位于福建醫科大學附屬協和醫院媽祖院區重離子醫學中心地下一層的放療重離子治療裝置。受訪者供圖
光子和粒子（包含電子、質子和重離子）治療的上新輻射量差異示意圖。重離子等粒子具有“布拉格峰”物理效應，科技能夠在腫瘤靶區集中釋放能量。瞭望受訪者供圖
圖為一名肝癌患者的CT圖像，已經應用人工智能方法完成正常器官的放療識別和勾畫，放療科物理師和醫生在此基礎上設計重離子治療方案。技術據介紹，上新圖中兩條±45°虛線是科技方案中的重離子入射通道。藍色區域的瞭望輻射能量吸收劑量只有3Gy（戈瑞）的生物劑量，且幾乎完全避開了黃線內的腫瘤走近重離治療腸道，對正常組織損傷很小。放療射線抵達肝部腫瘤靶區后能量增至20Gy，技術在紅色區域內發揮作用，能夠有效抑制腫瘤細胞。本報記者 陳靜文攝
“重離子治療設備給人的感覺很舒服，昨天放療我感覺安逸得都能睡著了。”在福建醫科大學附屬協和醫院媽祖院區，一名臉部腫瘤患者完成兩次重離子治療后，給醫生發微信描述自己的治療感受——患處的疼痛感已明顯減輕，不用再吃止痛藥。
這份讓患者感到“安逸”的治療體驗，背后是近年來核物理技術在腫瘤放療領域的最新應用：重離子治療。
什么是重離子？它破壞腫瘤細胞的原理是什么？臨床應用過程中有哪些技術要領？哪些患者適用？近日，記者走訪了福建醫科大學附屬協和醫院媽祖院區重離子醫學中心，對醫護人員、技術人員和患者家屬進行了采訪。
科技突破 療法上新
重離子指的是元素周期表中比氦原子質量更重的原子失去部分或全部電子后形成的帶電粒子，如碳、鐵、氖、鋰離子等。它們以超高速飛行形成的重離子射線，在農業上可以誘發種子基因突變，用于育種；在工業中用于制作有選擇透過性的核孔膜，用于滅菌、滲透、電池制造等場景。
在醫學領域，重離子治療技術已在多個國家進入腫瘤臨床治療。近10年來，我國上海、武威、蘭州、杭州、莆田等城市也陸續建立了重離子中心并投入臨床運行。其原理是將碳離子在加速器中加速至光速的約70%后進入人體組織，在抵達腫瘤深度時通過“布拉格峰效應”集中釋放能量，不僅可以精準打擊癌細胞，還更好地保護了腫瘤周圍的正常組織。
2025年4月20日，福建醫科大學附屬協和醫院媽祖院區（下文簡稱“協和媽祖院區”）重離子醫學中心正式啟用，位于地下一層的重離子治療裝置開始24小時待機，日夜不息。
福建醫科大學附屬協和醫院副院長、放療科主任醫師徐本華介紹，和其他常用的放療射線相比，重離子安全性更高，療效更優，周期更短，患者治療體驗更為舒適。理論上，該技術可用于大部分實體惡性腫瘤，包括頭頸部腫瘤、胸腹部腫瘤、盆腔腫瘤以及骨和軟組織腫瘤等，對于常規射線不敏感以及常規射線治療復發的實體瘤優勢更加顯著。
“重離子放療作為局部治療手段，對于中早期患者而言治療性價比最高。”徐本華說。
重離子放療技術的上述優勢從何而來？
徐本華解釋道，由于重離子既有質量，又有速度，還帶電荷，所以它的生物學效應（RBE）是光子和質子的2—3倍，線性能量傳輸密度（LET）也相對更高。因此，受重離子照射的癌細胞DNA雙鏈斷裂的概率達60%—70%，使得癌細胞幾乎無法自我修復，從而大幅降低了患者腫瘤復發率。
“比起傳統光子放療，重離子治療帶來的放射性損傷小得多。”福建醫科大學附屬協和醫院放療科副主任、主任醫師李小波說，“布拉格峰效應”使得重離子束在進入人體時能量釋放很低，到達腫瘤處才突然能量暴增，集中釋放“火力”，可以做到“定點爆破”，從而更好地保護正常組織。
“盡管如此，一旦放射治療運用不當，依然會給患者帶來巨大傷害。”徐本華說，“因此放射治療流程中的醫生、物理師以及技術人員必須仔細仔細再仔細，確保治療的準確性及精確性。”
有名1年前接受過光子放療的宮頸癌患者，近期其他醫院復查MRI顯示骶髂關節出現異常，診斷為腫瘤骨轉移。但徐本華團隊的醫生通過認真梳理患者病史、癥狀和體征，發現該處異常不像常見的骨轉移表現。經過多學科討論后最終排除了骨轉移，不僅為患者節省了治療費用，更重要的是避免了放射線所帶來的損傷。
