中國核技術(shù)網(wǎng)訊：在當(dāng)前的癌癥治療中，放療與手術(shù)、化療是主要的手段，其中放療無論在單獨(dú)應(yīng)用還是與其他治療腫瘤手段的聯(lián)合應(yīng)用中，都占有重要地位。
一直以來，中核集團(tuán)積極響應(yīng)和落實(shí)“健康中國”戰(zhàn)略，發(fā)展核技術(shù)治癌，不斷提高放療的先進(jìn)性。無論是放療發(fā)展的質(zhì)子治療、BNCT領(lǐng)域，還是當(dāng)前放療主流手段伽瑪?shù)兜?ldquo;心臟”——醫(yī)用鈷60，中核集團(tuán)都扛起了核技術(shù)治癌的研發(fā)重任：三種治療手段適用于不同惡性腫瘤，中核集團(tuán)旨在讓病人能夠選擇最適合自己的治療方案。
質(zhì)子治療：為患者量身定制的“深水炸彈”
質(zhì)子治療被看作是未來最有發(fā)展前景的治癌手段之一。今年年初，罹患癌癥的世界羽壇最佳男單之一、馬來西亞羽毛球名將李宗偉，通過質(zhì)子治療重返訓(xùn)練場的消息，使得質(zhì)子治療又一次進(jìn)入了大眾的視線。
質(zhì)子治療，這項(xiàng)聽起來“高大上”的醫(yī)療技術(shù)，其實(shí)在業(yè)內(nèi)已是炙手可熱。
傳統(tǒng)的放療手段多數(shù)是利用x射線來殺死癌細(xì)胞，在殺死癌細(xì)胞的同時，會誤傷到周圍的正常細(xì)胞，對器官造成損傷。
而質(zhì)子重離子治療則使用質(zhì)子或重離子粒子對惡性腫瘤進(jìn)行放射治療，它的優(yōu)勢在于利用質(zhì)子或重離子束精準(zhǔn)的傳輸特性為患者的治療方案進(jìn)行“量身定制”，通過精密儀器將照射劑量精準(zhǔn)地定位在腫瘤位置，如“深水炸彈”一般，到達(dá)一定深度接近目標(biāo)時進(jìn)行“定點(diǎn)爆破”，射程前段釋放極少能量，經(jīng)過“定點(diǎn)”后能量迅速減小，將前后兩端正常組織收到的劑量減小到最低值，從而以最小副作用，取得最好“殺敵”效果。
作為目前最為尖端、前沿的放療技術(shù)，質(zhì)子治療綜合了多種先進(jìn)技術(shù)和學(xué)科，其系統(tǒng)涉及計算機(jī)技術(shù)、生物物理、醫(yī)學(xué)、放射治療學(xué)、精準(zhǔn)機(jī)械設(shè)計等學(xué)科，加速器工程又包括了很多高精尖技術(shù)，是一個難度很大的高科技多學(xué)科的集成系統(tǒng)。
質(zhì)子治療被認(rèn)為是當(dāng)前粒子治療的主流技術(shù)，目前世界質(zhì)子治療產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢，全球約70余家質(zhì)子治療中心營業(yè)，主要分布于美國、日本和歐洲，另有40余個質(zhì)子中心正在建設(shè)中。美國、歐洲因起步早、技術(shù)成熟，已走在全球質(zhì)子治療的前沿。
質(zhì)子治療在我國起步較晚，嚴(yán)重滯后于發(fā)達(dá)國家水平。隨著大健康產(chǎn)業(yè)和高端制造業(yè)在國家戰(zhàn)略層面重視程度日益深入，質(zhì)子治療設(shè)備作為高端制造業(yè)，關(guān)系著我國的核心競爭力。
我國大陸目前只有兩家正式開業(yè)的醫(yī)用質(zhì)子治療醫(yī)院，分別位于上海和山東，整套設(shè)備全部從國外引進(jìn)。由于全套設(shè)備均由國外引進(jìn)，設(shè)備購置、運(yùn)行維護(hù)、備品備件和技術(shù)支持成本較高，治療費(fèi)用平均約為27.8萬元。
這兩家質(zhì)子治療中心為我國推進(jìn)質(zhì)子治療創(chuàng)造了條件，但也存在經(jīng)濟(jì)性低、人才短缺、數(shù)量較少、流程復(fù)雜、亞洲人與歐美人效果差異等幾方面限制。
為了更快推動質(zhì)子治療的國產(chǎn)化進(jìn)程，中核集團(tuán)決定采取“兩條腿走路”的方案。一方面積極推進(jìn)自主研發(fā)，一方面通過引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備，再消化、吸收、創(chuàng)新，反哺自主研發(fā)。
在北京市西南郊房山區(qū)的一個小鎮(zhèn)里，我國核科學(xué)技術(shù)的發(fā)祥地——中核集團(tuán)原子能院就坐落于此。我國第一臺回旋加速器就在這兒誕生。致力于造福廣大患者的質(zhì)子治療加速器——230MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器也在這里研制。
