我国首家质子重离子医院揭秘
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日 15:29&&&&编辑： 涂丽君
新华社北京2月4日电 题：中国即将进入立体定向爆破肿瘤时代？——我国首家质子重离子医院揭秘
新华社记者仇逸、顾瑞珍
患者自己躺上治疗床，大约一刻钟后治疗结束，整个过程没有异样感觉，之后也不会出现传统光子放疗后常见和严重的疼痛、黏膜皮肤反应……
目前，质子重离子这一代表当前国际先进水平和未来发展的尖端技术已经在我国开始运用，并于最近圆满完成了临床试验病例的治疗和随访，给无数被病痛阴影笼罩的肿瘤患者带来希望。
十年磨一剑
上海市质子重离子医院近日完成了最后一例临床试验患者的随访。到目前为止，没有一例出现和放射治疗直接相关的中度或以上的毒副作用。
质子和重离子技术是国际公认最先进、最尖端、最复杂的放疗技术，长期以来，只有德国、日本、美国等少数发达国家开展。从获悉质子重离子技术，到引进设备、建成医院、开展临床试验治疗，上海十年磨一剑。
2003年7月，上海正式启动了项目前期调研，除了是引进质子还是重离子的技术路径分歧，还有投资成本高、运营成本高、治疗容量有限、回报周期长等客观困难。有关机构召开了近30次专家论证会，实地考察7个国家的17个质子、重离子中心和科研机构，形成各类调研论证报告16份近10万字。
2009年2月，上海召开专家咨询论证会，邀请高能物理方面的中科院院士、加速器和临床放疗专家充分讨论，与会专家就选择引进质子重离子系统设备达成一致意见。
2013年，上海市质子重离子医院正式成立；年底项目基建完工，总建筑面积达5．25万平方米，满足了建筑沉降、微震动、电压稳定性和工艺冷却水等严格要求。
2014年上半年，为期2年半的设备安装调试工作全部完成，攻克系列技术难题，在引进吸收的基础上注重创新，例如将呼吸门控技术结合笔型扫描技术运用于肝癌、肺癌等胸肺部、腹部肿瘤放疗，能有效克服人体呼吸移动给治疗定位带来的不利影响。
一流设备一流团队
上海市质子重离子医院是我国第一家、全球第三家同时拥有质子重离子放射治疗设备的医疗机构，一流的设备和一流的团队，确保“杀癌利剑”安全有效。
和传统光子放疗一进入人体就是高能量、毒副作用大不同，质子或碳离子在到达肿瘤病灶前，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”的能量释放轨迹，整个治疗过程好比是针对肿瘤的“立体定向爆破”。“能够对病灶进行强有力的照射，降低肿瘤活性、缩小肿块，同时又保护正常组织，使疗效最大化。”医院临床技术委员会主任蒋国梁教授介绍说。
医院的地下铺设着厚达3．7米的辐射防护墙，直径达21米的同步加速器源源不断地产生质子和重离子束流，加速到光速的70％后，分别进入4个治疗室。治疗室内，运用先进的笔形扫描技术，计算机将肿瘤模拟分层，再控制射线进行逐点、逐层扫描。机器臂自动将患者调整到位，确保无色的粒子束流精确击中靶区，可治疗人体内30厘米深度的肿瘤，是许多手术中器械无法操控运用的深度。
国际粒子肿瘤放射治疗协作委员会主席Eugen　Hug表示：“上海市质子重离子医院拥有世界一流的设备，不仅能为患者提供优质的治疗，也将为全球患者和学术界提供来自中国的宝贵经验。”
立体定向爆破肿瘤
日，经历了2年半时间的系统设备安装调试后，一位71岁的前列腺癌患者成为接受质子重离子临床试验的第一位病患。国家有关部门组织了全国工程、物理、放疗临床、放射外科及卫生统计学等方面的权威专家制定并通过临床试验方案；分为放射治疗、观察随访两个阶段。
30分钟的治疗中，病灶被精确定位，分割成每片仅数毫米的薄片，碳离子抵达病灶精准爆破，计算机显示每片肿瘤薄片接受扫描放射之后由白变绿，意味着DNA基本破坏、癌细胞被杀灭。这位陈老伯高兴地说：“十年磨一剑，我是幸运人”。
日，突破了本次临床试验中难度最高的呼吸门控技术，首次成功应用该技术结合“笔形扫描”治疗了2例肺癌患者，治疗人次达28人次，创临床试验期间单日治疗数的最高纪录。
