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。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，由于治療設備體積龐大，并需要專業(yè)設施，但可使用的設施有限。設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，例如近年來備受關注的MRI引導放射治療系統(tǒng)等，還將引領超小型質(zhì)子束癌癥治療系統(tǒng)的實際應用。

Bdot Medical是一家開發(fā)和制造設備的公司，成立于2017年，隸屬于日本國立放射線科學研究所，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后復發(fā)的局部結直腸癌。

質(zhì)子治療曾被認為是在有限的設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備。至此，質(zhì)子治療機構的數(shù)量逐漸增加到目前的19個(日本國內(nèi))。

雖然治療機構數(shù)量增加了，但由于設備龐大的原因，可以引進設備的設施數(shù)量有限。因此，區(qū)域分布不均也是一個問題。例如，關東地區(qū)只有三個醫(yī)療機構可以提供治療：筑波大學、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6個，質(zhì)子治療機構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)子束治療設備使用一種稱為旋轉(zhuǎn)龍門的技術，該設備會從各個方向發(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。因此引進設備，還需要建設專門的設施。這個成本是非常巨大的。普通的X射線的設備費用一般為10～20億日元，質(zhì)子設備的費用則要超過50億日元。

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

Beadt Medical的非旋轉(zhuǎn)式龍門架解決了需要巨大設備和設施的問題。該技術不是將龍門架旋轉(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)機構的需求，并將高度減少到傳統(tǒng)設備的三分之一，重量減少到十分之一。因此，與傳統(tǒng)設備相比，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。這是古川卓司在美國國家放射科學研究所工作時，在世界上首次成功地進行了臨床操作的技術。這項技術能夠?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)龍門架設備的出現(xiàn)，設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用，如與化療相結合，預計應用范圍將擴大。Bdot Medical推動的設備小型化將會減少設備引進的障礙。”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，因此未來擴大放療的使用范圍非常重要。首先，質(zhì)子束療法應該被引入那些用傳統(tǒng)X射線療法取得滿意效果的機構。”