十年前，中核集團(tuán)首席專家、中國原子能科學(xué)研究院回旋加速器研究設(shè)計中心主任張?zhí)炀艚ㄗh研究230MeV回旋加速器、通過基礎(chǔ)研究立項(xiàng)啟動設(shè)計工作，推動超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器應(yīng)用到我國醫(yī)療事業(yè)中，著手開展質(zhì)子治療設(shè)備的預(yù)先研究。
2013年，中核集團(tuán)“龍騰計劃”一期立項(xiàng)研究質(zhì)子治療的關(guān)鍵技術(shù)；2016年，230MeV超導(dǎo)回旋加速器樣機(jī)建造獲批；2018年，加速器核心部件——高頻腔系統(tǒng)通過源地驗(yàn)收，標(biāo)志著中核集團(tuán)全面掌握該加速器設(shè)計和制造技術(shù)。目前，該設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入整機(jī)總裝和測試階段。
中核集團(tuán)探索質(zhì)子醫(yī)療國產(chǎn)化的另一條路是通過示范項(xiàng)目帶動產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化，為此，中核質(zhì)子科技發(fā)展股份有限公司在2016年6月應(yīng)運(yùn)而生。
2018年9月，中核集團(tuán)首個質(zhì)子治療示范工程項(xiàng)目在天津?yàn)I海正式開工建設(shè)，該項(xiàng)目由中核集團(tuán)和天津?yàn)I海新區(qū)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司共同投資，項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)在天津市腫瘤醫(yī)院濱海院區(qū)，計劃于2021年具備臨床試驗(yàn)條件。
“中核集團(tuán)堅持質(zhì)子治癌自主化、國產(chǎn)化的最終目標(biāo)是讓普通老百姓能從中獲益。” 全國政協(xié)委員、中核集團(tuán)原子能院黨委書記萬鋼在接受記者采訪時表示。
硼中子俘獲療法：精確捕捉癌細(xì)胞的腫瘤殺手
除了質(zhì)子治療，硼中子俘獲療法（BNCT）因其能精準(zhǔn)、高效治療癌癥，也被視為未來腫瘤放療的重要選擇之一。
“BNCT有其他放療手段無法取代的治療效果和發(fā)展優(yōu)勢。”中核集團(tuán)科技帶頭人、中國原子能院科技委主任柯國土認(rèn)為，“BNCT，先把一種摻硼元素的藥物輸入人體，待硼元素積聚到癌細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)數(shù)量時，再用中子束加以照射，精確“追蹤”癌細(xì)胞并一舉摧毀。”據(jù)他介紹，BNCT這種二元靶向治癌新技術(shù)，基本上可以做到治療效果最大化和副作用最小化，因此有人也稱其為癌癥終極療法。
中核集團(tuán)是同時擁有BNCT和質(zhì)子治癌兩種先進(jìn)放射線療法的技術(shù)發(fā)源地。2010年初，在周永茂院士主持下，中核集團(tuán)在我國微堆基礎(chǔ)上，建成了世界首臺醫(yī)用中子照射器。
“這臺設(shè)備操作十分簡單、穩(wěn)定，就像‘傻瓜相機(jī)’一樣，并具備超高的安全性和經(jīng)濟(jì)性，更加有利于日后在醫(yī)院進(jìn)行推廣與使用，解決了BNCT中子源問題。”柯國土介紹說。
然而，對于BNCT的研究，我國大陸與國際上先進(jìn)國家相比還處在起步階段，并面臨著一系列的發(fā)展問題：一是軟件與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，二是藥物與檢測手段。
當(dāng)前BNCT所需含硼藥物的自主研發(fā)在我國進(jìn)展十分緩慢，更多的是依賴國外引進(jìn)，對含硼藥物研發(fā)并沒有給予更多重視。另一方面，病患癌細(xì)胞中硼濃度測量手段還繼續(xù)更新。我國目前采用血液取樣的方式，無法對濃度進(jìn)行精確把握。國外此前嘗試并建立了18F-BPA——PET應(yīng)用技術(shù)，大幅提升了硼濃度測量的準(zhǔn)確性，此方法在國內(nèi)也可進(jìn)行進(jìn)一步的試治研究。