9月28日，最后一例头颈部肿瘤患者完成质子射线治疗后顺利出院，意味着为期3个半月、全部35例临床试验病例的治疗工作已结束，其中头颈部10例、胸部如肺癌4例、腹盆腔部如肝癌、腹膜后肉瘤、前列腺癌21例；使用重离子射线治疗22例、质子射线治疗13例。质子重离子系统设备运行平稳，开机率达到91％。
治疗结束前，患者们自发组织完成了35米长卷，上面书写着“我们是志愿者，我们更是幸运者”、“悬壶济世心，妙手回春艺，往来奔波苦，治病救人功”……
在接下来的3个月时间，患者们每月都开展严格随访，初步结果令人振奋。接受治疗的所有前列腺癌患者相关癌症指标都趋于正常或完全正常；脊索瘤患者头痛、眼睛睁开困难等状况消失或明显好转；1位肝癌患者在治疗1个多月后肿块即明显缩小，且未出现肝功能损坏，自己开着助动车来到医院。
有关人士披露，我国首家质子重离子医院有望今年通过国家审批投入正式运营，从而意味着今年有望正式进入立体定向爆破肿瘤时代。（完）
来源： 新华网四川频道
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上海建成全球第三家质子重离子医院
&& 日 13:47&&来源： &&
从获悉质子重离子这一代表放疗当前国际先进水平和未来发展方向的尖端技术，到引进设备、建成医院、开展临床试验治疗，上海用了十年的时间。今年6月，上海市质子重离子医院正式进入临床试验阶段，如今35位临床试验病例的治疗工作已全部顺利结束，将进一步随访观察、通过审批。作为中国第一家、全球第三家同时拥有质子重离子放射治疗设备的医疗机构，这里将占领世界放疗技术的制高点，为更多的癌症患者提供国际先进水平的治疗。
严谨论证科学决策十年磨砺“杀癌利剑”
肿瘤发病率逐年上升，已经成为威胁群众生命健康的主要杀手，仅上海2010年新发肿瘤病例就高达5.6万余例，死亡病例超过3 .6万例。质子重离子技术以治癌效果好、毒副作用小被誉为“杀癌利剑”，长期以来，只有德国、日本、美国等少数发达国家拥有这一技术。引进质子重离子技术不仅是上海工程，更是国家战略。
2003年7月，上海正式启动了项目前期调研。消息传出，多个国家和有关设备厂商希望上海引进其质子技术，也有知名科学家提出尖锐意见，引进质子还是重离子成为反复论证的焦点。质子放疗相对成熟，系统设备价格较低；重离子放疗能量更高，生物学效应更为显著，照射精度更准、疗程更短、效果更好；有关机构召开了近30次专家论证会，并上门听取专家意见，尽力消除分歧形成共识。同时，筹备工作组实地考察了7个国家的17个质子、重离子中心和科研机构，与国际权威专家深入交流，形成各类调研论证报告16份，近10万字。
除了技术路径的分歧外，项目还存在着投资成本高、运营成本高、治疗容量有限、回报周期长等客观困难。上海申康医院发展中心主任陈建平清晰地记得日的专题会议，“当听到引进质子重离子技术投资金额大、民间资本不愿意投资，时任上海市市长韩正当即坚定地表示，项目应该由政府办医主体负责建 设 ， 为 排 除 重 重 阻 力 指 明 了 方向。”
2009年2月，在缜密调研反复论证的基础上，上海召开专家咨询论证会，邀请高能物理方面的中科院院士、加速器和临床放疗专家各抒己见、充分讨论，与会专家达成一致意见：“质子重离子项目是目前国际上肿瘤放疗最先进的高端技术，代表了肿瘤放疗技术的发展方向。鉴于该项目投资巨大、又直接应用于临床，方方面面对项目进行了十分严谨的科学论证。选择引进质子重离子系统设备，对进一步提升上海市医疗技术水平、造福肿瘤病人和实现建设亚洲医疗中心城市的目标具有重要意义。”
早日引进早日建成，尽快缓解肿瘤患者和家庭的痛苦，在这个目标的激励下，筹备组沉着应对“欧债危机”等影响，中德双方多轮谈判后修订合同继续履约。日，上海市领导带队赴日本国立放射医学研究所重离子治疗中心，实地查看重离子治疗室、模拟C T机房等设施设备，与日本专家深入讨论。
最高标准最严要求一流设备一流团队
