【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 mentratio，OER )，氧增比大則氧效應(yīng)強(qiáng)烈。通常采用常規(guī)放射治療時(shí)，乏氧癌細(xì)胞對(duì)輻射很不敏感，氧增比值約為25~30。若采用高傳能線(xiàn)密度射線(xiàn)治療，可顯著降低氧增比值，如重離子束當(dāng)傳能線(xiàn)密度超過(guò)60 KeVμm后，氧增比迅速下降，當(dāng)傳能線(xiàn)密度超過(guò)200 KeVμm時(shí)，氧增比接近于1，.也就是說(shuō)，此時(shí)幾乎沒(méi)有氧效應(yīng)?！?細(xì)胞周期各時(shí)相輻射敏感性的差別小癌細(xì)胞屬快增生細(xì)胞，在細(xì)胞周期的不同階段（復(fù)制前期G1，DNA復(fù)制期S，復(fù)制后期G2，有絲分裂期M），對(duì)常規(guī)輻射這類(lèi)低傳能線(xiàn)密度射線(xiàn)的輻射敏感性不同，細(xì)胞有絲分裂期間的DNA復(fù)制S期后期，其抗輻射性較強(qiáng)，而有絲分裂M期細(xì)胞的輻射敏感性最強(qiáng)。對(duì)于重離子束這種高傳能線(xiàn)密度輻射，各時(shí)相細(xì)胞輻射敏感性的差別減小，這種特性有利于殺死快增生的癌細(xì)胞。 臨床試驗(yàn)及應(yīng)用重離子束治療腫瘤的先驅(qū)性研究起源于美國(guó)的勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室(LBL)，盡管當(dāng)時(shí)的束流配送系統(tǒng)及治療計(jì)劃系統(tǒng)并不完善，但截至1992年6月，LBL收治了2478例腫瘤病人，其中用4He離子束治療的共有2054例，用12C, 20Ne等重離子束治療的約有433例。局部控制率較電子、X射線(xiàn)等治療提高了23倍，與常規(guī)放療相比具有明顯的優(yōu)越性。日本于1993年在國(guó)立放射醫(yī)學(xué)綜合研究所(NIRS)建成了一臺(tái)重離子醫(yī)用加速器 (HIMAC)，專(zhuān)門(mén)用于重離子束治療腫瘤及放射醫(yī)學(xué)研究。到2007年底已治療腫瘤患者超過(guò)3000例。自1994年以來(lái)已利用重粒子放射線(xiàn)治療了4500名以上的腫瘤患者。對(duì)于肝癌、肺癌、頭頸腫瘤、骨和軟組織腫瘤、前列腺癌等腫瘤類(lèi)型都有較好的療效。由其對(duì)前列腺癌的3年局部控制率達(dá)到100%，在所有治療病人中尚未發(fā)現(xiàn)明顯的并發(fā)癥。每個(gè)病例從治療方案到療效隨訪都制定了詳細(xì)周密的計(jì)劃，從而積累了豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)。圖35 日本國(guó)立放射科學(xué)研究所重離子治療患者數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖35 日本國(guó)立放射科學(xué)研究所重離子治療效果統(tǒng)計(jì)（由于每位患者的具體情況不同，接受治療的療程和重粒子線(xiàn)的照射線(xiàn)量有一定的差異，以上只列出目前國(guó)際上公認(rèn)的，有相當(dāng)病例數(shù)量的療效統(tǒng)計(jì)）在歐洲，重離子束治療腫瘤裝置HITAG已于1996年在德國(guó)重離子研究中心(GSI)建成。1997年12月13日GSI用高能碳離子束治療了兩例顱底瘤患者，3個(gè)月后腫瘤完全消退。到2004年3月，GSI共收治頭頸部腫瘤患者205例，總體療效非常顯著。在2002年，由于GSI在顱底脊索瘤和軟骨肉瘤這兩種腫瘤各50例臨床試驗(yàn)的兩年局部控制率達(dá)到了100%，德國(guó)政府頒發(fā)的對(duì)這兩種腫瘤重離子臨床治療的許可證。 在我國(guó)，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所（甘肅蘭州）于上世紀(jì)90年代初在國(guó)家“九五”攀登計(jì)劃（B）項(xiàng)目“重離子束治癌技術(shù)研究”等課題支持下，利用蘭州重離子加速器（HIRFL）提供的中能重離子束，率先開(kāi)展了重離子束治癌的生物物理、醫(yī)學(xué)物理、治療技術(shù)研究和動(dòng)物試驗(yàn)，獲得了一批重離子束治癌必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)儲(chǔ)備。