動態打靶 精準施治
在協和媽祖院區重離子醫學中心地下一層，24小時待機的重離子治療裝置由蘭州泰基離子技術有限公司自主研發。該公司總經理石健介紹，這臺大型醫療器械里，藏著一項重要的技術創新：單周期變能。
“以前的重離子加速器，每個加速周期（約8秒）內只能提供1個固定能量（射程）的碳離子束，每個周期發射的20億個碳離子里，最多只有6億個能作用于腫瘤，其余都會浪費掉。”石健說。而新設備通過單周期變能技術將重離子束流引入二次加速環節，“就像汽車換擋提速一樣，能讓粒子動能飆升”，使得重離子加速器在一個加速周期內能夠提供數十至上百個能量（射程）的碳離子束，束流利用率和治療效率大幅提升。
為確保治療安全和效果，重離子治療裝置中央控制室內全天候都有專人值守監測。每天清晨6點，工程師上崗，檢查和調整設備參數，避免溫濕度、電流電壓等環境因素影響其精度。隨后，放療科物理師就位，借助電離室、膠片等工具，對患者治療計劃一一進行射線劑量測量，并在每次實施重離子治療前，使用三維水箱、仿生假人和探測板進行模擬測試，確保每一次照射都精確到0.1毫米，個體化適配患者。
基于這樣的成熟技術、先進設備、嚴格質控，醫療團隊通過多學科會診，憑借豐富經驗和高超醫術，為每名患者制定“一人一策”的個性化重離子治療方案。
重離子入射方向怎么選擇？完成“定點爆破”需要多大強度？射線劑量如何分布？“我們物理師的工作，正是把看不見摸不著的射線，用測量工具“稱”出來并且可視化，在醫生參與下設計治療方案。”影像診斷專業出身的李小波說，由于重離子射線具有“布拉格峰效應”，其作用點位的能量和幾毫米外的能量幾乎是1和0的區別，因此設計重離子治療方案比光子技術復雜得多。
電腦屏幕上，一名80多歲的胰腺癌患者CT圖像顯示，胰腺位于腹腔中央，不僅緊挨著會蠕動移位的腸管，且患者體內還有多處會讓射線衰減的金屬高密度影，腹主動脈里植入了金屬支架。這些特殊組織都必須在重離子束的“彈道設計”中精準避讓。
“規劃重離子入射路徑，就像調整蹺蹺板。”李小波解釋道，物理師和臨床醫師必須充分考慮腫瘤三維空間位置，綜合評估不同鄰近敏感器官的輻射耐受性與并發癥風險，避開致使射線能量衰減不確定的解剖結構，在遏制腫瘤和保護正常組織之間找到平衡，同時顧及患者體位舒適度。
李小波介紹，腫瘤細胞是十分狡猾的敵人，要想用重離子這枚精確到亞毫米級的“巡航導彈”實施精準打擊，治療過程中還需用到多種應對技術，才能實現毫厘不差的“動態打靶”：每次治療前，物理師和定位技術員都會給患者佩戴定位模具，然后通過微調治療床，讓當前腫瘤實際位置與初次CT中的影像三維對齊；用“呼吸門控”技術做好放療中的“運動管理”——針對肺部腫瘤等隨呼吸移動的靶區，需要抓住呼吸比較平靜的窗口期，只在呼吸波形幅度在20%以內時進行照射；每隔幾天拍一次CT，根據腫瘤大小、患者體型變化更新方案。
仁心療愈 創新為民
協和媽祖院區接診患者中，危重案例不在少數。在重離子醫學中心11層的病房區，記者見到了家住福州的患者家屬曾先生。曾先生的母親今年86歲，6月初確診為中央型肺癌中晚期，同時患有冠心病、心律不齊等多種基礎疾病，無法進行開胸手術和化療。心焦之時，曾先生通過網絡了解到重離子技術。“坦白說，當時我心里是有顧慮的。癌癥是世界難題，新技術到底可不可靠？”
抱著試一試的心態，他帶領母親來到協和媽祖院區面診咨詢并提供影像學資料。面對患者的復雜情況，放療科團隊聯合福建醫科大學附屬協和醫院胸外科、呼吸科、腫瘤內科、影像科等相關科室開展多學科會診，最終用一周時間完成腫瘤靶區勾畫、重離子治療方案制定和技術驗證。
