粒子治疗开启精准放疗的全新时代！

山东第一医科大学附属肿瘤医院质子中心自 2023年11月开始将质子调强治疗用于临床病人，截止2025年1月7日累计治疗1030例患者，真正做到了我们期盼的未来已来，质子治疗开启精准放疗“质”的飞跃！ 随着二期工程的中子及重离子项目的封顶，中子、重离子项目预计2026年12月底开始投入临床使用 。质子、中子与重离子射线统称为粒子射线放疗，简称粒子治疗（ 英文全称为 Particle Beam Radiation Therapy ， 英文简称为 PBRT ）， 届时， 随着质子、中子、重离子的“三驾马车，并驾齐驱”， 精准放疗的全新时代即将到来！全面 实现我院放疗学科国际领先的突破性进展，惠及更多山东乃至全国的肿瘤患者不用出国即可享受国际最尖端的放疗技术！

图 1 山东 第一医科大学附属 肿瘤医院 （包括 质子 、重离子项目） 鸟瞰图

我中心引进并开始使用的是国内首台旋转束质子肿瘤放射治疗系统ProBeam，拥有超导回旋加速器技术和 360度旋转机架，可以实现多角度治疗，在保证患者治疗效果的前提下，能够有效缩短患者治疗时间；在建重离子项目采用兰州科进泰基公司产品，配置有碳、氢 、氧 、氦 四种粒子，2 个固定束治疗室，1 个旋转机架治疗室 ；硼中子俘获治疗 （ 英文全称为 Boron Neutron Capture Therapy, 英文简称为 BNCT ） 项目 采用中核粒子射频四极 ( 英文全称为 Radio Frequency Quadruple ，英文 简称 RFQ) 加速器 ，设计质子能量 2.6～2.8MeV ，旋转锂靶， 2 个水平束治疗室，1个垂直束治疗室，预计2026年12月底开始投入临床使用 。

为了更科学、严谨地开展治疗，质子中心成立了以于金明院士为组长，放疗学科、放射物理技术科专家团队组成的质子多学科诊疗小组，筛选适合接受质子治疗的适应症患者。大多数治疗完成及治疗中的患者，其肿瘤呈现出“肉眼可见”的 速度明显退缩。

对普通老百姓来说，最关心的可能是质子、中子和重离子治疗的效果如何？具体适用于哪些肿瘤病人？于金明院士表示，质子治疗是目前国际上最先进的放疗技术，被誉为放射治疗皇冠上的明珠。它能对肿瘤病灶进行精准“定点爆破清除”，治疗效果好、副作用小，能明显提高肿瘤患者的治愈率，改善生活质量。

原则上来说，适合常规放疗的患者都可以在质子治疗中获益。但是鉴于费用较高、资源有限，通常优先考虑预后更好、生存期更长的患者，如早期、局部晚期肿瘤患者，特别是儿童肿瘤患者，质子治疗能显著降低并发症风险，提升放疗后的生活质量。目前， 我们中心筛选患者需要从影像、病理、生化、分子基因检测等多个渠道充分掌握病情，并结合既往病史，对照诊疗指南和行业规范，综合考虑质子可能带来的临床获益，把有限的医疗资源用精、用好。

对于在建项目，硼中子俘获治疗的适应征为： ①恶性脑肿瘤复发 ， ②黑色素恶性肿瘤 ， ③恶性肺间皮瘤 ， ④多发性肝肿瘤 ， ⑤局部乳腺癌复发 ， ⑥多发性肺转移肿瘤 ， ⑦复发性直肠癌 ， ⑧膀胱肿瘤 等 。

重离子主要适用于对常规光子放射不敏感的肿瘤、乏氧肿瘤，如腺样囊性癌、恶性黑色素瘤、软组织肉瘤、 需要再程放疗的复发性肿瘤以及某些特殊部位的肿瘤。 图 2 直观的显示了光子、质子及重离子的差别与关联。

