质子重离子治疗机

一、质子重离子放疗原理与适应症质子、重离子放射治疗是由质子或重离子组成的离子射线作为治疗媒介的一种放射治疗技术。质子是构成氢原子的离子；重离子是质量较大原子的离子，常用的如重离子。质子或重离子经由同步加速器加速至约70%的光速，能量达到100～400MeV被引出射入人体。在到达肿瘤病灶前，射线能量释放不多，但是到达病灶后，射线会瞬间释放大量能量，形成名为“布拉格峰”的能量脉冲峰，辐照过程好比是针对肿瘤的“立体定向爆破”，能够对肿瘤病灶进行强有力的照射，同时又避开照射正常组织，实现疗效最大化。质子重离子放疗，因具有能级高、穿透性强的特点，属于先进的放射治疗领域，其适应症范围比普通光子治疗有了较大幅度的拓宽。质子和重离子治疗适应症列举如下：质子治疗适应症：前列腺瘤，眼色素癌，脑部和颈脊骨肉瘤，视路神经胶质瘤，星细胞瘤，良性脑膜瘤，鼻窦癌，肝细胞癌，肺癌，色斑（视觉）恶化，动静脉畸变，垂体腺瘤。重离子治疗适应症：头颈部肿瘤（恶性黑色素癌，腺癌淋巴组织的胆囊癌），严重局部的非小细胞肺癌，不能手术切除的严重骨部和软组织恶性肿瘤，严重的后期肝癌，局部严重的前列腺癌等等。二、质子重离子装备的组成质子重离子治疗装备一般由：质子/重离子加速器主机、束流传输系统、固定/旋转治疗台架系统（Gantry）等三个主要部分组成。其中加速器主机是由磁体和线圈及冷却系统、冷阴极PIG内离子源、高效率螺旋型高频腔及高频系统和质子束引出系统组成；固定/旋转治疗台架系统由治疗头、治疗计划系统（TPS）软件、成像系统、患者定位系统等组成。图1质子重离子治疗装置结构图三、当前国内外质子重离子治疗中心发展态势（1）国内外质子治疗中心的规划和建设数量远远多于重离子治疗中心。（主要原因是造价低，运行维护成本也较低）（2）重离子治疗中心目前仅在日本（3台）和德国（1台）、中国（1台）。（3）虽然美国曾早就发展了重离子治疗，但由于成本和疗效等问题，没有继续发展。当前也还没有大规模兴建重离子治疗中心的意图。四、主要投资风险设备投资资金庞大，动辄数亿元以上，运行维护成本也极其高昂；治疗经济效益有限，回报周期长；由于国内还未实现质子重离子治疗加入医疗保险（欧美、日本等国家已经将质子治疗加入医保），国内外同行业竞争激烈，对于患者来说，去国外就医具有较大吸引力。五、投资建议（1）设备类型选择：质子、质子重离子一体机、质子+重离子独立分离系统质子：现在的质子治疗系统可配多个转转机架治疗室，效果相当好，投资只有5～7亿元，近几年间台湾、香港、韩国的治疗中心的装备都是选择这类质子治疗系统。质子重离子一体机：如果治疗中心建成后早期作为研究和治疗一体的运作，二者合一可以节省购置费用。但将来主要用来治疗，则不可能同时提供质子和重离子治疗，只能错开治疗。这样实际上提高了质子治疗病人的费用，因为粒子加速器和束流传输线按照重离子建造的，因而两用甚至更贵些；重离子治疗费用实际上也有所增加，因为设备比单一的重离子治疗要贵些。所以，应该权衡利弊。世界上唯有日本兵库治疗中心和上海质子重离子医院的加速器是采用质子重离子一体机系统。兵库治疗中心在2002年开始重离子治疗，2003年进行质子治疗，治疗费：质子288万日元、重离子320万日元，二者差异不大，可见把质子治疗费用拉高了。质子+重离子独立分离系统：质子+重离子独立分离系统在制造与运行技术上比质子重离子一体机可靠，从设备独立分离运行的稳定性、利用效率、以及运行维护成本上，都比质子重离子一体机优越。但前期投资成本要比质子重离子一体机贵1.5～2亿元，但综合其后期运行成本和运行效率，可能成本相差不多。综合上述，如果投资目的主要用于治疗，建议引进质子治疗设备，设备成本和维护成本都较低；如果投资目的是研究+治疗，建议选择质子重离子治疗设备，最好是质子+重离子独立分离系统。（2）投资区域选择合肥是安徽省会，长江三角洲城市群副中心，交通便捷，辐射范围广，具有较强的市场需求。并且，中科院合肥研究院、科技大学在质子重离子和医学物理等方面拥有众多专业的人才，加速器等大科学装置运行维护经验丰富。目前中科院合肥研究院拥有一家肿瘤专科医院和一批放疗专家，已开发了精准放射治疗软件、正在开展质子放射治疗软件研制，与俄罗斯、美国合作开发超导质子加速器系统，这些都会为投资建设质子重离子治疗中心以及质子治疗系统国产化提供技术支撑。综合上述，合肥具有区位、技术和人才方面的优势，具有投资建设质子重离子治疗中心的潜力。（3）投资模式选择质子重离子治疗设备的采购费用和维修费用高昂，需要专业运行人才队伍，需要肿瘤医院配合，通常机构单方无法负担，因此需要政府和研发机构的大力支持，并且与供应商进行深度合作，比如共同投资、分享利润等投资模式，这样能够控制资金额度和设备来源与维护的问题。