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白皙的臉龐，嬌小的身材，甜美的笑容。華中科技大學(xué)數(shù)字PET實(shí)驗(yàn)室的90后醫(yī)生高敏，對(duì)醫(yī)生的理解似乎和普通人不一樣。她熱愛(ài)科學(xué)研究，也是中國(guó)文化的愛(ài)好者。甜美的笑容是她的招牌，但說(shuō)到科研，就顯得特別認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)。本研究首次以活體動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)數(shù)字PET在線監(jiān)測(cè)質(zhì)子束的實(shí)際射程和輸送劑量，獲得了世界上首次活體動(dòng)物質(zhì)子刀在線監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究人員認(rèn)為，這可能是癌癥武器質(zhì)子刀精準(zhǔn)治療史上的一小步，有望解決質(zhì)子束在線監(jiān)測(cè)的世界級(jí)難題，有效提高質(zhì)子刀對(duì)腫瘤治療的效果。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界各國(guó)科學(xué)家一直在努力探索利用PET進(jìn)行質(zhì)子監(jiān)測(cè)的可行性，但質(zhì)子束產(chǎn)生的正電子核素半衰期很短。背景中有很多散射的伽馬光子。如何定量估計(jì)質(zhì)子束在人體組織中的傳輸劑量和范圍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

據(jù)我所知，我們應(yīng)該是世界上第一個(gè)獲得活性物質(zhì)治療束內(nèi)監(jiān)測(cè)結(jié)果的研究團(tuán)隊(duì)。高敏介紹，超高計(jì)數(shù)率的數(shù)字PET系統(tǒng)可以支持真實(shí)的束流信號(hào)采集，基于即插即用成像架構(gòu)的束流信號(hào)處理算法可以抑制復(fù)雜的輻射背景噪聲，從而提供高置信度的質(zhì)子束誘發(fā)正電子活動(dòng)圖像。

高敏表示，數(shù)字PET可以為研究質(zhì)子束與生物組織的相互作用機(jī)制提供前所未有的新數(shù)據(jù)，有望產(chǎn)生一系列新的理論來(lái)驗(yàn)證質(zhì)子治療的范圍。新的算法和技術(shù)也可能在二次粒子的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象。

熱情地做科學(xué)研究

這種熱情和毅力是她給自己的研究生涯帶來(lái)的，并通過(guò)實(shí)際行動(dòng)得到了深刻而生動(dòng)的詮釋。2017年10月，意大利教授尼古拉前往臺(tái)北長(zhǎng)庚紀(jì)念醫(yī)院進(jìn)行在線質(zhì)子束監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。首次監(jiān)測(cè)到質(zhì)子束對(duì)假體產(chǎn)生的氧15，開辟了數(shù)字PET在質(zhì)子放療中的新應(yīng)用。

成就的背后是高敏的不懈努力和堅(jiān)持。由于質(zhì)子放療成本高，治療室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間也是一寸光陰一寸金。高敏回憶說(shuō)，在她和尼古拉將80多公斤的設(shè)備運(yùn)送到長(zhǎng)庚紀(jì)念醫(yī)院后，他們夜以繼日地建造這個(gè)系統(tǒng)。設(shè)備調(diào)試。從實(shí)驗(yàn)采集到拆卸清洗的整個(gè)過(guò)程只需要96個(gè)小時(shí)。由于質(zhì)子醫(yī)院的限流比較緊，實(shí)驗(yàn)總是在患者診療后一天晚上10點(diǎn)左右開始，第二天凌晨2、3點(diǎn)結(jié)束，然后在早上5、6點(diǎn)開始準(zhǔn)備下一輪實(shí)驗(yàn)。

高敏一直熱衷于數(shù)字寵物領(lǐng)域的研究。雖然她在科研的道路上會(huì)受很多苦。克服了很多困難，但只有在這里才能體驗(yàn)到玩怪物升級(jí)的樂(lè)趣。只花了四天時(shí)間就搭建了一個(gè)PET系統(tǒng)，這也讓她發(fā)現(xiàn)了搭建一個(gè)大型樂(lè)高的驚喜和樂(lè)趣。她說(shuō)，傳統(tǒng)的PET施工時(shí)間是每月甚至每年計(jì)算，我們每小時(shí)都在做。這讓她真正體驗(yàn)到了數(shù)字PET的模塊化、開放性和靈活性帶來(lái)的革命性變化。

數(shù)字寵物實(shí)驗(yàn)室里不止有一個(gè)像高敏這樣驕傲的學(xué)生。謝慶國(guó)教授、肖鵬教授、尼古拉教授不遺余力地發(fā)掘幼苗，然后耐心培育，等待開花結(jié)果。數(shù)字PET實(shí)驗(yàn)室也培養(yǎng)了眾多創(chuàng)新人才，不僅是高端醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的領(lǐng)軍人物，也是高端制造業(yè)的技術(shù)先鋒。

為什么癌癥不能徹底治愈？醫(yī)生給出了兩個(gè)理由。

1.腫瘤轉(zhuǎn)移

如果你學(xué)過(guò)生物學(xué)，就會(huì)知道我們的細(xì)胞有一個(gè)生長(zhǎng)、分化、死亡的過(guò)程，這是正常細(xì)胞面臨的生長(zhǎng)過(guò)程。每當(dāng)一個(gè)細(xì)胞在所有過(guò)程后死亡，就會(huì)產(chǎn)生一些新的細(xì)胞。只有這樣，我們才能保持人體細(xì)胞的平衡和正常健康。

但是，在細(xì)胞分裂的過(guò)程中，如果受到外界的刺激，我們體內(nèi)的細(xì)胞就會(huì)打破這種平衡，長(zhǎng)出癌細(xì)胞。

癌細(xì)胞有無(wú)限的增殖能力。與普通細(xì)胞不同，它們按照正常的過(guò)程生長(zhǎng)。他們分裂的次數(shù)沒(méi)有限制。一旦癌細(xì)胞出現(xiàn)，就會(huì)慢慢擴(kuò)散，使得癌細(xì)胞越來(lái)越多。癌細(xì)胞越來(lái)越多，醫(yī)生很難治療。醫(yī)生無(wú)法控制癌細(xì)胞的擴(kuò)散。即使給病人做手術(shù)，也很困難。

因?yàn)榘┘?xì)胞不僅會(huì)在治療過(guò)程中擴(kuò)散，還會(huì)轉(zhuǎn)移到其他部位，醫(yī)生的操作難度會(huì)大大增加。癌細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移是當(dāng)今社會(huì)癌癥無(wú)法完全治愈的重要原因。

2.腫瘤耐藥性

對(duì)于正常細(xì)胞來(lái)說(shuō)，如果在患病后給予一定的藥物治療，因?yàn)樗麄兛梢越邮芩幬镏委煛Ｈ欢瑢?duì)于一些癌細(xì)胞來(lái)說(shuō)，它們是非常拮抗和耐藥的。即使癌癥得到了一定的藥物治療，它們也會(huì)產(chǎn)生耐藥性。而且，在癌細(xì)胞擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，他們會(huì)保留自己的生殖能力，使自己對(duì)藥物產(chǎn)生更強(qiáng)的耐藥性。癌癥的耐藥性是癌癥至今不能完全治愈的另一個(gè)原因，因?yàn)樗哪退幮蕴珡?qiáng)了。