2005年8月，近物所在HIRFL上建成了我國(guó)第一臺(tái)重離子束淺層腫瘤治療裝置，并與2006年3月通過(guò)了專(zhuān)家鑒定驗(yàn)收。隨后，與有關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，與2006年11月開(kāi)始進(jìn)行淺層腫瘤患者的臨床治療試驗(yàn)研究。2006年11月—2009年3月，共治療八批103例淺層腫瘤患者，初步臨床治療結(jié)果顯示治療效果十分顯著，中國(guó)成為繼美國(guó)、日本、德國(guó)之后，第四個(gè)具備重離子治療腫瘤能力的國(guó)家。2008年12月，近物所利用在蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)（HIRFLCSR）上建成的深部腫瘤治療終端進(jìn)行了束流測(cè)試及首批細(xì)胞和動(dòng)物試驗(yàn)。2009年3月，在HIRFLCSR深層治癌終端上成功地進(jìn)行了8例深部腫瘤（深度310厘米）患者的重離子臨床治療試驗(yàn)，2010年10月—11月完成了2批15例深部腫瘤患者臨床試驗(yàn)，治療效果良好。重粒子放射治療對(duì)于頭頸部（包括眼部）、顱底、肺、肝臟、前列腺、骨、軟組織等部位的腫瘤，直腸癌術(shù)后骨盆內(nèi)復(fù)發(fā)等療效顯著。對(duì)于一般放療效果不佳的腺癌類(lèi)，肉瘤類(lèi)腫瘤療效明顯。包括非鱗狀細(xì)胞癌、唾液腺癌、腦膠質(zhì)瘤、非小細(xì)胞肺癌、骨或軟骨肉瘤、惡性黑色素瘤、軟組織肉瘤、腺樣囊性癌、肝細(xì)胞癌、脊索瘤、神經(jīng)纖維瘤、惡性神經(jīng)元性腫瘤、子宮頸癌、前列腺癌以及晚期復(fù)發(fā)的鼻咽癌等。圖36 適合重離子放射治療的腫瘤類(lèi)別目前認(rèn)為重粒子束腫瘤治療適應(yīng)癥有：①局部晚期、分化高、增殖慢的腫瘤，或是對(duì)低LET射線(xiàn)放療抗拒的難治性腫瘤；②外科手術(shù)困難的腫瘤；③不能手術(shù)的老年患者或臟器功能衰退的患者；④生長(zhǎng)發(fā)育期的青少年患者；⑤臨近重要組織器官腫瘤；⑥常規(guī)放療復(fù)發(fā)/無(wú)效或需要再程放療者。圖37 部分腫瘤重離子放療與普通放療療效比較第四章： 項(xiàng)目市場(chǎng)分析 市場(chǎng)需求分析 我國(guó)每年新增260萬(wàn)腫瘤患者中，60%80%患者需要做放射治療，至少有160萬(wàn)例新增患者適合于放射治療。%，按比例推算，全國(guó)腫瘤患者約600萬(wàn)人，中部六省腫瘤患者接近160萬(wàn)人，需要接受放射治療的人數(shù)約112萬(wàn)人；中部六省每年新增腫瘤患者超過(guò)69萬(wàn)，其中需要做放療治療的人數(shù)至少超過(guò)40萬(wàn)人。某市腫瘤患者每年新增腫瘤患者約3萬(wàn)人。圖41 截至2007年全球質(zhì)子治療病人及增長(zhǎng) 我國(guó)每年用于惡性腫瘤病人醫(yī)療費(fèi)約1430億元，占衛(wèi)生總費(fèi)用20%，遠(yuǎn)高于其他慢性病的醫(yī)療藥費(fèi)，中國(guó)惡性腫瘤的醫(yī)療需求及醫(yī)療費(fèi)用均呈顯著上升趨勢(shì)。根據(jù)新發(fā)病人60%—80%需要接受放射治療的比例，考慮到經(jīng)濟(jì)狀況等因素，保守估計(jì)放療病人中能負(fù)擔(dān)重離子放療技術(shù)治療的病人占20%，按腫瘤新增病人放療適應(yīng)率70%（中間值）進(jìn)行數(shù)據(jù)推算分析：腫瘤每年增發(fā)病人新發(fā)病人中適應(yīng)放療的病人（按70%計(jì)）放療病人中經(jīng)濟(jì)能承受重離子治療的病人（按20%計(jì)）全國(guó)260萬(wàn)人182萬(wàn)人中部六省69萬(wàn)人某3萬(wàn)人表41 重離子治療潛在患者群規(guī)模推算參照目前國(guó)際的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，平均一個(gè)重離子中心收治病人約為10002000人，專(zhuān)家預(yù)測(cè)，中國(guó)國(guó)內(nèi)重離子束治療裝置的市場(chǎng)容量在100臺(tái)以上。