放射性束可即時查看小鼠癌症治療情況

抗癌粒子束已當場捕獲。

粒子束可以直接向腫瘤提供毀滅性能量衝擊波？假設光束位於正確的位置。現在，科學家在治療小鼠腫瘤時使用放射性束精確定位了束的位置。這是第一個成功的用放射性束治療腫瘤，科學家在 9 月 23 日提交於 arXiv.org 的論文中報告。

這項技術最終能讓科學家以毫米級的精度治療人類患者？當腫瘤位於脊髓或腦幹等敏感器官旁邊時，這一點尤其重要。

各種類型的輻射可以治療癌症。最常見的是 X 射線，這是一種高能量光，會破壞腫瘤細胞中的 DNA。但 X 射線會沿著光束路徑沉積能量，對身體其他部位造成潛在的附帶損害。使用質子或離子等粒子可以實現更精確的腫瘤靶向嗎？帶電原子 ?它們將大部分能量傾倒在一處。

目前，全球有十多個中心進行離子治療。這些治療方法使用穩定的非放射性離子？通常是碳12，是一種在其原子核中有六個質子和六個中子的碳。光束中的粒子的電子被剝離，從而帶上正電荷。

根據光束穿透深度的計算以及先前的數據來確定腫瘤的目標患者影像學檢查，例如，CT 掃描（序號：12/10/21）。但身體並不是剛性的，器官可以在成像和治療之間移動。理想情況下，光束的位置能夠即時得到確認。這正是新技術所允許的。

“如果使用放射性離子，就可以在殺死腫瘤的同時看到光束，”德國達姆施塔特 GSI 亥姆霍茲重離子研究中心的物理學家 Marco Durante 說。

Durante 和同事使用了碳 11 離子，其原子核中的中子比碳 12 離子少 1 個，因此具有放射性。當碳11衰變時，它會釋放出正電子 ?電子的帶正電反物質夥伴。科學家可以透過體內的電子來偵測到正電子湮滅正子斷層掃描，或 PET（序號：2014 年 2 月 13 日）。這確定了光束傾倒粒子的位置。

在這項研究中，科學家使用碳 11 離子來治療脊椎附近患有腫瘤的小鼠。科學家們能夠在治療過程中檢查光束的位置並確認它是準確的。果然，治療縮小了腫瘤。

科學家已經嘗試使用 PET 來測量穩定離子束的位置。穩定的離子不會發射正電子，但一些穩定的原子核在穿過材料時會分裂。這些碎片可以產生放射性離子，在衰變中釋放出正電子。但由於此類顆粒的數量很少，因此該技術很困難。

使用放射性離子束，會發射更多的正電子。 ？雪梨澳洲核科學技術組織的輻射物理學家 Mitra Safavi-Naeini 說道，他並沒有參與這項研究。

薩法維-納埃尼說，這項技術還可以幫助科學家了解放射性物質在離子治療後如何在體內移動。放射性粒子被流經身體的血液從光束的靶心中沖走。這會隨著時間的推移傳播正電子訊號。這種清除的量可以幫助科學家了解治療是否破壞了血管，從而切斷了腫瘤的能量供應。這可以幫助科學家了解如何最好地使用粒子束來確保癌症的死亡。