近日,华中科技大学附属同济医院核医学科、肿瘤科联合中国科学院深圳先进技术研究院、上海联影医疗等团队,在《Journal of Nuclear Medicine》发表研究成果:团队首次在全球范围内验证,借助紧邻治疗室部署的全身动态PET/CT,可在质子治疗后及时捕捉到超低活度的“体内余辉”信号,为判断质子束是否精准到位提供了无创、实时的新路径。

质子治疗被视为精准放疗的重要方向,其核心优势来自“布拉格峰”——能量可在肿瘤位置集中释放,从而尽量减少对周围正常组织的伤害。儿童肿瘤、头颈部肿瘤以及靠近关键器官的肿瘤患者,往往是这项技术的重要适用人群。
但精准放疗的难点也正在于“精准”二字。患者体位细微变化、呼吸带来的器官移动、治疗期间组织形变,都可能让质子束的实际释放位置偏离原定靶区。一旦偏差发生,轻则影响肿瘤控制效果,重则增加正常组织受损风险。
研究团队抓住了一个关键现象:质子束穿过人体组织时,会诱发极少量正电子核素,相当于在体内留下短暂“脚印”。问题在于,这种信号活度极低、衰减很快,传统PET/CT受视野和灵敏度限制,加上患者转运耗时,往往难以及时捕捉。
为解决这一瓶颈,团队建立了“治疗后快速转运+全身动态扫描”的流程,使患者在质子治疗结束后数分钟内即可接受全身动态PET/CT检查。研究从仿体、动物模型推进到临床验证,并在19例实体肿瘤患者中获得进一步证据。
结果显示,在脑部、乳腺等相对稳定区域,质子束实际路径与治疗前计划高度一致;而在肺部、肝脏等受呼吸运动影响明显的部位,则可观察到一定位置偏差。这意味着医生有望据此对后续治疗方案进行更精细的动态修正。
这项技术的另一重价值在于,它不需要额外注射造影剂,而是直接利用质子治疗本身激发出的天然信号进行成像。全身动态PET/CT不仅能显示质子束作用区域,还能连续追踪微量核素随血流进入心、肝、脾等器官的过程,并观察到部分核素经尿液排出。
也就是说,它既能帮助判断“打没打准”,也能为研究质子治疗后的体内代谢规律和生物安全性提供新工具。
同济医院核医学科朱小华教授表示,目前该技术已完成可行性验证,下一步将重点攻关剂量计算模型,推动其从科研验证走向临床常规应用。未来,若每一束质子都能被及时“看见”,精准放疗的安全边界和治疗确定性将进一步提升。