现了对肿瘤细胞产生强大杀灭效应的同时有效地保护周围正常组织，从而降低由治疗引起的副作用（图2）。

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图1质子、重离子、光子放射剂量分布图

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图2头颈部光子放疗和质子放疗剂量分布对比图

（由图可见照射剂量由红色到蓝色区域依次递减，质子剂量分布相对光子照射集中，对病灶周围正常组织影响更少）

适应症广

质子重离子放疗，因具有能极高和穿透性强的特点，使其适应症较普通光子治疗有了极大的拓宽。目前，质子重离子治疗适应症主要包括：

◆中枢神经系统：脑膜瘤、胶质瘤等

◆颅底：脊索瘤、软骨肉瘤等

◆头颈部：鼻咽癌、腺样囊性癌、黑色素瘤、软组织肉瘤等复发性肿瘤

◆胸部：肺癌、食管癌、纵膈肿瘤等

◆腹盆腔：肝癌、胰腺癌、胆管癌、前列腺癌、直肠癌、子宫肿瘤

及其他无法切除的盆腔肿瘤等

◆其他部位：骨肿瘤、软组织肉瘤等

无进展生存率高

临床治疗的结果表明，质子和重离子放疗在非小细胞肺癌、前列腺癌、头颈部肿瘤、肝癌、颅底和脊柱旁肿瘤及中枢神经系统肿瘤治疗中取得了比较好的疗效，而放疗的急性和后期的放疗不良反应不严重。重离子对肿瘤有很强的杀伤力，特别是那些抗拒光子放疗甚至抗拒质子放疗的肿瘤，如软组织肉瘤、腺样囊性癌、恶性黑色素瘤等含有大量乏氧细胞的恶性肿瘤，疗效更为明显。　　

质子重离子放疗作为一种新的肿瘤治疗技术，拓展了放射治疗的应用宽度，极大程度地提高了肿瘤治疗患者的无进展生存率和生活质量，为年龄大、心肺功能较差或无法耐受手术治疗的患者提供了治疗方式的新选择。但值得提出的是，质子重离子放疗为治疗肿瘤的“利器”而非“神器”，在许多肿瘤的治疗中，需依据具体的患者病情，充分结合多种治疗手段，使治疗获得最大的收益。

来自：上海质子重离子医院

2014科技速锋刀（EDGE）治疗非小细胞肺癌效果优于重离子/质子刀

晚期非小细胞肺癌患者和其他肿瘤毗邻重要器官不能进行手术的患者，通常应用放射治疗。但是常规放疗设备不能取得满意的治疗效果，且经常引起放射性食管炎、放射性肺炎等严重副作用，严重影响患者免疫力导致不能继续治疗。上市的速锋刀（EDGE）是迄今为止最尖端的放疗科技，是脑瘤、晚期肺癌和其他不能手术治疗的癌症患者体外无创治疗选择。速锋刀其手术刀般锐利的大剂量高能射束瞬间给与肿瘤损毁性消融照射，且对周围正常组织几乎无副作用。

早期肺癌首选治疗方式是手术，最近一项临床研究结果显示非小细胞肺癌（NSCLC）采用以速锋刀（EDGE）为代表的立体定向放射治疗（stereotactic radiotherapy, SBRT），其治疗效果优于手术治疗，该项研究发表在2015年5月《Lancet Oncol》期刊 [2]。随着医疗物理技术和计算机技术的进步，现在60%以上的肿瘤治疗都会采用放射治疗。放射治疗根据不同的射线，有以光子为来源的放射治疗如射波刀和EDGE（速锋刀）无创肿瘤放射治疗系统；以粒子为来源的质子刀和重离子等。

Grutters博士的治疗小组分析了不同的放射治疗设备对共计2611名I期非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗效果，发现采用X射线的立体定向放射治疗（stereotactic radiotherapy, SBRT）治疗5年总体存活率42%，优于质子治疗。

自2014年4月全球第一套EDGE肿瘤无创放射治疗系统在美国亨利福特医院全系统运行以来，治疗满意率即肿瘤控制率（Tumor Control Rate）大于95%，且均没有出现不良反应。这些肿瘤患者中，脑肿瘤（包括原发和转移脑肿瘤）占31%，肺癌占29%，脊柱肿瘤占23%，胃肠道肿瘤占9%，肾上腺癌占7%。

据亨利福特医院中国联络处廖博士介绍，速锋刀（EDGE）可以治疗任何部位的良性或者恶性实体肿瘤，尤其是重要器官或者主要血管和神经附近的肿瘤，对常规手术难以实施的肿瘤如肺癌、头颅肿瘤等具有极好的治疗效果。整个治疗过程无创，无需麻醉，无需住院，每次治疗时间8-20分钟，每天1次，最多5次，连续每天治疗。美国亨利福特医院速锋刀治疗咨询电话。

