質(zhì)子裝置國產(chǎn)化I期臨床試驗(yàn)順利結(jié)束，我國腫瘤治療或?qū)⑦~入新階段
文章來源：賢集網(wǎng)發(fā)布日期：2022-06-15瀏覽次數(shù)：70 一個(gè)大科學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)，可能需要數(shù)十年的時(shí)間。但在其建成研究的過程中，卻能“沿途下蛋”，“孵化”出更多裝置設(shè)施。在直徑7米多的圓環(huán)形同步加速器“跑道”上，質(zhì)子束正在一圈圈加速“奔跑”。當(dāng)它們轉(zhuǎn)上百萬圈，提速到光速的三分之二左右，將沿著高能輸運(yùn)線傳入治療室，照射到患者的腫瘤部位“定向爆破”，對(duì)周邊正常組織的輻射更少……探訪由中國科學(xué)院、科技部、國家衛(wèi)健委與上海市合作的首臺(tái)國產(chǎn)質(zhì)子治療示范裝置。盡管受到上海此輪疫情沖擊，但該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)努力克服困難，如期開展了臨床試驗(yàn)。隨著一位患者從180度旋轉(zhuǎn)束治療室走出，第一注冊(cè)單元兩個(gè)治療室的臨床試驗(yàn)受試者治療順利結(jié)束。“我們希望質(zhì)子裝置的國產(chǎn)化不僅是一個(gè)裝置的成功，更是產(chǎn)品化的成功、治療模式的成功。通過這種方案使國內(nèi)的腫瘤治療進(jìn)入新的階段，真正讓腫瘤不再可怕?！敝袊こ淘涸菏俊⑷鸾疳t(yī)院院長寧光說。疫情未減臨床試驗(yàn)速度疫情期間，瑞金醫(yī)院腫瘤質(zhì)子中心入組180度旋轉(zhuǎn)束治療室的患者如期進(jìn)行治療，這是繼固定束治療室之后，國產(chǎn)質(zhì)子治療裝置投入臨床試驗(yàn)的第二間治療室，也是國產(chǎn)180度旋轉(zhuǎn)束治療室。“這套系統(tǒng)能多角度照射到腫瘤部位，降低正常組織的輻射損傷?！比鸾疳t(yī)院副院長陳海濤介紹，“完成全球先進(jìn)的360度旋轉(zhuǎn)支架臨床試驗(yàn)，是我們下一步的工作目標(biāo)?！?/span>
據(jù)悉，國產(chǎn)質(zhì)子治療裝置第一注冊(cè)單元包含固定束和180度旋轉(zhuǎn)束兩個(gè)治療室臨床試驗(yàn)。根據(jù)臨床試驗(yàn)方案入排標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)子治療指征嚴(yán)格篩選后，共47例患有頭頸、胸部、腹部、盆腔和脊柱等全身不同部位實(shí)體腫瘤的受試者接受治療，病情復(fù)雜、治療難度大是他們共同的特點(diǎn)。
質(zhì)子束流獨(dú)特優(yōu)越的物理性質(zhì)可以大幅度降低正常組織的照射體積，從而有效減少放射治療副作用，并將一部分在光子治療技術(shù)下因?yàn)橹匾＝M織的輻射耐受性限制而無法治愈的腫瘤提供了可治愈的機(jī)會(huì)，在頭頸部腫瘤、盆腔深部腫瘤、眼部腫瘤和兒童腫瘤等治療中有不可替代優(yōu)勢(shì)，尤其有助于保留患者的生活質(zhì)量。她以一位32歲的年輕病患為例介紹說：“病人因顱底脊索瘤幾乎失明，病灶范圍較廣且毗鄰重要組織結(jié)構(gòu)。質(zhì)子治療在消滅腫瘤的同時(shí)，限度保護(hù)了重要組織，病人僅治療約10次就已明顯改善視力和視野?！?/span>
記者采訪獲悉，部分臨床試驗(yàn)經(jīng)歷了上海此輪疫情嚴(yán)峻的時(shí)期，團(tuán)隊(duì)為保障治療系統(tǒng)接收測(cè)試以及臨床試驗(yàn)，閉環(huán)在瑞金醫(yī)院腫瘤質(zhì)子中心80余天，克服了各種困難和影響，保障所有受試者順利完成預(yù)計(jì)治療。
接下來，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)密切關(guān)注受試者隨訪情況，預(yù)計(jì)于2022年9月完成受試者3個(gè)月療效和急性毒性反應(yīng)隨訪后形成臨床試驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，提交產(chǎn)品注冊(cè)申請(qǐng)，有望于2023年一季度向社會(huì)患者開放，正式投入臨床使用。
此外，360度旋轉(zhuǎn)束和眼部治療室的調(diào)試和第三方檢測(cè)將在疫情后全面展開，力爭(zhēng)年底完成注冊(cè)檢測(cè)并為第二注冊(cè)單元兩個(gè)治療室的臨床試驗(yàn)做好準(zhǔn)備。
自主創(chuàng)新突破“卡脖子”
現(xiàn)代抗腫瘤治療的主要手段包括手術(shù)、藥物和放射治療三大類。其中，質(zhì)子治療代表了放射治療技術(shù)的制高點(diǎn)，由美國科學(xué)家于20世紀(jì)40年代提出，并在21世紀(jì)初得到快速發(fā)展。
