质子重离子治疗机

2020年12月9日发(作者：齐连云)
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一、质子重离子放疗原理与适应症
质子、重离子放射治疗是由质子或重离 子组成的离子射线作为治疗媒介的一种
放射治疗技术。质子是构成氢原子的离子；重离子是质量较大原子 的离子，常用的
如重离子。质子或重离子经由同步加速器加速至约70%的光速，能量达到100～400MeV被引出射入人体。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”的能量脉冲峰，辐照过程好比是针对
肿瘤的“立体定向爆破”， 能够对肿瘤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。
质子重离子 放疗，因具有能级高、穿透性强的特点，属于先进的放射治疗领域，
其适应症范围比普通光子治疗有了较 大幅度的拓宽。质子和重离子治疗适应症列举
如下：
质子治疗适应症：前列腺瘤，眼色素癌， 脑部和颈脊骨肉瘤，视路神经胶质瘤，
星细胞瘤，良性脑膜瘤，鼻窦癌，肝细胞癌，肺癌，色斑（视觉） 恶化，动静脉畸
变，垂体腺瘤。
重离子治疗适应症：头颈部肿瘤（恶性黑色素癌，腺癌淋巴组 织的胆囊癌），
严重局部的非小细胞肺癌，不能手术切除的严重骨部和软组织恶性肿瘤，严重的后
期肝癌，局部严重的前列腺癌等等。
二、质子重离子装备的组成
质子重离子治疗装备一般 由：质子重离子加速器主机、束流传输系统、固定旋
转治疗台架系统（Gantry）等三个主要部分组 成。其中加速器主机是由磁体和线圈及
冷却系统、冷阴极PIG内离子源、高效率螺旋型高频腔及高频系 统和质子束引出系
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统组成；固定旋转治疗台架系统由治疗头、治疗计划系统（TPS ）软件、成像系统、
患者定位系统等组成。
图1质子重离子治疗装置结构图
三、当前国内外质子重离子治疗中心发展态势
（1）国内外质子治疗中心的规划和建设数量远 远多于重离子治疗中心。（主要
原因是造价低，运行维护成本也较低）
（2）重离子治疗中心目前仅在日本（3台）和德国（1台）、中国（1台）。
（3）虽然美 国曾早就发展了重离子治疗，但由于成本和疗效等问题，没有继续
发展。当前也还没有大规模兴建重离子 治疗中心的意图。
四、主要投资风险
设备投资资金庞大，动辄数亿元以上，运行维护成本也 极其高昂；治疗经济效
益有限，回报周期长；由于国内还未实现质子重离子治疗加入医疗保险（欧美、日
本等国家已经将质子治疗加入医保），国内外同行业竞争激烈，对于患者来说，去
国外就医具有 较大吸引力。
五、投资建议
（1）设备类型选择：质子、质子重离子一体机、质子+重离子独立分离系统
质子：现在的质 子治疗系统可配多个转转机架治疗室，效果相当好，投资只有5～
7亿元，近几年间台湾、香港、韩国的 治疗中心的装备都是选择这类质子治疗系统。
质子重离子一体机：如果治疗中心建成后早期作为研究和 治疗一体的运作，二
者合一可以节省购置费用。但将来主要用来治疗，则不可能同时提供质子和重离子< br>治疗，只能错开治疗。这样实际上提高了质子治疗病人的费用，因为粒子加速器和
精心整理 束流传输线按照重离子建造的，因而两用甚至更贵些；重离子治疗费用实际上也有
所增加，因为设备 比单一的重离子治疗要贵些。所以，应该权衡利弊。
世界上唯有日本兵库治疗中心和上海质子重离子医 院的加速器是采用质子重离
子一体机系统。兵库治疗中心在2002年开始重离子治疗，2003年进行 质子治疗，治
疗费：质子288万日元、重离子320万日元，二者差异不大，可见把质子治疗费用拉高了。
质子+重离子独立分离系统：质子+重离子独立分离系统在制造与运行技术上比
质子重离子一体机可靠，从设备独立分离运行的稳定性、利用效率、以及运行维护
成本上，都比质子重离 子一体机优越。但前期投资成本要比质子重离子一体机贵1.5～
2亿元，但综合其后期运行成本和运行 效率，可能成本相差不多。
综合上述，如果投资目的主要用于治疗，建议引进质子治疗设备，设备成本 和
维护成本都较低；如果投资目的是研究+治疗，建议选择质子重离子治疗设备，最好
是质子+ 重离子独立分离系统。
（2）投资区域选择
合肥是安徽省会，长江三角洲城市群副中心，交 通便捷，辐射范围广，具有较
强的市场需求。并且，中科院合肥研究院、科技大学在质子重离子和医学物 理等方
面拥有众多专业的人才，加速器等大科学装置运行维护经验丰富。目前中科院合肥
研究院 拥有一家肿瘤专科医院和一批放疗专家，已开发了精准放射治疗软件、正在
开展质子放射治疗软件研制， 与俄罗斯、美国合作开发超导质子加速器系统，这些
都会为投资建设质子重离子治疗中心以及质子治疗系 统国产化提供技术支撑。
综合上述，合肥具有区位、技术和人才方面的优势，具有投资建设质子重离子
治疗中心的潜力。
（3）投资模式选择
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质子重离子治疗设备的采购费用和维修费用高昂，需 要专业运行人才队伍，需
要肿瘤医院配合，通常机构单方无法负担，因此需要政府和研发机构的大力支持 ，
并且与供应商进行深度合作，比如共同投资、分享利润等投资模式，这样能够控制
资金额度和 设备来源与维护的问题。