日本有望將質(zhì)子治療普及至常規(guī)醫(yī)院——小型化質(zhì)子治療設(shè)備即將登場

質(zhì)子治療是放射治療的一種高級形式，是目前最先進的癌癥治療技術(shù)。現(xiàn)階段的質(zhì)子治療，一方面，保險報銷覆蓋的癌癥種類不斷增加，另一方面，由于治療設(shè)備體積龐大，并需要專業(yè)設(shè)施，但可使用的設(shè)施有限。設(shè)備的小型化將會促進質(zhì)子治療的普及。

2023年4月，日本東京江戶川醫(yī)院與開發(fā)、制造和銷售質(zhì)子束治療設(shè)備的醫(yī)療器械制造商Bdot Medical簽約推出“超小型質(zhì)子束癌癥治療系統(tǒng)”。

除了門診化療中心和機器人輔助手術(shù)外，江戶川醫(yī)院還熱衷于引進最新的癌癥治療模式，例如近年來備受關(guān)注的MRI引導(dǎo)放射治療系統(tǒng)等，還將引領(lǐng)超小型質(zhì)子束癌癥治療系統(tǒng)的實際應(yīng)用。

Bdot Medical是一家開發(fā)和制造設(shè)備的公司，成立于2017年，隸屬于日本國立放射線科學(xué)研究所，旨在促進粒子束治療(包括質(zhì)子束和重離子束)的普及。即將交付到江戶川醫(yī)院的“超小型質(zhì)子束癌癥治療系統(tǒng)”將是該公司的首臺超小型質(zhì)子設(shè)備。

質(zhì)子治療即將迎來治療人數(shù)過萬的時代

在日本，繼2016年兒童腫瘤之后，現(xiàn)在共有8種癌癥被納入質(zhì)子治療的公共保險范圍：前列腺癌、頭頸部惡性腫瘤、骨和軟組織腫瘤、肝細胞癌、肝內(nèi)膽管癌、局部晚期胰腺癌和術(shù)后復(fù)發(fā)的局部結(jié)直腸癌。

質(zhì)子治療曾被認為是在有限的設(shè)施中對有限的病人進行的治療。因為它以前是作為“先進醫(yī)療”(自費)進行的。隨著保險覆蓋的癌癥類型的增加，接受治療的病人數(shù)量也在增加，至2022年，在日本已經(jīng)有超過10000人接受過質(zhì)子治療。

日本質(zhì)子治療的先驅(qū)是筑波大學(xué)醫(yī)院質(zhì)子治療中心(茨城縣筑波市)，于1988年開始治療。稍后，國立癌癥中心東院也引進了設(shè)備。至此，質(zhì)子治療機構(gòu)的數(shù)量逐漸增加到目前的19個(日本國內(nèi))。

雖然治療機構(gòu)數(shù)量增加了，但由于設(shè)備龐大的原因，可以引進設(shè)備的設(shè)施數(shù)量有限。因此，區(qū)域分布不均也是一個問題。例如，關(guān)東地區(qū)只有三個醫(yī)療機構(gòu)可以提供治療：筑波大學(xué)、國立癌癥中心醫(yī)院東院和湘南鐮倉綜合醫(yī)院(神奈川縣鐮倉)。在許多癌癥患者居住的東京卻沒有一個設(shè)施。此外，在九州的鹿兒島只有一個中心，在東北的福島有一個，在四國地區(qū)沒有，而在札幌有三個。

(表)至2022年，日本重離子治療機構(gòu)6個，質(zhì)子治療機構(gòu)18個。

質(zhì)子治療優(yōu)勢：處理深層癌癥

放射治療大致可分為X射線治療和粒子線治療。X射線治療使用高能量的X射線或電子束，一般由保險公司承保。而粒子線放療則可分為三種主要類型：重離子放療、硼中子捕獲療法(BNCT)，質(zhì)子放療。盡管質(zhì)子治療作為一種癌癥治療方法，它有其優(yōu)點和缺點，但與目前的標準療法--X射線療法相比，質(zhì)子治療的好處是它能集中照射癌細胞，處理深層癌癥。

(表)放射治療的種類及效果。

質(zhì)子治療使用質(zhì)子束。質(zhì)子束是通過將氫核(質(zhì)子)加速到更高能量而產(chǎn)生的。質(zhì)子束具有以低輻射劑量從表面進入人體并在特定深度停止的特性。就在它們停止之前，輻射劑量達到峰值(布拉格峰)。通過根據(jù)病變的大小和深度調(diào)整峰值位置，輻射劑量可以集中在病變上，并減少對正常細胞的損害。

