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近日，海德堡離子束治療中心 (HIT) 首次使用氦離子療法治療了第一位患者。系統RayStation* 由RaySearch提供，RayStation是也是世界上頭一款支援氦離子治療的商業治療計劃系統。
實施該治療計劃的RayStation*也是去年8月份瑞典RaySearch實驗室和海德堡離子束治療中心聯合宣佈率先在臨床上使用該計劃支援氦離子治療的系統。海德堡離子束治療中心是世界上率先使用鉛筆束掃描傳輸（PBS） 的中心，而這次首次成功臨床將使海德堡離子束治療中心成為歐洲率先使用氦的治療中心。
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首例氦離子筆形束掃描療法
HIT是德國領先的離子治療機構，是海德堡大學醫院的一部分，HIT於2018年3月向RaySearch就購買了氦離子鉛筆束掃描的使用許可，並打算從2021年開始對20-50名患者進行臨床研究，以證明氦離子治療對癌症患者的有效性。
1975-1993 年，美國勞倫斯伯克利實驗室透過使用寬束率先將氦離子用於治療。早在今年 7 月，HIT離子治療設施就執行了該程式，並首次使用筆形束掃描進行了應用。它計劃開始使用其龍門光束線並啟動一項由 20-50 名患者組成的大規模臨床試驗。 HIT 放射學系教授兼醫學主任於爾根·德布斯 (Jürgen Debus) 在一份宣告中說：“第一部分和接下來的部分一切都很順利。”
氦離子治療仍然是一種實驗形式的治療，它提供輻射以及氦離子帶電粒子。與光子放射療法和質子療法相比，它有望更有效地破壞腫瘤。據歐洲第一個提供氦氣的 HIT 稱，除了精確靶向腫瘤外，治療還可以在幾分鐘到最多60 分鐘的幾個療程中完成。
手術進展順利，該中心將很快開始使用他們的龍門光束線，並啟動更大規模的臨床試驗。治療計劃是使用 RayStation 版本9B執行的，該版本支援同時使用氦離子、碳離子和質子。物理劑量計算是使用在圖形處理單元上實現的筆形束劑量演算法進行的，相對生物有效劑量是使用區域性效應模型或微劑量動力學模型確定的。自2019年5月以來，RaySearch 物理和支援團隊已經幫助四個碳離子中心進入臨床，質子和碳筆形束掃描支援的相同功能，包括穩健最佳化和評估功能，也可用於氦離子。
RayStation將RaySearch 的所有高階治療計劃解決方案整合到一個靈活的治療計劃系統中。它結合了獨特的功能，例如多標準最佳化工具，以及對4D自適應放射治療的全面支援。它還包括諸如RaySearch市場領先的 IMRT 和 VMAT 最佳化演算法以及用於光子、電子、質子和碳離子治療的高精度劑量引擎等功能*。該系統建立在最新的軟體架構上，並具有圖形使用者介面和最先進的可用性。
HIT中心於2018年選擇RayStation替代現有的治療計劃系統，並於2019年開始使用RayStation進行質子和碳離子治療。醫院還使用TomoTherapy、CyberKnife和常規直線加速器治療患者，這是HIT與RaySearch的另一項合作重點。RayStation 可透過單一軟體平臺為所有這些方式制定治療計劃。
海德堡大學醫院放射學系教授兼醫學主任Jürgen Debus說：“我們非常自豪地宣佈成功的首例氦離子治療患者；第一部分和後續部分的一切進展順利。RayStation 有效地處理氦計劃並且匯出到Siemens Fraction Sequences Planner 工作得很好。我要向為這一成功做出貢獻的團隊表示衷心的感謝——沒有你們，我們根本不可能做到這一點。”
RaySearch 創始人兼執行長 Johan Löf 說：“我們很高興幫助海德堡大學醫院取得這一成功。RaySearch 致力於支援先進的治療技術和方法，RayStation 的目標之一是提供一種治療所有放射治療方式的規劃系統。我們期待著共同實現新的第一。”