图 2 光子、质子及重离子的差别与关联

图 3 光子、质子及重离子的 剂量深度分布曲线图

我院质子治疗系统 ProBeam 设备概述 （图文）

图 4 质子 治疗室正面观

图 5 质子治疗系统 ProBeam 的多室布 局

图 6 加速器系统 AC250 回旋加速器

图 7 加速器系统能量选择系统

图 8 治疗实施系统旋转机架 及特点

图 9 工作环境 凹 室和治疗操作平台

图 10 操作区域与 Aria 信息系统和 Eclipse 治疗计划系统整合的工作流程

图 11 治疗操作区域治疗操作平台的组成

图 12 位置验证系统图像 及特点

图 13 位置验证系统图像

图 14 图像锥形束 CT

图 15 患者治疗数量的最大化治疗野自动分组

图 16 患者治疗数量的最大化束流申请和治疗实施计划

图 17 扫描治疗二代 IMPT 及优势

图 18 扫描治疗笔形束扫描的方法 及特点

图 19 扫描低中子产生率 及参数

质子治疗系统 ProBeam 独特性 概况 ：

① 紧凑，高效的回旋加速器

② 精确的治疗实施系统

③ 高度整合的工作流程

④ 影像系统是业内的金标准

⑤ 业内治疗患者量最多

图 20 美国顶级肿瘤治疗中心MD Anderson癌症治疗中心采用的 质子治疗适应证

下面根据 美国顶级肿瘤治疗中心MD Anderson癌症治疗中心 的推荐，介绍一下 采用的 质子治疗适应证 如下：

一、 乳腺癌

• 加速部分乳房照射

• 左侧或右侧，早期或局部晚期乳腺癌

二、 中枢神经系统肿瘤

• 成人全脑全脊髓放射治疗：原发性中枢神经系统肿瘤

• 预期长期生存的成人低级别胶质瘤和间变性少突胶质细胞瘤

• 选择性的脑膜瘤和 鞍区 肿瘤：大体积肿瘤，年轻患者，其他合并症(神经纤维瘤病，李- 佛美尼 综合征等)

• 复发病灶：对于脑部、胸部及腹部此前已接受照射的肿瘤病灶，质子治疗可减少因治疗复发病灶而对周围正常器官间再次照射的风险

• 质子调强治疗（英文全称Intensity Modulated Proton Therapy，英文简称 IMPT ） 适用于颅内脑肿瘤及近颅底的肿瘤, 如脊索瘤等。

三、 食管癌

• Ⅰ～Ⅲ期食管癌

• IMPT适用于食管癌

四、 胃肠道肿瘤

• 肝细胞癌、肝内胆管癌

• 孤立性结直肠癌肝转移

• 复发的，既往受过照射的疾病

• 任何年龄小于40岁，局部可手术治疗的疾病都有放疗指征

• IMPT仅推荐与呼吸 门控相结合 用于以上所列的适应证

五、 头颈部肿瘤

• 鼻腔和鼻旁窦肿瘤

• 鼻咽肿瘤

• 口咽肿瘤

• 眶 周肿瘤

• 颅底肿瘤

• 头颈部复发肿瘤或照射区域新发原发性恶性肿瘤 的再程放疗

• IMPT适用于所有的头颈部恶性肿瘤

六、 血液系统肿瘤

• 纵隔 淋巴瘤

• 全脑全脊髓放疗

• 椎旁区淋巴瘤

七、 儿童肿瘤

• 儿童脑肿瘤、颅外实体肿瘤和血液系统肿瘤的根治性治疗

• 再程放疗 保护紧邻靶区的危及结构/器官

八、 前列腺癌

• 局限期或局部晚期前列腺癌根治性治疗

• 合并单纯盆腔淋巴结转移的盆腔局部治疗

• 根治术后辅助或挽救性治疗

• IMPT适用于高危前列腺癌

九、 胸部肿瘤

• 非小细胞肺癌

• 术后合并双侧N2期病变的肺癌患者(肺门)

• 胸腺瘤

• 间皮瘤

• 胸部肿瘤复发(既往接受过放疗)

