用碳離子精準(zhǔn)爆破腫瘤 從基礎(chǔ)研究走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

3月26日，來(lái)自北京的48歲膀胱癌患者在做完第17次碳離子束治療之后，如釋重負(fù)。

幾年來(lái)，他四處尋醫(yī)，得到的結(jié)果基本一致——膀胱全切。但在甘肅省武威腫瘤醫(yī)院，有了不一樣的治療方案。不開刀，沒(méi)有穿孔，整個(gè)治療過(guò)程不到10分鐘，沒(méi)有任何疼痛感。

甘肅省武威腫瘤醫(yī)院副院長(zhǎng)、重離子病區(qū)主任張雁山，是這名膀胱癌患者的主治醫(yī)生。在他看來(lái)，該患者的碳離子治療比較成功。“入院時(shí)患者膀胱腫瘤厚度達(dá)到5厘米，經(jīng)過(guò)幾次治療目前已經(jīng)不足3厘米。”張雁山說(shuō)。

從基礎(chǔ)研究走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

記者了解到，碳離子是重離子的一種，治療這名膀胱癌患者所用的技術(shù)叫碳離子束放射治療，該技術(shù)依托的是中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所研制的碳離子治療系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)的成功研發(fā)打破了國(guó)外壟斷。

中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所原所長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院蘭州分院黨組書記、院長(zhǎng)肖國(guó)青告訴記者，碳離子治療系統(tǒng)是先進(jìn)的大型醫(yī)療器械，融合了加速器、核探測(cè)等多種技術(shù)，可提供碳離子束用于癌癥的治療。

“從1993年開始，我們就開展了重離子治癌的基礎(chǔ)研究。”肖國(guó)青介紹。憑借多年積累，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所研制并建成了我國(guó)首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的醫(yī)用重離子加速器——碳離子治療系統(tǒng)，其下屬公司蘭州科近泰基新技術(shù)有限責(zé)任公司也成為碳離子治癌從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)的重要橋梁。

2019年，首臺(tái)國(guó)產(chǎn)碳離子治療系統(tǒng)注冊(cè)上市，并于2020年3月在甘肅省武威腫瘤醫(yī)院正式投入臨床應(yīng)用。截至2022年3月25日，該裝置臨床應(yīng)用已整整兩年，兩年間，共完成了520例患者的治療。

治療精度高、療程短、療效好

碳離子治療系統(tǒng)的本領(lǐng)有多強(qiáng)?

肖國(guó)青告訴記者，它的第一個(gè)高超技能是精度高。碳離子束進(jìn)入身體后不會(huì)馬上大量釋放能量，只有當(dāng)它停下來(lái)時(shí)才會(huì)釋放其大部分能量，形成一個(gè)尖銳的能量峰——布拉格峰。因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)碳離子的劑量和射程，使碳離子精確落在腫瘤處，從而對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)殺滅。

碳離子治療系統(tǒng)發(fā)射的碳離子速度接近于光速的70%，在穿透生物組織的過(guò)程中，只是路過(guò)并不施加傷害，正常細(xì)胞終于可以不再“躺槍”，這有利于保護(hù)正常組織和關(guān)鍵器官;當(dāng)?shù)竭_(dá)位于碳離子射程末端的腫瘤細(xì)胞時(shí)，碳離子才開始釋放其大部分能量殺死腫瘤細(xì)胞。

它的第二個(gè)高超技能是治療周期短。肖國(guó)青說(shuō)，碳離子的相對(duì)生物學(xué)效應(yīng)是常規(guī)光子射線的3倍左右。因此，碳離子束對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷力更大，治療次數(shù)可相應(yīng)減少，從而縮短治療周期。

甘肅省蘭州重離子醫(yī)院技術(shù)顧問(wèn)王小虎說(shuō)，碳離子放療具有精度高、副作用小、對(duì)正常組織損傷小、治愈率高、療程短等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于各種實(shí)體腫瘤的治療，尤其適用于不宜手術(shù)、對(duì)常規(guī)射線不敏感等腫瘤的治療。

像一束“光”照亮腫瘤患者

據(jù)悉，2020年我國(guó)新增癌癥患者數(shù)量約457萬(wàn)人，而我國(guó)整體接受放療的患者比例很低。

肖國(guó)青說(shuō)，在國(guó)內(nèi)癌癥患者數(shù)量持續(xù)增加、癌癥治療要求不斷提高的背景下，未來(lái)我國(guó)對(duì)碳離子治療系統(tǒng)存在一定的潛在需求，但這種需求也在一定程度上受到裝置本身造價(jià)及高昂的治療費(fèi)用的影響。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)質(zhì)子重離子治療費(fèi)用大約70萬(wàn)元，日本大約為40萬(wàn)—50萬(wàn)元。相對(duì)于進(jìn)口設(shè)備來(lái)說(shuō)，我國(guó)碳離子治療系統(tǒng)的治療費(fèi)用在20萬(wàn)元左右，價(jià)格已經(jīng)相當(dāng)“親民”。肖國(guó)青說(shuō)：“我們正在積極建議將部分腫瘤的國(guó)產(chǎn)重離子治療納入醫(yī)保。”

由于碳離子治療非常精準(zhǔn)，對(duì)病人的擺位要求很高，碳離子治療系統(tǒng)在對(duì)每一位患者治療前都必須進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，確認(rèn)擺位誤差在容許范圍之內(nèi)方可進(jìn)行治療。肖國(guó)青說(shuō)：“我們還在不斷改進(jìn)優(yōu)化系統(tǒng)，比如即將投入使用的蘭州碳離子治療系統(tǒng)，其治療室中配備了先進(jìn)的機(jī)械臂，有了機(jī)械臂的輔助，再加上原位正交DR圖像引導(dǎo)技術(shù)，會(huì)增加治療維度、縮短治療時(shí)間，從而進(jìn)一步提高治療效率。”

記者了解到，目前國(guó)內(nèi)除武威和蘭州外，莆田、杭州、武漢、南京、長(zhǎng)春等城市也相繼啟動(dòng)了醫(yī)用重離子加速器的建設(shè)。醫(yī)用重離子加速器行業(yè)正在加速發(fā)展，在肖國(guó)青看來(lái)，未來(lái)前景可期。(科技日?qǐng)?bào)記者 頡滿斌  通訊員 袁海博)

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