质子治疗中心的经济效益和治疗前景
上海质子重离子医院编者按，我们译成中文的《质子放射治疗及广泛临床应用的途径综述》分五篇，今日继续发布第五篇《质子治疗中心的经济效益和治疗前景》，供读者参考和讨论。
主讲专家：Niek Schreuder医生 简历
Niek Schreuder医生是美国Provision质子中心首席物理师，从1993年开始参与质子治疗，参与7家质子中心的的建立和初期设备调试以及患者治疗，为6家新成立的质子中心的肿瘤放疗医生、物理师、药剂师和理疗师提供培训;曾经组织CAMPEP认证的物理培训课程并授课;目前担任PTCOG教育委员会的副主席，该教育委员会组织PTCOG每年的培训讨论会。
Niek Schreuder医生在粒子治疗领域拥有25年的丰富经验，目前就职于美国Provision质子治疗中心并担任副总裁及首席医疗物理师。Niek Schreuder医生是美国放射学委员会(ABR)认证的医疗物理学家，他在放射疗法的所有领域，以及医疗物理学团队管理和放射疗法专业医疗人员培训方面都有着深厚的经验。
Niek Schreuder医生曾在美国ProCure质子治疗中心(ProCure Treatment Centers)担任首席医疗物理师，并参与美国中西部质子放射学院(MPRI)的设计建造及运营，他也曾在南非iThemba实验室(前国家加速器中心)负责质子治疗，中子治疗及X光治疗的设备运营。Niek Schreuder医生曾著作及合著40余篇同行评审刊物，并在国内外大会上发表60余次演讲。
Niek Schreuder医生加入并积极参与以下专业机构的工作：
美国医学物理学家协会(AAPM)
美国放射治疗及肿瘤学会(ASTRO)
北美肿瘤质子治疗协作组(PTCOG-NA)
肿瘤质子治疗协作组(PTCOG)
以下是Niek Schreuder医生《质子放射治疗及广泛临床应用的途径综述》第五篇《质子治疗中心的经济效益和治疗前景》，英文原文PPT由Niek Schreuder医生本人提供并授权CPTN编译中文和发布。
七.质子治疗中心的经济效益
质子治疗设施必须克服的主要障碍之一是成本。这些设施的成本往往是由采用设备的大小和设施开发所花费的时间决定。近年来，几家公司开始研发更为紧凑的治疗设备系统，由此可以在工厂进行预组装，然后在现场进行安装，这样就大大缩短了安装所需时间。Mevion公司研发了一台紧凑型单室治疗系统，其中加速器被安装在旋转机架上。IBA公司研发了采用有限转角机架加专用回旋加速器的专用单室治疗系统。Protom和日立也研发了这种类似的有限角度的机架，但他们使用的是同步加速器来加速质子。最初由瓦里安，IBA，住友，三菱等公司研发的传统大型治疗系统目前仍然在进行市售，这些设备通常由较大的学术研究机构购买。虽然这些大型的治疗设备采用传统的设计，但是他们都配备了最新的技术，例如CBCT和PBS。
2000年初，研发人员采用ACCEL技术(2005年 被Varian收购)建造了第一台超导回旋加速器，超导技术的应用就正式进入了质子治疗领域。自那时以来，几家公司已经开始研制超导同步回旋加速器以减小加速器的尺寸和成本。如Mevion的同步回旋加速器，重量小于20吨。表1列出了常见的商业用途回旋加速器和同步回旋加速器。IBA C230设备是室温的同步回旋加速器，且已经在世界范围内大多数的IBA设施进行安装使用。
ProNova Solutions是最新的质子治疗系统制造厂商，现在正在研发一台紧凑型治疗系统，该系统采用超导磁体的360度旋转机架，大小几乎是传统机架的三分之一。ProNova治疗系统是在印第安那大学回旋加速器中心所研发的束流线的技术基础上进行开发[40]。每个治疗室采用独立的能量修正系统，使治疗室独立于主束流产生系统，实现不同治疗室之间快速的束流切换(小于3毫秒)。
美国诺克斯维尔的 Provision质子治疗中心(PCPT)是一家先进的质子治疗中心，配备传统的IBA治疗系统，并有三间质子治疗室。PCPT也购买了第一套ProNova SC360治疗系统，与IBA治疗系统被安装于同一建筑物中。SC360系统已于2016年12月通过了FDA认证。PCPT计划于2016年年底使用SC360治疗系统开始治疗患者。PCPT建筑布局图见图9。从平面图来看，传统的IBA治疗系统和ProNova治疗系统的占地面积差异显而易见。
八、质子治疗的前景
质子治疗的未来非常乐观。PBS在临床治疗上的直接积极作用无可非议。1996年第一位患者在瑞士保罗谢尔研究取得了明显的治疗效果[41]，当PBS在全球范围内广泛应用于临床时，这种治疗作用就显得更为明显。荷兰格罗宁根大学医学中心(UMCG)的临床团队在Hans Langendijk博士的领衔下，成功实现了PBS技术在临床实践中的应用。他们团队在UMCG针对质子治疗的需求进行了一次深入的调查研究，通过分析在UMCG接受治疗的患者队列研究结果，分析回顾了正常组织并发症的发生率[42]。图10是在UMCG基于质子治疗系统预测未来PBS利用率的条形图(Langendijk博士许可转载)，这个治疗系统目前还在建设中[42]。有意思的是75%使用PBS技术是为了预防并发症和继发性癌症。只有计划治疗病例总数的20%的患者的治疗目的主要是对肿瘤更好的局部控制，而仅仅只有5%是针对标准适应症的治疗。在PBS技术实现临床应用之前，质子治疗或多或少都被运用于治疗标准的适应症。换言之，图10中所列的标准适应症与图6虚线左侧所列适应症相同。这就意味着，PBS潜在的临床作用已经远远超出了质子治疗早期所期望或预测的那样。
九、结论
Wilson在1946年首先提出了用加速质子进行放射治疗肿瘤的概念[5]，首例质子放射治疗案例是在1954年的LBL[6]。经过许多同行在粒子放射治疗领域多年的不懈努力，我们最终达成一个共识——质子治疗可以大规模用于全球范围内临床实践。这个过程发展非常迅速。亚瑟o叔本华(1788-1860)认为所有的真理都必须要经过三个阶段。在第一阶段被冷嘲热讽;在第二阶段被强烈反对;到了第三阶段，却被视为不证自明。我们的观点是PBS的临床应用加上许多先进技术，使质子治疗能够达到叔本华理论的第三阶段。我们将会看到今后几十年内质子治疗数量的迅猛增长。这种质子治疗利用的增长将降低费用，降低建造时间甚至更多。PBS技术的临床应用充分利用了质子加速器的束流潜能，以便追求提高治疗效率。作者认为PBS对肿瘤治疗的效用将会明显超过目前的IMRT技术。将PBS大规模应用于临床实践是自1896年伦琴发现X射线以来，放射治疗技术发展过程中的关键点。
