精準醫學與質子重離子醫院建設上海市質子重離子醫院王嵐2016年5月21日全球腫瘤發病率以每年3-5%增幅逐年上升《2014年上海市惡性腫瘤報告》惡《2014年上海市惡性腫瘤報告》惡性腫瘤發病率前十位男性女性1氣管、支氣管和肺癌乳腺癌2結直腸癌肺癌3結直腸癌4肝癌甲狀腺癌5前列腺癌6胰腺癌胰腺癌7膀胱癌肝癌8甲狀腺癌腦中樞系統腫瘤9食管癌子宮頸癌膽囊癌順位死亡原因死亡專率1/10萬構成%1惡性腫瘤162.8129.272心臟病136.2124.403腦血管病133.6823.954呼吸系統病74.1713.295內分泌營養及代謝病17.643.166消化系統病14.532.607神經系統病6.911.248傳染和寄生蟲病6.681.209精神和行為障礙2.660.4810締結系統病1.660.30——摘自2015年中國衛生統計年鑒手術→微創質子和重離子是國際公認最先進的放療技術精準醫學精準醫學建建設特點有有關建議發達國家擁有質子或重離子發達國家擁有質子或重離子以治癌效果好、毒副作用小而被譽為“殺癌利劍”、、放療技術(美國僅質子；日本和德國各1臺質子+重離子一體機)引進質子重離子系統設備、全面建成全國第在國內的推廣運用奠定重要基礎。行政樓病房樓行政樓病房樓一、精準醫學——醫院概況?診樓???質質子重離子區域預留用預留用地68畝(45%)區上海國際醫總占地面積150畝建筑面積5.25萬m2其中質子重離子區1.7萬m2容積率0.5綠化率35%建筑高度30米(7層)設置床位220張6一、精準醫學——技術特性質子和重離子射線的劑量深度曲線分布圖優良的放射物理學特性：理能量峰——布拉格峰(BraggPeak)，護腫瘤周圍的正常組優良的放射生物學特性：應更好(3倍于光子)，療程更短一、精準醫學——系統原理?離子源是中引出離子束流的裝置，通過離子源設備分別從氫氣和二氧化碳中分離出氫離子(質子)和碳離子(重離子)?直線加速器提供給粒子巨大的初始速度和能量?同步加速器是通過在特定的環形軌道上用高頻電場加速電子或離子，使得粒子最終被加速到光速的70%(21萬公里/秒)?被加速的粒子經由輸運線加速裝置加速，引入治療室能量可調節的同步加速器“干凈”15分鐘后即可進入,停機6項高精度定位、影像驗證系統核心技術呼吸門控系統4個固定線能量可調節的同步加速器“干凈”15分鐘后即可進入,停機6項高精度定位、影像驗證系統核心技術呼吸門控系統4個固定線束治療室可可分別產生質子和重離子射線筆筆形掃描技術2017527?精確性要求高2017527?精確性要求高：束流照射腫瘤位置誤差＜±0.5mm?安全性要求高：治療劑量在≤0.3治療要求Gy時，允許偏差2%?束流切換：質子與重離子束流的切換時間小于20秒技術復雜保障難度間溫度控制在24±1℃?設備電網波動或停電時間必須小于150毫秒?工藝冷卻水系統365天不間斷運行，要求溫度恒定27±1度，壓力9.5Kg,導電率10uS/cm?治療室、質控設備間等重要房?加速器系統包括離子注入、主加速器、高能束流輸運、治療計劃系統、患者定位系統、控制與安全系統等?輔助系統包括電力、工射防護、壓縮空氣輔助、真空控制和抽取等系統一、精準醫學——臨床應用一、精準醫學——臨床應用2015年5月8日上海市質子重離子醫院開業鼻竇癌15例黑色素瘤鼻竇癌15例黑色素瘤6例橫紋肌肉瘤6例淚腺/淚囊瘤6例垂體瘤2例食道癌1例其他31例腺樣囊性癌47例脊索瘤37例口咽癌27例頭頸部腫瘤軟骨肉瘤17例339例腦膜瘤16例開業24個月2015.5.8—2017.5.8收治686例患者腫瘤開業24個月2015.5.8—2017.5.8收治686例患者腫瘤83例胸腺瘤14例癌氣癌氣管/支氣管癌巴瘤肉瘤神經內分泌瘤2例1例1例1例4例109例前列腺癌前列腺癌83例骨和軟組織腫瘤38例肝臟腫瘤30例胰腺癌22例宮頸癌17例骶尾部脊索瘤15例復發直腸癌10例乳腺癌7例膽道惡性腫瘤6例其他10例238例治療期間未出現毒副反應一治療期間未出現毒副反應癌治療前腫瘤部位完成治療3.5周后腫瘤腫瘤大小：從8.1*5.2cm縮小到5.5*3.0cm甲胎蛋白：從46,763ng/ml降低到不良反應：治療前腫瘤部位完成治療3個月后位：臨近視神經及腦部重要組織無法手術切除,普通光子放療不敏感MRI:已近完全緩解(nearCR)不良反應：僅出現輕微的Ⅰ度口干精準醫學精準醫學建建設特點有有關建議項目開工 009年6月2009年10月2可研批復項目開工 009年6月2009年10月2可研批復擴初批復 4月2007年1月衛生部批復配置許可項目立項2014年12月完成臨床試驗隨訪開始臨床試驗2011年12月2012年1月項目完工項目移交，設備安裝調試2009年11月SSPHIC上海申康醫院發展中心復上海申康醫院發展中心復旦大學附屬腫瘤醫院弱電單位總承包：監理上海市工程建設咨詢監理有限公司監理上海市工程建設咨詢監理有限公司單位上海建實財務咨詢監理有限公司清華同方股份有限公司團結協作全力以赴1便捷1便捷安全綠色設設計原則人人性161統1統計??