质子治疗中心

　　虽然建设资金巨大，质子治疗中心依然在全球迎来建设潮，中国也不例外。质子治疗癌症主要优点包括：如肿瘤邻近主要器官，病者可获得较佳的疗效；如肿瘤复发，病者可以再次接受放射治疗的机会较大；减少短期及长期副作用；提升癌症病者的生活质量；减少对发育中的儿童病人之影响；减少次发性癌症的风险。

关于质子和重离子治疗

　　目前，世界上大约有三分之一的人会在他们的一生中罹患癌症。随着心血管疾病发病率的降低以及人类预期寿命的延长（每年增幅超过一个月），癌症发病率有上升趋势。在不远的将来，癌症可能取代心血管疾病成为第一致命杀手。根据德国的统计数据，每年大约有450，000人患癌。大约有一半的恶性肿瘤是通过手术来摘除的，而大约有40%（在美国是50%）是通过放疗来治疗的。其中，单纯放疗的人数占到了27%，而与化疗结合治疗的人数占到了13%。放疗和手术都是局部疗法，而化疗和免疫疗法都是系统性疗法，会影响到全身。只有大约10%的癌症病人选择单独使用化疗或者免疫疗法。

系统性治疗（化学疗法）

　　系统性疗法就是，将治疗癌症的药物引入血液系统，作用于整体机能。因此，这种方法要求化疗药物能区分健康细胞和癌症细胞，这类似于抗体必须能区分人体正常细胞和有害病菌一样。癌症细胞的特征通常是分裂快速。但也有健康的细胞具有此种特性，比如头发腺体、大肠粘膜和造血系统。因此，尽管化疗可以杀死多达99.9%癌细胞，但也会不可避免地对健康细胞产生严重副作用。此外，通过基因组变异，癌细胞会很快对化疗药物产生抗药性。系统性治疗适用于全身弥散性肿瘤，例如血癌。此外，还适用于难以诊断的转移以及因体积太小而无法定位治疗的癌症。最后，对于无法手术或放疗的实体瘤，化疗也是较为合适的治疗方法。

局部治疗（手术和放射疗法）

　　局部疗法对尚未明显转移的实体瘤往往有较好的效果，可以通过手术将其切除或者使用放射疗法将其消除，且这两种方法都可以和化疗相结合。对于实体瘤周边的微小转移，这种方法也是行之有效的。

电离辐射治疗（质子重离子）

　　放疗即为电离辐射治疗，包括各种形式的电磁辐射与放射性衰变物质的使用。带有足够能量的加速粒子会转移细胞中原子的电荷，这被称为“电离”。所有的癌症放射疗法都运用此原理。即：通过电离细胞液中的化学基团，破坏细胞的遗传物质，从而达到杀死癌细胞的目的。放射治疗有两种形式：近距离放射疗法（短程放疗）和远距离放射疗法（经皮远程放疗）。

• 近距离放射疗法使用放射性物质（同位素）。其产生的辐射有效射程可达几毫米甚至几厘米。通常将这种同位素植入体内或者患病脏器，以便其对附近肿瘤细胞进行足够时间的照射。一些放射学家使用探针治疗前列腺癌。治疗的成功与否取决于同位素钢针植入前列腺的位置是否精确。更具说服力的例子是对甲状腺瘤采取的高靶向性近距离放射碘治疗。总而言之，近距离放射治疗仅可在特定情况下使用，因此只占放射治疗的10%。
• 远距离治疗通常使用X照射，而质子照射也包括其中。其基本原理就是射线穿过皮肤和健康组织到达肿瘤区，进行照射。

