中国肿瘤放疗设备的进步

中国肿瘤放疗设备的进步张中柱北京中康联医疗器械开发有限公司中国肿瘤放疗设备事业起步于七十年代初，伴随着改革开放已经走过三十多年历程，中国的肿瘤放疗事业有了巨大进步，目前中国拥有以直线加速器为中心几乎所有放疗设备的生产能力，北京已经成为一个世界加速器生产基地，但仍然不能为中国肿瘤患者提供必要的治疗环境和手段。一、中国肿瘤放疗设备的起步我国一批肿瘤放疗医生先驱如北京吴桓兴、谷铣之、天津金献宅、上海刘泰福教授，他们多是三、四十年代在国外学成肿瘤放疗技术后，为了拯救中国肿瘤患者，离开优越条件的英、美、法等国回到祖国，创立了肿瘤放射治疗事业。他们认识到仅依靠进口设备不能满足广大中国肿瘤患者需求，积极推动放疗设备的国产化。七十年代在中国原子弹、氢弹、人造卫星上天的成功为核技术临床应用的肿瘤放射治疗设备奠定了基础。像深部X线治疗机、钴60治疗机等一批设备开始生产。1969年在吴桓兴教授推动下山东新华医疗器械厂首先研制成功直立式源皮距60cm，800居里钴60治疗机。800居里钴60治疗机250KV深部X线治疗机1972年上海医用核子仪器厂在刘泰福等教授指导下研制成功源皮距80cm、3000居里的回转式钴60治疗机。1970年北京东方红医疗器械厂开始批量生产250KV深部X治疗机。这些治疗设备的制成打破了当时国外封锁中国肿瘤治疗设备局面，装备了一批肿瘤医院。1974年周恩来总理在文化大革命中心力交瘁，罹患膀胱癌。当时为总理承担保健医生的医学科学院肿瘤医院院长吴桓兴教授，协和医院吴阶平教授提出总理最好接受当时国外刚投入临床使用的直线加速器实施放疗，周总理询问：我们国家有医用直线加速器了吗？他们回答只能从英国进口。总理断然拒绝为他进口医用直线加速器，并称如果中国研制出直线加速器，他本人愿做首批临床试用患者。二位吴教授遂向国家科委提出建议，组织当时一批相对有基础的单位如中国科学院、中国医学科学院、中国原子能科学院、清华大学、北京大学、北京整流器厂等六十余家单位成立了医用加速器会战组，研发基地设置在清华大学加速器实验室。病中的周恩来总理（1974年）1974年6月26日会战拉开序幕，经过四年努力于1978年我国第一台10兆伏行波医用直线加速器BJ-10在北京市肿瘤研究所投入使用。但为人民鞠躬尽瘁的周总理已经去世，1975年在手术台上接受第四次治疗的总理仍然关怀云南个旧锡矿工人的肺癌、河南林县农民的食道癌治疗。同时上海、南京也相继研制成功医用加速器，从七十年代到八十年代十年间中国癌症患者主要依靠国产钴60、深部X线机、直线加速器接受放射治疗；同时也锻炼出一批中国的放疗设备工程技术队伍。10MV行波加速管（1975年清华大学加速器会战组）BJ-1010MV行波直线加速器（1978年）吴桓兴教授在BJ-4驻波加速器临床现场（1984年）二、中国肿瘤放疗设备的发展谷铣之教授接受法国放疗专家礼品（1984年）进入八十年代以后国家改革开放政策逐渐明朗，中外医学工程技术交流开始，一批国外放疗设备开始引进中国，中国工程技术人员也开始走出国门到国外学习加速器技术，改革开放的政策使得一批先进的放疗设备如高效率驻波直线加速器、高容量后装治疗机、高通量钴60治疗机、模拟定位机、治疗计划系统、剂量监测仪器、X刀以及定位设备、模室设备相继在中国临床使用，在这一段时间北京医疗器械研究所的4MV驻波医用加速器BJ-4、6MV驻波加速器BJ-6、四川核动力研究院8000居里的钴60治疗机、山东新华医疗器械厂的6MV低能加速器XH-600相继形成批量生产能力，国产放疗设备由于性能价格比好，维修服务及时受到基层肿瘤放疗部门的欢迎，而省级肿瘤医院仍然青睐进口大型高档放疗设备，这就形成了国产、进口大型设备各占50%市场状况。北京、山东相继建成大型放疗设备生产基地，质量、性能也逐渐提高。