数字PET或将精准监测、追踪质子束的投递剂量和作用范围

统计数据显示,至少17.7%的放疗患者可以从质子治疗中获益,然而目前只有不到1%的患者接受了质子治疗。根据PTCOG数据,2017年底,全球已运营的学术型或商业型质子治疗中心共66家。预计2020年,北美和欧洲将分别拥有42家质子治疗中心,亚洲将拥有39家。然而,质子束在线监测这一世界级难题一直困扰着研究者们。如何破解质子束在线监测难题?如何有效提升质子刀对肿瘤治疗的效果?如何提高肿瘤患者的治愈率和存活率?

近日,华中科技大学谢庆国团队运用自主研发的平板全数字PET首次监测到了质子束打到人体组织上产生的氧15,这也意味着数字PET极有可能实现对质子束β+衰变产生的正电子发射核分布情况的精准监测,从而追踪到质子束的投递剂量和作用范围。

论文合作作者之一、林口长庚纪念医院副院长洪志宏介绍道:“质子治疗如果无法实现对肿瘤病灶定点打击的绝对精准度,往往会导致治疗不彻底肿瘤复发、副作用等后果。因此,有监测系统的质子治疗相当于把‘理论完美’变成‘实际完美’,真正充分发挥质子治疗的效果。”

据了解,PET是目前公认最具潜力来监测质子治疗的有效手段。然而,传统PET由于“模数混合”的特性,无法对质子束射入人体内情况进行实时精准监测。从2016年至今,数字PET发明人、华中科技大学教授谢庆国率团队多次赴林口长庚纪念医院开展联合实验研究。201711月,两岸科学家在林口长庚纪念医院将全数字平板PET用于质子束在线监测,获得重大发现。

论文第一作者、华中科技大学全职教授尼古拉表示,利用数字PET可以采集到质子束进入活体内的大量原始数据,从而监测到质子束在人体内的轨迹及作用过程,这在全球尚无先例。这意味着质子束在线监测这一世界级难题有望就此破解,从而有效提升质子刀对肿瘤治疗的效果。

虽然该技术前景广阔,但目前阻碍质子治疗与数字PET进一步融合研究的难题仍然突出。 “首先,相关研究需要完备的基础设施支持和不菲的资金投入。其次,质子治疗和数字PET分属于两个领域,从设备、人才、技术、项目等各方面科研资源需要整合。第三,数字PET在与质子治疗联合研究已经进入科学‘无人区’,在全球无经验先例可循。”谢庆国教授表示,“希望国家有关部门能尽快规划质子精准放疗技术攻关,统筹相关科研资源,抓住我国数字PET在此领域的战略先机,助力人类早日降伏癌症病魔。”

随着全球质子治疗患者数的逐渐增加,学术界对质子治疗技术优势的认识也在不断加深,而临床试验促进了质子治疗在更多癌症类型中的应用。数字PET在线精准监测质子治疗研究的新突破或将助力我们早日攻克肿瘤防治难题,共创一个无惧癌症的世界。

 

 

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