　　所有的电离辐射都有一个显著的共同点：他们不仅杀死肿瘤细胞，还会影响到健康的组织，尽管如此，放疗还是有着不错的口碑和疗效。该法对癌细胞的杀伤效果差异取决于快速分裂癌细胞的高敏感度。此外，还与不同组织细胞修复能力的差异有关。放射治疗的不可区分性也有它的优势：使得癌细胞难以获得变异机会，不会产生抗药性。所有暴露于射线下的癌细胞遗传物质都会被消灭。因此，这种疗法仅限局部选择性地使用。靶向定位越准确，效果越好，患者的耐受性越强。精准定位肿瘤区，可以最大程度地保护健康细胞，这对于病人来说也是大有裨益。

质子和重离子治疗的历史

• 1946年Wilson最早提出应用高能质子束治疗疾病。
  
• 1954年Tobias进行第一例质子治疗。
  
• 1955-1975年美国和前苏联开展了质子治疗临床研究。
  
• 1976年以来美国麻省总医院在质子治疗的发展中起了非常重要的推动作用。
  
• 1991年美国Loma Linda大学首先起用医学专用质子加速器，具有划时代意义。
  
• 2004年中国万杰安装调试质子治疗系统，总价值达6亿元，国内唯一。
  

　　目前全球质子治疗设备正式运行的仅4台，即美国Loma Linda大学（1991）、麻省总医院（1999）、日本国立癌症中心（2000）和中国万杰（2004）。
　　质子或重离子射线治疗肿瘤，是当今国际公认的最尖端的放射治疗技术。以杀癌效果好、毒副作用小而被誉为“治癌利器”。质子重离子放疗，就是人们通常所说的“质子刀”和“重离子刀”。质子或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，释放大量能量。这种被称为“布拉格峰”的能量释放，实现了对肿瘤的“立体定向爆破”，杀灭肿瘤细胞之时，有效保护正常组织。根据国际临床资料统计，对头颈部、脑、前列腺、软组织、肺、肝等部位肿瘤有较好疗效，对一些难以手术的癌症、常规放疗难以治愈的癌症有显著成效。（“对肺癌、肝癌乃至医学界最头疼的黑色素瘤，重离子治疗的局部控制率在80%以上。”中国科学院近代物理研究所所长肖国青说）目前，国际上仅有日本、德国、美国等少数发达国家拥有质子重离子放射临床技术。迄今全球有12.29万人接受过这项质子重离子治疗。

