質(zhì)子治療及其裝備的相關(guān)情況

1、關(guān)于質(zhì)子治療及其裝備的相關(guān)情況田新智一、質(zhì)子治療的基本原理質(zhì)子是帶正電的粒子，其電荷量與電子相同，但是質(zhì)量比電子大得多，約是電子的1836倍。質(zhì)子和其他許多粒子一樣，進(jìn)入人體后由于電離作用能量逐漸損失，但是質(zhì)子其他粒子進(jìn)人人體內(nèi)的能量損失過(guò)程和劑量分布曲線有很大的不同。下圖為不同射線粒子在人體內(nèi)的能量損失和劑量分布圖，橫坐標(biāo)為進(jìn)入人體內(nèi)的深度，縱坐標(biāo)為相對(duì)劑量值。曲線A對(duì)應(yīng)質(zhì)子，曲線B對(duì)應(yīng)20MeV電子，曲線C對(duì)應(yīng)60鉆丫射線。這三種都是放射治療中較常用的粒子流。0.20,005IQ152025深度（厘米）由上圖可知，在用60鉆照射時(shí)，劑量隨深度而下降，這就給治療帶來(lái)了兩個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題。第一

2、，對(duì)較深處腫瘤，前面正常的細(xì)胞要受到比腫瘤處更大的劑量照射。第二，腫瘤后部的正常細(xì)胞不可避免地要受到較大的輻射而受到損傷。用電子照射時(shí)，這兩個(gè)問(wèn)題也存在，但是比60鉆丫射線的危害要小。代表質(zhì)子的曲線A有這樣的特點(diǎn)：緩慢上升一段后，急速到達(dá)峰值，后急速下降。這個(gè)劑量峰稱作Bragg峰。對(duì)于很小的腫瘤，只要將Bragg峰對(duì)準(zhǔn)它，那么腫瘤處就能接受到最大的劑量值。對(duì)于較大的腫瘤，可以通過(guò)調(diào)制質(zhì)子能量使Bragg峰展寬到和腫瘤厚度相當(dāng)?shù)乃皆龠M(jìn)行治療。腫瘤前的正常細(xì)胞只受到較小的劑量值，受到的傷害低于60鉆和電子治療水平，腫瘤后的正常細(xì)胞基本不受傷害。二、質(zhì)子治療裝置的構(gòu)成框圖治療計(jì)劃系統(tǒng)加速器能量選

3、擇系統(tǒng)*旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療頭定位準(zhǔn)直系統(tǒng)治療安全系統(tǒng)治療控制系統(tǒng)（一）質(zhì)子加速器利用直流高壓電場(chǎng)進(jìn)行加速的加速器能量較低，利用感應(yīng)渦旋電場(chǎng)進(jìn)行加速的加速器只能加速電子。質(zhì)子治療需要較高能量的質(zhì)子，只能由高頻諧振加速器獲得。一般來(lái)說(shuō)，為使質(zhì)子束能治療深度為30cm到315cm的腫瘤，需要一臺(tái)70230MeV的質(zhì)子加速器。質(zhì)子加速器類型基本是以下幾種：1） 同步加速器2） 回旋加速器3） 同步回旋加速器4） 直線加速器。這幾種加速器孰優(yōu)孰劣歷來(lái)有較大爭(zhēng)議?；匦铀倨髯畲蟮膬?yōu)點(diǎn)在于操作方便，但是它需要額外配置能量選擇系統(tǒng)，因?yàn)樗痪邆淠芰靠烧{(diào)性，而且它的束流品質(zhì)不如其他兩類加速器好。同步加速器的優(yōu)勢(shì)在于輸