這還不包括項(xiàng)目投入使用前已存在的患腫瘤人群、東南亞地區(qū)的求治病人以及眼科黃斑變性和顱內(nèi)靜脈血管畸形等適應(yīng)于重離子放療的非腫瘤性疾病。可以預(yù)見(jiàn)，以重離子腫瘤治療而言，本項(xiàng)目有巨大的潛在市場(chǎng)。從治療的角度看，患者平均治療花費(fèi)為15萬(wàn)元，每年可以達(dá)到的最大治療患者人數(shù)為1000至2000人，—3億。項(xiàng)目總投入擬為15億元，預(yù)計(jì)建設(shè)周期3年。投產(chǎn)后每年開(kāi)展重離子治療2000例，以每例15萬(wàn)元計(jì)，重離子治療系統(tǒng)項(xiàng)目每年治療收入3億元。保守估計(jì)，包含建設(shè)期在內(nèi)35年收回投資成本，年穩(wěn)定創(chuàng)收3億元。重離子束治療的先驅(qū)性研究，起源于美國(guó)的勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室(LBL)，該實(shí)驗(yàn)室于1975年就利用其高能同步重離子加速器，開(kāi)始進(jìn)行重離子束治癌臨床試驗(yàn)研究日本于1993年在國(guó)立放射醫(yī)學(xué)綜合研究所(NIRS)建成了一臺(tái)重離子醫(yī)用加速器(HIMAC)，專(zhuān)門(mén)用于重離子束治癌及放射醫(yī)學(xué)研究，1994年開(kāi)始運(yùn)用于臨床。2003年11月，日本政府接受并承認(rèn)重離子束治療是一種高度先進(jìn)的醫(yī)療系統(tǒng)，計(jì)劃在全國(guó)興建60個(gè)重離子束治療中心。2006年4月，日本第一個(gè)使用緊湊型加速器及治療設(shè)備的重離子束治療中心在群馬大學(xué)醫(yī)學(xué)院開(kāi)建。在歐洲，德國(guó)重離子研究中心(GSI)于1996年建成重離子束治療裝置（HITAG），開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了先進(jìn)的柵網(wǎng)掃描束流配送系統(tǒng)和PET治療質(zhì)量保證等兩大技術(shù)手段，達(dá)到了重離子束調(diào)強(qiáng)放射治療和束流實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)控。2002年，德國(guó)政府有關(guān)部門(mén)頒發(fā)了用重離子束臨床治療顱底脊索瘤和粒狀肉瘤的治療許可證，使得重離子束治癌在德國(guó)成為正式的治療手段。GSI在開(kāi)展臨床治療試驗(yàn)并取得顯著成績(jī)的同時(shí)，聯(lián)合海德堡大學(xué)醫(yī)院、德國(guó)癌癥研究中心等機(jī)構(gòu)，向德國(guó)政府提出建議在海德堡建造一臺(tái)重離子束專(zhuān)用治癌裝置。該項(xiàng)目獲得德國(guó)政府批準(zhǔn)。2002年5月，該裝置動(dòng)工興建， 2008年裝置建成，2009年12月開(kāi)始患者治療，到2010年5月已治療患者150多例，預(yù)計(jì)年治療患者10002000例。名 稱(chēng)地 點(diǎn)類(lèi)型開(kāi)始時(shí)間加利福尼亞大學(xué)伯克利184*美國(guó)加州質(zhì)子1954加利福尼亞大學(xué)伯克利*美國(guó)加州重粒子1957Uppsala大學(xué)*瑞典質(zhì)子1957哈佛大學(xué)*美國(guó)馬薩諸塞州質(zhì)子1961聯(lián)合核子研究所*俄羅斯質(zhì)子1967莫斯科俄羅斯質(zhì)子1969Los Alamos NM*美國(guó)π1974核物理研究所俄羅斯圣彼得堡質(zhì)子1975伯克利*美國(guó)加州重粒子1975國(guó)立放射科學(xué)研究所日本千葉質(zhì)子1979TRIUMF實(shí)驗(yàn)室*加拿大π1979表42 全世界粒子線(xiàn)治療中心一覽表（截止到2003年8月）●中國(guó)目前已經(jīng)具備重離子治療腫瘤的技術(shù)能力目前，中科院近代物理研究所的蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)(HIRFLCSR)，是國(guó)內(nèi)唯一的中能重離子加速器實(shí)驗(yàn)裝置，依托該裝置，中國(guó)科學(xué)家在國(guó)家和地方政府的支持下，近物所自2006年起進(jìn)行了大量的重離子治療腫瘤的前期臨床試驗(yàn)研究，取得了良好的成果和治療效果，積累了完整的加速器技術(shù)和重離子治療技術(shù)。