《Sensors》發表數字PET團隊在線精準監測質子治療研究成果
CPTN訊，2018年9月初，國際權威期刊《Sensors》在線發表中國科學家謝慶國團隊最新研究成果，題目為《一種用於質子治療監測的正電子發射斷層成像系統的即插即成像傳感器》。該研究驗證了數字PET技術應用於質子治療在線監測中的潛力和可行性，利用數字PET有望精準獲知質子束入射人體組織後的實際作用範圍和投遞劑量，解決質子束在線監測這一世界級難題，從而有效提升質子放療對腫瘤治療的效果，提高患者的治癒率和存活率。
質子放療是最尖端的癌症放療技術之一，人稱「治癌利器」。但如何精準獲知質子束在人體內的投遞劑量和作用範圍，是一個世界難題。傳統PET無法對質子束射入人體內情況進行實時精準監測。
論文合作作者之一、林口長庚紀念醫院副院長洪志宏介紹，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復發、副作用等後果。具體地說，有監測系統的質子治療相當於把 「理論完美」變成 「實際完美」，能真正充分地發揮質子治療的效果。這正是質子放療臨床應用面臨的核心問題。
質子放療室裡的全數字平板PET系統
從2016年至今，謝慶國團隊多次赴林口長庚紀念醫院開展實驗研究。去年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。數字PET發明人、華中科技大學教授謝慶國說，實驗過程中，運用平板全數字PET首次監測到了質子束打到人體組織上產生的氧15，說明數字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。
論文第一作者、團隊核心成員、華中科技大學全職教授尼古拉（NicolaDascenzo）表示，氧15的半衰期僅有2分鐘，因此將PET用於質子束在線監測氧15，對系統的空間解析度、時間解析度等方面性能有著極為苛刻的要求，「這次實驗充分驗證了數字PET卓越的性能。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。這意味著質子治療在線監測難題有望就此破解，可能極大程度改善質子對癌症的治療效果。」
「前景雖廣闊，不過現階段阻礙質子治療與數字PET進一步融合研究的難題仍然突出。」謝慶國介紹，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。
來源：數字PET實驗室、長江商報等
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