质子治癌技术悄悄成熟

【台湾《中国时报》６月３日文章】题：高能物理：癌细胞的新克星
在过去２０年间，以加速器产生的质子医治人类绝症—癌症的科技，在没有太多外界注意下，逐渐发展成熟，目前已经成为肿瘤放射治疗技术中最被看好的治疗方式。
８０年代，质子治疗癌症的发展突然加速，到目前为止，全世界已经有１６个物理研究或医学单位拥有质子治癌中心；计划中准备兴建的中心有１４个。不论是高能物理界或医学界，似乎都将质子治癌评估为最有效的方法之一。
具有物理及生物医学两种学位及工作经验的阳明大学医学技术及工程学院院长吴国海指出，最近２０年质子治癌突然受到医学界的重视，很重要的一个原因是计算机断层扫描（ＣＡＴ）的成熟。以质子治癌最有效的阶段是在癌症早期发生的时候，而ＣＡＴ可以在癌细胞只有几厘米大小、尚未扩散的时候就做到早期发现、精确定位，这个时候再以加速器产生的质子照射，可以得到最好的治疗效果。
在说明质子治癌的成效之前，我们先来看看质子是怎么对抗癌细胞的。吴国海解释，当加速器将质子加速到接近光速时，质子会带有极大的能量，使它可以穿透皮肤，进入人体，并且与细胞、组织发生反应，达到杀死癌细胞的目的。
这个过程的机制是，当质子进入人体、到达癌细胞位置时，带正电的质子会吸引癌细胞原子中的电子。在生物辐射效应中，原子失去电子的过程就是“辐射游离”。由于发生游离的部位是癌细胞的双螺旋形（ＤＮＡ），当双螺旋形上有大量的基因被破坏到无法修复的程度，癌细胞也就被杀死了。
这个过程其实与钴６０或Ｘ光照射的传统肿瘤放射治疗的方法相似，只是产生游离的能量来源不同而已。但质子照射的最大优点是，它几乎不会照射到正常细胞与组织，这是目前不论以放射线照射或放射性药物治癌都无法做到的一点。
吴国海解释，传统的放射线照射癌细胞所以会伤害正常组织或细胞的原因，是当放射线进入人体时，从接触皮肤到癌细胞所在的位置，其能量呈逐渐递减分布。
但高能量的质子进入人体后，发生辐射游离效应的过程与传统放射线完全不同。由于质子是以极高速进入人体，在它行进过程中，与细胞发生作用的机会极低，只有在速度降低、快要停止之前，才会释出能量并与细胞的原子发生作用。于是，生物物理科学利用控制质子进入人体能量的大小，可以做到让它在希望的位置停止的地步。也就是说，可以控制质子束停在癌细胞的位置，将所含有的能量全部用于杀死癌细胞。
总括来说，如果能量控制与治疗计划设计周密的话，质子束几乎可以像“裁缝量身”一般，精确消灭癌细胞的分布而不伤害正常细胞。
到目前为止，欧美国家及日本筑波大学的质子治癌中心已经累积了两万多个治癌病例，一般来说，治疗效果达到９５％以上，五年的存活率也高达８０％，这个成绩令现有任何癌症治疗方法都望尘莫及。