4、出能量可調(diào)，不需要再配置能量選擇系統(tǒng)，但是它操作起來(lái)比較復(fù)雜，占地面積大。直線加速器也能實(shí)現(xiàn)輸出能量可調(diào)，而且它的束流品質(zhì)特別優(yōu)良。（二）能量選擇系統(tǒng)質(zhì)子治療時(shí)要根據(jù)腫瘤本身深度和厚度用不同能量的質(zhì)子，而回旋加速器引出的質(zhì)子流能量是固定的，因此要在加速器與治療頭之間有一個(gè)能量選擇系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)由降能器與離子光學(xué)用的各種磁鐵與測(cè)量元件所組成。當(dāng)質(zhì)子通過(guò)石墨層時(shí)，石墨厚度大則降低的能量越大，故用不同的厚度就可以得到不同的降能。當(dāng)加速器引出的230MeV固定能量的質(zhì)子進(jìn)入能量選擇系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)降能器的不同厚度，就可以在輸出端得到從70MeV到230MeV連續(xù)可調(diào)的不同能量的質(zhì)子流。（三）束流運(yùn)輸系統(tǒng)

5、和旋轉(zhuǎn)機(jī)架束流運(yùn)輸系統(tǒng)的任務(wù)是將加速器產(chǎn)生的質(zhì)子束送到患者的治療部位附近。沿著束流運(yùn)輸管道安放著四極磁鐵、偏轉(zhuǎn)磁鐵、導(dǎo)向磁鐵、束流測(cè)量設(shè)備和真空設(shè)備。四極磁鐵的任務(wù)是對(duì)質(zhì)子束進(jìn)行聚焦。偏轉(zhuǎn)磁鐵的任務(wù)是改變束流的方向。導(dǎo)向磁鐵的任務(wù)是糾正質(zhì)子束在系統(tǒng)安裝時(shí)產(chǎn)生的偏離?；颊咴谥委熓抑型枰幂^長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行定位，為了充分利用加速器的束流，質(zhì)子治療裝置通常配置多個(gè)治療室，各個(gè)治療室在照射時(shí)間上相互錯(cuò)開(kāi)。治療室分為固定束治療室和轉(zhuǎn)動(dòng)束治療室，轉(zhuǎn)動(dòng)束治療室中配有旋轉(zhuǎn)機(jī)架，它們能環(huán)繞臥姿患者進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以便質(zhì)子束從不同方向?qū)Π袇^(qū)進(jìn)行照射。從加速器引出的質(zhì)子束先進(jìn)入主束線，然后根據(jù)需要轉(zhuǎn)入不同的支束線進(jìn)入治療室

6、。主束線和支束線的交界處配置偏轉(zhuǎn)磁鐵改變束流方向，這種偏轉(zhuǎn)磁鐵又稱為開(kāi)關(guān)磁鐵。（四）治療頭和定位準(zhǔn)直系統(tǒng)為將加速器引出的束流擴(kuò)展成較大且均勻的質(zhì)子流，覆蓋所有腫瘤橫向面積，需要有一個(gè)束流配送系統(tǒng)。為了將質(zhì)子流形成一個(gè)擴(kuò)展布拉格峰，能照射到腫瘤的整個(gè)縱向深度，需要有一個(gè)束流能量調(diào)制器。所有這類專用功能的部件，共十多種都裝在治療頭內(nèi)。例如： 降能器：用于較大幅度降低質(zhì)子能量，常用的降能器是一個(gè)石墨柱體，外加不銹鋼殼作為保護(hù)。 轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)制器：用于質(zhì)子束的射程調(diào)制。 二進(jìn)制調(diào)能器：用于射程細(xì)調(diào)。 射程補(bǔ)償器：確保擴(kuò)展Bragg峰后沿恰好落在靶區(qū)后方邊界上。散射系統(tǒng)：目前運(yùn)用最廣泛的束流擴(kuò)展系統(tǒng)，其中單散

7、射系統(tǒng)只適用于照射野很小的情況，大量應(yīng)用的都是雙散射系統(tǒng)。準(zhǔn)直器：用于限制照射野，一般配有射程監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)質(zhì)子射程。定位系統(tǒng)：用于使質(zhì)子束精確地輻射在腫瘤病灶部位。（五）其他系統(tǒng)劑量驗(yàn)證系統(tǒng)：為了確保在治療時(shí)的真實(shí)質(zhì)子治療劑量參數(shù)達(dá)到治療的規(guī)定要求值，同時(shí)保證安全和療效，必須有一套劑量驗(yàn)證系統(tǒng)進(jìn)行治療劑量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。治療計(jì)劃系統(tǒng)：本質(zhì)是一個(gè)專用于質(zhì)子治療的軟件，醫(yī)生根據(jù)患者的有關(guān)診斷信息，用這個(gè)軟件來(lái)制定患者的治療方案，并確定設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。治療控制系統(tǒng)：將質(zhì)子治療系統(tǒng)中各個(gè)獨(dú)立完成某一特定功能的設(shè)備相互連接在一起，通過(guò)專用應(yīng)用軟件按治療要求使所有設(shè)備協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。治療安全系統(tǒng)：用于保證患者和醫(yī)

