數(shù)字PET能看質(zhì)子束的眼鏡

高敏

我是華中科技大學(xué)生命學(xué)院數(shù)字PET實驗室的博士生，研究全數(shù)字PET。

質(zhì)子刀被稱為“治癌利器”，抵達(dá)特定組織深度時，能量便爆發(fā)，猶如深水炸彈般精準(zhǔn)鎖定腫瘤細(xì)胞。相對傳統(tǒng)的X光放射治療，質(zhì)子放療更加精準(zhǔn)，副作用更小。

但質(zhì)子刀對某些腫瘤，治療效果卻不理想。因為目前質(zhì)子放療有一個難題：因人體的組織及腫瘤在治療過程中可能會產(chǎn)生改變，對質(zhì)子入射人體組織后的實際作用范圍和投遞劑量等重要信息沒有精準(zhǔn)偵測的技術(shù)與方法。

PET是正電子發(fā)射斷層成像（Positron Emission Tomography）的簡稱，具有超高生化靈敏度，是當(dāng)前最尖端的醫(yī)學(xué)分子影像設(shè)備之一。自上世紀(jì)九十年代以來，全球科學(xué)家便開始致力于研究PET在質(zhì)子放療中的應(yīng)用。然而，關(guān)于利用PET精準(zhǔn)獲知質(zhì)子的作用范圍和投遞劑量等基礎(chǔ)研究，一直沒有取得重大突破。

去年年底，我隨數(shù)字PET發(fā)明人、我的導(dǎo)師謝慶國教授以及意大利籍導(dǎo)師尼古拉教授，赴臺灣長庚醫(yī)院進(jìn)行全數(shù)字平板PET用于質(zhì)子束在線監(jiān)測的實驗，首次監(jiān)測到了質(zhì)子束打到人體組織上產(chǎn)生的氧15。這意味著，全數(shù)字平板PET可以實現(xiàn)對質(zhì)子束β+衰變產(chǎn)生的正電子發(fā)射核分布情況實現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測，以追蹤到質(zhì)子束的投遞劑量和作用范圍。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)測到質(zhì)子束在人體內(nèi)的軌跡及作用過程，這在全球都沒有先例。

有著“癌癥預(yù)警機(jī)”之稱的數(shù)字PET，應(yīng)用到“治癌利器”質(zhì)子刀上，就好比為質(zhì)子刀配上了“特制的眼鏡”，能夠做到邊手術(shù)邊追蹤，可以精準(zhǔn)地“看”到質(zhì)子束這枚“深水炸彈”對病灶的“轟炸范圍”和“轟炸威力”。

長庚醫(yī)院的質(zhì)子暨放射治療中心，是亞洲最大、最先進(jìn)的放射治療中心之一。該院副院長認(rèn)為，數(shù)字PET意味著 “治癌利器”質(zhì)子刀在線監(jiān)測難題有望就此破解。數(shù)字PET與質(zhì)子放療的結(jié)合，或?qū)⒊蔀槲磥戆┌Y放療的“標(biāo)桿技術(shù)”。

記得我導(dǎo)師謝慶國經(jīng)常掛在嘴邊的一句話就是，“原理創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)會產(chǎn)生極高的技術(shù)勢能，高技術(shù)勢能則會裂變?yōu)楦弋a(chǎn)業(yè)動能?！笨梢哉f，數(shù)字PET因為原理創(chuàng)新產(chǎn)生的超高技術(shù)勢能帶來了革命性變化。

偷偷告訴你們，2018年的我有一個年度目標(biāo)，那就是發(fā)表我博士生涯的第一篇期刊文章！

十九大報告提出：“要瞄準(zhǔn)世界科技前沿，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，實現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破?！?/p>