¿Qué es un cuchillo de protones?
Los protones son partículas cargadas positivamente después de que los átomos de hidrógeno han despojado de electrones; los iones pesados son núcleos atómicos o iones con gran peso atómico, como el carbono, el neón y el silicio. La tecnología de protones e iones pesados es un tipo de radioterapia y es una tecnología de vanguardia para radioterapia reconocida internacionalmente. Los protones y los iones pesados son líneas de partículas. A diferencia de los haces de fotones tradicionales, los haces de partículas pueden formar un pico de Bragg de energía, que puede concentrar la fuerza para destruir tumores y reducir el daño a los tejidos sanos.
En comparación con la radioterapia tradicional, la terapia con iones pesados de protones representa la más alta tecnología y la tendencia futura de la radioterapia. Debido a factores técnicos y de precio, sólo se lleva a cabo en unos pocos países como Alemania, Japón, Estados Unidos y China, y sólo existen decenas de dispositivos de partículas utilizados con fines médicos en el mundo.
La radioterapia, como fisioterapia clásica para los tumores, tiene una historia de más de 65.438+000 años. Actualmente, las tecnologías de radioterapia más comunes son: radioterapia conformada tridimensional (3DCRT) y radioterapia de intensidad modulada (IMRT). Alrededor del 70% de los pacientes con cáncer requieren radioterapia en algún momento del curso de la enfermedad. Se puede decir que la radioterapia se ha convertido en uno de los medios indispensables para el tratamiento de tumores.
Con la aparición de la radioterapia de protones e iones pesados, la radioterapia moderna ha entrado en una nueva era de desarrollo. La radioterapia utilizada anteriormente utilizaba rayos X, es decir, rayos de electrones; mientras que la terapia de protones e iones pesados utiliza haces de protones o haces de iones pesados, que tienen una mayor masa de partículas y un efecto de destrucción de tumores más fuerte. Un protón es una partícula en la que un átomo de hidrógeno pierde un electrón; un ion pesado es una partícula en la que átomos con gran peso atómico como el carbono, el neón y el silicio pierden uno o varios electrones.
En la actualidad, en el campo de la radioterapia tumoral se cree generalmente que la terapia con protones e iones pesados se puede aplicar a la obtención de imágenes de tumores, la planificación, la implementación y el control de calidad de la radioterapia mediante la integración de nuevas tecnologías como la física de alta energía. , fabricación de aceleradores, computadoras y control automático. La precisión de la radioterapia tumoral ha alcanzado el nivel más alto en la actualidad. No solo puede matar eficazmente las células tumorales, sino que también protege al máximo los tejidos sanos circundantes. Curso de tratamiento corto, buen efecto curativo y pocos efectos secundarios.
Los rayos de la radioterapia convencional son fotones (como los rayos X de alta energía, los rayos 60Co, etc.), tras penetrar en el tejido humano, la energía se verá muy atenuada, lo que no sólo afecta al volumen total. distribución de dosis del tumor, pero también causa daños a los tejidos circundantes. Después de que los rayos de protones e iones pesados ingresan al cuerpo humano, la dosis liberada es muy pequeña, pero cuando alcanzan el área objetivo del tumor, toda la energía se libera, formando el llamado pico de Bragg, que es similar a la "explosión estereotáctica". del área del tumor, es decir, el volumen del cabello del tumor recibe una gran cantidad de radiación con un daño mínimo al tejido circundante.
Entre ellos, la radioterapia con iones pesados utiliza rayos de partículas con mayor energía que los protones (actualmente los más utilizados son los iones de carbono), que pueden matar eficazmente las células tumorales hipóxicas o resistentes a la radioterapia y afectar todos los ciclos celulares. . Las células tumorales tienen un efecto letal.
Cuando un sincrotrón acelera los protones o iones de carbono hasta aproximadamente el 70% de la velocidad de la luz, estos rayos iónicos se extraen y se inyectan en el cuerpo humano. Antes de llegar al foco del tumor, la energía liberada por el rayo no es mucha, pero después de alcanzar el foco, el rayo liberará instantáneamente una gran cantidad de energía, formando una trayectoria de liberación de energía llamada "pico de Bragg". Todo el proceso de tratamiento es como una "explosión estereotáctica" del tumor, que no sólo puede irradiar eficazmente las lesiones tumorales, sino que también evita irradiar tejidos normales al mismo tiempo para maximizar el efecto curativo.
