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　　1977年，日本開始了醫(yī)學物理實驗，并于1979年在放射線醫(yī)學綜合研究所開始了臨床應(yīng)用；1983年，筑波大學開始使用高能物理研究所的質(zhì)子束；1998年，國立癌癥中心東醫(yī)院引進了世界第二臺醫(yī)用質(zhì)子治療裝置并開始廣泛應(yīng)用質(zhì)子治療技術(shù)。

　　日本質(zhì)子治療現(xiàn)狀：設(shè)施數(shù)量及運營情況

　　目前，日本有17家醫(yī)院引進了質(zhì)子治療設(shè)備，6家醫(yī)院引進重離子治療設(shè)備(其中公立醫(yī)院12家，私立醫(yī)院10家，公立私立合資1家)。截至2018年，登記治療的患者數(shù)超過50,000例。詳情請見質(zhì)子中國往期報道《最新全球已運營質(zhì)子重離子治療中心匯總(截至2020年5月)》、《2019最新全球患者數(shù)據(jù)出爐，超過22萬患者接受離子治療》。

　　為了讓日本國內(nèi)人民在日本任何地方都可享受高質(zhì)量的癌癥醫(yī)療服務(wù)，日本在全國范圍內(nèi)指定了402家癌癥診治合作定點醫(yī)院和45家區(qū)域性癌癥診治醫(yī)院。另外針對兒童，青少年和年輕成人(AYA)患者，日本也在全國范圍內(nèi)設(shè)立了15家兒童癌癥定點醫(yī)院、2家兒童癌癥中心機構(gòu)以提供高品質(zhì)的癌癥整體醫(yī)療服務(wù)和支援。

　　人員配備及治療數(shù)量

　　一臺質(zhì)子治療設(shè)備需配置的人員為15~42人(42人按具體職位細分為：醫(yī)師33人、技術(shù)人員6人、行政總務(wù)3人)。

　　一般而言，在日本，一臺質(zhì)子治療設(shè)備一年可治療人數(shù)的計算標準為：1間治療250例患者，2間以上治療室至少治療450例患者。公立醫(yī)院由于會診時間的限制，一年可治療的患者數(shù)有限，但近年來，醫(yī)療技術(shù)的進步和設(shè)備的更新升級使得一年內(nèi)可治療人數(shù)超500例。

　　治療費用及醫(yī)保

　　當前質(zhì)子治療面臨的一大問題是昂貴的治療費。目前各國患者在質(zhì)子治療上都需要承擔高額費用。韓國已將部分疾病納入醫(yī)保范圍，而其他國家被納入醫(yī)保的疾病少之又少。

　　日本近年來將前列腺癌納入醫(yī)保對象范圍，今后會被納入醫(yī)保范圍的疾病對象也在逐年增加。但總的來說，質(zhì)子治療仍然不是大多數(shù)人可輕易接受的治療。

　　根據(jù)日本城市現(xiàn)狀衍生而來的緊湊型質(zhì)子治療系統(tǒng)

　　日本國土面積狹小，難以確保大面積的土地用于質(zhì)子治療中心的建設(shè)。另外，根據(jù)地域情況所要求的治療能力也不同。在東京、大阪等都市圈以外的地區(qū)，一年內(nèi)尋求治療的癌癥患者人數(shù)只有300例左右。另外，引進擁有多個治療室的質(zhì)子治療設(shè)備需要投入大量的資金，從這一層面上來看，小型緊湊的設(shè)備是最理想的選擇。

　　在這樣的背景下，住友重機械工業(yè)對現(xiàn)有裝置的光束進行三維化、旋轉(zhuǎn)機架尺寸縮小50%、占地面積縮減70%，并將系統(tǒng)進行雙層布局，最終開發(fā)出了小型緊湊的裝置，使占地面積小的中小型醫(yī)院引進質(zhì)子治療設(shè)備成為可能。

　　由于質(zhì)子治療系統(tǒng)的特殊性，質(zhì)子治療中心的建設(shè)往往需要配套大面積的土地。為了滿足可能會利用臨近的小面積的土地建設(shè)質(zhì)子治療中心的醫(yī)院，一種垂直布局的新型質(zhì)子治療系統(tǒng)應(yīng)運而生。該系統(tǒng)配有可大量節(jié)省空間的緊湊型360°旋轉(zhuǎn)機架和230 MeV回旋加速器，即使在非常有限的空間中，也可以安裝。

　　通過技術(shù)進步實現(xiàn)了減小加速器尺寸的目的，設(shè)計出了世界上第一種具有進行這種垂直布局的質(zhì)子治療系統(tǒng)。第一臺垂直布局的質(zhì)子治療中心于2014年在日本松本開始運營，第二臺和第三臺分別于2016年和2018年在北海道和奈良開始運營。

　　該垂直布局的質(zhì)子治療系統(tǒng)呈垂直排布，回旋加速器(~220噸)位于較低層，360°緊湊型旋轉(zhuǎn)機架位于較高層，束流從回旋加速器發(fā)出沿著垂直方向進入旋轉(zhuǎn)機架。這種回旋加速器和旋轉(zhuǎn)機架之間呈拱狀的連接結(jié)構(gòu)使得整套質(zhì)子治療系統(tǒng)的占地面積得以大幅減少，可實現(xiàn)即使在有限的狹小的空間內(nèi)也可安裝單個治療室和單個旋轉(zhuǎn)機架的質(zhì)子治療系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)包含多用途噴嘴，無論是擺動還是掃描，都可以根據(jù)目標疾病的治療計劃進行常規(guī)的寬束流或筆形束掃描。6軸機器人治療床與X射線DR/軌道CT和筆形束掃描技術(shù)相結(jié)合，使臨床醫(yī)生可以精確地操縱和引導(dǎo)質(zhì)子束，使其能量完全符合腫瘤的特定大小和形狀。

　　好醫(yī)友了解到，在日本垂直型質(zhì)子治療系統(tǒng)的布局實例中，有的是利用現(xiàn)有醫(yī)院用地內(nèi)的有限空間而設(shè)計的。這種在日本土地有限現(xiàn)狀下應(yīng)運而生的結(jié)構(gòu)，可以讓更多的醫(yī)院在無需調(diào)配大面積土地、增加建筑投入成本的情況下，便可引進符合自身實際需求和量體裁衣個性化定制的質(zhì)子治療裝置。