质子照射技术

• 质子加速。太空中存在大量自由运动的质子。但在地球上我们必须从氢气中提取。通过施加电场，将带负电的电子从氢原子中剥离，剩下的便是带正电的质子。整个过程不超过一分钟，整个治疗期所需的氢气量甚至比一个香槟气泡的体积还小。质子在粒子加速器（回旋加速器）的强电场作用下，通过螺旋形轨道被加速到光速的60%（也就是每秒18000公里）。通过施加电场将回旋加速器边缘最快的螺旋轨道引向外侧，并且呈直线从设备中射出。
• 照射束调整——穿透深度的控制。每秒180000KM的质子射向人体肿瘤区，最大深度可达38CM。如果放射靶目标（肿瘤）接近体表，就需要使质子束减速。对速度的控制通常是发生在质子离开加速器进入能量选择系统（ESS）后。此系统对质子束轨道施加石墨光劈，以获得所需速度。
• 射线和靶向定位。降速完成后，射线束就通过真空管被引导到治疗站（称作支架）。射线束可以运行92米，使用磁光圈将其聚焦，以避免色散。支架是钢结构的，重150吨，直径11米，可沿水平轴旋转360°。支架内部的强磁铁可以精确校直质子束。患者在空洞内的病床上接受治疗，病床安放在碳纤维桌上。支架内的磁铁引导射出的质子束垂直偏转至与旋转轴平行。因此，当支架转到的时候，可以保证无论从何角度，质子束都会一直对准同一个等角点，偏离不超过0.5mm。与可调病床配合使用，该设备可以从最佳照射角度对所有肿瘤进行治疗。
• 喷嘴照射口。喷嘴与质子束射出的真空管尾端相连，用来将质子束射入患者体内。喷嘴离患者较近，以保证质子在管内运行尽可能长的距离，避免散射。喷嘴附近就是RPTC高精度扫描设备的核心。其包括，从两个维度引导质子束的两对儿小磁铁：一个方向是远离支架轴，另一个方向是与支架轴平行。这就保证了扫描系统在3维中的2维上定位的准确性。以上解释过，第三维由调整束能，改变入射深度来决定。这是目前最先进的质子疗法程序。只要照射野直径不小于20mm，此程序可在一个治疗期内从多个方向治疗几处肿瘤，无需额外调整时间。对于非常小的肿瘤的照射治疗方面，例如脑肿瘤，可以在放射口安装一个微型模板，使得照射光束能够与微小肿瘤精确匹配。放射口包含光束探测器，能够再次检测放射强度，放射能量大小和渗透深度，以及X和Y维度空间的偏转，探测器还可以独立于其他功能将光束对病人所需要的数据进行匹配。最后射线通过卡普顿合成材料真空分离窗口传递出来。
• 病床。由碳纤维制作而成的床垫可以将患者完美的固定，并且可以进行全自由度的移动，不仅如此，这种床垫还可以进行一定程度的滚动。这种悬臂式病床在负载一些体重较轻的患者时候可以进行微小的自动矫正。之后病床已经固定于旋转支架的大概正确位置，运用X射线精准目标系统并且进行微小校准，从而能够使质子束达到定位肿瘤的精准目标区域。
• 固定射线治疗空间。除了这四个带有旋转支架的治疗室之外，RPTC还有第五个治疗室，也就是固定射线治疗室。这个治疗室用于眼部肿瘤和颅底区域肿瘤的治疗。这个治疗室使用较小的磁铁最大输送160MeV的能量，也只能穿透17厘米的深度。在这间治疗室，患者不用平躺着接受治疗，而是坐在一架自动全方位可以移动的椅子上。患者使用的是上颌模具定位。光束被水平定向，X射线装置也能进行水平穿越。这台固定和控制的设备还能用于眼部肿瘤的照射治疗。对于特定肿瘤患者所需要的治疗设备类型的使用也是经过专业医疗标准的考量而制成的。

• RPTC高精度扫描方法。除了瑞士的研究机构，德国RPTC是唯一一个可以运用高精度扫描方法的质子治疗中心。 这套装置是通过力学、质量控制和软件系统等的设置，能够将射线在三维空间内精确控制在+/-1毫米内。举个例子来说，一台150吨重360°旋转的旋转支架，可以始终在一毫米的精度内照射到照射中心。这也就意味着要将这些150吨重的仪器进行高度精确的焊接。 此外，这四台机器必须全天候在三层楼高的全空调的房间中，以防止由于温度过高导致的每一个失误。 这也就意味着，通过光束控制软件，该软件的将相对位置误差进行补偿，将旋转的最大偏差控制在0.7mm之内。 我们现在成功使用的这套特殊的高精度射线定位系统属于专利系统，并且已经由VARIAN系统制造商进行标准化生产。

质子治疗范围

质子疗法在癌症治疗领域的应用范围十分广泛。理论上来说，质子的物理和生物特性决定了其可以治疗任何先期接受过X射线照射的肿瘤。这包括了所有之前使用直线加速器（带或者不带IMRT）或者相关X射线设备（包括锐速刀或者赛博刀）治疗的肿瘤。

• 儿童：在接受质子治疗方面，儿童享有优先权，因为质子疗法可以降低辐射诱发二次癌的几率。此外，辐射对发育器官的损伤（如生长板和其他关键组织）也能被妥善避免或者被降低到足以保证正常生理功能的水平（特别是在大脑、眼睛、耳朵和颅底区域等）。