La tecnología de radioterapia más avanzada y reconocida internacionalmente es la terapia de protones e iones pesados. Cuando los tumores sólidos son impactados por la radiación, no sólo puede irradiar fuertemente las lesiones tumorales, sino también evitar que se irradie el tejido normal, maximizando así el efecto terapéutico. Según las estadísticas clínicas internacionales, tiene un buen efecto en los tumores de cabeza y cuello, cerebro, próstata, tejidos blandos, pulmón, hígado y otras partes del cuerpo. Tiene un efecto significativo en algunos cánceres que son difíciles de operar y. difícil de curar con radioterapia convencional. La terapia de protones tiene una amplia gama de indicaciones y tiene buenos efectos sobre tumores cerebrales benignos y malignos (meningiomas, metástasis cerebrales, tumores hipofisarios, gliomas, neuromas acústicos, craneofaringiomas, etc.). ), enfermedades tumorales de la médula espinal, enfermedades cerebrovasculares (malformaciones arteriovenosas cerebrales, hemangioma cavernoso, etc.), tumores de cabeza y cuello (cáncer de nasofaringe, cáncer de orofaringe, etc.), cordoma y condrosarcoma de la base del cráneo, lesiones oculares, tumores de tórax y abdominales, tumores pediátricos, etc. Los datos de tratamientos clínicos extranjeros muestran que la tasa efectiva de la terapia de protones para los tumores llega al 80%, y ha sido evaluada por los círculos médicos y de física de alta energía como el mejor método de tratamiento con efectos secundarios mínimos.
Introducción al dispositivo de protones El sistema de terapia de protones es un equipo de alta tecnología de gran tamaño, complejo y sofisticado.
Todo el equipo consta de un acelerador de protones, un sistema de transmisión de haz, un sistema de distribución de haz, un sistema de monitorización de dosis, un sistema de posicionamiento del paciente y un sistema de control, cubriendo un área de 70 metros. Uno de sus núcleos es el ciclotrón, que se utiliza para generar haces de protones de alta energía; el imán acelerador tiene un diámetro de 434 cm y un peso de 210 toneladas. Emite un haz de protones con una energía de hasta 230 mev, suficiente para tratar tumores en cualquier profundidad del cuerpo. En el tratamiento clínico, el haz de protones se introduce en una sala de tratamiento especializada a través de una serie de dispositivos y entra en una mesa de tratamiento giratoria. La mesa de tratamiento, un dispositivo giratorio gigante que controla la proyección, ocupa tres pisos. Se puede proyectar al área del tumor del paciente desde cualquier dirección mientras el paciente está quieto, con una precisión garantizada de hasta un milímetro. El haz de protones utilizado para el tratamiento debe ajustarse cuidadosamente de acuerdo con los cambios patológicos del paciente para satisfacer las necesidades del tratamiento, a fin de lograr el propósito de una distribución óptima de la dosis. Por lo tanto, el dispositivo de terapia de protones también está provisto de un sistema de irradiación para ajustar y cambiar el haz. Además, para que un equipo tan grande y sofisticado funcione de manera precisa y confiable, el dispositivo de terapia de protones cuenta con un completo sistema de control y seguridad para garantizar la seguridad de los pacientes y el personal.
Las principales ventajas de la terapia de protones para el cáncer incluyen: el tumor está cerca de órganos importantes, por lo que los pacientes pueden obtener el mejor efecto curativo y los órganos importantes pueden protegerse si el tumor recae, los pacientes tendrán la oportunidad; recibir terapia de protones nuevamente; reducir significativamente los efectos secundarios a corto y largo plazo; mejorar la calidad de vida de los pacientes con cáncer; reducir significativamente el impacto en el crecimiento y desarrollo de los niños y adolescentes en desarrollo;
Indicaciones de la terapia de protones:
1. Tumores de cabeza y cuello: meningiomas, gliomas, craneofaringioma, tumores hipofisarios, cordoma de base de cráneo, sarcoma de cartílago de base de cráneo, schwannoma vestibular, carcinoma nasofaríngeo, tumores malignos de la cavidad nasal y de los senos nasales, tumores malignos de la glándula parótida, cáncer de orofaringe, tumores malignos orales, carcinoma adenoide quístico, melanoma maligno, sarcoma de tejidos blandos, hemangiopericitoma, tumores malignos recurrentes de cabeza y cuello, meduloblastoma. Germinoma intracraneal, hemangioendotelioma, neurofibroma, teratoma, cáncer de base de lengua, cáncer gingival, tumor óseo de células gigantes, cáncer de laringe y linfoma.
2. Tumores de tórax: El cáncer de pulmón y los tumores mediastínicos malignos incluyen timoma maligno, tumores malignos de la pared torácica, mesotelioma pleural maligno, metástasis pulmonares, metástasis en los ganglios linfáticos mediastínicos, cáncer de esófago, cáncer de cardias, cáncer de mama, sarcoma epitelioide. , sarcoma de Ewing y linfoma no Hodgkin.
3. Tumores en la cavidad abdominal y otras partes del cuerpo: cáncer de hígado, cáncer de vesícula biliar, colangiocarcinoma, colangiocarcinoma extrahepático, cáncer de páncreas, cáncer de próstata, cáncer de endometrio, cáncer de cuello uterino, enfermedad tumoral de la médula espinal, sacrococcígeo. tumor de notocorda/condrosarcoma, tumores óseos, cáncer renal, cáncer de ovario, leiomiosarcoma, sarcoma de tejido blando, tumores abdominopélvicos recurrentes y tumores neuroectodérmicos primitivos (PNET).