走进上海市质子重离子医院，只见绿草如茵，在患者和家属看不到的地下，直径达21米的同步加速器源源不断地产生质子和重离子束流，加速到光速的70%后，束流进入治疗室，能够治疗人体内30厘米深度的肿瘤，是许多手术中器械无法操控运用的深度。记者走进一间质子重离子治疗室，曲折的走廊设计，既可以隔离辐射，又可以自动感应人员进出情况。诊疗室一共有4间，其中3间为水平、1间为45度束流治疗室，可以满足不同种类、位置、深度的肿瘤定位及照射要求。运用先进的笔形扫描技术，计算机将肿瘤模拟分层，再控制射线进行逐点、逐层扫描。借助高精度定位和影像验证系统，机器臂可以自动将患者调整到位，保证粒子束流精确击中肿瘤靶区。
医院仅辐射防护墙就厚达3 .7米，在建筑沉降、微震动、电压稳定性和工艺冷却水等方面都有极高要求；技术尖端复杂，精细化程度高，涉及束流质量、控制系统、剂量计算、笔形扫描技术等。在国内无建筑设计标准的情况下，基建工作在两年内完工，德方对中方的质量和进度“脱帽致敬”。系统设备安装调试的两年半时间内，中外团队精益求精、攻坚克难，不断检查、验证和核实。为了克服人体呼吸运动对放疗治疗的不利影响，团队还创新将呼吸门控技术结合笔形扫描技术运用于肝癌、肺癌等胸肺部、腹部肿瘤放疗；运用水体模型模拟肺部动态波动反复验证，提高准确率。申康医院发展中心副主任诸葛立荣告诉记者：“医院的基础建设和系统设备安全调试是‘最高标准、最严要求’，一切为了安全、可靠。”
有了一流的设备更要有一流的人才团队，上海市领导高度关注医院可持续发展，要求做好技术消化吸收、自主创新和产业化建设。医院由国有企业投资，建立董事会，设立研发中心与医院一体化管理，既借助复旦大学附属肿瘤医院放疗团队的优势，又全球招聘5名首席物理师、剂量师，选派人员海外培训、委托高校定向培养并举，组建核心技术团队。
“立体定向爆破”肿瘤提供来自中国的宝贵经验
从发达国家到发展中国家，从传统的光子到质子重离子放疗，跨越，是为了更好地服务人民。接受临床试验的病例中，有80岁身患前列腺癌的老人，也有36岁身患脊索瘤的年轻女性，肿瘤类别多种多 样 ， 照 射 的 时 间 、 次 数 也 不 相同，但是都拥有良好的治疗感受：仿佛就是躺着小憩了一会儿，治疗就宣告结束。6月14日接受第一列 临 床 试 验 的 陈 老 伯 激 动 地 说 ：“十年磨一剑，我是幸运人！”住院治疗期间，过去总是被病魔和忧虑 缠 绕 的 病 患 在 院 内 跳 起 了 广 场舞；治疗结束后，35位患者联手写就的35米感谢长卷铺展在医院大厅……
上海市质子重离子医院技术委员会主任蒋国梁教授介绍说，约有60%的实体肿瘤通过传统放射治疗后能够获得较好疗效，但光子放疗一进入人体就是高能量，同时也会带来毒性和副作用。质子重离子放疗的原理为：质子或碳离子在到达肿瘤病灶前，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”的能量释放轨迹，整个治疗过程好比 是 针 对 肿 瘤 的 “ 立 体 定 向 爆破”，能够对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。
临床试验中，核心技术团队反复制定优化个体化治疗方案，患者两次签署知情同意书，全部病例至今未发生与放疗相关的三级以上毒副反应。在未来的三个月内，每一例患者将接受随访和电话问诊，并到医院进行临床体征、血液学和影像学检查。今后，医院还将加强研发，开展扩大相关对应症研究等。正如国际粒子肿瘤放射治疗协作委员会主席E ugen H ug评价：“上海市质子重离子医院拥有世界一流的设备，不仅能为患者提供优质的治疗，也将为全球患者和学术界提供来自中国的宝贵经验。”（记者　仇逸）
编辑：邓俊宁
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上海建成全球第三家质子重离子医院
新华网四川频道沪引进质子重离子放疗 对肿瘤实施立体定向爆破_新浪上海
沪引进质子重离子放疗 对肿瘤实施立体定向爆破
