质子治疗行业深度分析
一、质子治疗概念及特点
目前常用的肿瘤治疗方法，基本上可概括为手术、放疗与化疗三种，彼此互补兼容。2008年统计资料表明，恶性肿瘤的治愈率已经达到了45%，手术、放射治疗、化学治疗的贡献率分别为22%、18%和5%。据统计，60%-70%的肿瘤患者，不论手术与否，都需要放疗。
质子治疗是放射线治疗的一种，肿瘤治疗中使用的放射线大体上分为光子线和粒子线。传统放射线治疗中所使用的X射线和伽马射线称为光子线。而质子线是把氢原子中的电子剥离，将原子核加速至高速形成的放射线，属于粒子放射线的一种。
质子治疗有如下特点：
1、对正常组织损害小
理想的放疗技术是只有肿瘤内有照射剂量，而肿瘤周围没有任何的照射剂量。质子射束基本上满足理想放疗技术的要求：可以达到既提高肿瘤控制率，又能够避免或减少肿瘤周围正常组织器官并发症的发生。
质子或重离子经由同步加速器，加速至约70%的光速时，离子射线被引出射入人体。射线在到达肿瘤病灶前，能量释放不多;到达病灶的瞬间，释放大量能量。这种被称为“布拉格峰”的能量释放，实现了对肿瘤的“立体定向爆破”，在杀灭肿瘤细胞之时，也有效保护正常组织，大大降低了放疗的毒副作用，而杀灭肿瘤细胞的能力比常规的光子射线高出3倍。
在用钴-60照射时，由于剂量随深度而下降，从而给辐照带来3个缺点：
①对较深处肿瘤，肿瘤前的正常细胞要受到比肿瘤处更大的剂量照射;
②肿瘤后部的正常细胞不可避免要受到相当大的剂量损伤;
③剂量有效利用率很低，不但浪费而且还要破坏肿瘤前后的正常细胞，这对深部小肿瘤尤为明显。
在用质子照射时，从曲线可以看出，曲线呈现先缓慢上升后变快，直到峰值(称为布拉格峰)，一过峰值即急速下降而趋于零。这种质子固有的物理特性为治疗肿瘤提供了十分理想的治疗方法，形成下述几种优点：①只要将峰值部分对准肿瘤病灶处，则肿瘤处接受到最大的剂量值，使剂量利用率大大提高，疗效也最好；②在肿瘤前的正常细胞包括皮肤只受到1/3至1/2左右的最大剂量值，即受到伤害的程度要比伽马或电子治疗时少；③在肿瘤后部的正常细胞或敏感器官基本上不受辐射从而不受伤害。可见，质子治疗能克服伽马与电子治疗所带来的弊病而成为治疗肿瘤的理想手段，而其根源都是源自质子的布拉格峰特性。
2、针对适应的症状效果明显
质子束以高能高速进入人体，穿透力强，能量可以自由控制调节使射束达到人体组织任意深度。对于有重要组织器官包绕的肿瘤，其它治疗方法束手无策，用质子治疗则显示出了其巨大的优越性。
目前质子治疗的适应症主要包括中枢神经系统肿瘤如脑转移瘤、垂体瘤、脑动静脉畸形、脑膜瘤、星形细胞瘤等；颅底肿瘤如脊索瘤、软骨肉瘤等;眼部脉络膜黑色素瘤、黄斑变性、眼眶肿瘤等；头颈部肿瘤如鼻咽癌、口咽癌等；胸腹部肿瘤如肺癌、肝癌、食道癌等；盆腔肿瘤如前列腺癌、子宫肿瘤及脊索瘤、软骨瘤等。
另外，质子治疗特别适用于儿童的患者，使其不留或少留后遗症。此外，质子治疗还可扩大到眼科黄斑变性和颅内静脉血管畸形等非肿瘤性疾病的治疗，可以预计其应用前景广阔。
3、精准度极高
由于质子的质量大，在物质内散射少，减少了对周围正常组织的照射剂量，从而提供了肿瘤治疗的精确度。传统放疗射线无法控制射程，而质子射线可运用自动化技术控制其能量释放的方向、部位和射程，可将Bragg峰控制在肿瘤靶区的边界，实现“定向爆破”。
4、放射治疗周期短
常规的放射治疗的疗程是2个月左右，而质子放射的疗程缩短为1-2个月，重离子放射甚至短至2周左右。
二、质子治疗行业市场情况
1、市场需求
(1)国际市场
IBA、Varian和Pronova预计全球需要的质子治疗室的数量如下图，目前全球已建成的质子治疗室约150间。(由于每个质子治疗中心拥有的治疗室数量不等，一般为1-5间)
从下图学术界的关注度可看出，质子治疗每年的学术发表数量近几年快速增加，关注度不断提高。
(2)中国市场
根据上海市卫生局有关资料统计分析，日前，我国自然人口中肿瘤发病率约为千分之二至千分之三，取其下限估计，我国每年至少有240万发病的肿瘤病人，其中适应放疗的病人约为100万人，约50万病人采用质子治疗技术治疗会具有更显著的疗效。考虑到区域、经济状况等因素，能接受质子治疗技术治疗的病人约有10万人，按照一个质子治疗中心，3个治疗室的标准，一个中心每年治疗1000人，则最少需要100个中心来满足这些患者的治疗需求。如果按照欧洲提出大约每1000万人需一台质子治疗装置，则仅中国也有上百台的市场需求量。如果再考虑到目前己存在的肿瘤人群、东南亚及港澳地区的求治病人以及眼科黄斑变性和颅内静脉血管畸形等适应于质子治疗的非肿瘤性疾病患者，质子治疗装置的市场空间更为广大。