下表为所有体外放疗技术治疗效果比较，EDGE技术是所有技术中研发的技术，在治疗剂量率、治疗精度、治疗时间、副作用等方面远远领先于其他技术。

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患者，65岁，男，2014年10月腹部不适、头疼检查，诊断为（1）高分化肝细胞癌，大小约250px，明显肝硬化。（2）脑转移瘤，左枕叶处大小约75px。（3）II型糖尿病，需要胰岛素治疗。（4）慢性肾病；（5）中度高血压，有心衰病史。

患者病情处于晚期，体内病灶巨大且有脑转移，不能实施外科手术治疗。经亨利福特医院专家组咨询，患者于2014年11月10日在美国亨利福特医院进行EDGE无创手术治疗。先后对肝脏肿瘤和脑转移瘤进行EDGE治疗，在医院共治疗8天。每个肿瘤每天治疗1次，每次治疗约10分钟左右，肝脏肿瘤共治疗6次，脑肿瘤治疗4次。

患者手术过程中无任何不适，每次治疗后正常回家。2015年5月回访，患者一般情况良好，体重明显增加。经影像检查，肝脏巨大肿瘤被彻底清除，脑部肿瘤几乎完全消除，且没有复发。生化检查，肝功能未见正常。

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肝脏肿瘤治疗前250px大小

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肝脏肿瘤治疗后彻底消失

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脑转转移瘤治疗前75px

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脑转移瘤治疗后几乎完全消除

速锋刀（EDGE）—迄今为止脑肿瘤治疗的最尖端科技

脑肿瘤的治疗首选手术方式，但对位于脑深部或重要结构周围不适宜手术的肿瘤，因肿瘤部位深，手术难度和损伤大，严重影响患者生存质量，医生经常选择放射治疗。典型脑部肿瘤如额叶区肿瘤、顶叶区肿瘤、颞叶深部肿瘤、脑干肿瘤、松果体区肿瘤、基底节肿瘤、胼胝体肿瘤及脑室肿瘤。

对于以上肿瘤，常规放射治疗在疗效不能令人满意，而且经常发生治疗期间急性毒性反应，如放射性脑水肿症状，头痛、恶心呕吐，甚至发生放射性脑坏死、精神异常和痴呆。这些副作用经常导致不能继续治疗，或者导致患者病情加重。

近年新发展的立体定向放射手术在肿瘤治疗中显出特有的优势，采用立体定向等中心旋转照射技术，将高能放射线在空间三维集束，聚焦在一个局限的病灶靶区，可以进行单次大剂量或分次大或小剂量照射，使肿瘤组织发生不可逆转的毁损。病灶靶区剂量在很短的距离内，从90％陡降到10％以下，靶区边缘剂量下降有如手术切割一样锋利，故称为“刀”。

速锋刀（EDGE）肿瘤无创放射手术治疗系统是美国FDA2014年刚刚批准上市的癌症治疗系统，是迄今为止最有效的肿瘤放射手术系统，对常规手术难以实施的肿瘤如头颅肿瘤、肺癌、脊柱肿瘤、肝癌等实体瘤具有常规手术和放疗设备难以实现的治疗效果，是癌症患者迄今为止进行肿瘤病灶清除的选择。

速锋刀（EDGE）以下独特的技术特点保证了清除肿瘤的效果：

实时动态方位变动双重监测调控系统(Real-time motion management systems)：该系统包括Calypso® GPS for the Body®系统和表面光束监测系统，实时跟踪在放射手术治疗过程中肿瘤的位置变动情况。在肿瘤治疗过程中，该监测调控系统将肿瘤影像、患者位置情况、方位变动管理、射线成形和射线剂量这些重要参数以10毫秒的监测调控频率实时动态地精确地同步控制在同一水平。

高级方位变动和影像引导放射治疗技术包(Advanced Motion & Image-Guided Radiotherapy (IGRT) package)：该技术包括2维、3维和4维影像引导模块，实时跟踪锁定放射手术治疗过程中的方位变动的肿瘤，通过影像引导治疗射线清除“逃逸”的肿瘤。

新一代全方位自由治疗床(New PerfectPitch?Treatment Couch)：集精确性、准确性、灵活性和功能性于一体的6角度自由治疗床(Integrated six degrees of freedom (6DoF) treatment couch)，在整个治疗过程中，患者可舒适地处于任意治疗位置，保证治疗的舒适性和精准性。

颅内放射手术治疗技术包(Intracranial radiosurgery package)：特异针对脑部肿瘤或者功能性疾病立体定向放射治疗(SRS)开发的技术包，精准地治疗脑部肿瘤，并且不再需要对患者头部进行固定。