值得關(guān)注的是，全球已建成質(zhì)子治療中心超過100家，但大多分布在歐美日等發(fā)達(dá)國家。我國的質(zhì)子治療裝置依賴進(jìn)口，建設(shè)成本和運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用高，這既造成了治療資源稀缺，也導(dǎo)致治療費(fèi)用高昂。質(zhì)子裝置的國產(chǎn)化，有望大幅降低設(shè)備成本和醫(yī)療成本，為眾多惡性腫瘤患者提供可及性更高的先進(jìn)治療技術(shù)和設(shè)備。
質(zhì)子裝置是上海又一大科學(xué)裝置——上海光源“沿途下蛋”的結(jié)晶，瑞金醫(yī)務(wù)人員和科學(xué)家團(tuán)隊(duì)、運(yùn)維團(tuán)隊(duì)等團(tuán)結(jié)一心、攜手攻關(guān)，讓這一治癌新技術(shù)也可以“飛”入尋?；颊呒?。
同步加速器位列質(zhì)子治療裝置核心技術(shù)的第一位，其國產(chǎn)突破得益于上海光源，它是一臺(tái)高性能的第三代同步輻射光源，光源能量在全世界位居第四。
國產(chǎn)質(zhì)子治療裝置是上海光源的“縮小版”，更是“升級(jí)版”?！拔覀冞@臺(tái)裝置產(chǎn)生的能量能夠滿足臨床治療需要，原理都是同步加速器，大小約為上海光源的二十分之一，區(qū)別在于一個(gè)用的是質(zhì)子，一個(gè)用的是電子?！标愔玖枵f。
作為服務(wù)老百姓的醫(yī)療產(chǎn)品，裝置還集成了許多醫(yī)療必需的治療系統(tǒng)，這是上海光源所沒有的。例如，筆形束點(diǎn)掃描技術(shù)將質(zhì)子束打在不規(guī)則病灶的邊緣和內(nèi)部區(qū)域，圖像引導(dǎo)與呼吸運(yùn)動(dòng)管理可以避免腫瘤隨著呼吸移動(dòng)而導(dǎo)致的誤差，等等。
不止于“0到1”的突破
不只是設(shè)備的“0到1”突破，更重要的是“1到100”的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
據(jù)了解，成本和治療效率決定了質(zhì)子治療裝置市場(chǎng)化的可能。該裝置計(jì)劃將建設(shè)成本降低到進(jìn)口裝置的80%，運(yùn)維成本降低到60%。另外，從投入臨床應(yīng)用開始，一臺(tái)質(zhì)子治療裝置通常在三年以后達(dá)到高效的使用狀態(tài)。
“需要接受放射治療的腫瘤患者有很多，但質(zhì)子治療能夠提供的服務(wù)在目前階段還是非常有限，我們必須選出其中能從質(zhì)子治療中獲益的病人。在現(xiàn)有的光子治療裝置已經(jīng)能獲得很滿意的療效和很低的副作用的情況下，我們不會(huì)優(yōu)先質(zhì)子治療?！标惣阉囌f。
腫瘤質(zhì)子中心“瑞金方案”即在首臺(tái)國產(chǎn)質(zhì)子治療示范裝置研制，以及瑞金醫(yī)院腫瘤質(zhì)子中心建設(shè)中總結(jié)凝練的智慧和經(jīng)驗(yàn)。包括質(zhì)子的裝置研制、產(chǎn)品升級(jí)、治療指南、運(yùn)行管理、經(jīng)營效益以及質(zhì)子中心籌建等各個(gè)方面，從臨床需求、應(yīng)用、驗(yàn)證、推廣等多個(gè)維度，形成腫瘤治療的系統(tǒng)性、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的推廣方案。
“我們不只是要做出一個(gè)設(shè)備，未來的目標(biāo)更是把質(zhì)子治療的可復(fù)制方案推廣出去，在核心技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)質(zhì)子治療裝置小型化，在診斷技術(shù)上形成一系列的配套標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范?！睂幑庹f，“腫瘤的發(fā)病率居高不下，患者跋涉千里來到上海負(fù)擔(dān)很重。未來，我們希望在一些地級(jí)市推廣建立小型的腫瘤中心，進(jìn)一步降低治療費(fèi)用?！?/span>
補(bǔ)充：
第一例受試者：垂體腺瘤復(fù)發(fā)患者
上午9時(shí)左右，第一例受試者開始治療。這是一位40歲的男性患者，因侵襲性垂體腺瘤經(jīng)鼻腔-蝶竇垂體病損切除術(shù)后出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)。由于復(fù)發(fā)腫瘤的解剖位置較特殊，周圍有較多關(guān)鍵危及器官，包括腦干，顳葉，視神經(jīng)和視交叉等，如何在控制腫瘤的同時(shí)，降低腫瘤周圍危及器官的受照劑量，從而減少放療所致毒性反應(yīng)，降低其出現(xiàn)輻照所致的第二原發(fā)腫瘤風(fēng)險(xiǎn)，是治療的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