8、務(wù)人員不受輻射傷害。三、發(fā)展歷史質(zhì)子治療思想是1946年提出的，到1954年美國(guó)加利福尼亞大學(xué)輻射實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了世界上第一例質(zhì)子治療。截止到2003年，全世界質(zhì)子治療患者總數(shù)累計(jì)超過(guò)3萬(wàn)人，質(zhì)子治療的療效被充分肯定。世界上的質(zhì)子治療中心截止到03年共有20個(gè)，其中美國(guó)有6個(gè)（其中2個(gè)已經(jīng)退役），前蘇聯(lián)有3個(gè)，日本有4個(gè)，歐洲有7個(gè)，加拿大和南非各有1個(gè)。其中5個(gè)是裝備有專用質(zhì)子治療加速器和旋轉(zhuǎn)機(jī)架的現(xiàn)代化大型質(zhì)子治療中心，其中日本有3個(gè)，美國(guó)有2個(gè)。質(zhì)子治療技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了質(zhì)子放射手術(shù)、眼部質(zhì)子治療、較大照射野的質(zhì)子治療3個(gè)階段，但是較簡(jiǎn)單的質(zhì)子放射手術(shù)至今仍在發(fā)揮作用。質(zhì)子加速器的發(fā)展也經(jīng)歷了

9、同步加速器、同步回旋加速器、回旋加速器、直線加速器4個(gè)階段，并且按照能量越來(lái)越高的趨勢(shì)發(fā)展。同樣，這4種加速器至今也都在使用。四、質(zhì)子治療的腫瘤適應(yīng)者市場(chǎng)就目前而言，我們隊(duì)質(zhì)子和重離子治療的最佳治療適應(yīng)癥還不十分清楚。但是據(jù)Amaldi的歐洲統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說(shuō)明，在歐洲總?cè)丝谥校磕暧?.2%的患者需要進(jìn)行放射治療，期中的10%（即相應(yīng)總?cè)丝诘?.02%）癌癥患者用質(zhì)子治療能得到更好的控制。期中又有20%（相應(yīng)總?cè)丝诘?.04%）的癌癥患者具有抗阻性。在抗阻性癌癥中，有1/31/2（相應(yīng)總?cè)丝诘?.01%）癌癥適應(yīng)于重離子治療。當(dāng)前歐洲的百萬(wàn)人口中，每年有4000名癌癥患者。期中半數(shù)需要常規(guī)放射治療，

10、在所有常規(guī)放療患者中，12%15%用質(zhì)子放療會(huì)有更佳效果。此外約有3%用X射線放療的抗放射患者，用碳離子治療比用質(zhì)子或X線放療更有效果。因此5700萬(wàn)人口的意大利，應(yīng)該具有3個(gè)放療室的碳離子治療中心和5個(gè)基于醫(yī)院的質(zhì)子放療中心。中國(guó)目前沒(méi)有這方面的統(tǒng)計(jì)，但是中國(guó)的癌癥發(fā)病率和歐洲相當(dāng)。因此可以根據(jù)歐洲的情況來(lái)類推。在中國(guó)13億人口中，每年25萬(wàn)患者適合于用質(zhì)子治療，每年12萬(wàn)患者適合于重離子放療。當(dāng)然這個(gè)數(shù)據(jù)是粗糙的，但是也可以看出，質(zhì)子和重離子治療在中國(guó)的一個(gè)市場(chǎng)。下圖是截止2008年3月全世界質(zhì)子治療中心的治療人數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)中心統(tǒng)計(jì)。根據(jù)PTCOG2011年12月底的統(tǒng)計(jì)，全球共有96537名