BMD模拟定位机XHA600C医用电子直线加速器山东新华医疗器械厂放疗设备基地北京医科达北研放疗设备基地九十年代精确放疗技术进入中国，X刀、伽玛刀（γ-knife）、三维适形治疗（3DCRT）由于能够提高肿瘤靶区剂量，减少正常组织受量，保护要害器官，改善患者生存质量，受到肿瘤患者欢迎，而治疗计划系统（TPS）的应用，科学引导肿瘤医生提高放射治疗的准确性、安全性，并带来了一整套放射治疗质量保证（QA）质量控制（QC）实施手段，从而大幅度提高了肿瘤患者放射治疗生存率，在约45%的肿瘤患者五年生存率中，放射治疗对肿瘤治疗的贡献达到18%（手术22%、化疗5%），肿瘤放疗逐渐成为一种安全有效的治疗手段受到肿瘤患者欢迎，现在约有70%的肿瘤患者可以使用放射治疗手段，与此同时对肿瘤患者实施准国产,70%进口,30%国产模拟机市场占有率国产,50%进口,40%二手机,10%国产医用加速器市场占有率确定位的热塑膜与碳纤维定位技术，适形铅模块屏蔽技术以及放疗剂量仪、三维剂量场分析系统这些放疗配套设备也在临床广泛应用，所有这些放疗配套设备中，国产设备占有率更大可达65%~70%。电动多野光栅定位膜及碳纤维定位底板全身放射治疗床三维射线束分析系统九十年代上海华山医院和北京天坛医院引进了一种利用二百零一颗钴60作放射源，可对头部肿瘤进行半球面聚焦的立体定向大剂量放疗设备，对头部肿瘤治疗取得了积极效果，免除了头部肿瘤手术的风险，因而被称为“伽玛刀”。但这种瑞典伽玛刀需要200多个钴源，维修更新钴源工作量和经费都很大。中国工程技术人员受到伽玛刀的启发，使用二十余颗钴源做旋转扇形扫描能达到数百颗固定钴源的治疗效果，这种旋转伽玛刀技术迅速推广开来，治疗了十万名以上肿瘤患者，十年来装机数量达到约200台。一批象北京空军总医院夏廷毅教授的肿瘤医生取得了对小细胞肺癌很好的治疗效果。但伽玛刀的使用由于没有规范治疗技术，慎重选择适应症也造成了不少副作用，引来了对伽玛刀的种种非议。旋转头部伽玛刀（1993年）头体合一超级伽玛刀（1998年）“月亮神”伽玛刀（2002年）全身陀螺伽玛刀（2006年）三、中国正在成为世界的加速器工厂经过三十多年的努力，中国已建成了以生产直线加速器为中心，包括钴60、模拟机、后装机、伽玛刀等治疗主机和剂量仪器、定位设备、模室设备、计划软件、网络系统全套放疗设备的生产能力。中国的放疗设备不仅已占据国内50%以上市场，而且开始出口到发展中国家，目前已经取得加速器生产许可证的厂家就有：1、医科达-北研（北京）6MV低能2、瓦里安（北京）15MV中能3、山东新华（淄博）6MV低能4、江苏海明（扬州）18MV高能5、上海高科6MV低能6、清华同方（北京）6/9MV集装箱检测7、IBA（北京）18MV回旋8、其他：深圳、南京、沈阳……其中清华同方集装箱加速器产量已居世界第一位。清华同方集装箱加速器IBA北京回旋加速器工厂瓦里安医疗系统北京工厂七十年代开始与中国同时进入放射治疗设备生产领域的除了美国Vavian、德国Siemens、瑞典Electa以外，还有日本、苏联、法国、波兰、意大利、阿根廷、印度、英国等一批国家。经过三十年的竞争与淘汰，除了列入第一梯队的以上三家以外，就只有中国形成了完整的配套设备生产能力，而且世界各主要放疗设备生产厂商都到中国，尤其是在北京设立工厂，是什么原因吸引了他们？1、中国，尤其是北京集中了一批经过三十年锻炼的素质良好、基础扎实、事业心强、甘于奉献、配套齐全的放疗设备研发生产技术队伍，这是一批有工厂、高校和研究院相结合的产、学、研队伍，而在国外，很难形成这样配套齐全的团队。2、从六十年代国家开发两弹一星近四十年的艰苦奋斗以来，中国，尤其是北京形成了放疗设备所涉及的几乎全部配套部件，包括加速管、高压调制器、微波波导、速调管、真空系统、精密机械、软件开发、电控系统、剂量监测和网络建设的综合能力，而在国外需要许多国家配合协调才能具备这样的实力，而做到这一点实际上有很多困难。3、国家支持高新技术产业的持续投入。在近三十年中，从七十年代到二十一世纪国家和各级政府对以直线加速器为核心的放疗设备一直给予持续有力坚定支持。