數(shù)字PET在線精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)質(zhì)子治療獲新突破

質(zhì)子放療是最尖端的癌癥放療技術(shù)之一，人稱“治癌利器”。華中科技大學(xué)謝慶國(guó)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用自主研發(fā)的平板全數(shù)字PET首次監(jiān)測(cè)到了質(zhì)子束打到人體組織上產(chǎn)生的氧15，說(shuō)明數(shù)字PET極有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)子束β+衰變產(chǎn)生的正電子發(fā)射核分布情況的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，從而追蹤到質(zhì)子束的投遞劑量和作用范圍。

該發(fā)現(xiàn)意味著質(zhì)子束在線監(jiān)測(cè)這一世界級(jí)難題有望得到解決，從而有效提升質(zhì)子刀對(duì)腫瘤治療的效果，提高患者的治愈率和存活率。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Sensors》上。

據(jù)論文合作作者之一、林口長(zhǎng)庚紀(jì)念醫(yī)院副院長(zhǎng)洪志宏介紹，質(zhì)子治療如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤病灶定點(diǎn)打擊的絕對(duì)精準(zhǔn)度，往往會(huì)導(dǎo)致治療不徹底腫瘤復(fù)發(fā)、副作用等后果。因此，有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的質(zhì)子治療相當(dāng)于把“理論完美”變成“實(shí)際完美”，能真正充分地發(fā)揮質(zhì)子治療的效果。

目前，PET是公認(rèn)最具潛力來(lái)監(jiān)測(cè)質(zhì)子治療的有效手段。然而，傳統(tǒng)PET由于“模數(shù)混合”的特性，無(wú)法對(duì)質(zhì)子束射入人體內(nèi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。從2016年至今，數(shù)字PET發(fā)明人、華中科技大學(xué)教授謝慶國(guó)率團(tuán)隊(duì)多次赴林口長(zhǎng)庚紀(jì)念醫(yī)院開(kāi)展聯(lián)合實(shí)驗(yàn)研究。去年11月，兩岸科學(xué)家在林口長(zhǎng)庚紀(jì)念醫(yī)院將全數(shù)字平板PET用于質(zhì)子束在線監(jiān)測(cè)，獲得重大發(fā)現(xiàn)。

論文第一作者、華中科技大學(xué)全職教授尼古拉表示，利用數(shù)字PET可以采集到質(zhì)子束進(jìn)入活體內(nèi)的大量原始數(shù)據(jù)，從而監(jiān)測(cè)到質(zhì)子束在人體內(nèi)的軌跡及作用過(guò)程，這在全球尚無(wú)先例。這意味著質(zhì)子束在線監(jiān)測(cè)這一世界級(jí)難題有望就此破解，從而有效提升質(zhì)子刀對(duì)腫瘤治療的效果。

雖然該技術(shù)前景廣闊，但是謝慶國(guó)認(rèn)為目前阻礙質(zhì)子治療與數(shù)字PET進(jìn)一步融合研究的難題仍然突出。他表示，首先，相關(guān)研究需要完備的基礎(chǔ)設(shè)施支持和不菲的資金投入。其次，質(zhì)子治療和數(shù)字PET分屬于兩個(gè)領(lǐng)域，從設(shè)備、人才、技術(shù)、項(xiàng)目等各方面科研資源需要整合。第三，數(shù)字PET在與質(zhì)子治療聯(lián)合研究已經(jīng)進(jìn)入科學(xué)“無(wú)人區(qū)”，在全球無(wú)經(jīng)驗(yàn)先例可循。“希望國(guó)家有關(guān)部門能盡快規(guī)劃質(zhì)子精準(zhǔn)放療技術(shù)攻關(guān)，統(tǒng)籌相關(guān)科研資源，抓住我國(guó)數(shù)字PET在此領(lǐng)域的戰(zhàn)略先機(jī)，助力人類早日降伏癌癥病魔。”謝慶國(guó)說(shuō)。