醫院整體設計遵循現代、簡潔、流暢、可塑性的原則，強調內部功能與外觀形式的一??采用以中心景觀區為核心的集中式總體分引入陽光和綠化2成功研制精準運行2成功研制精準運行密集深樁允許差異沉降量±0.25mm隔震彈簧密集深樁允許差異沉降量±0.25mm隔震彈簧地面振動振幅＜0.01mm六大超厚墻體超厚墻體裂縫控制＜0.2mm/10米/年溫度恒定27±1度，壓力9.5Kg,導電率10uS/cm電壓穩定性安裝配套特特殊保障臺，臺，2017-5-27功率變化350-3500KW2017-5-270.35MM/10M/年，三年后＜0.25MM/10M/觀測(周邊施工間距100米)同步區14個、低速墻體監測點沉降監測激光跟蹤儀自動監測裝置1915根，一類樁達97.1%(提前7天完工)?根據輻射劑量確定屏蔽設計厚度值(質子重離子區域墻板厚3.7米，頂板厚2.7米、底板厚2.9米)、寬度大于0.2mm的貫穿裂縫治療室主輻射墻由15塊10公分鋼板交叉層疊安裝超厚墻板結構預留洞疊磚和砂袋無縫封堵技術特點控制混凝土微量元素含量混凝土厚板施工信息化監測靶靶1屏蔽系統1參考點rZ-axis入射粒子質子或重離子2安全聯鎖系統23監測系統33、采取不同方向兩路3.5萬伏供電保障方案保障方案保障難度保障難度150毫秒2015年11次)，且不可預計供依據4控制原理在病人治療過程中需要一個亞毫米范束流?通過控制PT區的地面振幅，確保束控控制標準范圍內0.01mm控控制要求驗證結構設計結果，控制措施4動數據置地板振動對質子重離子系統設備的影響工藝冷卻水監控系統某些溫度變化敏感部件進行恒溫調節，保證質子重離子治療設備每套末端用戶 (工藝)裝置各自不同的水溫、控制精度、流量、壓降、材質等均滿足要求0%?不同設備不同要求?溫度要求嚴格?精度要求高?不同設備不同要求?溫度要求嚴格?精度要求高12化?設備位置分散?遠程響應需要時間4難確定求度高一次水子系統名稱供水溫度 (℃)控制精度 (℃)承擔負荷 (kW)直線加速器系統29±0.57射頻系統2942直線及離子源房系統271534輸運線冷卻水系統272875同步輻射冷卻水系統27163533位、措施到位(領導親自掛帥，項目辦負責人靠前指揮，集團技術支持)做做實明確流程職責)細331突出科學管理?聘請輻射防護建筑、安全控制系統和公用設施系統等專家?就輻射屏蔽混凝土材料、混凝土施工、工藝冷卻水系統和輻射安全防護等進行10余次專題討論?鋼磚磊砌改為大塊鋼板約造價近千萬元2強化目標監督??關鍵節點召開“誓師大會”?配合設備廠商對重點區域、重點部位進行逐一測量和圖紙對照?重視預防監督，確保“工程優質、干部優秀”的”雙優工程“33服從質量、安全關標準，攻克各種技術難關，進行最優化、最嚴格的項目設計和施工最高標準最嚴要求系統設備龐大、復雜、精密，國內無建筑設計標準與多方縫對接3約賠償如不能按期移交場地3約賠償如不能按期移交場地，延期每天需支付系統設備合同價的0.02%收標準提前3個月現場電通、水通、氣通、路通、信息通，并符合德方技術要求和檢測標準精心組織、攻堅克難同工期2009.1.23至2012.1.24 (共三年) (德國同類項目需六年)保質保量按時完工(提前7天)德方對中方基建質量和進度“脫帽致敬”3個人安全防護與門禁系統的3個人安全防護與門禁系統的和聯動管理平臺一一種可屏蔽輻射的高流態可更替式防輻射屏蔽結構低收縮C30混凝土預留洞封堵方法一一種質子重離子加速器循環高純水耗材自動分析系統一種同步加速器多級串級調溫冷卻水系統一種質子重離子加速器快速應急恒壓裝置工藝冷卻水余熱回收系統精準醫學精準醫學建建設特點有有關建議2017-5-27123建設團隊的選擇醫療技術團隊的介入加快人才引進和培養醫療技術團隊的介入加快人才引進和培養，設備維護工程師團隊參與項目建設過程，物理師團隊參與設備安裝調試配套設備的選用?配套設備采購還應注重廠家售后服務能力和水平?加速器和治療室內材料選用的特殊要求，如電纜、攝像頭等施工監理隊伍，重要區域BIM技術應用?智能化(弱電、工藝冷卻水)建設、輻射防護設計等委托專業團隊運行中(共4家)運行中(共4家)在建/已進入可研階段國際粒子中心發展情況運行中建設中計劃中質子中心：56其中美國：24、日本：10、德國：4其他國家及地區：18重離子中心：5(日本4所，中國1所)質子&重離子中心：5中國：1日本：1德國：2意大利：1質子中心：404重離子中心：1質子&重離子中心：2質子中心：17重離子中