2、市场供给
(1)国际市场
①质子治疗设备分布情况
近年来，越来越多的国家和地区在积极筹建和争取筹建质子治疗中心。根据PTCOG官方统计，截至2015年10月，全世界共有超过50个质子中心正在运营，详见文末2015年最新质子治疗中心情况。
目前国际上正在运行的、在建的及拟建的主要治疗装置，大部分为质子治疗装置，只有少量为碳离子或碳离子与质子兼用。可见质子治疗是当前国际上放射治疗比较现实和先进的主流装置。
截止2104年，全球已经质子治疗118195名患者，且近几年治疗人数在增加。
质子和重离子治疗患者数稳步上升
②质子治疗行业厂商情况
国际上质子治疗装置目前已经形成产业，已有多家提供服务公司，即比利时IBA，日本住友，日本三菱，日本日立，美国Varian、MEVION、ProNova、PROTOM等。
根据IBA数据，2014年质子治疗室运营和销售各家企业市场份额如下，其中IBA约占到市场份额的一半。
(2)国内市场
虽然建设资金巨大，质子治疗中心依然在全球迎来建设潮，中国也不例外，不包括香港和台湾在内，国内已建立2家质子治疗中心，2015年中，共有40多家医疗机构申请建设质子(重离子)治疗中心，既包括公立医院，也存在不少民营、国企资本。以下内容来源于网络，是部分国内正在运营和在建的质子(重离子)中心情况简介，有可能不全，供参考。
a、上海市质子重离子医院
上海质子重离子医院(复旦大学附属肿瘤医院质子重离子治疗中心)，医院由复旦大学附属肿瘤医院作为法人负责日常的运行和管理。医院位于南汇区周浦镇上海国际医学园西北部的国际医院功能区，已经正式开诊。
b、山东淄博万杰医院博拉格质子治疗中心(WPTC)
2004年12月20日，博拉格质子治疗系统投入临床使用，2005年6月12日，民营淄博万杰医院博拉格质子中心落成仪式隆重举行，是国内最早建成的质子治疗中心。
c、兰州中国科学院近代物理研究所(IMP-CAS)
中国科学院近代物理研究所及其控股公司兰州科近泰基新技术有限责任公司自主研发、制造的具有自主知识产权的医用重离子加速器，已通过了科学技术部、环境保护部、商务部、国家质量监督检验检疫总局组织的国家重点新产品认定，获颁国家重点新产品证书。
2009年7月19日成立“兰州重离子治癌中心”使用自主研发的重离子治疗装置。
d、北京质子医疗中心
位于中日友好医院，由民营长安信息产业(集团)股份有限公司与香港健昌集团有限公司出资，中日友好医院出地，共同兴建。2004年10月起因故停工。直至2008年初，中国泰和诚医疗集团有限公司和长安信息合作，才正式开始重建。目前正在建设中，预计2018年建成。建成后预计年收治肿瘤病人2000人。
e、301医院河北涿州质子治疗中心
2015年1月28日，质子治疗设备供应商IBA和河北涿州建康乔投资有限公司签署质子治疗中心建设合同。该中心将成为中国北部第一座质子治疗中心，位于距离北京30分钟车程的河北涿州。
预计2016年底建成，建成后将成为中国最大的质子治疗中心，每年可以治疗2000名肿瘤患者。
f、广州质子治疗中心
2014年IBA和广东恒健投资控股有限公司签署广州质子治疗中心建设合同，目前处于建设中。
g、天津空港经济区中美质子治疗和研究中心
Provision Healthcare已经与天津太山肿瘤医院签订合作协议，将成立一家位于自贸区内的质子中心。
耗资1亿美元的质子中心将由Provision和太山肿瘤医院共同拥有和经营，并命名为天津空港经济区中美质子治疗和研究中心。Provision的研发和制造业务部ProNova将为质子中心的3间治疗室提供SC360质子治疗系统。该项目计划于2018年初完工。
新质子中心还具有科研功能，主要针对中国北部未来质子治疗的发展进行临床科研。随着质子治疗的推广，双方还合作成立一家培训中心，专门培训医疗专业人士。
