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合肥研发出质子治疗癌症系统 费用低预计三年达产

2017年07月14日 来源:江淮晨报 浏览次数:
核心提示:无创、无痛,患者只需躺在床上,接受一种神奇射线的照射,即可精准“爆破”癌细胞;每次治疗过程不超过30分钟,治疗结束后,患者即可离开,不影响日常生活,五年内生存率达九成左右,治疗副作用大大减小……

无创、无痛,患者只需躺在床上,接受一种神奇射线的照射,即可精准“爆破”癌细胞;每次治疗过程不超过30分钟,治疗结束后,患者即可离开,不影响日常生活,五年内生存率达九成左右,治疗副作用大大减小……随着科技的发展,这些在未来都不是梦。记者昨日从合肥离子医学中心获悉,作为合肥综合性国家科学中心的重要平台,该中心自主研发项目结合中科院大科学装置的超导、低温、射频和控制等技术,研发新型质子治疗设备,并在上月获得ISO9001和ISO13485国际质量管理体系认证,预计在2020年实现产业化,将是世界上最紧凑的质子治疗设备。这意味着在三年后,广大癌症患者将可在本地医院接受质子治疗。

质子射线对癌细胞“精准打击”

什么是质子和质子治疗?所谓质子,就是指氢原子剥去电子后带有正电荷的粒子。质子治疗是放射线治疗的一种。质子进入人体后,在射程终点处形成一个尖锐的剂量峰,称为布拉格峰。通过对质子束流的精确控制,可将布拉格峰准确地对应在肿瘤病灶区域。也就是说,质子治疗具有精准打击癌细胞的特点。

治疗癌症的常用方法是手术、化疗和普通放疗,这三种方式在治疗癌症的过程中都会对肌体造成较大伤害。普通放疗的X射线犹如“散弹打鸟”,在打击癌细胞的同时也伤及周边正常细胞,可谓“伤敌一千、自损八百”;而质子治疗犹如“百步穿杨”,仿佛“狙击枪”瞄准了肿瘤细胞,对癌细胞精准打击,实现了对肿瘤的“立体定向爆破”。

质子治疗过程大大减少了患者的痛苦。据介绍,质子治疗中,由于肿瘤是一个立体的结构,所以需要从不同的角度进行立体的照射,将质子束照射的形状和角度与肿瘤相匹配,合肥自主研制的360度旋转支架,相比国内引进的其他质子治疗设备的三维定位更加先进,可实现全方位、多角度移动,能治疗到身体的每个部位。患者只需躺着,设备就会自动找到“最佳角度”,最精准地“狙击”癌细胞。多数患者在治疗期间无疼痛或不适症状,整个治疗过程不过15-30分钟。治疗结束后,患者即可离开治疗中心。

经临床验证,眼球黑色素瘤、眼底血管瘤、脊索瘤、鼻窦癌,是质子放疗治愈率最高的四类肿瘤。现阶段,通过质子可治疗中枢神经系统癌症、眼癌、头颈癌、肺癌、肝癌,前列腺、膀胱和直肠系统癌症,乳腺癌和妇科系统癌症等。

据国外临床资料报道,前列腺癌用于质子治疗的5年生存率为88%;对于视神经胶质瘤,用质子治疗可在保存视力的情况下,直到治疗3年无复发。对于肝癌治疗,7年生存率达94%。眼球黑色素瘤过去的治疗方法是摘除眼球,患者痛苦至极。质子治疗可以90%以上保存眼球,5年局部控制率为96%以上。

“可以说,质子治疗技术,具有精准度高、副作用小、治愈率显著、无创无痛等优点,已被欧美日等国广泛采用。目前,在世界上接受质子治疗的17万人中,五年患者生存率达九成左右。”合肥离子医学中心副主任、中科院等离子体物理研究所常务副所长宋云涛如是说。

合肥自主研发的设备个小成本低

这么尖端的治疗技术为什么在我国没有广泛应用?据了解,我国在质子治疗领域由于缺少核心技术,远远落后于发达国家。当前,全球有67家质子重离子治疗机构,然而国内利用这项技术的只有上海质子重离子医院等屈指可数的几家机构,其设备也是由国外引进,价格高达数亿元,加上土建和维护成本甚至达十几亿元。由于技术匮乏、设备昂贵,中国大陆用于临床治疗的只有2台质子治疗设备,一台在上海,一台在山东淄博,接受质子治疗的总共不到2000人。

目前,合肥离子医学中心自主研发项目已掌握质子治疗的关键技术,预计未来2-3年内可实现量产。在这套合肥自主研发的质子治疗设备中,最先进的要数超导回旋加速器了。加速器是质子治疗的核心设备,它能提供接近光速的高能质子束流。如果说质子治疗设备是台“汽车”的话,那它好比“发动机”,会给设备输出源源不断的“动力”。而传统的同步加速器占地面积达好几百平方米,医院土建投资高昂,这给推广带来了极大难度,一般的医院根本“买不起,放不下”。

合肥自主研发的超导回旋加速器创造性地“嫁接”了超导托卡马克中的超导技术,可以大大缩小设备体积,几十平方米的小房间就能放下,中小医院完全可以应用。同时,由于超导材料在低于-269℃可实现“零电阻”,电流“畅通无阻”可降低损耗、节能省电,大大降低成本。

据悉,合肥研发的质子治疗系统,成本优势非常明显。比如,进口设备一台需要数亿元,其中超导回旋加速器内某核心设备需要约千万元;而自主制造的设备总造价不超过1.5亿元,其中的核心设备仅需200多万元,同时节省的还有进口关税、人员维护成本,尤其在土建成本上还能省上几亿元!

大科学装置“创新组合”产出新技术

为什么这么先进的质子治疗设备会在合肥诞生?这得益于合肥雄厚的“创新根基”。作为全国重要的科教基地,合肥有着人才、技术等创新优势,有着世界领先的大科学装置;就在今年初,合肥综合性国家科学中心获批,合肥离子医学中心作为其重要平台,承担着质子治疗设备自主研发制造的重要任务。

目前,合肥是我国大科学装置最为集中的城市之一,拥有同步辐射、超导托卡马克和稳态强磁场三个大科学装置。三大装置在技术上具有共性,在支撑的学科方向上相互关联,初步满足综合交叉科学研究发展需求。“合肥自主研发的质子治疗设备将超导托卡马克与质子治疗回旋加速器结合,不仅是‘学科交叉’,更是大科学装置的‘创新组合’,对于提升大科学装置综合运用和创新研发能力具有重要的启示意义。”宋云涛如是介绍。

合肥离子医学中心目前有150人左右的专业团队,国际专家团队40多人。依托合肥的科技、人才等优势,该中心预计在2018年重点集成调试,2019年实现系统验收,2020年推动国产化和本地产业化。国产化和产业化后,质子治疗费用将大幅降低。宋云涛表示,目前在我国,治愈一位患者大约要几十万元,我们力争将整个治疗费用降到原先的二分之一到三分之一。


责任编辑:陈美
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