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"粒子刀"是将放射性粒子种植到肿瘤内部，利用粒子释放的γ射线杀伤肿瘤。这一技术问世后，由于其具有独特的放射物理学剂量分布、放射生物学特点、良好的临床疗效和极少损伤正常组织等优势，迅速成为治疗肿瘤的重要技术。日前，笔者就广大医生关心的粒子刀治疗技术，采访了我国著名靶向治疗专家、天津医科大学第二医院胸心外科粒子刀肿瘤治疗中心主任柴树德教授。柴树德教授详细介绍了这一国际上已经应用成熟的技术的发展与应用。
能作用于细胞繁殖各个时期
柴树德教授说，放射性粒子近距离治疗肿瘤又称"粒子刀"。它是将具有杀伤肿瘤细胞作用的放射性125碘放在一个金属钛壳里，密封后制成直径只有0.7毫米、长度0.5厘米的小短棒，因而被称为"粒子"。利用CT、B超和手术当中按照计划所标明的距离，用一套特殊的器械可以将这些粒子像布雷一样准确无误地种植在肿瘤内或受肿瘤浸润侵犯的组织间，包括肿瘤淋巴扩散途径的组织之中。种植在瘤体之中微型放射源(种子源)持续释放低能量光子产生的γ射线，照射肿瘤细胞，使肿瘤组织遭受最大程度的毁灭性杀伤，就像手术刀将肿瘤切除一样，而周围正常组织不损伤或仅有微小损伤。
柴树德教授介绍说，放射性粒子产生的低能量γ射线是高线形能量传递(LET)的射线，直接作用于繁殖周期内肿瘤细胞DNA分子链，使DNA分子单链断裂、双键断裂，失去繁殖能力。在繁殖周期中其他阶段的肿瘤细胞，对γ射线敏感度较差，静止的肿瘤细胞，对γ射线相对不敏感。肿瘤组织间植入放射性粒子能持续地释放γ射线，因此能不断的杀灭肿瘤干细胞，肿瘤细胞损伤效应累积，经过足够的剂量和半衰期，能使肿瘤细胞全部失去繁殖能力，从而达到较彻底的治疗作用。
放射性粒子近距离治疗与其他的外放疗和高剂量后装治疗不同，外放疗分次短时照射只能对肿瘤繁殖周期中一部分时相的细胞起治疗作用，其他时相的肿瘤细胞仍能很快恢复繁殖能力，并且细胞的倍增时间明显缩短，因此在两次照射的间隙内肿瘤细胞仍能迅速生长，直接影响外放疗的治疗作用。放射性粒子近距离治疗的持续时间长、治疗的剂量率较低。连续的照射过程中，抑制细胞增殖。增殖细胞被杀灭后，处于非增殖的细胞进入敏感期，增加放射敏感性。如果细胞死亡超过细胞新生，再增殖将不再发生。
治疗技术不断创新
柴树德教授指出，放射性粒子组织间近距离治疗肿瘤已有近百年历史，由于早期使用的放射性粒子多是高能量核素，如钴-50，镭-226，防护难处理，对患者和医护人员损伤严重，同时缺乏相应的治疗计划系统和相关的定位引导设施，治疗精度大达折扣，临床应用进展缓慢。近20年由于密封、低能、安全、易防护的新型放射性核素125I微粒的研制成功，超声、CT和核磁等影像学技术的进展及计算机三维治疗计划系统（TPS）的出现，使放射性粒子近距离治疗肿瘤以其独特的放射物理学剂量分布、放射生物学特点、良好的临床疗效和极少损伤正常组织等优势而显示出极强的生命力，成为治疗肿瘤的热门技术。
从上个世纪80年代中期开始，放射性125I粒子组织间内放射治疗身体各部位实体恶性肿瘤的方法在欧洲、美国、澳大利亚、日本等被应用于临床，以前列腺癌为例，美国Senttle前列腺癌治疗中心采用125I组织间近距离放疗治疗早期前列腺癌，替代手术切除，术中治疗计划已经相当成熟，治愈率达96.5%，而且不影响治愈患者的生理功能。在2003年美国放射肿瘤年会上，学者报道1999~2002年间美国58家医疗机构收治前列腺癌36496例中，有13293例接受了放射性粒子经会阴穿刺的近距离治疗。说明放射性粒子组织间近距离治疗肿瘤已深受国外医生和患者的欢迎。2003年美国、德国、日本等国权威医疗机构发布的规范化的治疗指南，成为我们学习和借鉴的参考。
在我国生根发芽
2000年始国内相继引进和开始了此项技术的临床应用，为了将这一国外先进的肿瘤微创治疗技术引入我国，目前，卫生部已将其归入放射治疗肿瘤范畴。
天津医科大学第二医院近年来进行了粒子刀的多方面临床研究，取得了可喜的成果。柴树德教授介绍说，肺癌患者接近80%确诊时已属晚期，无手术机会，而发病者老年居多，多伴有心脑血管、肺、肝肾疾病，手术切除风险大。特别是生长在主支气管上的肿物凸入大气管，造成患者大气管堵塞，患者缺氧症状明显，无法手术，这些都是亟待解决的难题。粒子刀治疗肿瘤问世后，以其独特的放射物理学剂量分布、放射生物学特点、良好的临床疗效和极少损伤正常组织等优势而显示出极强的生命力，成为治疗肿瘤的热门技术。肺癌的粒子植入治疗进展缓慢，国内外临床应用很少，他们在治疗全程应用TPS特别是剂量学验证包括处方剂量和最佳治疗剂量的验证，保证粒子植入精确度和稳固性的方法学、并发症处理等方面研究尚未见临床报道。其原因有三。1.穿刺精确度难以把握：肋骨遮挡及呼吸因素使进针角度、方向发生变化，缺乏准确的肺部解剖学定位等都会影响经皮穿刺植入的精确度。2.气胸、出血等穿刺损伤等并发症处理。3.放射精确剂量难以把握：在无严格的剂量学保证下随意或盲目地植入会造成肿瘤周围正常肺组织、心脏、脊髓的放射性损伤，剂量不足则起不到杀灭肿瘤细胞的作用。
天津医科大学第二医院胸心外科中心经过潜心研究，创新和解决了一些关键性的技术手段，如全程应用TPS验证了放射性125I粒子肺癌内放疗的处方剂量和最佳治疗剂量、模板植入、支气管镜下植入的特殊导管和导丝，使气胸压缩肺快速复张的单向负压吸引球等，保证了疗效，减少了并发症，成功地解决了这一难题，为该项技术在本行业的推广应用奠定了基础，进一步拓展了肿瘤放射治疗领域。特别是他们在国内首创的完整粒子植入治疗程序，保证了内照射的剂量准确。包括TPS制定术前计划，术中严格按计划植入，术后进行质量验证，粒子重建及剂量分析，特别是在权威杂志《中华放射肿瘤杂志》发表的《CT引导下经皮穿刺种植放射性125I粒子治疗晚期肺癌》的文章中，首先报道了使非小细胞肺癌得到根治的治疗最佳剂量。采用术后质量评估，得出粒子重建和植入后剂量分布，对靶区治疗的精确、充分剂量作出评价，得到专家的认可。（刘道安;孙晓军）
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