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《自然》评述质子治疗肿瘤的疗效和重大意义(上篇)

国内建一所质子肿瘤治疗中心(Proton Therapy Center)动辄投资20-30亿元,姑且不谈谁出钱,仅从专业人才储备来看,从事质子肿瘤治疗的专科医生屈指可数。

进入质子精准治疗时代,患者最渴望什么?

国内窘况:

寥寥无几的质子治疗中心、缺乏经验的医生;但癌症患者刚性需求却持续增长,且越来越强烈。预期明年将呈显著增长趋势。

国际状况:

美国等发达国家正加速普及应用质子治疗癌症。癌症诊疗机构纷纷建立了质子治疗中心。联邦医保和各类商保也把质子治疗作为标准化方案之一而承保其费用。

作为精准治疗方案之一,质子治疗除了精选实体肿瘤不同分期,最大纠结是昂贵的治疗费。能否降低治疗费,如何降低?这只是时间问题。想想当年全基因测序不也动辄百万美元嘛!现在便宜到数百美元。

应用质子治疗癌症,对患者的意义何在?梳理这些问题,有助于深入认知质子治疗发展前景。

全球医生组织期望为广大医护人员和患者普及质子治疗肿瘤的相关背景知识。

近日,《自然》刊发了一篇综述,归纳了质子治疗肿瘤的现状和最新进展,为了能让更多癌症患者获得质子精准治疗,专家们提出了三种建议方案:1)缩小加速器基建规模;2)更加精准质子;3)拓展医保覆盖范围。最终把质子治疗肿瘤作为抗癌首选方案之一,让更多患者获益。

文章还开门见山:如果费用不是问题,质子治疗实体癌症,且尚未转移,应当是首选!换句话说,早期发现实体癌症(局限于原位癌),质子治疗效果最佳!特别是儿童脑部肿瘤。

质子束比常规放疗 X-射线更加精准。癌周边正常组织所接受的射线辐射比癌组织少2-3倍!由于射线辐射本身也会诱发癌病变,采用质子治疗还可以降低二次诱发癌症风险,同时避免损伤白细胞和机体免疫功能。

即使是高强剂量质子束对那些深部体位实体瘤治疗,如颅底或肝脏肿瘤,也是相对安全的。对于儿童脑部肿瘤来讲,精准治疗更加重要,避免治疗带来辐射损伤正常脑组织。

在美国,除那些顶级癌症诊疗中心,一般医院也无法提供质子肿瘤治疗。因为建立一所质子治疗中心,不仅设备巨大且昂贵。一所拥有2-3个治疗室的质子治疗中心需要投入至少1亿美金。质子加速器直径约10米左右,重达100-200吨,这还不算那些辅助防护和配套设施等。

在全球范围内,已经建立了60多所质子治疗中心,美国占有30多所,其中多数是最近三年建立的。然而美国的质子治疗中心的运营状况也是参差不齐,各有千秋。















《自然》刊文,对比常规放射疗法(左图)与质子治疗(右图)过程中,对癌区域和正常区域的不同影响。

质子治疗的问题所在

相对于常规X-射线放疗而言,质子治疗费用至少高出2-3倍。有些常见肿瘤,如前列腺癌可以有效地应用其他常规方法治疗,不必选用质子治疗方案。但是,儿童脑瘤首选质子治疗则效果最佳。

在美国,保险公司对于质子治疗适应症患者的选择也十分苛刻,有近30%的患者被拒之门外,保险不承担费用。主要是临床治疗中提供有明显疗效的临床数据太少。这就形成了一个恶性循环:患者个人的医疗保险不负担,相关临床治疗也很难开展下去。

医生们提出的解决方案之一

把质子治疗设备改造得更小、更便宜,设备成本控制在500万美元左右,与高端X射线设备价格相当。目前,已有十几台小型化质子治疗设备在运行中。波士顿麻省总医院安装了一台。

最近在考察交流乔治城大学肿瘤中心时也看到了FDA刚刚批准的最新一代小型质子设备准备启动治疗早期肺癌。

学术界、癌症诊疗中心和投资者需要把质子治疗系统改装得更小,才更具有竞争力,让更多患者受益。

Mini型质子治疗系统

目前的质子治疗技术比几十年前先进得多。超导磁体可将质子束限制在紧凑空间内。自20世纪90年代以来,加速器的重量从上百吨降到了20吨,加速器直径也缩小了3倍。迄今为止最小的质子治疗加速器直径不到2米,与一张特大号床相当。

但是,与旋转机架和其它辅助设备加在一起,即使是最为Mini型质子治疗系统也要占用几百平方米面积,比一般传统的50平方米治疗室大几倍。目前,多数医院缺乏建造质子治疗专用机构的资金和空间,这些是现实问题。

在国内,一旦质子加速器设备价格降低到500万美元,普及应用质子治疗的时代即将到来了。因此,希望质子治疗取代X射线治疗,目前的出路必须是缩小设备,降低价格。

目标是把质子治疗设备安装在一个房间内,医院可以不另建造治疗室,很容易更新换代现有X射线治疗装置。当然,即使是在磁技术迅速发展的明天,质子治疗设备技术的研发同样也具有挑战性和巨大的市场潜力。






















治疗程序的改进

二十世纪九十年代以前,改变患者的位置相对于改变束流位置更容易。所以,固定质子束流和旋转椅被应用在粒子治疗中。但是,难以精准、且需要重复定位病人,对于医生而言是相对困难和风险的。

过去三年中有三项技术发展带来了希望:

一、质子笔形束可以将辐射剂量准确地照射到实体肿瘤上,减少了从多角度照射患者的必要。

二、快速成像方法可以检测患者位置的微小变化,进而改变光束的精准区域。

三、运用可延展材料制作的“软体机器人”,利用其机器人手臂,对患者进行快速且舒适地定位,减少医生频繁进入治疗室的机会。

推进质子治疗肿瘤技术向前发展,需要设备厂家、投资商、学术机构和医学专家共同努力。然而,目前仍处于孤军奋战,缺乏彼此协作氛围。

其中,技术研发大部分由设备厂家进行。医院购入现成设备,不积极进行临床研究。只有为数不多的国家级实验室对质子治疗的临床技术和应用进行对比性研究,如位于日内瓦的欧洲粒子物理实验室有对医学束流线的研究等。

总体看,科研机构里很少有为提高质子治疗系统的临床实用性研究,这是倡导精准医学实践领域中的缺憾或短视。最关键的是培养专业人才的计划更难以提到日程上来。

未完待续:

《自然》评述质子治疗的疗效和重大意义(下篇)

1)临床应用

2)相关政策和引导

3)近期和未来发展

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