医用重离子治疗的巨大优势
作为一种物理治疗手段,放射治疗已有100多年历史。在放疗“1.0时代”,最常使用的射线是X射线,还有我们熟悉的伽马射线,它们都被称为传统放疗射线(光子放疗)。在对抗癌细胞时,传统射线由于无法主动辨别正常细胞和癌细胞,易引发并发症,造成“杀敌一千,自损八百”的现象。令人振奋的是,“重离子束”的发现及应用解决了这一难题。
X射线、伽马射线、质子及重离子射线相对吸收量差别
当重离子束进入生物组织后,在“峰区”,也就是癌细胞聚集的地方,沉积的能量密度高,能量密度高就代表着强大的杀伤力,这会使得癌细胞DNA产生双链断裂的比例较高。双键断裂了,癌细胞再想恶性繁殖也是很难很难了……
此外,重离子相对生物学效应比常规光子射线的要高约3倍。因而,重离子束对癌细胞的“杀伤力”更大,治疗次数相应减少,从而缩短治疗周期。所以相对于传统光子治疗,重离子放疗具有精度高、疗程短、疗效好、副作用小的巨大优势,特别是对于不宜手术、对常规射线不敏感、常规射线治疗后复发的部分肿瘤,均可接受重离子束的治疗。因此,由于自身独特的物理和生物学特性,重离子束被认为是21世纪最理想的放疗射线,通常选碳离子束作为重离子放疗射线。
国内首台医用重离子加速器
我国在重离子领域的技术积累长达60余年,从“一五”期间中科院近代物理所建设1.5米回旋加速器为核物理研究夯实基础,到1988年建成我国第一台大型重离子研究装置兰州重离子加速器,再到“九五”期间研制出兰州重离子加速器冷却储存环,依托历代大科学工程和大科学装置,我国重离子研究呈现良好的发展局面。 重离子治疗兴起于上世纪90年代,当前已成为全球放疗领域的前沿和热点。依托雄厚的基础研究支撑和原创成果积累,1993年起,科研人员将目光投向重离子治疗癌症。2006年11月开始了浅表层肿瘤碳离子束治疗的临床试验研究,到2009年3月,共对8批103例浅表层肿瘤患者进行了试验治疗,取得了显著的临床治疗效果。
2020年1月21日,获得重离子医疗收费许可,经甘肃省医保局批准,现定价为每疗程26万元,重离子治疗每个疗程需要10~16次,每次需要30~40分钟,实际出射线只有5~8分钟。大部分时间花费在定位、摆位上,精准的摆位技术可使患者获得很好的治疗效果。另外,国产重离子治疗装置同步加速器的周长只有56.2米,是目前世界上所有医用重离子加速器中周长最短的同步加速器系统,有利于医院减少投入。
目前重离子技术治癌尚未列入国家医保报销范畴,在去年全国政协大会上,全国政协委员、中国科学院近代物理研究所研究员、博士生导师蔡晓红提交了“将国产重离子治疗纳入医保”的提案,未来随着设备小型化、重离子治疗的普及,这一提案终有望落实。
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3下一步,将在全国落地
近年来,我国高端医疗器械95%以上依赖进口,医用重离子加速器实现国产化标志着我们打破了国外医疗器械的垄断地位,意义重大。更重要的是,目前我国癌症高发,国产医用重离子加速器的上市可以让肿瘤患者在得到更好治疗的同时,降低治疗成本,同时医用重离子加速器的国产化可以打造相关装备制造和运行服务等数千亿的产业。 随着国产碳离子治疗系统的产业化和临床应用,它将带动集癌症精准治疗、高端装备制造和运行维护服务为一体的离子医疗产业,培育新的经济增长点,推动上下游企业技术水平提升,实现低端制造向中高端制造转型,使“国之重器”造福社会,产生显著的社会和经济效益,对实现“健康中国”和战略性新兴产业发展战略目标和任务具有重要意义。
下一步,国科离子医疗科技有限公司将推动国产重离子治疗装置在全国落地。中科院近代物理所产业化企业、国科离子医疗科技有限公司董事长马力祯说,除了已投入运营的武威重离子中心和将要开展临床试验的兰州重离子治疗装置,正在建设的还有其他城市的4台装置,另有多地也签订了合作协议。“建造布局将充分考虑人口和地理因素,将装置放在国家区域医疗中心,提升重离子治疗服务的可及性。”
曾担任中科院近代物理所所长的中科院兰州分院院长肖国青说,未来将继续研制更加小型的治疗装置,降低占地面积、治疗费用,借助人工智能、5G技术等手段升级改造设备,提升智能化水平。还将大力培养重离子治疗的人才队伍,精心培训更多一线放疗医生和放射物理师,让医用重离子加速器为更多患者服务。