上海质子重离子医院副院长王岚精准医学与质子重离子建设重点、难点

精准医学与质子重离子医院建设上海市质子重离子医院王岚2016年5月21日全球肿瘤发病率以每年3-5%增幅逐年上升《2014年上海市恶性肿瘤报告》恶《2014年上海市恶性肿瘤报告》恶性肿瘤发病率前十位男性女性1气管、支气管和肺癌乳腺癌2结直肠癌肺癌3结直肠癌4肝癌甲状腺癌5前列腺癌6胰腺癌胰腺癌7膀胱癌肝癌8甲状腺癌脑中枢系统肿瘤9食管癌子宫颈癌胆囊癌顺位死亡原因死亡专率1/10万构成%1恶性肿瘤162.8129.272心脏病136.2124.403脑血管病133.6823.954呼吸系统病74.1713.295内分泌营养及代谢病17.643.166消化系统病14.532.607神经系统病6.911.248传染和寄生虫病6.681.209精神和行为障碍2.660.4810缔结系统病1.660.30——摘自2015年中国卫生统计年鉴手术→微创质子和重离子是国际公认最先进的放疗技术精准医学精准医学建建设特点有有关建议发达国家拥有质子或重离子发达国家拥有质子或重离子以治癌效果好、毒副作用小而被誉为“杀癌利剑”、、放疗技术(美国仅质子；日本和德国各1台质子+重离子一体机)引进质子重离子系统设备、全面建成全国第在国内的推广运用奠定重要基础。行政楼病房楼行政楼病房楼一、精准医学——医院概况Ø诊楼ØØØ质质子重离子区域预留用预留用地68亩(45%)区上海国际医总占地面积150亩建筑面积5.25万m2其中质子重离子区1.7万m2容积率0.5绿化率35%建筑高度30米(7层)设置床位220张6一、精准医学——技术特性质子和重离子射线的剂量深度曲线分布图优良的放射物理学特性：理能量峰——布拉格峰(BraggPeak)，护肿瘤周围的正常组优良的放射生物学特性：应更好(3倍于光子)，疗程更短一、精准医学——系统原理Ø离子源是中引出离子束流的装置，通过离子源设备分别从氢气和二氧化碳中分离出氢离子(质子)和碳离子(重离子)Ø直线加速器提供给粒子巨大的初始速度和能量Ø同步加速器是通过在特定的环形轨道上用高频电场加速电子或离子，使得粒子最终被加速到光速的70%(21万公里/秒)Ø被加速的粒子经由输运线加速装置加速，引入治疗室能量可调节的同步加速器“干净”15分钟后即可进入,停机6项高精度定位、影像验证系统核心技术呼吸门控系统4个固定线能量可调节的同步加速器“干净”15分钟后即可进入,停机6项高精度定位、影像验证系统核心技术呼吸门控系统4个固定线束治疗室可可分别产生质子和重离子射线笔笔形扫描技术2017527Ø精确性要求高2017527Ø精确性要求高：束流照射肿瘤位置误差＜±0.5mmØ安全性要求高：治疗剂量在≤0.3治疗要求Gy时，允许偏差2%Ø束流切换：质子与重离子束流的切换时间小于20秒技术复杂保障难度间温度控制在24±1℃Ø设备电网波动或停电时间必须小于150毫秒Ø工艺冷却水系统365天不间断运行，要求温度恒定27±1度，压力9.5Kg,导电率10uS/cmØ治疗室、质控设备间等重要房Ø加速器系统包括离子注入、主加速器、高能束流输运、治疗计划系统、患者定位系统、控制与安全系统等Ø辅助系统包括电力、工射防护、压缩空气辅助、真空控制和抽取等系统一、精准医学——临床应用一、精准医学——临床应用2015年5月8日上海市质子重离子医院开业鼻窦癌15例黑色素瘤鼻窦癌15例黑色素瘤6例横纹肌肉瘤6例泪腺/泪囊瘤6例垂体瘤2例食道癌1例其他31例腺样囊性癌47例脊索瘤37例口咽癌27例头颈部肿瘤软骨肉瘤17例339例脑膜瘤16例开业24个月2015.5.8—2017.5.8收治686例患者肿瘤开业24个月2015.5.8—2017.5.8收治686例患者肿瘤83例胸腺瘤14例癌气癌气管/支气管癌巴瘤肉瘤神经内分泌瘤2例1例1例1例4例109例前列腺癌前列腺癌83例骨和软组织肿瘤38例肝脏肿瘤30例胰腺癌22例宫颈癌17例骶尾部脊索瘤15例复发直肠癌10例乳腺癌7例胆道恶性肿瘤6例其他10例238例治疗期间未出现毒副反应一治疗期间未出现毒副反应癌治疗前肿瘤部位完成治疗3.5周后肿瘤肿瘤大小：从8.1*5.2cm缩小到5.5*3.0cm甲胎蛋白：从46,763ng/ml降低到不良反应：治疗前肿瘤部位完成治疗3个月后位：临近视神经及脑部重要组织无法手术切除,普通光子放疗不敏感MRI:已近完全缓解(nearCR)不良反应：仅出现轻微的Ⅰ度口干精准医学精准医学建建设特点有有关建议项目开工 009年6月2009年10月2可研批复项目开工 009年6月2009年10月2可研批复扩初批复 