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国际知名高能物理学家叶恭平博士成功研发硼中子俘获治疗(BNCT)治癌新设备

放射诊疗 硼中子俘获治疗 叶恭平 BNCT
发布:2020-12-28 10:15:11     来源:美国叶恭平基金会 质子中国

由国际高能物理学家叶恭平博士所率领的跨领域科学研发团队,成功研发出独步全球的硼中子俘获治疗(BNCT)直线加速器医疗设备,该团队所掌握的突破性核心科技,让这个加速器医疗设备比现今使用反应炉的硼中子俘获治疗可以产生更高的效率,并且可以直接安装在医院中。将直线加速器设备运用于癌症治疗使用,是高端医疗设备研发所取得的一个重大成果。目前该团队正着手第一台临床设备的生产,将为临床BNCT提供更精确有效的基础,对于未来全世界癌症治疗的发展不但是一个捷报,也是众多癌症患者的福音。


叶恭平博士 国际知名高能物理学家

出生于中国台湾,在隶属于美国能源部的费米加速器研究院从事加速器研究30年,是美国物理学会的院士,也是世界知名的高能物理学家。叶恭平于1995年发现宇宙最后一个物质第六夸克-顶夸克,在大量运算,中子、质子、重离子医疗领域都有重大的贡献。叶恭平博士曾任日本科技政策大臣的特别顾问,创办OIST冲绳科技大学院大学;在永续能源方面的成就,也是国际间多国政府倚重的能源顾问。

硼和中子的核反应 精准杀死癌细胞

硼中子俘获治疗,英文为Boron neutron capture therapy是目前世界上最先进的癌症治疗方式之一,它是一种二元的镖靶式放射治疗,也是癌症治疗的明日之星。硼中子俘获治疗由两个部分所组成:1. 含硼药物,2. 中子束射源。其原理为,注射含硼药物进入患者体内后,硼药物会选择性的累积在肿瘤细胞中,经过适当能量的中子束照射后,细胞内的硼会与中子发生核分裂反应,产生高杀伤力的α粒子和锂离子,从而精准的破坏癌细胞,对于周围的正常细胞损坏较低,是一种唯一且崭新的细胞内标靶性放射治疗。

临床研究指出,硼中子俘获治疗对于脑胶质瘤、头颈部肿瘤以及皮肤恶性肿瘤都有非常卓越的疗效,目前也开始临床使用于肝癌、肺癌、胰脏癌等脏器肿瘤。叶恭平博士表示,以最先进的加速器BNCT医疗设备,搭配新一代含硼药物的发展,以及更多的临床试验数据的收集,适用于BNCT的病症范围将会进一步扩大。

BNCT历年研究进程与今日突破

BNCT早期是由麻省理工学院和美国Brookhaven国家研究院共同研发,后来在日本、中国台湾和其他地区持续的发展。

国立清华大学与台北荣民总医院研究团队,于多年前就开始利用清华反应炉进行硼中子俘获治疗的医疗,包括临床试验及属于恩慈疗法(Compassionate Use)的紧急医疗在内,已治疗众多的头颈部肿瘤及脑部肿瘤病患。根据2016年台北荣民总医院发表BNCT治疗头颈部肿瘤的临床数据显示:17例受试者中,治疗率高达七成,患者病情及生活质量皆获得改善,6例受试者其肿瘤被判定完全消失。中国台湾BNCT的临床总病例数名列前茅,现今已成为全球以此疗法治疗脑部肿瘤与头颈部肿瘤的顶尖机构,更有包括来自新加坡、日本、澳洲及中国大陆的患者前往接受治疗。

过去BNCT的中子束流主要通过研究用的反应炉产生,叶恭平博士领导的跨领域专家团队,研发出来的BNCT直线加速器设备,不但在体积上得到跨时代的突破,大幅节减BNCT医疗中心所需的空间,并且可以产生优质安全的中子源,操作上安全且精准,没有核废料以及核污染的疑虑,未来可以安装在医院的建筑物内使用,能够以最短的医疗时间,更便利的为患者提供BNCT,有助于BNCT的广泛应用及发展。

中子能量低于0.5 eV则无法进入患者体内治疗癌症。中子能量高于10 KeV,则会伤害正常细胞。癌细胞的大小一般在10 μm左右,叶博士研发的BNCT直线加速器设备,大量生成的中子有精准的中子能量,核反应的射程只有6~9 μm,作用在单个细胞大小的范围,大幅提高肿瘤治疗的精准度。

BNCT医疗设备相较于其他质子医疗或重离子医疗设备的价格较低,根据现有的案例,每例患者仅需要1~2次的治疗,因此可以大幅降低患者的治疗费用;疗程短,没有伤口,副作用较低,可以大幅改善患者生活质量。

BNCT癌症治疗中心有望落地中国台湾地区

目前,叶恭平博士的研究团队已经将此项研发成果投入于临床医疗设备的生产,并将利用这台医疗设备研发BNCT相关核心技术的提升,通过未来药物的开发以及更多临床数据的研究,期许更大规模地开展BNCT适应证。叶恭平博士此项研发成果不但引领业界BNCT科技与应用,基于中国台湾目前在BNCT的杰出发展,并且拥有高端的医疗人才,由叶恭平博士研发的第一台BNCT医疗设备也可能在中国台湾启动,此举不但会带动整个BNCT医疗产业在中国台湾的蓬勃发展,更将加速提升中国台湾在BNCT医疗领域的全球领导地位,随着未来更多BNCT医疗中心的建设,期许将造福日益增多的癌症患者。

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