在柯國土看來，目前中核集團(tuán)完全具備開發(fā)中子俘獲療法所有必需的技術(shù)基礎(chǔ)。開發(fā)多學(xué)科交叉、多技術(shù)集成的BNCT技術(shù)，科學(xué)組織管理是主要的。
此外，據(jù)柯國土介紹，目前世界正在關(guān)注治癌手段的聯(lián)合使用，聯(lián)合化療與放療已取得明顯的更高療效。近期BNCT聯(lián)合X-刀、質(zhì)子刀的使用，同樣展示出高于BNCT單一使用的療效，因而放療的聯(lián)合使用為癌癥醫(yī)治提供了多種潛在高效途徑，創(chuàng)新與推廣放療治癌刻不容緩。
“開展國際合作也是BNCT發(fā)展的路徑之一，”柯國土透露，“BNCT用的反應(yīng)堆本身就具有尺寸小、安全性高的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在我們正在對反應(yīng)堆進(jìn)行技術(shù)改造，試圖建造核醫(yī)療船，將它開往世界各地進(jìn)行研究與醫(yī)療，未來也可能將成為國際醫(yī)療救助的新選擇，造福全地球。”
伽瑪?shù)叮憾髿⒛[瘤細(xì)胞的神奇“手術(shù)刀”
伽瑪?shù)蹲鳛橹髁髦伟┦侄沃唬芏嗷颊叨歼x擇它來治療癌癥。
伽瑪?shù)吨委熢O(shè)備有著成熟的臨床使用經(jīng)驗(yàn)，它可以像手術(shù)刀一樣準(zhǔn)確地一次性摧毀病灶，是能夠無創(chuàng)傷、無出血、無感染、無痛苦、迅速、安全、可靠治療癌癥的神奇設(shè)備，是放療領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛，療效最穩(wěn)定的治療機(jī)。
世界上第一臺伽瑪?shù)队?967年研制成功，上世紀(jì)90年代初，伽瑪?shù)侗灰胫袊壳百が數(shù)冻蔀榱藝鴥?nèi)使用最早，積累病例數(shù)最多的大型放療設(shè)備，其適應(yīng)癥十分廣泛，對頭部腫瘤、體部腫瘤及其他腦部疾病均有療效。
“伽瑪射線非常厲害，它的能量直達(dá)病灶，讓病人可在短時間內(nèi)深切感受到病情的好轉(zhuǎn)，有了治愈的希望，同時還能盡量減少對病灶以外的健康細(xì)胞的傷害。我們醫(yī)生都叫它‘神奇的伽瑪?shù)?rsquo;”。火箭軍總醫(yī)院伽瑪?shù)对\室主任胡澤勇在談到伽瑪?shù)对谂R床的應(yīng)用時表示。
由于伽瑪?shù)秾儆谝朐O(shè)備，放射原料和外機(jī)成本價格過高，普通老百姓看病難的現(xiàn)象較為突出。這一問題在1994年得以解決，世界上第一臺旋轉(zhuǎn)式伽瑪?shù)对谥袊钲谡Q生，隨后實(shí)現(xiàn)了伽瑪?shù)对O(shè)備的國產(chǎn)化。
但伽瑪?shù)兜纳衿婺Яχ饕獊碓从谒?ldquo;心臟”——伽瑪射線，也就是醫(yī)用鈷60，長久以來被國外壟斷，直到被中核集團(tuán)打破這一現(xiàn)狀。
醫(yī)用鈷源的研發(fā)是伽瑪?shù)秶a(chǎn)化的關(guān)鍵。想要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，就先要搞定鈷60國產(chǎn)化。鈷60的生產(chǎn)由重水堆中子輻照實(shí)現(xiàn)，根據(jù)用途分為工業(yè)鈷60、醫(yī)用鈷60。與工業(yè)鈷60不同，醫(yī)用鈷60的比活度要求更高。
中核集團(tuán)秦山三期從加拿大引進(jìn)坎杜重水堆，讓中國成為了國際上少數(shù)擁有鈷60生產(chǎn)能力的國家。2010年5月27日，中核集團(tuán)首次成功利用重水堆批量生產(chǎn)鈷60同位素，隨即中國同輻、中核高通、秦山核電、中核北方、上海核工程研究設(shè)計院等單位，馬不停蹄地開始了醫(yī)用鈷60的國產(chǎn)化研究。
2017年4月15日，我國首批醫(yī)用鈷調(diào)節(jié)棒正式入堆投入生產(chǎn)。目前，我國國產(chǎn)化醫(yī)用鈷60的研制已經(jīng)到了攻堅克難的關(guān)鍵階段，預(yù)計首批產(chǎn)品將在2019年投放市場。
“醫(yī)用鈷60具有重要的社會意義和良好的經(jīng)濟(jì)效益，秦山核電兩臺重水堆未來每年可預(yù)期向市場提供至少50萬居里醫(yī)用鈷60，不僅能夠促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還能推動國產(chǎn)伽瑪?shù)对O(shè)備進(jìn)入國際市場，市場前景廣闊。”中國同輻股份有限公司董事長、黨委書記孟琰彬說。
(中國核技術(shù)網(wǎng) 責(zé)任編輯：蘇澤)