日本國立癌癥研究中心東院放療科主任秋元哲夫教授說：“X射線無法照射到的區(qū)域必須使用質(zhì)子束進行照射。質(zhì)子治療在放療中的重要性正在上升"。秋元哲夫教授將中央型肺癌、顱底腫瘤、巨型肝癌和兒童癌癥列為適合質(zhì)子治療的癌癥。他說："中央型肺癌的放療不可以照射心臟或正常肺組織。顱底腫瘤深入大腦，靠近許多重要的神經(jīng)組織和血管，因此適合采用高度密集的質(zhì)子療法。在治療肝細胞癌方面，質(zhì)子治療也很有前景，因為放療對肝細胞癌的劑量限制有嚴格規(guī)定;在治療兒童癌癥方面，質(zhì)子治療因可以減少對正常組織的輻射劑量，也非常適合。而且，質(zhì)子治療的作用在未來還會增加。”

開發(fā)非旋轉(zhuǎn)龍門實現(xiàn)小型化

“質(zhì)子束治療裝置的大小”是影響普及的一個問題。質(zhì)子束治療設(shè)備使用一種稱為旋轉(zhuǎn)龍門的技術(shù)，該設(shè)備會從各個方向發(fā)射質(zhì)子束。這個旋轉(zhuǎn)龍門非常龐大，總重量約在200噸以上。因此引進設(shè)備，還需要建設(shè)專門的設(shè)施。這個成本是非常巨大的。普通的X射線的設(shè)備費用一般為10～20億日元，質(zhì)子設(shè)備的費用則要超過50億日元。

(圖)Bdot Medical公司研發(fā)的超小型質(zhì)子設(shè)備模型。

Beadt Medical的非旋轉(zhuǎn)式龍門架解決了需要巨大設(shè)備和設(shè)施的問題。該技術(shù)不是將龍門架旋轉(zhuǎn)360度，而是利用分揀電磁鐵和安裝在分揀電磁鐵下游的具有優(yōu)化磁場分布的偏轉(zhuǎn)電磁鐵來改變輻照方向。該公司總裁兼代表董事古川卓司在擔任國家放射科學(xué)研究所先進粒子放療系統(tǒng)開發(fā)組組長后成立了該公司，他解釋說："非旋轉(zhuǎn)龍門的開發(fā)消除了對以前使用的巨大旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的需求，并將高度減少到傳統(tǒng)設(shè)備的三分之一，重量減少到十分之一。因此，與傳統(tǒng)設(shè)備相比，安裝成本也減少了一半。我們相信，安裝成本可以降低到傳統(tǒng)設(shè)備的一半。”

除了非旋轉(zhuǎn)龍門外，該機器的特點還在于使用了一種叫做呼吸同步掃描照射的技術(shù)。這是古川卓司在美國國家放射科學(xué)研究所工作時，在世界上首次成功地進行了臨床操作的技術(shù)。這項技術(shù)能夠?qū)﹄S著呼吸移動的器官，如肺、肝和胰腺，進行高精度的照射。

繼設(shè)備小型化后未來的課題

自2018年前列腺癌的保險覆蓋，日本質(zhì)子治療的患者數(shù)量不斷增加，預(yù)計未來保險覆蓋的癌癥類型也會增加。特別是，日本放射腫瘤學(xué)會正在游說厚生勞動省，將質(zhì)子治療納入肺癌的國家健康保險體系。

隨著使用非旋轉(zhuǎn)龍門架設(shè)備的出現(xiàn)，設(shè)備龐大和引進成本高的問題正在得到緩解。秋元哲夫教授表示：“質(zhì)子治療正在考慮新的應(yīng)用，如與化療相結(jié)合，預(yù)計應(yīng)用范圍將擴大。Bdot Medical推動的設(shè)備小型化將會減少設(shè)備引進的障礙。”他補充說：“數(shù)據(jù)顯示，每四個胰腺癌患者中只有一個可以進行手術(shù)，因此未來擴大放療的使用范圍非常重要。首先，質(zhì)子束療法應(yīng)該被引入那些用傳統(tǒng)X射線療法取得滿意效果的機構(gòu)。”