80余家

　　近年來，質子治療裝置在我國呈現(xiàn)出強勁發(fā)展態(tài)勢。截至目前，我國已批準質子治療裝置配置許可證16個，國內提出建設質子治療平臺需求的單位達80余家。

　　近日，首臺國產質子治療示范裝置180度旋轉束治療室在上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院啟用，首批患者接受治療。據悉，這臺國產質子治療裝置日前已完成35例受試者的固定束治療，還有幾例受試者也將在近期按計劃完成治療，旋轉束的臨床試驗預計將在6月初完成。

　　質子治療是世界上最先進的腫瘤治療手段之一，有治療精準、副作用小、患者生活質量高等優(yōu)點。但現(xiàn)階段，我國質子治療裝置幾乎完全依賴于進口。

　　質子治療的優(yōu)勢是什么？質子治療裝置研發(fā)面臨哪些挑戰(zhàn)？如何推動其國產化？科技日報記者就此采訪了相關專家。

　　同傳統(tǒng)放療技術相比更精準安全

　　目前，治療腫瘤的主要手段包括手術、化療和放射治療等。質子治療和常見的X線治療都屬于放射治療手段。不同的是，X線治療是用X射線照射腫瘤，而質子治療是用質子束來照射腫瘤。

　　“在X線治療中，由于X射線的劑量會隨著進入人體的深度而衰減，因此臨床上通常會從腫瘤的前方和后方同時照射幾束X射線，從而提高到達腫瘤區(qū)域的射線劑量。在這個過程中，腫瘤周圍正常的人體組織細胞也會受到一定程度的照射，出現(xiàn)相應副作用。”北京大學第一醫(yī)院放射治療科主任高獻書告訴記者，質子治療有“腫瘤定向爆破神器”之稱。在質子治療中，質子束在到達腫瘤區(qū)域前其能量損失很少，在到達腫瘤區(qū)域時才將幾乎全部能量釋放掉形成峰值劑量來殺滅腫瘤。這樣腫瘤區(qū)域附近的正常組織幾乎完全不受損傷。“相比于X線治療，質子治療副作用大大減少。”他說。

　　臨床經驗表明，質子治療對20多種類型的腫瘤的治療優(yōu)勢明顯，尤其是腦部、復發(fā)、兒童腫瘤。

　　質子治療由美國科學家于上世紀40年代提出，在歷經約50年研發(fā)和治療試驗后進入臨床應用，并在2010年以后得到快速發(fā)展。現(xiàn)在，全球已建成質子治療中心超過100家，在建的還有20多家。

　　“首臺國產質子治療裝置研發(fā)是在上海市自主創(chuàng)新和高新技術產業(yè)發(fā)展重大項目以及‘十三五’時期科技部重點研發(fā)項目支持下完成的。中國科學院上海應用物理研究所、中國科學院上海高等研究院上海光源科學中心、上海艾普強粒子設備有限公司、上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院及相關廠家十年磨一劍，最終研發(fā)出首臺國產質子治療裝置。”首臺國產質子治療裝置首席科學家，中國工程院院士、上海光源科學中心主任趙振堂接受記者采訪時介紹。

　　趙振堂告訴記者，自臨床試驗啟動以來，首臺國產質子治療裝置固定束與旋轉束治療室的治療進展順利，預計今年6月將按計劃完成全部47例患者的臨床試驗治療。

　　高技術門檻導致設備主要依賴進口

　　為什么我國長期以來缺乏國產質子治療裝置？

　　“主要是因為技術門檻高、系統(tǒng)復雜、集成難度大。”趙振堂介紹，質子治療裝置是基于粒子加速器的大型尖端醫(yī)療設備，主要組成部分包括：最高治療能量在200—235MeV的質子加速器，將質子束傳輸到照射系統(tǒng)的固定或旋轉束流輸運線，質子束照射系統(tǒng)，機器人治療床，影像引導，呼吸門控等，以及治療計劃系統(tǒng)與治療控制等軟件系統(tǒng)。此外，質子治療裝置還包括輻射防護與安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、腫瘤信息系統(tǒng)、質量控制設備等。

　　“研制質子治療裝置不僅要掌握多項高精尖技術，如質子加速器技術、照射質子束的位置和劑量探測與控制技術、大型精密機械裝備技術、圖像引導技術、信息和軟件技術等，而且還要將上述所有復雜技術系統(tǒng)進行高水平整合與系統(tǒng)集成。”趙振堂解釋道。

