【质子案例分享】放疗背后的科学：电离辐射如何精确打击癌细胞

【质子案例分享】放疗背后的科学：电离辐射如何精确打击癌细胞

放射生物学是研究电离辐射（如X射线、γ射线、α粒子、β粒子等）与人体之间相互作用的科学。它主要关注辐射对生物分子、细胞、组织以及整个身体的影响，探讨辐射损伤的机制、修复的机制以及辐射效应对人体的长期影响。放射生物学不仅对于理解辐射的潜在危害至关重要，还为放射治疗领域提供了理论基础。

射线如何和人体组织发挥作用并杀死肿瘤？放疗选择电离辐射对机体的直接作用

辐射直接转移能量给生物分子并发生相互作用，导致生物分子（如DNA）破坏或突变，进而引发细胞损伤或死亡。电离辐射对机体的间接作用

辐射通过激发水分子等周围介质，生成自由基（特别是羟基自由基OH•），这些自由基再与生物分子（如DNA、蛋白质和脂质）发生反应，间接造成细胞凋亡或坏死，最终导致细胞死亡。

常见辐射类型放疗选择了解辐射种类及其特点有助于分析辐射对生物体的不同影响。α粒子（Alpha radiation）

由两个质子和两个中子组成，具有很高的电离能力，但穿透力较差，通常只能穿透皮肤表层，因此在外部暴露时一般不对人体产生直接伤害。如果α粒子通过吸入、食入或伤口进入体内，则可作用于周围组织，并对内部组织（如肺部、肠道）构成威胁。β粒子（Beta radiation）

高能的电子或正电子，穿透能力比α粒子强，比γ射线弱。β辐射主要影响皮肤、眼睛和浅表组织。如果β粒子通过吸入、食入或伤口进入体内，则可以导致周围组织电离损伤，增加癌症风险，尤其是白血病（如锶-90沉积于骨骼中）。质子（Proton）和重离子（Heavy ion）

带正电的粒子，通过加速器加速至高能状态后照射肿瘤进行治疗，在组织中具有独特的“布拉格峰”能量释放特性，并有较高的相对生物效应（RBE）。使用质子重离子治疗肿瘤有更高的精准性，并减少对周围正常组织的损伤，适应症范围多为未出现转移的实体瘤，尤其适用于靠近关键器官的肿瘤及辐射抗性较强的肿瘤，如脑及头颈部肿瘤、儿童肿瘤、软组织肉瘤等。中子辐射（Neutron radiation）

中子本身不带电，穿透力强，能引发原子核的裂变反应，具有较强的生物效应，特别是对缺氧细胞和难治性肿瘤具有显著影响。中子辐射在快中子治疗和BNCT硼中子治疗中应用广泛。快中子常用于治疗对传统光子放疗不敏感的肿瘤；而BNCT结合了中子辐射和硼-10的核反应，在热中子照射时，硼-10发生核反应并选择性杀伤肿瘤细胞，减少了对正常组织的损伤，主要用于治疗脑瘤、头颈部肿瘤和黑色素瘤等。X射线（X-ray）和γ射线（Gamma radiation）

高能电磁波，穿透力极强，能够穿透人体组织，引发DNA损伤，导致细胞突变或死亡。X射线和γ射线在放射治疗中广泛应用，主要用于杀伤癌细胞和缩小肿瘤。X射线可用于治疗身体多种肿瘤，在放射治疗中最为常用；γ射线多用于精准照射脑部肿瘤，也可作为放射源直接植入肿瘤内部或附近，作为内照射方法以治疗前列腺癌、宫颈癌等。辐射产生的效应不仅与辐射的种类有关，与辐射剂量也密切相关。辐射剂量通常用“戈瑞”（Gy）和“西弗”（Sv）来表示。吸收剂量（戈瑞，Gy）：指单位质量的物质吸收的辐射能量。通常用“戈瑞（Gy）”来表示，其中1 Gy表示每千克物质吸收1焦耳的辐射能量。效应剂量（西弗，Sv）：考虑到不同辐射类型对生物体有不同的影响，通常还用“西弗（Sv）”作为效应剂量来描述辐射对人体的生物效应。不同类型的辐射（如α、β、x、γ射线）对应的权重因子不同，反映了其对人体不同的伤害程度。γ射线和X射线的权重因子为1，而α粒子的权重因子为20。

质子治疗适应症质子治疗有非常优越的物理剂量分布，与传统放射治疗不同的是，质子治疗可以在肿瘤区域形成“定点爆破”一样的高放射剂量区，而同时使肿瘤周围正常组织不受或少受照射，因此可以降低放疗或放化疗联合治疗造成的胃肠道、肝脏、肾脏以及脊髓的早、晚期副反应，同时可以提高肿瘤照射剂量来达到更高肿瘤控制率的目的。质子治疗适应症：a. 中枢神经系统肿瘤和良性疾病：髓母细胞瘤、生殖细胞瘤、室管膜瘤、星形胶质细胞瘤、脑膜瘤、垂体瘤、听神经瘤、脑转移瘤、脑动静脉畸形、海绵状血管瘤等b. 颅底肿瘤：脊索瘤、软骨肉瘤等c. 头颈部肿瘤：鼻咽癌、口咽癌、喉癌、腺样囊性癌等d. 胸部肿瘤：肺癌、食道癌、胸腺癌、乳腺癌等e. 腹盆腔肿瘤：肝脏肿瘤、胰腺癌、复发直肠癌、前列腺癌、宫颈癌及其它不能切除的盆腔肿瘤等。f. 眼部肿瘤：脉络膜黑色素瘤、眼眶肿瘤等。g. 其它部位肿瘤：四肢骨和软组织肉瘤等。不适合质子治疗的肿瘤：1、肿瘤患者3岁以下（低危）2、空腔脏器肿瘤3、血液系统肿瘤

关爱天使-儿童肿瘤质子治疗救助报名流程如下：

1·咨询电话：

救助办公室：0533-4916222

救助办公室主任：蒋主任13805334429

2·报名方式：本次报名方式仅限线上小程序，您可以关注“关爱天使质子治疗”小程序了解项目详情，进行项目报名或统一报名口（微信扫码）：

3·救助流程：

3.1、专家组对患者进行线下会诊，符合减免救助标准的人员经专家组会诊同意后办理入院手续。

3.2、患者住院期间，医院按照相关规定提供合理、规范的诊疗服务。

3.3、减免费用为质子治疗费。

3.4、每月为符合救助标准的1-3名儿童肿瘤患者提供免费质子治疗（筛选条件以提交报名成功时间为准）。