而質(zhì)子放療由于其物理學(xué)特殊性，具有“布拉格峰”劑量分布，可以對(duì)腫瘤進(jìn)行爆破，并有效保護(hù)腫瘤周圍組織。同時(shí)，質(zhì)子放療可以降低患者因輻射所致的第二原發(fā)腫瘤風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)于年輕和兒童腫瘤患者來說非常重要?；谝陨蟽牲c(diǎn)、結(jié)合研究方案，團(tuán)隊(duì)認(rèn)為該受試者符合入組標(biāo)準(zhǔn)，適合進(jìn)行質(zhì)子放射治療。
治療前后45分鐘內(nèi)，瑞金醫(yī)院臨床技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過高精度患者定位和影像驗(yàn)證系統(tǒng)，質(zhì)子束流控制系統(tǒng)及筆形束點(diǎn)掃描技術(shù)，將受試者病灶定位，左右兩側(cè)入射野分別將腫瘤靶區(qū)分解為30和29層，質(zhì)子束流通過同步加速器后準(zhǔn)確進(jìn)入病灶，對(duì)每一層面的病灶進(jìn)行的“定向爆破”，通過計(jì)算機(jī)屏幕可以觀察到每個(gè)爆破層面由白變綠，提示該層面的已達(dá)到預(yù)期劑量。
第二例受試者：顱底脊索瘤復(fù)發(fā)患者
上午10時(shí)左右，第二例受試者進(jìn)入研究性治療。這是一位55歲男性顱底脊索瘤患者，他歷經(jīng)3次手術(shù)、一次放療，病情還是復(fù)發(fā)了。近10年間，3次手術(shù)治療后，仍出現(xiàn)蝶鞍區(qū)復(fù)發(fā)，說明單純通過手術(shù)，很難完整切除腫瘤，達(dá)到目的。同時(shí)，該患者在第一次手術(shù)后接受常規(guī)光子放射治療，但由于病灶鄰近大腦、腦干、顱神經(jīng)、血管等重要的組織器官，總照射劑量為50Gy/25Fx，未能有效控制腫瘤復(fù)發(fā)。因此，對(duì)于接受再程放射治療的患者，如何在保證腫瘤受到足夠放療劑量照射的同時(shí)，更好地保護(hù)周圍危及器官（顳葉，腦干及視交叉等）尤為重要。
瑞金醫(yī)院臨床試驗(yàn)課題組充分評(píng)估，對(duì)光子放射治療計(jì)劃和質(zhì)子放射治療計(jì)劃進(jìn)行比較，團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，質(zhì)子放療計(jì)劃在保護(hù)周圍危及器官和腫瘤靶區(qū)覆蓋范圍方面均優(yōu)于光子放療計(jì)劃，且符合入組標(biāo)準(zhǔn)。
治療前后60分鐘內(nèi)，醫(yī)院臨床技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過高精度患者定位和影像驗(yàn)證系統(tǒng)，質(zhì)子束流控制系統(tǒng)及筆形書點(diǎn)掃描技術(shù)，通過三個(gè)不同方向的入射野，分別將這例顱底脊索瘤患者的病灶分割為32、32和20層的薄片，質(zhì)子通過同步加速器后以的劑量強(qiáng)度到達(dá)準(zhǔn)確病灶，對(duì)每一層面的病灶進(jìn)行爆破。
由瑞金醫(yī)院放射治療研究醫(yī)生、影像科專家和醫(yī)學(xué)物理師組成的臨床試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，完成了首批入組受試者的質(zhì)子放射治療計(jì)劃優(yōu)化，腫瘤周圍危及器官包括顳葉、腦干及視交叉等均在病灶周圍危及器官安全限量范圍以內(nèi)，同時(shí)靶區(qū)覆蓋均達(dá)到臨床治療要求；和優(yōu)化的光子治療計(jì)劃相比，兩例受試者的質(zhì)子治療計(jì)劃有明確的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)。
兩例受試者治療結(jié)束后均無不適主訴，在研究人員陪伴下回到了研究病房。
利用質(zhì)子重離子在放射物理劑量分布和放射生物學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)的粒子放射治療，已成為國際的放療技術(shù)。目前，成功運(yùn)行的質(zhì)子重離子放療系統(tǒng)主要在以美國和日本為代表的發(fā)達(dá)國家。為打破歐美國家的技術(shù)壟斷，目前我國正大力進(jìn)行粒子放射治療裝置的自主研發(fā)。