对于X射线疗法很难治愈或者因其副作用而应用受限的肿瘤，质子疗法特别适用。包括：

• 头颈部肿瘤：常规X射线治疗会造成唾液腺损伤，患者会持续性口干，还会产生说话和进食问题。患者不得不进一步治疗。而质子治疗可以减轻这方面的副作用。

• 大脑和颅底肿瘤：周边组织器官对照射高度敏感，例如视神经、听觉神经、脑垂体、脑干和脑神经。

• 眼部肿瘤：眼部的恶性肿瘤多年来一直是质子照射的适用领域，也只有此疗法能直接将质子束定位在肿瘤部分。X射线照射渗透性过强，会损伤肿瘤后端的视神经和大脑区域。

• 肺癌和肝癌：肺癌和肝癌的质子治疗中，肺部和周围器官的健康组织接受的照射剂量较低。此外美国LOMA LINDA质子中心的比较研究表明，在支气管癌（肺癌）的治疗方面，质子治疗甚至优于手术治疗。

• 腹腔和盆腔癌症：质子治疗和X射线治疗的副作用质子治疗和X射线治疗相比，副作用可减少1/5至1/3。这对于提升患者的生活质量意义非凡。

• 前列腺癌：RPTC的质子扫描能将照射剂量集中在肿瘤靶区。和相同照射剂量的X射线相比，质子疗法对健康组织的照射会降低1/5到1/3。单独使用质子扫描的有效剂量分布与化疗和X射线疗法结合得到的剂量分布是相同的。目标明确：肿瘤部位剂量最大化，健康组织损伤剂量和副作用最小化，同时保持控制力和效力。

• 脊椎肿瘤及转移：RPTC的点扫描技术为治疗脊柱瘤提供了广阔的前景。先进的质子照射法，可以通过曲径将靶区点到点扫描，保证了每次照射剂量调整的精确性。运用这项技术治疗脊髓肿瘤，脊髓接受到的照射剂量可以显著降低（甚至在照射野的中心也是这样），而无需减少实际肿瘤剂量。这就可以很好地保护脊髓本身。

• 局部复发与单个转移灶：在一些病例中，质子疗法是唯一能够部分/全部移除局部复发和转移灶的方法，此疗法对维持生存所必须的器官功能具有保护作用。例如质子疗法最常见的应用是结肠癌肝转移，X射线照射会造成肝脏损伤，无法应用。

目前实验已能进行乳腺癌的术后照射：国际上普遍希望，利用质子疗法的高精度以及对周边健康组织的保护，减少乳腺癌治疗后的副作用，并在长期内降低手术一侧肺癌发病的几率。此外，由于心脏的非对称性，接受左侧乳腺放疗的患者冠状动脉钙化和心脏病的发病频率也在上升。理论上来说，通过质子照射提高精度是可行的，但必须定位准确！这就意味着每次照射时，病人位置及接受照射的胸部位置都要完全一致。但因为乳腺以及胸部皮肤的移动性较高，做到这点往往较为困难。特别是，如果腋下淋巴结与原瘤床一起照射的话，就更加困难了。我们打算使用表面轮廓对比，借助激光，纠正肿瘤立体位置的偏差，以保证每一治疗期的诊断位置相同。我们希望为乳腺癌患者提供更加和缓的放射治疗。

中国大陆

山东淄博万杰医院博拉格质子治疗中心（WPTC）

　　2002年，在世界银行国际金融中心的资助下，山东淄博万杰肿瘤医院投巨资引进了国内第一台质子治疗设备，并组建了国内第一家质子治疗中心.2004年12月20日，博拉格质子治疗系统投入临床使用，2005年6月12日，民营淄博万杰医院博拉格质子中心落成仪式隆重举行，是国内最早建成的质子治疗中心。曾因技术等原因停机。质子治疗项目从可行性研究到建成投用，历时十年之久，孙启玉先生称之为“十年磨一剑，梦想终成真”。淄博万杰肿瘤医院投6亿元人民币引进世界顶级质子治疗系统，将我国的肿瘤治疗技术推向了质子治疗时代。质子治疗系统于2004年12月20日投入临床使用，包含一个230MeV回旋加速器、一个旋转治疗头和一个水平固定治疗投，2009年IBA公司停止维修保护后停机，至今未恢复。

