治癌神器那些事：医用重离子技术发展简史

上世纪70年代美国开始初步探索

重粒子线治疗最初的临床探索是在美国进行的。上世纪70年代，美国的劳伦斯伯克利国家实验室开始将氖离子束应用于临床探索，获得了不少新知。但在1993年由于资金困难和设备老化的原因，终止了探索性研究。

1984年　世界第一台医用重离子设备放医研“HIMAC”建设计划启动

日本国立放射线医学综合研究所（以下简称放医研）早在1979年就开始了质子线癌症治疗的临床研究。由于美国在初步探索中发现了重离子对癌细胞生物学效应更好等特征，同时重离子设备可能兼容质子，作为国家《第一个抗癌十年综合战略》中重要的一环，日本于1984年在放医研（日本千叶县）开始筹建世界上首台医用重离子设备HIMAC。

1994年　放医研正式收治肿瘤患者

人类有史以来为战胜癌症做出的最壮绝努力，总投资超过400亿日元，集合东芝、日立、三菱、住友四大知名企业的设备制造能力，历时近10年，占地125乘以65平方米的放医研HIMAC，从1994年开始正式收治肿瘤患者。

在此之前，放医研科研人员对质子以及其它带电离子的疗效进行了大量基础性研究，最终选择了生物学效应最好、剂量分布最佳的碳离子进行难治性肿瘤治疗。放医研在积累治疗成绩的同时，还同时进行着提高照射技术和以推广普及为目的的小型化医用重离子设备研发。

2003年　放医研医用重离子技术被日本国家批准为『高度先进医疗』

截至2001年放医研治疗患者人数累计超过1000名，2003年医用重离子技术被日本厚生省厚生劳动大臣批准为『高度先进医疗』。

2010年　第二代小型化医用重离子设备开始投入治疗

随着重粒子线治疗的有效性的呈现，为了满足全国癌症患者的治疗需求，2010年群马大学附属医院建成了第一台第二代小型化普及型医用重粒子线设备，设备投资减少一半以上，占地面积也约为放医研HIMAC的三分之一左右，在重粒子技术普及方面迈出了关键性一大步。

2016年　第三代医用重离子关键设备超导旋转机架在放医研落成

为提高治疗安全性并达到最佳疗效，旋转机架是必须设备。质子线360旋转机架成为全球质子治疗中心标配，但重离子实现技术难度更大，直到2016年，在放医研和东芝多年持续不懈的努力下，全球首台超导医用重离子旋转机架落成。

在此之前，放医研也相机攻克了三维扫描、呼吸门控等关键技术，这标志着医用重离子技术走向成熟，是实验性研究阶段走向临床应用阶段的重大里程碑。　　

2017年　放医研公布次世代医用重离子设备『量子刀』研发计划

2017年，在日本国立放射线医学综合研究所迎来60年华诞之际，放医研向外界公布和东芝、日立、三菱、住友四家企业联合攻关次世代医用重离子设备『量子刀』的重大消息。其研发关键在于，采用激光等离子技术替代目前医用重离子设备中体积最大、耗资最多的同步加速器部分。

最乐观的估计整个研发至少耗时十年，部分业界专家认为可能需要二十年甚至更长的时间。研发成功虽然对医用重离子设备的疗效不会起到太大改变，但可能将设备占地面积缩小到20乘以10平方米，设备投资也将大幅减少，将对医用重离子技术的全球普及起到决定性作用。

目前，日本共有五家重离子治疗设施投入使用，共治疗了15000多名患者（截至2016年5月），其中放医研一家收治患者占全球重离子治疗例数的70%以上。

重粒子线治疗正在全球癌症治疗上占据越来越重要的地位。

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