數字PET或將精準監測、追蹤質子束的投遞劑量和作用範圍

統計數據顯示，至少17.7%的放療患者可以從質子治療中獲益，然而目前只有不到1%的患者接受了質子治療。根據PTCOG數據，2017年底，全球已運營的學術型或商業型質子治療中心共66家。預計2020年，北美和歐洲將分別擁有42家質子治療中心，亞洲將擁有39家。然而，質子束在線監測這一世界級難題一直困擾著研究者們。如何破解質子束在線監測難題？如何有效提升質子刀對腫瘤治療的效果？如何提高腫瘤患者的治癒率和存活率？

近日，華中科技大學謝慶國團隊運用自主研發的平板全數字PET首次監測到了質子束打到人體組織上產生的氧15，這也意味著數字PET極有可能實現對質子束β+衰變產生的正電子發射核分布情況的精準監測，從而追蹤到質子束的投遞劑量和作用範圍。

論文合作作者之一、林口長庚紀念醫院副院長洪志巨集介紹道：「質子治療如果無法實現對腫瘤病灶定點打擊的絕對精準度，往往會導致治療不徹底腫瘤複發、副作用等後果。因此，有監測系統的質子治療相當於把『理論完美』變成『實際完美』，真正充分發揮質子治療的效果。」

據了解，PET是目前公認最具潛力來監測質子治療的有效手段。然而，傳統PET由於「模數混合」的特性，無法對質子束射入人體內情況進行實時精準監測。從2016年至今，數字PET發明人、華中科技大學教授謝慶國率團隊多次赴林口長庚紀念醫院開展聯合實驗研究。2017年11月，兩岸科學家在林口長庚紀念醫院將全數字平板PET用於質子束在線監測，獲得重大發現。

論文第一作者、華中科技大學全職教授尼古拉表示，利用數字PET可以採集到質子束進入活體內的大量原始數據，從而監測到質子束在人體內的軌跡及作用過程，這在全球尚無先例。這意味著質子束在線監測這一世界級難題有望就此破解，從而有效提升質子刀對腫瘤治療的效果。

雖然該技術前景廣闊，但目前阻礙質子治療與數字PET進一步融合研究的難題仍然突出。 「首先，相關研究需要完備的基礎設施支持和不菲的資金投入。其次，質子治療和數字PET分屬於兩個領域，從設備、人才、技術、項目等各方面科研資源需要整合。第三，數字PET在與質子治療聯合研究已經進入科學『無人區』，在全球無經驗先例可循。」謝慶國教授表示，「希望國家有關部門能儘快規劃質子精準放療技術突破，統籌相關科研資源，抓住我國數字PET在此領域的戰略先機，助力人類早日降伏癌症病魔。」

隨著全球質子治療患者數的逐漸增加，學術界對質子治療技術優勢的認識也在不斷加深，而臨床試驗促進了質子治療在更多癌症類型中的應用。數字PET在線精準監測質子治療研究的新突破或將助力我們早日攻克腫瘤防治難題，共創一個無懼癌症的世界。

來源：好醫生醫械世界、科學網

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