兰州中国科学院近代物理研究所（IMP-CAS）

　　中国科学院近代物理研究所及其控股公司兰州科近泰基新技术有限责任公司自主研发、制造的具有自主知识产权的医用重离子加速器，已通过了科学技术部、环境保护部、商务部、国家质量监督检验检疫总局组织的国家重点新产品认定，获颁国家重点新产品证书。2009年7月19日成立“兰州重离子治癌中心”使用自主研发的重离子治疗装置。

北京质子医疗中心

　　位于中日友好医院，由民营长安信息产业(集团)股份有限公司与香港健昌集团有限公司出资，中日友好医院出地，共同兴建。2004年10月起因故停工。直至2008年初，中国泰和诚医疗集团有限公司和长安信息合作，才正式开始重建。目前正在建设中，预计2018年建成。建成后预计年收治肿瘤病人2000人。

上海市质子重离子医院

　　上海市质子重离子医院(复旦大学附属肿瘤医院质子重离子治疗中心)，医院由复旦大学附属肿瘤医院作为法人负责日常的运行和管理。医院位于南汇区周浦镇上海国际医学园西北部的国际医院功能区，已经正式开诊。

301医院河北涿州质子治疗中心

　　2015年1月28日，质子治疗设备供应商IBA和河北涿州建康乔投资有限公司签署质子治疗中心建设合同。该中心将成为中国北部第一座质子治疗中心，位于距离北京30分钟车程的河北涿州。预计2016年底建成，建成后将成为中国最大的质子治疗中心，每年可以治疗2000名肿瘤患者。

广州质子治疗中心

　　2014年IBA和广东恒健投资控股有限公司签署广州质子治疗中心建设合同，目前处于建设中。

天津空港经济区中美质子治疗和研究中心

　　Provision Healthcare已经与天津太山肿瘤医院签订合作协议，将成立一家位于位于天津自贸区空港经济区（Tianjin Airport Economic Area-TAEA）内的质子中心。预计2016年底建成，建成后将成为中国最大的质子治疗中心，每年可以治疗2000名肿瘤患者。是中国第一家个体化肿瘤诊疗中心。致力于开展生物免疫治疗、骨髓移植和精确放疗这些精确综合癌症治疗。耗资1亿美元的质子中心将由Provision和太山肿瘤医院共同拥有和经营，并命名为天津空港经济区中美质子治疗和研究中心。Provision的研发和制造业务部ProNova将为质子中心的3间治疗室提供SC360质子治疗系统。该项目计划于2018年初完工。新质子中心还具有科研功能，主要针对中国北部未来质子治疗的发展进行临床科研。随着质子治疗的推广，双方还合作成立一家培训中心，专门培训医疗专业人士。

江苏淮安质子治疗中心

　　质子治疗系统制造商Advanced Oncotherapy与英国信诺医疗公司（Sinophi Healthcare Limited）签订采购合同，即将在中国江苏省淮安市安装LIGHT质子治疗系统。 　　质子中心最多将有3间治疗室，建成后将成为淮安一家耗资2亿美元的肿瘤医院的一部分。项目建设预计2016年开始。 　　10.