“每次治療只需要在治療平臺上躺20分鐘，過程中沒有任何不適，有時還能睡著。”采訪當日，曾先生的母親剛剛完成第13次治療。接受治療后，她的呼吸困難明顯好轉，而且沒有出現嘔吐、脫發等常規放療副作用，焦慮心情一下子得到了緩解。更令人驚喜的是，復查時醫生告知“治療需要暫停幾天”——不是出了什么問題，而是因為療效很好，腫瘤已經縮小一半，需要重新劃定靶區并調整方案。
病房外，協和媽祖院區放療科護士長林碧華告訴記者，由于重離子治療副作用輕，患者住院期間能自由散步、正常活動，因此通常身心更加舒暢，食欲和體力恢復也更快。同時，護理團隊會照顧到治療后的特殊護理細節，及時跟進營養支持，密切關注患者體重，避免腫瘤移位。
有名80歲的前列腺癌患者在每次治療前，需要通過灌腸保持直腸空虛，并分次飲水讓膀胱適度充盈，確保與定位時一致。護士使用膀胱測量儀為他監測尿量，細心關注其情緒和血壓，同時開放綠色通道保障治療順暢。今年7月，該患者順利完成10次治療，出院時滿懷感激地稱這次經歷是“一場療愈式治療”。
展望重離子治療的未來發展，徐本華認為，重離子雖然具有顯著的物理及臨床優勢，但仍有很多不確定的內容需要繼續探索。放射腫瘤學家與醫學物理學家應進一步探索不同腫瘤的合理照射劑量，同時最大限度保護正常組織。徐本華曾提出“基于全身系統藥物治療基礎上的分段照射（3-S）”理念，多項有關臨床試驗均療效顯著；其在國內率先應用的Lattice（三維點陣式高劑量放射治療）技術也得到廣泛推廣。他相信，在這些新技術的加持下，重離子治療將進一步提高療效。
據悉，重離子治療暫未納入國家基本醫療保險支付范疇，但部分商業保險有所涵蓋。目前，福建醫科大學附屬協和醫院重離子治療收費標準為：首次4.95萬元，第二次起1.65萬元/次，每療程最高19.8萬元，6個月內同一適應證再次治療，不另外收費。7月上線的福建省城市定制型商業醫療保險“惠閩寶2025”已將該院區列為質子重離子定點醫院，從9月1日起，重離子超過免賠額1萬元（含）后，剩余的部分按30%比例報銷，年度累計最高報銷限額50萬元，可減輕患者的經濟負擔。
延伸閱讀
全國五十余家醫療機構可開展重離子質子治療
根據國家衛生健康委員會2019—2025年發布的甲類大型醫用設備配置許可名單，截至2025年3月，全國獲批開展重離子質子治療的醫療機構已達54家，其中重離子治療12家，質子治療42家，覆蓋全國28個省（區、市）。
6月9日，國家衛生健康委辦公廳發布通知，2025年計劃許可重離子質子放射治療系統11臺，其中，專門用于社會辦醫3臺，天津、江蘇、安徽、廣東、西藏、青海、寧夏、新疆各1臺。
2019年，甘肅省武威腫瘤醫院重離子中心裝配了我國首臺擁有自主知識產權的醫用重離子治療腫瘤裝置。該項目的成功建設，使我國成為全球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，打破了美國、德國、日本多年來的重離子技術壟斷。
開診5年來，武威重離子中心累計完成了2000多名患者治療，解決了腫瘤重離子臨床治療中的多項技術難題，建立了完整的技術細則和標準化操作流程。
“國產放療裝備的創新，不僅要解決‘卡脖子’技術難題，更要讓老百姓用得起、用得好。”日前，在第六屆醫學物理促進醫療器械行業發展研討會上，中國工程院院士、重離子加速器物理及工程專家夏佳文介紹了國產超小型重離子治療裝置，將治療效率提升至單次4秒，治療費用有望降至10萬元左右。
夏佳文認為，當重離子治療進入“4秒時代”，當尖端放療費用從百萬級降至十萬級，意味著中國醫療裝備不僅實現技術自立，更在重塑全球癌癥治療的公平格局方面發揮重要作用。
（綜合人民日報健康客戶端記者??董穎鈺、譚琪欣，本報記者陳靜文）
《人民日報海外版》（2025年09月01日?第?09?版）
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