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落户武汉!重离子能治疗癌症?当然,只要速度快!(组图)

新闻来源: 武汉晚报 于2020-06-15 4:25:12  提示:新闻观点不代表本网立场

“我们的终极目标就是希望重离子治疗技术能像高铁技术一样,输出国外。”武汉大学人民医院汉南医院院长胡钦勇说。

6月14日,记者从武汉大学人民医院获悉,“国之重器”、“治癌利器”——拥有自主知识产权的重离子治癌系统已正式落户武汉。

这一投资达24亿元的重大医疗项目由武汉开发区、武汉大学、武汉大学人民医院和中科院国科离子四方共建,将于9月动工建设,预计3年后可投入使用。

这意味着,武汉不仅将拥有中部唯一、全国第四家重离子医院,还标志着我国重离子治疗系统在注册上市和产业化发展道路上迈出关键一步。


什么是重离子加速器

重温高中物理化学知识


首先,我们要弄清楚,什么是重离子?

高中化学重温起来:

重离子是指重于元素周期表中2号元素氦并被电离的粒子,如碳12、氖22、铁56、氪84、铀238等,即它的原子量大,细胞杀伤作用也大。



目前临床应用最广的重离子是碳离子。

然后,我们还要弄清楚,什么是加速器?

高中物理重温起来:

打个比方,加速器相当于一个大炮,炮弹就是离子,轰击的靶子就是细胞的原子核。不管炮弹轰击什么,都要先给它增加速度,使它带有能量。

重离子加速器就是将碳离子加速到光速的70%左右,利用形成的碳离子束流进行照射的一种放射线疗法。

好厉害,能达到光速的70%,用呲溜一下不足以形容。(文字表述已崩溃)

放疗界“高富帅”

重离子是非常有前景的放疗技术,代表了放疗的未来趋势。

它是世界上最先进也最昂贵的放疗技术,俗称放疗界的“高富帅”。

上面我们提到,重离子通过把碳离子等(重离子)加速到约70%光速来治疗肿瘤。因为布拉格峰效应,这射线专瞄着肿瘤打,对正常组织的伤害很少。

布拉格峰又是什么?

它在医学上是指能量峰,重离子束进入身体后不会马上大量释放能量,只有在一定阶段才会释放其大部分能量,形成一个尖锐的能量峰。

嗯,就是一个峰值的表述。

胡钦勇解释,由于发现重离子这个物理特性的科学家叫“布拉格”,所以将这个效应称为“布拉格峰”。



“常规射线大致呈抛物线状,随着射程增大能量会递减,到达病灶时可能剂量已经降低。那么为了聚集能量,一束射线显然不够,需要多束。”胡钦勇打了个比方,“类似于‘放大镜’原理。射线路径来自于四面八方,以保证到达病灶时的能量得以杀死癌细胞。但这个过程中,会误伤正常细胞。”

【重离子疗法】

重离子技术则不同。

胡钦勇用“穿甲弹”来形容这个技术,这些离子射线射入人体后,在到达肿瘤病灶前,射线能量释放很少,但是到达病灶后,射线会瞬间释放大量能量——布拉格峰的能量释放轨迹。

和传统放疗的电子线、X线等常规射线相比,重离子技术的优势之一就在于“精准”。



大量能量会准确地在肿瘤区域“立体定向爆破”,穿过肿瘤组织后射线能量迅速陡峭衰减。对周围正常组织和敏感器官的副作用小得多。

除了精准外,重离子技术还解决了肿瘤病人最担心的“复发”问题。这是因为相比传统放疗,重离子束造成DNA的双链断裂,癌细胞自行修复困难。

“重离子目前来看是21世纪最理想的放疗射线。”胡钦勇说,“谁拥有了它,谁就可能站在了中国,甚至世界的肿瘤放疗制高点。”

但是这套系统不是所有肿瘤都能治疗,主要是用于肝癌、脑瘤等众多实体肿瘤。此外,在治疗上,尖端放疗技术,不但需要放疗医生制定治疗方案,还需要放射物理师设计精确的放射计划。技师、护理人才及工程技术人员也缺一不可。

引进之路坎坷万分

资金是最大问题


这一最先进治癌技术的引进之路并非一帆风顺。

我国第一家重离子医院在上海,设备引进自德国,早在上世纪90年代开始筹建,2003年正式启动,2014年临床试验,2015年正式对外营业。从筹备到营业,花了20年。