4月2007年1月卫生部批复配置许可项目立项2014年12月完成临床试验随访开始临床试验2011年12月2012年1月项目完工项目移交，设备安装调试2009年11月SSPHIC上海申康医院发展中心复上海申康医院发展中心复旦大学附属肿瘤医院弱电单位总承包：监理上海市工程建设咨询监理有限公司监理上海市工程建设咨询监理有限公司单位上海建实财务咨询监理有限公司清华同方股份有限公司团结协作全力以赴1便捷1便捷安全绿色设设计原则人人性161统1统计ØØ医院整体设计遵循现代、简洁、流畅、可塑性的原则，强调内部功能与外观形式的一ØØ采用以中心景观区为核心的集中式总体分引入阳光和绿化2成功研制精准运行2成功研制精准运行密集深桩允许差异沉降量±0.25mm隔震弹簧密集深桩允许差异沉降量±0.25mm隔震弹簧地面振动振幅＜0.01mm六大超厚墙体超厚墙体裂缝控制＜0.2mm/10米/年温度恒定27±1度，压力9.5Kg,导电率10uS/cm电压稳定性安装配套特特殊保障台，台，2017-5-27功率变化350-3500KW2017-5-270.35MM/10M/年，三年后＜0.25MM/10M/观测(周边施工间距100米)同步区14个、低速墙体监测点沉降监测激光跟踪仪自动监测装置1915根，一类桩达97.1%(提前7天完工)Ø根据辐射剂量确定屏蔽设计厚度值(质子重离子区域墙板厚3.7米，顶板厚2.7米、底板厚2.9米)、宽度大于0.2mm的贯穿裂缝治疗室主辐射墙由15块10公分钢板交叉层叠安装超厚墙板结构预留洞叠砖和砂袋无缝封堵技术特点控制混凝土微量元素含量混凝土厚板施工信息化监测靶靶1屏蔽系统1参考点rZ-axis入射粒子质子或重离子2安全联锁系统23监测系统33、采取不同方向两路3.5万伏供电保障方案保障方案保障难度保障难度150毫秒2015年11次)，且不可预计供依据4控制原理在病人治疗过程中需要一个亚毫米范束流Ø通过控制PT区的地面振幅，确保束控控制标准范围内0.01mm控控制要求验证结构设计结果，控制措施4动数据置地板振动对质子重离子系统设备的影响工艺冷却水监控系统某些温度变化敏感部件进行恒温调节，保证质子重离子治疗设备每套末端用户 (工艺)装置各自不同的水温、控制精度、流量、压降、材质等均满足要求0%Ø不同设备不同要求Ø温度要求严格Ø精度要求高Ø不同设备不同要求Ø温度要求严格Ø精度要求高12化Ø设备位置分散Ø远程响应需要时间4难确定求度高一次水子系统名称供水温度 (℃)控制精度 (℃)承担负荷 (kW)直线加速器系统29±0.57射频系统2942直线及离子源房系统271534输运线冷却水系统272875同步辐射冷却水系统27163533位、措施到位(领导亲自挂帅，项目办负责人靠前指挥，集团技术支持)做做实明确流程职责)细331突出科学管理Ø聘请辐射防护建筑、安全控制系统和公用设施系统等专家Ø就辐射屏蔽混凝土材料、混凝土施工、工艺冷却水系统和辐射安全防护等进行10余次专题讨论Ø钢砖磊砌改为大块钢板约造价近千万元2强化目标监督ØØ关键节点召开“誓师大会”Ø配合设备厂商对重点区域、重点部位进行逐一测量和图纸对照Ø重视预防监督，确保“工程优质、干部优秀”的”双优工程“33服从质量、安全关标准，攻克各种技术难关，进行最优化、最严格的项目设计和施工最高标准最严要求系统设备庞大、复杂、精密，国内无建筑设计标准与多方缝对接3约赔偿如不能按期移交场地3约赔偿如不能按期移交场地，延期每天需支付系统设备合同价的0.02%收标准提前3个月现场电通、水通、气通、路通、信息通，并符合德方技术要求和检测标准精心组织、攻坚克难同工期2009.1.23至2012.1.24 (共三年) (德国同类项目需六年)保质保量按时完工(提前7天)德方对中方基建质量和进度“脱帽致敬”3个人安全防护与门禁系统的3个人安全防护与门禁系统的和联动管理平台一一种可屏蔽辐射的高流态可更替式防辐射屏蔽结构低收缩C30混凝土预留洞封堵方法一一种质子重离子加速器循环高纯水耗材自动分析系统一种同步加速器多级串级调温冷却水系统一种质子重离子加速器快速应急恒压装置工艺冷却水余热回收系统精准医学精准医学建建设特点有有关建议2017-5-27123建设团队的选择医疗技术团队的介入加快人才引进和培养医疗技术团队的介入加快人才引进和培养，设备维护工程师团队参与项目建设过程，物理师团队参与设备安装调试配套设备的选用Ø配套设备采购还应注重厂家售后服务能力和水平Ø加速器和治疗室内材料选用的特殊要求，如电缆、摄像头等施工监理队伍，重要区域BIM技术应用Ø智能化(弱电、工艺冷却水)建设、辐射防护设计等委托专业团队运行中(共4家)运行中(共4家)在建/已进入可研阶段国际粒子中心发展情况运行中建设中计划中质子中心：56其中美国：24、日本：10、德国：4其他国家及地区：18重离子中心：5(日本4所，中国1所)质子&重离子中心：5中国：1日本：1德国：2意大利：1质子中心：404重离子中心：1质子&重离子中心：2质子中心：17重离子中