德国医疗日记之解密质子设备核心构造与原理

医谷编者按：随着各种“癌”对人类的不断袭击，质子治疗越来越成为更多患者的不二选择，对于我国质子治疗的发展新动态，从上海质子重离子医院成功完成首例临床试验到上海瑞金医院肿瘤质子中心项目获批，从深圳前海中天克成投资公司与法国居里研究所签署合作协议，将世界顶级肿瘤医疗机构法国居里研究所引入深圳，到北京301医院拟在河北涿州建设一个亚洲最大的肿瘤治疗中心，医谷都做过多次深入报道。昨日，医谷网站上刊登了《德国医疗日记之中国患者质子治疗全程》一文，真实记录了一位国内病人在德国做质子治疗的全过程，而作为被称为“治癌神器”的质子治疗设备，它的核心构造是怎样的？它是怎么运作的？独特优势到底在哪里？我们知之甚少，下面小编分享这篇文章与大家一起揭秘。

今天，我们终于要走进质子设备的“心脏”，参观其设备内部的核心构造了。这是被高度保密的场所，外人很难参观，更不用说拍照和录像了。经过携康长荣与院方慕尼黑质子医院（RPTC）以及设备方瓦里安的多方协调，我们才得以在设备例行停机检修时，走进了质子治疗设备的旋转机架和加速器。

质子治疗室，质子治疗设备的最前端，工作人员在给我们讲解演示质子设备是如何治疗的。图中背景圆形中的蓝光是设备发出的，显得科技感十足。患者治疗时要躺在图中黑色架子上的固定器具上。

质子和重离子治疗被国内媒体称为“治癌神器”。所谓质子，就是指氢原子剥去电子后带有正电荷的粒子。氢原子通过加速器高能加速，成为穿透力很强的电离放射线，这就是质子放射线，然后精确控制下摄入人体。质子治疗是放射疗法的质的飞跃。与传统放射治疗所使用的X射线等光子束相比，质子治疗的最大优势就是能够减少对正常组织的辐射，同时对病灶部位给足剂量。

我们走进了三层楼高的旋转机架，从这里开始就是外人不能进入的质子治疗设备的“后台”了。治疗时，这个机架在运行中会匀速旋转，并和治疗时内旋转的设备同步相连。

质子之所以如此神奇，就是因为其物理特性，其突出的优点就是质子在人体中的能量衰减，会快速上升形成一个峰值 （通常称为Bragg峰），然后急速下降到零。质子治疗时将峰值部分对准肿瘤病灶处，肿瘤处受到最大的照射剂量，肿瘤前的正常细胞只受到1/3到1/2的峰值剂量，肿瘤后部的正常细胞基本上不受到任何伤害。这种物理特性决定质子治疗比电子与伽玛射线、X射线要好。

为了能够拍摄到旋转机架的全貌，我们要爬上三层楼梯，这是工程师维修时走的通道。当三层楼高的旋转机架轰然转动时，场面颇为壮观。质子和重离子设备因为其投资巨大与科技尖端，常常可以看出一个国家肿瘤治疗的综合实力。目前，世界范围内的质子和重离子治疗强国是德国、日本和美国。质子治疗技术在全球发达国家中的发展可谓突飞猛进。至2013年，全球已经建成四十余家质子治疗中心，目前在全世界已有12万人接受过质子治疗。

这是RPTC院方发给我们的辐射检查设备，有点像BP机，这是我们进入质子加速器前，所必须佩带的。一旦辐射超标，就会响起警报，上面的数字也会显示辐射的级别。国内很多患者甚至医疗从业人员对质子和重离子的辐射很不了解，各种谣言很多，有的媒体甚至说五公里内辐射大到无法正常生活。其实，在我们参观时，正常的工作区域和治疗室都是非常安全的，即使我们到了有可能辐射最大加速器重，乃至刚刚停机检修的加速器的某些高危区域中，辐射警报器都没有响，而且没有辐射数字显示。可见，质子在辐射方面还是比较安全的。

院方的工程师带我们走进了质子加速器内部，这是质子真正的心脏了。质子治疗的加速器分为是同步加速器和回旋加速器。质子治疗的整个系统就是靠这里的加速器把离子加速到接近光速70%左右，再通过导引系统引导到刚才我们参观过的治疗室，经过治疗头控制束流，再通过定位系统，用这个束流来照射肿瘤。

质子照射分为散射法和笔形束两种。散射法是把束流扩展形成比较大的束流斑能够比较快地把肿瘤涂抹掉，治疗时需要一个和肿瘤性完全一样的模块，通约束束流的模具来照射。另一种笔形束的束流仅有3毫米，直接通过喷口XY的偏转来控制，对肿瘤进行照射。笔形束对于头颈部的治疗非常好，可以做质子调强，更精确，更安全。因为中枢神经系统的肿瘤治疗，容不得太多的误差。

据核物理专家、携康长荣董事长顾欣介绍，现在包括美国、日多数的治疗中心，绝大多数的照射方式都是散射法，现在有些国家拥有笔形束照射的治疗中心，也往往只做固定脏器的治疗，对移动脏器的治疗还是得用散射法。而现在我们参观德国慕尼黑质子治疗中心（RPTC）拥有呼吸暂停的专利技术，能把呼吸暂停一分钟，使脏器就固定不动，再通笔形束进行照射，就能够做肝肺上多发的肿瘤。这也很多中国晚期的肿瘤患者，日本质子医院接收不了，而德国能够收的原因了。

来源：私人医生