江苏质子重离子医院

　　2014年6月凤凰股份就投资质子重离子医院和有关单位签署了合作框架协议。凤凰出资、南京市出地、江苏省肿瘤医院出医疗资源，已在南京江北新区划地百亩，启动筹备工作。参与方之一的凤凰集团、凤凰股份已进军健康养老产业，2014年3月与江苏省人民医院、江苏仁医医院投资管理股份有限公司等医疗机构签订合作协议，合作内容包括健康管理、医疗救护、康复保健、健康养生、养老护理、技术研发、健康教育培训、专业图书出版等。

福建莆田质子治疗中心

　　民营企业艾普强（福建）医疗设备有限公司于2011年开始筹备建设中国莆田质子治疗中心，斥资47亿元，2015年开工建设，预计2019年建成投入使用。项目将建设成为集医疗、科研、预防、康复、教学、培训等功能为一体，立足中国，辐射东南亚，面向国际的三甲肿瘤专科医院，在技术、设备、管理、服务、环境等达到亚洲顶尖水平。 　　

中国台湾

长庚医院质子暨放射治疗中心

　　台湾长庚医院为台湾最大的癌症治疗体系。在台北林口长庚尖端医学园区内建造质子暨放射治疗中心，地下地下各三层，总面积达10，000坪以上。是亚洲最大最先进的放射治疗中心。林口长庚院区治疗中心预计2015年开始运营。台北总院区质子治疗中心设置地上地下各二层，总面积达5，300平以上，预计每年可治疗1800人。目前处于建设中。

台大医院质子治疗中心

　　鸿海集团董事长郭台铭2008年12月以永龄基金会创办人名义，与台大正式签约，捐赠一百亿台币兴建台湾大学医学院附设癌医中心医院。2010年11月15日在台大癌医中心举办动土典礼。占地3.1公顷的土地，主建筑物地上14层、地下4楼，总楼板面积4万平。目前处于建设中。

高雄长庚医院质子中心

　　高雄长庚医院于2014年12月2日举行“质子暨放射治疗中心”动土典礼，高雄长庚医院质子中心耗资台币45.5亿元（约为1.46亿美元）。 　　质子暨放射治疗中心估计于2018年完工开始运营。 　　

中国香港

香港养和医院质子治疗中心

　　香港养和医院成立于1922年，由李树芬医学基金会拥有，是一间设有400多张病床的全科私立医院。2010年11月12日养和医院耗资港币7 亿元引进质子治疗系统，预计将于2015 年启用全港首部质子治疗系统。将率先应用于治疗儿童癌症、肝癌及肺癌。

其他国家和地区

美国斯克里普斯质子治疗中心（Scripps Proton Therapy Center）

　　美国斯克里普斯质子治疗中心（Scripps Proton Therapy Center），成立于2014年2月19日，位于美国南加州圣地亚哥区。

慕尼黑RINECKER质子治疗中心

　　慕尼黑RINECKER质子治疗中心是欧洲第一家实现全临床质子照射治疗肿瘤的机构。它是由慕尼黑外科医学博士Hans Rinecker所创立，并且规划在未来几年扩建到其他城市和国家。中心自2009年三月投入临床运营，预计每年治疗4000名患者。治疗费用可以由法定健康保险或私人医疗保险报销。机构设备通过了欧洲CE认证，获得了巴伐利亚州环境署正式颁发的医疗保健资质。根据国际质子治疗通用标准，我们可以治疗接受过X射线照射的肿瘤。“实验研究”并不在RINECKER质子治疗中心进行！

　　截至2015年初世界各国质子治疗中心数量：
　　法国 2家（其中1家在建）
　　澳大利亚 1家 （在建）
　　德国 6家 （其中1家在建）
　　日本 17家 （其中4家在建）
　　波兰 1家
　　俄罗斯 4家 （其中1家在建）
　　斯洛伐克 1家 （在建）
　　韩国 2家 （其中1家在建）
　　沙特 1家 （在建）
　　捷克 1家
　　新加坡 1家 （在建）
　　丹麦 1家 （在建）
　　比利时 1家 （在建）
　　荷兰 2家 （在建）
　　意大利 4家
　　南非 1家
　　加拿大 1家
　　瑞典 2家（其中1家在建）
　　印度 2家（在建）
　　瑞士 1家
　　英国 6家（6家在建）
　　美国 29家（其中13家在建）