• IMPT适用于局部解剖复杂 或再程放疗 的局部晚期 非小细胞肺癌 的根治性治疗

由于硼中子俘获疗法（ BNCT ）与质子、重离子单纯外照射治疗略有差别，单独介绍如下：

与使用电离辐射束 ( 如 X 射线或碳离子 ) 的传统放射治疗不同， BNCT 是利用 热中子源 诱发 吸收硼的肿瘤细胞 发生 放射性同位素的裂变反应 ， 该疗法通过药剂将 10 B( 硼 10 ) 定向递送至肿瘤细胞，肿瘤细胞内富含硼的物质可以吸收 低能量（ ＜ 0.5 eV ） 中子束 （热中子） 裂变成 a （ 4 He ）粒子和反冲锂核（ 7 Li ），这些粒子在短距离（ ＜ 10 μ m ）内释放能量。单个细胞的尺寸约为 10 μ m; 因此，在单个细胞中发生了硼中子俘获反应（如图 2 1 所示）。

理论上， 10 B 可以选择性地聚集在恶性肿瘤细胞中， BNCT 用两个重粒子（ 4 He 和 7 Li ）选择性地 精确瞄准并 杀死肿瘤细胞， 由于 α 粒子和锂粒子的射程短，同时最大限度地减少对周围正常组织造成的损害 （如图 2 2 所示）。

图 21 硼 中子俘获反应

图 22 硼 中子俘获疗法选择性杀伤肿瘤细胞的机制

未来已来，将至已至， 中国正在发生前所未有的巨变 ——我们的 航天人正与“嫦娥”为伴，在“北斗”引领下入住“天宫”， 取回月壤， 遨游星辰大海； 我们的 潜航员 正和“奋斗者号”一起漫步马里亚纳海沟，在地球最深处和万物对话，探索生命奥秘；我们的高速公路纵横神州大地，总里程超过 16 万公里，稳居世界第一；我们的“复兴号”动车组，正风驰电掣，连接起一座座繁华都市，一片片美丽乡村 ；我们的低空飞行器，引燃我们每个人心中自由飞翔的梦想变成现实 …… 我们 “ 山肿人 ” 将用赤诚之心，立足山东、引领全国、面向东北亚，让更多 肿瘤患者在济南 就能享受到国际上最高端的肿瘤治疗技术和更高质量、更高水平、更高层次的医疗服务！

参考文献：

1 、《改革创新｜山东省肿瘤医院质子中心开启临床治疗 济南国际医学中心迎来“质”的飞跃》原载于 2023 年 11 月 9 日《济南日报》 A8 版）

2、《 中国肿瘤粒子治疗的最新进展与未来展望》 原载于 让你更懂肿瘤治疗 放疗说 2023-10-25 06:00 发表于北京

3 、瓦里安 ProBeam 质子系统技术介绍

4 、 ( 美 )Steven J. Frank ， ( 美 )X. Ronald Zhu 主编；傅深，李左峰，周光明主译 . 质子治疗：适应证、技术与疗效 [M]. 北京：人民卫生出版社， 2023.5

5 、 《 未来已来》诵读：雅风作者：佚名 相之韵朗诵艺术团 2022-11-19 09:02 发表于安徽

6 、 He, H., Li, J., Jiang, P. et al. The basis and advances in clinical application of boron neutron capture therapy. Radiat Oncol 16, 216 (2021).

7 、 孔琳 , 陆嘉德 . 突破与挑战 : 恶性肿瘤质子重离子放疗的临床应用与进展 [J]. 国际肿瘤学杂志 , 2024, 51(07): 417-423.

致谢 ：谨此致谢山东第一医科大学附属肿瘤医院 放射物理技术科朱健教授提供质子治疗相关统计数据； 中子重离子筹建办公室主任穆向魁教授提供中子及重离子项目相关技术数据； 党（院）办公室任秀老师提供 山东第一医科大学附属肿瘤医院（包括质子、重离子项目）鸟瞰图 。