“首先是资金问题,这套系统很贵。”胡钦勇给了解释,重离子放疗设备,购买一台进口的约需要15亿,每年还要过亿的维护费。

除武汉外,甘肃武威重离子医院已建成,兰州也基本落成。

作为肿瘤专家,胡钦勇早在2010年就关注到这一技术并得到医院领导大力支持。2016年,汉南区人民医院被武大人民医院托管。同一年,武大人民医院计划筹建“武汉大学重离子医学中心”。

武汉开发区参与筹建的一位工作人员告诉记者,以上海为例,要把直径21米的加速器安装在大楼地下,再用厚3.7米的屏蔽墙来防止辐射,这个工程量并不小。

在上海考虑引进的初期,有民营资本感兴趣,后来他们意识到,这个项目投资巨大、回报漫长,结果是黯然退出。“上海最终选择‘国家队’方式做资金安排,参考日本放研院、德国国家重粒子研究院模式。”

胡钦勇坦言,武汉在筹建过程中也考虑过社会资本,但最终和上海一样,社会资本综合多方考虑后黯然退场,而“国家队”始终坚定。

9月即将开建的“武汉大学重离子医学中心”将由武汉开发区、武汉大学、武汉大学人民医院和中科院国科离子四方共建,与武汉大学人民医院汉南人民医院改扩建项目同步规划、同步设计、同步建设,预计总投资24亿元,现为省、市两级重点建设项目。

“庞然大物”长这样

需再建一家医院容纳它


这套系统很大,不像CT、核磁共振等设备一间房就能容纳。

“最初的重离子设备有一个足球场那么大,即便现在改进了,其中,最大一套磁铁环周长也还是长达56米,仍然需要再建类似一家医院来容纳它”。



设备的模型图。

胡钦勇给记者展示了设备的模型图:它就像一辆过山车,车头是重离子加速环,车身是加速系统和传输系统,它们盘踞在复杂的回旋轨道上,重离子束就循着这样的轨道,穿梭于密闭的“车厢”间,一次次被加速。“这些管道之间的蓝色巨块是二级磁铁,有的一块就重达30吨。”

和上海的设备买自德国不同,武汉引进的这台重离子治癌系统由中国科学院近代物理研究所自主研发,拥有自主知识产权。

中国是第四个

再增加100台也不够用


关于治疗费用问题,记者咨询上海质子重离子医院后得知,一个患者按肿瘤位置和大小不同,可能接受8—35次的治疗。但按照国际粒子治疗的惯例,不管做几次,都是单一疗程。一般患者是一个疗程,放疗费用27.8万元。加上住院费、检查费、护理费等,按照医院近2000例的统计,平均费用在31万元左右。

胡钦勇告诉记者,由于武汉的重离子设备是国产,因此在治疗费用上会比上海便宜。不过对于肿瘤病人来说,治疗效果是首要考虑因素,和进口设备相比,国产设备虽然价格会相对便宜一些,但疗效是否会“打折”呢?

“不会。”胡钦勇很有信心。他说,我国从“一五”期间就开始研发重离子加速器。上世纪90年代,重离子治疗技术到达爆发期,1994年,日本建成世界上第一台用于医疗的重离子设备;2012年,德国海德堡质子和重离子治疗中心(HIT)自主建造了世界上第一台质子刀和重离子刀一体机。

中国则从1995年起就设立了“重离子治癌技术的研究”攀登计划,于2015年研发成功,成为继美国、日本、德国后,世界上第四个掌握重离子治癌技术的国家。

“设备从国外引进最大的短板就是,核心技术不在自己手上,无法完成升级。”胡钦勇说,任何先进设备都需要不断优化升级才能持续满足需求,“就拿高铁来说,现在还有谁会说中国的高铁技术不行吗?”

中国科学院近代物理研究所所长肖国青曾对媒体公开表示,当前,我国每年新发癌症病例约320万,因癌症死亡约250万。重离子加速器每年可运行230天,约为5500个小时,每台每年可治疗1000至2000多个病人。面对庞大基数的新发癌症患者,肖国青认为“再增加100台也不够用”。
网编:空问站

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