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新醫療 台灣首座質子暨放射治療中心 林口長庚啟動質子醫療火車頭

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癌症蟬聯台灣十大死因之首,林口長庚質子治療中心帶給癌症病患一項全新選擇,利用質子射線的「布拉格峰」物理特性,使放射線抵達特定組織深度時,能量便爆發,猶如深水炸彈般精準鎖定腫瘤細胞。長庚質子治療中心也是全球少數獲綠建築認證的醫療院所,這一項綜合先進、高科技又兼具環保與能源再生的設備與技術,是引領台灣進入質子醫療時代的火車頭。

1991 年, 美國加州Loma Linda UniversityMedical Center (LLUMC) 啟用世界上第一座醫學專用質子治療設備,正式宣告質子治療進入醫學領域。

質子治療設施是目前世界上最先進且昂貴醫療設備之一,依據粒子治療合作組織 (ParticleTherapy Co-operative Group, PTCOG) 統計,至2013 年3 月,全球有50 處醫療專用質子治療設施,興建或計劃中設施更多達32 處,至2015 年6 月,全球已有超過10 萬例的治療病例。

王永慶在世時 最大醫療投資案

林口長庚紀念醫院經過20 年的籌備、斥資54 億元建置質子暨放射治療中心,是創辦人王永慶在世時最大的醫療投資案,並使台灣成為繼日本、韓國及中國後,亞洲第四個有質子放療中心的國家。

長庚紀念醫院為貫徹「取之於社會用之於社會」的精神,不遺餘力地推動新型癌症治療的臨床技術與研究發展,質子暨放射治療中心為台灣首座的質子中心,它的成立也是台灣癌症治療的里程碑。

長庚於1995 年開始執行質子治療措施的可行性評估,2007 年經王永慶批准設立後,隔年6 月便與日本住友重機械工業株式會社(Sumitomo HeavyIndustries, Ltd.) 簽署質子設備購買合約。

放射治療醫事技術主任葉健一說到,因為這是台灣第一家質子治療中心,所以設備安全性和核能的營運、設計都受到嚴格規範與審核。

2011 年6 月,中心的建築與設備安裝同步進行,待通過核子委員會查核安全性後,於2014 年6 月底,行政院原子能委員會核准全台第一間質子治療室使用許可。

林口長庚醫院放射腫瘤科主任張東杰表示,「即使質子治療已有許久的歷史,但TFDA 仍要求這項治療措施需實行臨床試驗,以評估設備對病患的安全性,」為此,質子治療中心進行6 個人體試驗,完成試驗後,於去年7 月獲TFDA 核准結案。

由於設備還需醫療器材查驗登記才能作業,所以直到2015 年11月,質子治療中心才正式營運。

MIT 設備、360º 無死角 精確定位

質子治療系統可以區分為:迴旋加速器系統(cyclotron system)、能量選擇系統(energy selectionsystem)、射束傳導系統(beamtransport system)、旋轉機座系統(gantry system)、射束形成系統(beam delivery system)、病患定位系統(patient position system)。

高能迴旋加速器使質子得到能量,並導出質子射線,經能量選擇系統調整成治療所需的能量深度,經過磁鐵進行偏轉和聚焦,再透過傳導系統將質子射束引導至治療室。

治療室內配備最新影像定位系統, 加上機械手臂治療床(roboticcouch),能為病患做精準的治療定位。為了能全方位從360 度治療病患,每間治療室配有體積龐大且結構精密的旋轉基座,以控制射束方向。

葉建一提到,「整個設備是由日本住友重工提供,但旋轉機架本身是在台塑中心製造,在南部製造、組裝、測試後再運到林口安裝。」此基座直徑10.6米,高度20 米,其旋轉軸心的準確度誤差小於1 毫米。

葉建一也指出,質子的速度約是光速的75%,因此質子能在準確的狀況下釋放出最高能量,將加速後的高能量質子射束引導至定位好的角度,到達病灶區,「如同深水炸彈,釋放大量能量以消滅癌細胞。」

質子最重要的物理特性是所謂的布拉格峰(Bragg peak) ( 參見圖一),可控制能量高低,使其在治療部位的特定深度釋出大量能量,而在穿越組織的路徑上只釋放少數能量,治療部位之後的區域「完全沒有輻射能量」( 參見圖二)。隨著體內腫瘤的深淺,可調整質子射束的能量。腫瘤愈深,則質子射束能量愈大。