02
未來或為離子治療市場重要補充
癌症是威脅人類健康的最難對付的疾病之一，是全球導致人類死亡的第二號殺手，僅次於心血管疾病。根據PTCOG (國際離子治療聯合會)日前釋出資料，截至2018年底，全球共有221,528例患者接受了離子治療，其中接受質子治療的患者190,036例，佔總數的85.8%；接受碳離子治療的患者27,905例，佔總數的12.6%；其餘患者接受了氦離子(2,054例)、Pion離子(1,100例)和其他離子治療(433例)。
全球接受質子及碳離子治療的患者資料
全球接受質子及碳離子治療的患者資料 一份題目為《質子治療市場：2016-2024年全球產業分析預測》的產業分析報告顯示，當前質子治療市場大約為9.45億美元，預計以複合年均增長率（Compound Annual Growth Rate）15.2%的速率增長，到2024年達到30億美元。
當前全球質子重離子治療市場領先企業包括日立、三菱、瓦里安、住友、ProTom International、Mevion、IBA和ProNova。 據國際離子治療聯合會(PTCOG)官網統計，截至2021年5月，全球共有101家已運營的質子重離子治療中心，其中質子治療中心89家(美國UFHPTI擁有2家)，重離子治療中心6家，質子/重離子治療中心6家。按地域劃分，亞洲31家(中國5家)，歐洲30家，北美洲40家。2020年至今共有6家新開業的中心，均為質子治療中心(分別位於比利時、西班牙、美國)。
全球已運營質子重離子治療中心彙總表(截至2021年5月)
亞洲質子重離子治療市場在2016年至2022年間預計可增長近3倍，亞洲擁有約60%的全球總人口和約1/2的全球總癌症患者，擁有巨大的市場機遇，其中日本佔有相當比例，中國的質子重離子治療尚在起步階段，不過大量的質子重離子治療中心正在籌建中，截至2020年10月我國投入運營的質子治療中心有5個，不過在建的質子、重離子中心有66個。
日本是全球質子重離子治療增長最快的地區，這也與日本的治療費用較低有關，目前日本有17所質子中心。而中國由於癌症患者人數眾多，質子治療也具有巨大的市場潛力，我國的質子治療尚在起步階段，不過大量的質子中心正在籌建中。截至2020年10月我國投入運營的質子治療中心有5個，不過在建的質子、重離子中心有66個。
質子、重離子治療對比
據人民日報8月16日報道，我國首臺具備自主智慧財產權的重離子治療腫瘤專用裝置（即醫用重離子加速器/碳離子治療系統）成功應用，至此，我國成為全球繼美國、日本和德國之後第四個擁有自主研發重離子治療系統和臨床應用能力的國家。
海德堡重離子放射治療中心(Heidelberg Heavy Ion Therapy Center，HIT) 是歐洲第一個專用重離子治療中心，由海德堡大學醫院、德國癌症治療中心(DKFZ)、德國重離子研究中心(GSI)、德國魯森道夫研究中心(FZR)合作建造。
這座德國唯一能進行重離子與質子治療的醫院，擁有當前全球最大的醫療器械：一臺最先進、最昂貴、最複雜的360°重離子治療一體機(HIT's heavy ion gantry)，因劃時代的化療創新技術和針對腫瘤的獨特治療系統而聞名於全世界，也是歐洲第一家同時擁有質子刀治療和重離子刀治療的放射中心，其中可做多種重離子刀治療，包括碳元素、氧元素和氦元素。
X射線、伽馬射線、質子及重離子射線相對吸收量差別
重離子是比電子重的粒子，離子越大，產生的生物學影響越大（碳離子＞氧離子＞氦離子），目前應用於放射線治療的重離子通常是指碳素離子。重離子射線可直接對DNA雙鏈進行不可修復的破壞，平均單次照射劑量高、照射次數少、短期照射，是當代公認的先進有效的放療方法。由於氦的物理和生物特性介於質子和碳離子之間，在離子治療領域首次臨床發現氦擁有重離子部分相當的治療效果，未來隨著進一步臨床，氦離子束療法或為放射治療提供更優的替代方案。
療提供更優的替代方案。