高精度多叶准直器(high-definition multileaf collimator, HD-MLC)：高精度和高强度准直器，特有的2.5mm多叶准直器和X线剂量率高到2400 MU/min (monitor units per minute)，确保治疗高精度达到亚毫米级(sub-millimeter accuracy)，清除更彻底且对正常组织损伤少。

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亨利福特EDGE治疗专家团队

据亨利福特医院中国联络处廖博士介绍，速锋刀（EDGE）可以治疗任何部位的良性或者恶性实体肿瘤，尤其是重要器官或者主要血管和神经附近的肿瘤，对常规手术难以实施的肿瘤如头颅肿瘤、肺癌包括乳腺癌、脊柱肿瘤、肝癌等实体瘤具有极好的治疗效果。

自2014年4月全球第一套EDGE肿瘤无创放射治疗系统在美国亨利福特医院全系统运行以来，已经治疗400多名肿瘤患者，治疗满意率即肿瘤控制率（Tumor Control Rate）大于95%，且均没有出现不良反应。这些肿瘤患者中，脑肿瘤（包括原发和转移脑肿瘤）占31%，肺癌占29%，脊柱肿瘤占23%，胃肠道肿瘤占9%，肾上腺癌占7%。

美国亨利福特医院速锋刀治疗咨询电话.

世界第一台速锋刀可有效治疗中心型肺癌

肺癌的治疗主要采用外科手术、放疗和化疗，外科手术仍是治疗早中期肺癌最有效的手段。但是对于中心型肺癌，由于病灶位置特殊，传统外科手术难以实施，患者往往失去了无进展生存的机会。

中心型肺癌系指发生于支气管、叶支气管及肺段支气管的肺癌、以鳞癌和未分化癌居多。中心型肺癌一般很少使用手术治疗，这是因为中心型肺癌位于肺门附近，切除难度大，手术效果不理想，很容易诱发骨转移，所以既往在治疗中心型肺癌时，临床医生往往束手无策。

即使随着肺外科的技术提高，采用心包内全肺切除术，一定程度上扩大了手术指征，提高了切除率。但根据临床数据来看，在中心型肺癌治疗的方法中，手术切除的疗效评价不好，尤其对于较晚期肺癌患者，通常不鼓励手术切除。对中心型肺癌治疗的方法即使是开胸手术，也多为探查术和姑息手术，年龄较大的患者心脏不好，手术麻醉这一关也难闯过。

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中心型肺癌

速锋刀（EDGE）的诞生，彻底改变了中心型肺癌治疗的困境，该技术可以通过体外无创清除肿瘤病灶，有效清除中心型肺癌病灶，治疗效果可以与外科手术媲美，但没有外科手术对患者造成的创伤和副作用。术后联合其他治疗方式，可以取得满意的五年生存率数据。

全球肿瘤医生网的专家介绍，2014年上市应用的速锋刀（EDGE），是迄今为止最尖端的体外无创肿瘤清除技术，可以定点清除体内肿瘤病灶，而且对患者身体和免疫系统没有任何损伤。这项技特别适合那些原来无法手术的肿瘤患者，如肺癌、脑瘤、脊柱肿瘤、头颈肿瘤、胰腺癌、前列腺癌等疾病。

男性，53岁，罹患非小细胞肺癌伴发脑部多发性转移肿瘤。2014年6月上旬前往亨利福特医院实施EDGE无创放射手术治疗。EDGE治疗3次，连续每天治疗，每天1次，每次用时12分钟左右。第一次术后患者头痛即明显缓解，术后至今患者一般情况良好。9月上旬随访，台北当地医院进行MRI检查：脑部0.9和4立方厘米肿瘤灶几乎消失，肺部6.5立方厘米肿瘤灶减小98%以上。

速锋刀（EDGE Radiosurgery）系统（EDGE放射手术肿瘤治疗系统）由美国Varian公司研发，于2013年1月23日获得美国FDA批准。EDGE是迄今为止最有效的无创肿瘤清除技术，利用特有的FDA于2014年7月21日批准的Calypso® GPS forthe Body®系统和表面光束监测系统以高达10毫秒的高频率实时动态监测并锁定治疗过程中肿瘤“逃逸”，结合新一代IGRT等影像引导技术，利用独有高达2400MU/min的高强度HD-MLC准直器以亚毫米级的精度几乎不留残余地清除肿瘤组织。

EDGE对常规手术难以实施的肿瘤如头颅肿瘤、肺癌包括乳腺癌、脊柱肿瘤、肝癌等实体瘤具有极好的治疗效果。整个治疗过程无创，无需麻醉，无需住院，每次治疗时间8-20分钟，每天1次，最多5次，连续每天治疗。EDGE治疗几乎没有任何副反应，对重要脏器几无损伤，对机体抗癌免疫系统几乎无影响。

EDGE radiosurgery肿瘤无创手术治疗的优势：