解放日报评论
上海引进质子重离子放疗
　　昨天，“第53届国际粒子肿瘤放射治疗大会”在沪召开。会上传出消息，目前全球共有质子、重离子中心46个，其中33个中心具备治疗肿瘤的现代化设施。位于浦东的上海市质子重离子医院兼备质子、重离子两种技术，水平达到世界一流，未来可为更多肿瘤患者带来福音。目前，这两种技术正处在临床试验阶段。
　　“放疗技术问世百年来，治疗方向始终是准确消灭肿瘤、尽可能保护正常组织。质子重离子技术能完好实现这两个目标，无疑是最先进的放疗技术。”国际粒子肿瘤放射治疗协作委员会主席霍克教授说，“从理论上来说，未来这一技术势必会取代其他放疗；但考虑到该技术门槛高、推广普及难，仅有少部分人能享受到。”数据显示：迄今全球共有12.5万人接受过质子重离子治疗，主要集中在美国、日本、德国。早前，该技术大多应用于儿童以及难治的脑肿瘤、脊索瘤、骨肉瘤等患者；近十年来，技术应用逐步扩展至肺癌、肝癌、前列腺癌、乳腺癌、头颈部肿瘤等较常见肿瘤。
　　何谓质子重离子放疗？大会主席、复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心蒋国梁教授介绍：约有60%的实体肿瘤可通过一般放疗获得疗效，但也会带来毒副作用。质子重离子放疗，利用射线良好的物理剂量分布、优越的放射生物学效应，在有效杀灭肿瘤时，可对正常组织实现最大程度保护。质子重离子工作的原理中，“布拉格峰”能量释放轨迹尤为“贡献卓越”。专家解释：质子或碳离子(即“重离子”)经由同步加速器，加速至约70%的光速时，离子射线被引出射入人体。射线在到达肿瘤病灶前，能量释放不多；到达病灶的瞬间，会释放大量能量，整个治疗过程犹如针对肿瘤实行“立体定向爆破”。据悉，碳离子射线杀灭肿瘤细胞的能力，比常规光子射线高出三倍。在日本、德国等开展重离子技术较为成熟的国家，肺癌、肝癌重离子治疗效果几乎等同于外科手术。[质子重离子百问04] 重离子肿瘤治疗的特点是什么？
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摘要: 【编者按】私人医生网联合国内质子重离子领域中的领先机构携康长荣，共同推出《质子重离子百问》栏目，试图为国内患者提供质子重离子治疗肿瘤领域中系统、全面、准确的最新信息。患者可以申请加入质子重离子QQ群1035 ...
【编者按】私人医生网联合国内质子重离子领域中的领先机构携康长荣，共同推出《质子重离子百问》栏目，试图为国内患者提供质子重离子治疗肿瘤领域中系统、全面、准确的最新信息。患者可以申请加入质子重离子QQ群进行交流，我们也将不定期邀请专家举办相关讲座。 [质子重离子百问04] 重离子肿瘤治疗的特点是什么？
本文内容引自日本放射线医学综合研究所
在生物和物理有效剂量体内沉积方面，碳离子在众多类型的离子中，拥有最佳和最平衡的性能。碳离子的剂量学分布优于光子，能在充分给予靶区剂量的同时，最大程度地减少周围正常组织的剂量。碳离子质量大于质子，生物效应也远超质子。其生物效应还随入射深度而增加，在射程的末端达到峰值。从肿瘤放疗的角度来看，这些特性是非常理想的。碳离子放疗技术已成功运用于临床，对多种肿瘤的疗效也被临床研究所证实。日本国立放射医学研究所和德国重粒予研究学会的临床经验表明：碳离子放疗对各种肿瘤，治疗总时间均可(比光子治疗)显著缩短，毒性也都在可接受的范围。这表明碳离子放疗在临床实践中有了一个牢固的地位。
放射治疗(Radiotherapy， RT)的首要原则，是精确的给予靶区足够的剂量，同时最大限度的减少周围正常组织的损害。放疗的成功很大程度上依赖射线的性质，加速器、治疗计划及其他相关设备的性能。现代RT始于20世纪50年代，其标志是治疗用光子仪和Y射线)的能量到达百万电子伏特，使肿瘤的局部控制(localcontrol， LC)得到了显着的提高。然而许多病人最终还是死于远处转移，提高LC是否能真正改善病人的长期生存是个问题。充分的证据表明许多恶性肿瘤的局部复发与远处转移相关。局部进展所致死亡的减少以及远处转移发生率的下降，是病人LC提高后长期生存也相应改善的两个原因(1)。