筆尖式掃描技術 引領未來抗癌治療趨勢

張東杰表示,質子射線除能精準攻擊癌細胞外,亦可降低正常組織輻射劑量及副作用,已逐漸成為某些腫瘤之有效且較佳的放射療法,但質子治療不適用於有瀰漫性或多處轉移性腫瘤的病患。

截至今年4 月底,質子中心的收案人數是170人,收案率為18.4% ( 參見表一),收案病例前兩名分別為肝癌、肺癌。

張東杰也說,質子其實能有很多「花式」作法,可根據不同的癌症病患、腫瘤狀況,進一步改變質子治療的劑量、次數、射入角度等,「但現階段不會嘗試這樣多變的作法,對我們來說,目前首要事件就是『以安全為』主。」張東杰表示,等未來累積更多的經驗和成果,且安全性與副作用都確定後,未來的質子治療對於腫瘤控制、增加療效會更有幫助。

質子治療又可分成2 種治療技術,依據腫瘤特性提供筆尖式掃描技術(pencil beam scanning) 及擾動式技術(wobbling) 的選擇,長庚質子中心目前有4 間質子治療室,分別是兩間擾動式與兩間筆尖式。

擾動式質子治療室已獲TFDA使用許可,而筆尖式治療室期望能在今年底得到查驗證照「筆尖式是未來質子治療的主流」。張東杰說。

因其可以調整每一點質子劑量達到「強度調控質子治療(IMPT)」的目的,操作治療上的彈性較大,能避開正常組織的範圍更多, 對於頭頸癌、腦瘤、乳癌等癌症的適用性會更高,此技術也將是質子治療的最佳計畫和發展趨勢。

張東杰也表示,未來會依病患狀況,考量合併光子與質子治療,但整個療程都使用筆尖射束治療會是未來趨勢,「這樣的效果最好。」

台灣費用低於中美日 回饋補助弱勢

張東杰說,質子治療現在最大的問題就是費用昂貴,但他也不諱言,質子治療的費用與免疫細胞治療相比已便宜許多,在台灣進行質子治療的價格也遠低於上海、日本、美國。

葉健一表示,「當初王永慶執行這個計畫時,就指示要想辦法降低成本,收費最好在1 萬美元左右,他不希望這項先進的技術只能供給金字塔頂端的客戶使用。」

質子治療因腫瘤類別及適應症不同,療程所需治療次數差異很大,經長庚醫院精算後,每次質子治療收費以約2.1 萬新台幣為基準,總治療費用包含其他前置作業所需之固定模具、模擬攝影、治療計畫與治療配件等。

在長庚質子中心創立之前,TFDA 指示質子治療應落實對弱勢團體之照顧。對此,長庚將依據質子治療每年總收入乘上近5 年全國低收入戶人口佔率( 平均1.43%) 的公式,計算出每年提撥予低收入戶的補助費用。

因此,每年預估約有1000 萬新台幣的補助額給弱勢族群,適用對象以兒童(18 歲以下病童) 癌症並符合質子治療的病患為主。

葉健一也表示,質子放療較傳統放療不易損害正常組織,對部分不宜手術的癌症患者而言,將有新療法可選擇,長庚質子中心的粒子很細,「理論上能做得更精準。」

全球醫療界第二家 獲白金級、鑽石級綠建築認證

又為實踐長庚醫院「節能省碳、永續發展」之社會責任,質子暨放射治療中心建構時即朝向綠建築進行設計,並獲「美國綠建築醫療(LEEDHC) 白金級認證」與「台灣鑽石級綠建築認證」,是全世界醫療界唯二申請白金級綠建築認證的醫院之一。

質子建築體與周遭環境有許多配合環保減廢、能源再生的設施,例如:50% 綠地與植栽種植、雨水回收及再利用系統、綠屋頂、風力發電、太陽能板、建築體及室內家具符合40% 綠建材、減少紫外線透射率、減少室內空調能耗玻璃等。

中心沒有華麗繽紛的景觀設計,只有單純樸實、環保節能的環境,長庚紀念醫院期許質子暨放射治療中心能夠為病患爭取更良好環境品質與治療效果,讓質子治療這個劃時代創舉成為台灣醫療的另一個火車頭。

(本文節錄自《環球生技月刊》2016年5月號)

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