王友明專欄》什麼是質子治療？醫揭「抗癌原理」竟與原子彈有關

21世紀開始，在報章媒體與新聞當中，大家一定有印象曾經聽過這些彷彿熟悉卻又陌生的名詞，諸如：細胞治療、免疫治療、標靶治療以及質子治療等。這些名詞，都是近代醫學的幾項重大突破，目前也都被應用在癌症治療的領域當中。 癌症治療3大類：手術、藥物與放射治療

若要將現代的癌症治療分類，可以分為3部分：

手術治療：將腫瘤以外科開刀的方式切除。 藥物治療：利用藥物來消滅腫瘤細胞，常見的有傳統的化學治療，或者近年來較新的標靶治療和免疫治療等。 放射治療：以高能量放射線來破壞腫瘤細胞，包含了伽馬射線、X光以及各式不同的粒子，例如：電子、中子以及質子等。

而要解釋這篇文章的主角「質子治療」前，我們得先對「質子」做個認識。

還記得國中的理化課所學到物質組成嗎？最基本的就是的原子，原子細部構造可再分為：周圍帶負電的電子和中間帶有質量的原子核。而質子，就是原子核當中帶有正電的那個小粒子，它帶有質量，也帶有電荷。「質子治療」就是將這個小小的帶電粒子，透過複雜而精準的調控，打擊腫瘤細胞以達到治療目的。

在人類歷史上，第一次提出應用質子做為腫瘤治療工具的，其實並不是醫師，而是美國高能物理學家——羅伯・威爾森（Robert Wilson）。他在1946年，任職於哈佛大學時，首先在科學文獻中發表了這個概念。

這位物理學大師，曾經參與過「曼哈頓原子彈計劃」，同時也是著名「費米實驗室」（編按：美國最重要的物理研究機構之一，擁有世界上第二高能量粒子加速器）首任負責人。讓人很難想像的是，原來質子治療的應用與原子彈的發明，竟有著這麼深的關聯！這也讓筆者不禁感嘆，科學的發展如果都能用來改善生活與疾病，而不是自相殘害，會是一件多美的事！

有讀者可能會好奇，多數腫瘤生長在身體的內部，從外表幾乎看不出來。而我們的皮膚，就連水和空氣都透不過去，如此小顆的質子，又是怎麼進入體內破壞腫瘤呢？

透過高強度電磁場加速器，將質子穿透人體

實際上，質子根本無法單獨出現在我們生活的環境當中。臨床上使用的質子治療，必須將質子透過高強度電磁場的迴旋加速器，一面旋轉一面加速，將能量到達光速的60%之後釋放出來，靠著這樣的速度所帶有的高能量，進而穿透人體、擊中腫瘤。在擊中腫瘤的時候，將能量傳遞至細胞內破壞DNA，而使腫瘤細胞失去分裂、複製的能力，逐漸壞死消失。

這個用看不到的小粒子來打倒癌症的過程，就好像聖經故事中的小大衛與歌利亞一般，小大衛用繩子綁著小石頭來旋轉加速，直至轉至適合速度時，投擲出去擊倒大巨人。

瞭解了這些之後，相信各位讀者一定會好奇：那進入人體的小質子，又要怎麼精準擊中腫瘤？質子治療跟傳統放射治療有什麼不一樣呢？筆者會在一系列的文章當中，繼續與您分享這個21世紀癌症治療的新福音——質子治療。