　　除了技術復雜，質子治療裝置的研發(fā)過程也困難重重。

　　在研發(fā)階段，投入高、周期長是首要挑戰(zhàn)。質子治療裝置研發(fā)過程中必須投入大量人力、物力、財力，且短期難見效益，一般機構難以承受并缺乏耐心，因此需要依托有實力的工程技術團隊。

　　在產業(yè)化階段，又面臨工程化、標準化難的問題。“比如，質子治療裝置必須具備非常高的安全性、可靠性、穩(wěn)定性，至少能在全年提供每周5—6天、每天十幾個小時的臨床治療服務。相關系統(tǒng)必須能在自動受控下安全運行，遇到意外事件時及時停止。加速器必須有自診斷、報警功能，易損部件必須便于快捷維修。”趙振堂說。

　　“此外，質子治療裝置是醫(yī)療設備。作為醫(yī)療設備，除了要滿足相應法規(guī)之外，還要滿足臨床醫(yī)生使用要求，比如要具有可用性、便利性等。所以，在質子治療裝置的研制過程中，必須考慮臨床需求。”高獻書強調，質子治療裝置走出實驗室后只有經受臨床應用的“錘煉”才能找到成熟的應用場景。

　　高獻書表示，質子治療裝置研發(fā)不是一蹴而就的事，甚至還存在一些風險，成功研制質子治療裝置需要長期技術積累，也需要相應的資金支持、機制保障等。

　　由于國產設備缺乏，長期以來，我國質子治療裝置主要依賴進口。國際上，比利時離子束應用公司、美國瓦里安公司和日本日立公司等高科技公司可提供整套裝置。

　　“目前國內尚未形成質子治療裝置產品，大部分還處于剛完成樣機級別的研制或是樣機優(yōu)化的階段。”趙振堂說。

　　多種手段加速國產技術進步

　　“質子治療裝置龐大、制造成本和運維費用高，靠引進無法掌握設備核心技術，難以降低治療費用。”高獻書表示，質子治療的費用為30萬元左右，患者負擔較大，這使得很多適用質子治療的患者最終還是選擇了X線治療。

　　趙振堂表示：“要讓質子治療真正惠及國內患者，我國需要自主研制質子治療裝置，在研發(fā)過程中不斷積累技術并創(chuàng)新發(fā)展。”

　　近年來，質子治療裝置在我國呈現(xiàn)出強勁發(fā)展態(tài)勢。截至目前，我國已批準質子治療裝置配置許可證16個，國內提出建設質子治療平臺需求的單位達80余家。

　　趙振堂介紹，國內已有多家研究機構和高科技公司加入了研發(fā)質子治療裝置的行列。比如，中國原子能科學研究院和中國科學院等離子體物理研究所分別研制的超導回旋加速器已經出束，并正在進行治療系統(tǒng)的研發(fā)和調試；華中科技大學、中核集團等也在開展質子治療裝置或設備的研發(fā)工作。

　　“隨著質子治療優(yōu)越性不斷展現(xiàn)，建設質子治療中心的需求持續(xù)增加，臨床需要與配置建設、技術研發(fā)、人才需求之間的矛盾逐漸凸顯。”趙振堂說。

　　為推進質子治療裝置國產化進程，趙振堂建議，要鼓勵聯(lián)合研發(fā)以及支持建立聯(lián)合研發(fā)基地。高獻書持有相同觀點：“要匯聚優(yōu)勢力量集中投入、集中攻關，最終解決質子治療裝置中的共性技術難題。分散投入不僅效率低還會造成資源浪費。”

　　趙振堂建議，要建立質子治療裝置相關的產業(yè)聯(lián)盟和醫(yī)療聯(lián)盟，加強本科和研究生相關專業(yè)教育，以及短期強化培訓和中長期院內使用培訓等，滿足從研發(fā)、調試到運維全流程對技術人員、物理師、醫(yī)生等不同層次、不同專業(yè)背景人員的需求。

　　專家還建議，要進一步加強質子治療裝置研發(fā)與臨床應用的結合。高獻書強調，在質子治療裝置的研發(fā)過程中，一定要有醫(yī)院介入，如此才能在研制過程中不斷優(yōu)化功能和性能，滿足患者治療的實際需求。

　　趙振堂強調，要加強臨床治療技術的發(fā)展。多家質子中心逐漸投入運行，給聯(lián)合開展各種臨床治療技術和適應癥研究提供更多機會。

　　“將來可考慮將部分癌種的質子治療納入醫(yī)保，適度減輕百姓負擔。”高獻書表示。記者 代小佩