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(jìn)的癌癥治療技術(shù)。現(xiàn)階段的質(zhì)子治療，一方面，保險(xiǎn)報(bào)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(jìn)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(jī)器人輔助手術(shù)外，江戶川醫(yī)院還熱衷于引進(jìn)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(shí)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(jìn)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(shí)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(xiǎn)范圍：前列腺癌、頭頸部惡性腫瘤、骨和軟組織腫瘤、肝細(xì)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(rèn)為是在有限的設(shè)施中對有限的病人進(jìn)行的治療。因?yàn)樗郧笆亲鳛?ldquo;先進(jìn)醫(yī)療”(自費(fèi))進(jìn)行的。隨著保險(xiǎn)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(jìn)了設(shè)備。至此，質(zhì)子治療機(jī)構(gòu)的數(shù)量逐漸增加到目前的19個(gè)(日本國內(nèi))。
雖然治療機(jī)構(gòu)數(shù)量增加了，但由于設(shè)備龐大的原因，可以引進(jìn)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(gè)問題。例如，關(guān)東地區(qū)只有三個(gè)醫(yī)療機(jī)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(gè)設(shè)施。此外，在九州的鹿兒島只有一個(gè)中心，在東北的福島有一個(gè)，在四國地區(qū)沒有，而在札幌有三個(gè)。
(表)至2022年，日本重離子治療機(jī)構(gòu)6個(gè)，質(zhì)子治療機(jī)構(gòu)18個(gè)。
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(xiǎn)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(diǎn)和缺點(diǎn)，但與目前的標(biāo)準(zhǔn)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(xì)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(jìn)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(dá)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(xì)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(jìn)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(xì)胞癌方面，質(zhì)子治療也很有前景，因?yàn)榉暖煂Ω渭?xì)胞癌的劑量限制有嚴(yán)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(shí)現(xiàn)小型化
“質(zhì)子束治療裝置的大小”是影響普及的一個(gè)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(gè)方向發(fā)射質(zhì)子束。這個(gè)旋轉(zhuǎn)龍門非常龐大，總重量約在200噸以上。因此引進(jìn)設(shè)備，還需要建設(shè)專門的設(shè)施。這個(gè)成本是非常巨大的。普通的X射線的設(shè)備費(fèi)用一般為10～20億日元，質(zhì)子設(shè)備的費(fèi)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(dān)任國家放射科學(xué)研究所先進(jìn)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(jī)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(jī)器的特點(diǎn)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(shí)，在世界上首次成功地進(jìn)行了臨床操作的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)﹄S著呼吸移動的器官，如肺、肝和胰腺，進(jìn)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(xiǎn)覆蓋，日本質(zhì)子治療的患者數(shù)量不斷增加，預(yù)計(jì)未來保險(xiǎn)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(xiǎn)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(jìn)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(jì)應(yīng)用范圍將擴(kuò)大。Bdot Medical推動的設(shè)備小型化將會減少設(shè)備引進(jìn)的障礙。”他補(bǔ)充說：“數(shù)據(jù)顯示，每四個(gè)胰腺癌患者中只有一個(gè)可以進(jìn)行手術(shù)，因此未來擴(kuò)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(jī)構(gòu)。”