天津太山肿瘤医院位于天津自贸区空港经济区(Tianjin AirportEconomicArea-TAEA)，是中国第一家个体化肿瘤诊疗中心。致力于开展生物免疫治疗、骨髓移植和精确放疗这些精确综合癌症治疗。
h、上海瑞金医院肿瘤(质子)中心
2014年12月30日瑞金医院肿瘤(质子)中心建筑项目宣布正式开工，未来将在该中心投用的首套国产质子治疗装置研发也已启动，预计2016年底建成，2018年开展临床调试。将实现质子治疗装置的国产化、降低治疗成本、进一步满足患者需求。
i、江苏淮安质子治疗中心
质子治疗系统制造商Advanced Oncotherapy与英国信诺医疗公司(Sinophi Healthcare Limited)签订采购合同，即将在中国江苏省淮安市安装LIGHT质子治疗系统。
质子中心最多将有3间治疗室，建成后将成为淮安一家耗资2亿美元的肿瘤医院的一部分。项目建设预计2016年开始。
j、江苏质子重离子医院
2014年6月凤凰股份就投资质子重离子医院和有关单位签署了合作框架协议。
凤凰出资、南京市出地、江苏省肿瘤医院出医疗资源，已在南京江北新区划地百亩，启动筹备工作。
参与方之一的凤凰集团、凤凰股份已进军健康养老产业，2014年3月与江苏省人民医院、江苏仁医医院投资管理股份有限公司等医疗机构签订合作协议，合作内容包括健康管理、医疗救护、康复保健、健康养生、养老护理、技术研发、健康教育培训、专业图书出版等。
k、福建莆田质子治疗中心
民营企业艾普强(福建)医疗设备有限公司于2011年开始筹备建设中国莆田质子治疗中心，斥资47亿元，2015年开工建设，预计2019年建成投入使用。项目将建设成为集医疗、科研、预防、康复、教学、培训等功能为一体，立足中国，辐射东南亚，面向国际的三甲肿瘤专科医院，在技术、设备、管理、服务、环境等达到亚洲顶尖水平。
l、重庆质子治疗中心
2015年6月，海吉亚医疗集团将与重庆市沙区签约，投资约20亿元，引进肿瘤质子系统。为节省前期漫长的建设周期，该区将采取先租后建的方式快速注册医院，同时引进美国霍普金斯医院、梅奥医院、哈佛医学院和斯坦福大学医学院先进的技术和医疗人员。
m、徐州质子、重离子肿瘤医院
2015年6月，徐州市政府进行了关于建设市内首家质子、重离子肿瘤医院的可行性分析。
I、资金及技术来源
以中固医院投资管理(上海)有限公司作为项目的发起人，中信集团、建设银行提供项目资金支持，中信集团旗下中信富通金融租赁和建设银行旗下的建信金融租赁作为项目的融资平台。清华大学、浙江大学、日本国立放射医学研究所作为项目的技术支持，以及目前在徐州地区具备合作条件的医疗机构(四院或三院)作为先期病员资源的有效来源和徐州市委市政府对于项目的政策扶持，该项目的整体资源组合方式都将使该项目的实施具备了良好而坚实的条件。
II、基建及设备计划
质子肿瘤治疗系统主体由1个加速器和4-5个治疗室组成，重离子系统由1个同步加速器和三个治疗室构成。系统包括有能量调节系统、束流输送和偏转系统、磁栅控扫描系统、成像系统、真空系统、治疗计划系统和其他软件系统等。建筑所需土地约为80X120平方米，质子和重离子两期成套设备和配套设施建造安装总价格约19亿人民币。
III、建设进度及周期
分两期建设，第一期建设质子中心和200张病床，总投资6.5亿。建设期三年，运营后年收入为4.5亿元，年运行费用为1.5亿元。五年后建设第二期重离子中心和300张病床。
n、甘肃重离子肿瘤治疗中心
该项目由甘肃重离子肿瘤治疗中心由中科院近代物理研究所、甘肃荣华集团、武威市人民政府合作建设，于2012年宣布开工。
2015年12月23日，甘肃重离子肿瘤治疗中心中国首台自主研发的医用重离子加速器成功出束，实现了碳离子束的加速(每核子400兆电子伏)及非线性共振慢引出，达到了设计指标。甘肃的重离子肿瘤治疗中心在出束成功后，可以申请CFDA检测，检测达标后就可以开展临床试验，试验指标达标后就可以正式启用接受肿瘤患者的治疗了。据工作人员介绍，这个肿瘤治疗中心最早2016年就能对外开放。
此外，国内很多提供赴美医疗服务的企业或国外医疗服务企业国内分公司也提供质子治疗转诊服务。
总之，质子治疗技术优势明显，尤其对前列腺、视神经、肺、肝、中枢神经等接近敏感器官、不可手术、未扩散的肿瘤、儿科等疗效特别显著，有些国家已考虑立法儿科放疗必须使用质子治疗，市场空间大。