1974年的北京加速器会战，国家就动用了极其宝贵的外汇进口了像磁控管这样的关键部件，从“六五”到“十五”，加速器被列入国家重点科技攻关项目。2001年国家计委将医疗器械列入国家产业化支持项目，国家重点支持放疗设备的产、学、研结合。最近我们得知，质子加速器、重离子加速器也已列入国家科研计划。质子加速器IGRT加速器4、医工密切结合。诞生于七十年代的放疗设备事业就是在一批像吴桓兴、谷铣之、刘泰福这样的肿瘤放疗前辈的关怀指导下起步地，三十多年来，肿瘤专家对国产肿瘤放疗设备热情关怀，鼎立支持，提供良好的临床验证环境，肿瘤专家明确表示：中国的肿瘤放疗事业最终只能依靠国产的放疗设备去占领市场，支持中国肿瘤患者得到好的治疗手段。中国不可能用进口设备实现一个肿瘤放疗事业的现代化。四、中国肿瘤放疗事业面临的挑战在经过三十年努力之后，中国的放疗事业取得了辉煌的进步但面对十三亿人口和每年220万的新发病肿瘤患者，肿瘤专家表现了极大的忧虑。下面是殷蔚伯教授2006年的一组统计数字：1、中国肿瘤治疗机构的发展26436945371595201002003004005006007008009001,0001986年1994年1997年2001年2006年调查年份放射治疗单位数放射治疗单位数2、中国肿瘤医生队伍的发展010002000300040005000600070008000医生物理师护士技术员工程师总人数1986年1994年1997年2001年2006年3、中国肿瘤治疗设备的发展01002003004005006007008009001,000LACo60DeepXBrachyDosimeterSimulatorCTSim.TPSXKnifeγKnife(H)γKnife(B)NumberofEquipments198619941997200120064、中国人均放疗设备和差距美国ASTRO主席MD.Tim.R.Williams教授日前从发达国家的眼光对中国放疗事业有一个评估：1、中美的GDP对比2002年新发病癌症的人数2.2百万65~75%须进行放射治疗最少1.43百万患者(不包括老患者)2006实际治疗仅0.41百万ShortageofequipmentWHO:2-3LA/百万人口英国:3.4LA/百万人口法国:5LA/百万人口美国:8.2LA/百万人口中国:0.7LA/百万人口02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,000EUUSAPRCJPINDGDP(PPP)2、中美综合指标对比USandChinaComparisonUSPRCPopulation303,824,6461,330,044,605MedianAge36.733.6LifeExpectancy78.1473.18Independence1776221BCLaborForce153.1Million803.3MillionPublicDebt60.8%ofGDP18.4%ofGDPElectricityUse3.816TrillionkWHrs2.859TrillionkWHrsOilConsumption20.8Millionbbl/day3.73Millionbbl/dayInternetUsers223Million253Million3、中国外汇储备增长4、中国政府卫生投入状况5、中国农村合作医疗状况千呼万唤始出来的中央“新医改”政策1、中国有44.8%的城镇人口和79.1%的农村人口没有任何医疗保障2、2003年，中国农民年平均收入：2622元/年中国农民住院平均费用：2236元/次3、城乡低收入人却应住院而未住院人群占41%4、政府承诺90%地区覆盖农村合作医疗，经费来源怎么办？五、中国的事还要中国人自己来办面对220万/年新发病的肿瘤病人，应该有220万×0.65=143万得到放射治疗，而目前只有28%即41万的患者得到放射治疗。我们应该做什么？1、为中国基层肿瘤部门提供优质价廉的放