我國(guó)已成為世界上第四個(gè)開(kāi)展重離子束臨床治療腫瘤的國(guó)家?！裰袊?guó)首個(gè)重離子治療中心落戶(hù)蘭州并已開(kāi)建2009年7月19日，蘭州市人民政府、中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所、甘肅盛達(dá)集團(tuán)股份有限公司三方簽署協(xié)議：政府協(xié)調(diào)推動(dòng)，院所技術(shù)支持，企業(yè)全額投資，共同在蘭州打造國(guó)內(nèi)第一家重離子治癌中心。中國(guó)首個(gè)重離子癌癥中心正式落戶(hù)蘭州。重離子項(xiàng)目分為三個(gè)部分組成：蘭州重離子治療中心、蘭州重離子醫(yī)學(xué)研究中心及測(cè)試調(diào)試中心、重離子治療專(zhuān)用裝置生產(chǎn)基地。2009年12月31日，近物所與盛達(dá)公司簽訂了蘭州重離子治療腫瘤專(zhuān)用裝置(HITEL)商務(wù)合同，正式啟動(dòng)了HITEL的建設(shè)。2010年1月31日，蘭州重離子治療中心在蘭州市城關(guān)區(qū)雁灘北面灘奠基開(kāi)建，項(xiàng)目總投資超過(guò)10億元，將在3年內(nèi)建成。2011年4月，蘭州重離子治療中心總體規(guī)劃設(shè)計(jì)方案全部完成。重離子治療腫瘤小型專(zhuān)用裝置也已進(jìn)入設(shè)備加工制造階段。蘭州重離子治療中心的建立，不僅為我國(guó)的腫瘤治療提供了一個(gè)開(kāi)放性的重離子癌癥治療平臺(tái)，更重要的是蘭州重離子中心其所采用政企研三方攜手的合作方式，為我國(guó)重離子治療腫瘤的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了可借鑒的模式，成為了我國(guó)高性能醫(yī)療器械國(guó)產(chǎn)化的重要里程碑?！裰袊?guó)多個(gè)省市有意發(fā)展重離子項(xiàng)目重離子治療項(xiàng)目是集現(xiàn)代物理高新技術(shù)、前沿醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代管理為一體的世界級(jí)高科技項(xiàng)目，重離子治療專(zhuān)用裝置在德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家累計(jì)不到10臺(tái)，中國(guó)目前還是布局起步階段，重離子項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)地方裝備制造業(yè)、醫(yī)療行業(yè)和相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有非常大的拉動(dòng)作用，對(duì)提升地區(qū)知名度也會(huì)產(chǎn)生積極影響。2001年，山東淄博萬(wàn)杰醫(yī)院率先從比利時(shí)引進(jìn)IBA質(zhì)子加速器，2004年底開(kāi)始正式治療病人。2008年，上海市政府訂購(gòu)德國(guó)西門(mén)子成套重離子治療裝置，準(zhǔn)備成立重離子治療中心——上海市質(zhì)子及重離子醫(yī)院(第二冠名為復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院質(zhì)子重離子治療中心)。醫(yī)院建成后由復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院作為法人負(fù)責(zé)正常的運(yùn)行和管理。該項(xiàng)目被視為《上海市衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一。上海市政府?dāng)M為該項(xiàng)目投資20億元。目前，全國(guó)有甘肅、上海、廣東等3個(gè)省市都在爭(zhēng)取國(guó)家支持，已經(jīng)有2個(gè)省市取得國(guó)家立項(xiàng)。北京、廣