粒子射线如质子、碳离子与光子相比，能提供更佳的剂量学分布。碳离子的质量比质子重，其相对生物效应(relative biological effectiveness， RBE)更高，肿瘤控制率更好。周边正常组织的碳高子受照范围小，因而放射并发症的发生减少，程度减轻。
碳离子的特性：物理方面
与光子和快中子剂量随深度呈指数吸收的特性不同，粒子束的能量沉积随穿透深度而增加，在射程的末端，出现一个称为Bragg峰的锐利峰值。峰通常很窄，在80X的水平仅有数毫米;然而剂量很高，数倍于坪区剂量。粒于的射程由入射粒子的能量决定。
碳离子的剂量分布受粒子能量扩展和离散影响的程度比质子要轻。侧向剂量分布的锐利程度(半影)取决于库伦(Coutomb)散射，随粒予能量增加库伦散射减少，半影就相应减小(2)。与质子相比，碳离子在靶区侧方的剂量跌落更为迅速。与质子在峰值以后几乎没有剂量沉积不同，碳离子则有一点因核反应产生的碎片沉积的尾巴剂量。核碎片原子序数低，这一尾巴区域的生物效应很小。
肿瘤的形状和大小不尽相同，初始的Bragg峰非常狭窄和锐利，不能直接用于临床治疗。对这一狭窄的峰进行扩展来适合肿瘤的形状是必然的要求。有两种办法可以满足这种要求：用被劝射束传递系统的射束散射方法(beam-scattering method)(2，3)和用主动射束传递系统的射束扫描方法(beam-scanning method)(4)。在射束散射法中，狭窄的峰通过脊形滤过板(ridge filter)形成连续分布的扩展区域，还要组合使用位置调节器、光栅和剂量补偿器。射束扫描法则不然，通过加速器出束能量的调节或使用吸收体改变射束的穿透能力在靶区不同的深度动态移动峰的位置，以此精确的给予充足的适合靶区形状的剂量。
图1.离子束的剂量分布。在体内电离密度和相对生物效应(RBE)随深度增加。碳离子的峰区和坪区的RBE的相对比值比质子的相应比值要大。
随粒子质量的增加，射束进入组织释放能量增大，被称为线性能量传递(linear energy transfer，LET)。光子、电子和质子是稀疏电离辐射，被称为低LET射线;快中子和碳离子是致密电离辐射，核称为高LET射线。用LET评估射线的生物效应，是基于LET增加RBE也增加的原因(6，7)。在这里RBE的定义是，照射条件包括分割次数和受照组织一致时， (产生相同生物效应)两种射线剂量的比。与中子射线的高LET在任何深度保持恒定不同，碳离予的LET随着入射深度逐步增加，在峰的区域达到最大值。从治疗的观点上看，这是一个非常有益的特性，因为碳离子的RBE随着肿瘤区域的深入，变得越大(图1)。
Tepper(8)和Goldstein(9)及其同事研究了不同离子的SOBP不同位置上单一和分次照射后空肠隐窝细胞存活率的RBE值。他们观察到随离子电荷(和质量)的增加，其的生物效应也相应增加。随离子质量的增加，首先观察到峰值区域RBE的增加，然后这种增加扩展到坪区。当不同种类的离子进行比较时，碳离子出现了一个特征性的最高的峰/坪区RBE比，这也被碳离子照射后皮肤的早期反应所证实(10，11)。
因此碳离子束被认为有物理剂量分布和生物学效应的“最佳平衡”。这点燃了使用碳离子有效治疗体内光子放疗抵抗肿瘤的希望。
通常认为对低LET射线不敏感的肿瘤乏氧细胞的比例高，再氧合模式较差并且放射损伤的内在修复能力较强。增加LET能减少氧增强比(oxygen enhancement ratio， OER)，还减少细胞周期造成的放射敏感性的差异，囚而高-LET射线可能使这些肿瘤受益。这提供了使用高LET的碳离子治疗癌症的埋论基础。碳离子局部的RBE值可以高达2.0-3.5，这一值与许多因素相关，在治疗计划计算时要充分考虑。
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