11、癌癥患者做過(guò)粒子治療。期中質(zhì)子治療患者83667名，碳離子治療患者9283名，氨離子治療2054名，負(fù)兀粒子治療1100名，其他粒子治療433名。五、對(duì)于質(zhì)子加速器的適應(yīng)癥理想的放射治療的必要條件是殺死腫瘤中的全部癌細(xì)胞，不傷害患者的正常細(xì)胞，且沒(méi)有復(fù)發(fā)的后效應(yīng)等。從醫(yī)學(xué)和經(jīng)濟(jì)綜合觀點(diǎn)來(lái)看，盡管質(zhì)子和重離子是一種先進(jìn)的治療粒子，但是也還不是理想的粒子。質(zhì)子和重離子的治療也有其有特定的醫(yī)療范圍。如果按照“只要使腫瘤處照射足夠大的使癌細(xì)胞致死的劑量，而盡量使腫瘤周圍正常細(xì)胞少受照射，使副作用最小”的原則來(lái)看，只要放療嚴(yán)格按照質(zhì)量規(guī)范來(lái)執(zhí)行，都是滿足此條件的，但是也有30%的局部腫瘤，用常規(guī)治療根本

12、找不出能控制的劑量值。這就需要用質(zhì)子和重離子來(lái)治療了。1、質(zhì)子和重離子適合于治療那些接近敏感器官，屬于不可手術(shù)或用X射線和電子治療難以達(dá)到局部控制的腫瘤。2、原來(lái)用常規(guī)放療也能治好但是副作用難以全部消除且復(fù)發(fā)率高的腫瘤，如前列腺3、大量?jī)和颊撸捎谡＝M織處于發(fā)育期，一旦放療受損就會(huì)產(chǎn)生畸變致殘停滯發(fā)育等嚴(yán)重后果的4、許多不規(guī)則形狀的腫瘤，即使用X射線調(diào)強(qiáng)治療也費(fèi)時(shí)費(fèi)力的腫瘤5、對(duì)X射線和電子線甚至于質(zhì)子也難以治療的具有抗阻性、乏氧型腫瘤，就只能用重離子治療了。統(tǒng)計(jì)而言，在美國(guó)，質(zhì)子治療的病癥如下表:SNVM3.9噌而在日本，治療病癥的類型如下表:在中國(guó)，目前還沒(méi)有一個(gè)全國(guó)性的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，下圖

13、是萬(wàn)杰醫(yī)院的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),52(15.34%)X1Q3.8 地總患者5.601婦產(chǎn)科 8(236%>脊索痛 8(5.31%)種經(jīng)股質(zhì)姍 51(15,04)癌轉(zhuǎn)檢0.54%)聽(tīng)神嶺哪 1(0,29%)7*工交口 肺膜癌 叫出S3呢)工預(yù)部 27(736%)混柒的 二25(73 網(wǎng)圖9-5-4萬(wàn)杰用子治療中心的治療腫痛類型六、國(guó)際上對(duì)質(zhì)子和重離子治療的看法1 .歐洲的看法歐洲有三派，第一派以德國(guó)為首，大力贊揚(yáng)重離子治療。第二派以瑞士為首，明確表示質(zhì)子治療已經(jīng)成熟，而重離子治療還存在許多治療疑點(diǎn)，至今治療的病例數(shù)也少，安全性比質(zhì)子治療差，推廣治療還不成熟。第三派認(rèn)為侄子和重離子各有特點(diǎn)，都要，還不

14、夠。2 .美國(guó)的看法美國(guó)既是質(zhì)子治療的前驅(qū)者，也是重離子治療的先驅(qū)者。當(dāng)前的點(diǎn)掃描、調(diào)強(qiáng)都是在美國(guó)創(chuàng)造的。奇怪的是，美國(guó)當(dāng)前專門發(fā)展質(zhì)子治療，卻從不見(jiàn)重離子治療中心建造的報(bào)道，也不見(jiàn)評(píng)述重離子治療的文章。3 .日本的看法日本主流派大力贊美重離子，認(rèn)為冷點(diǎn)后效應(yīng)根本沒(méi)事，大部分情況下可以替代質(zhì)子。最新建的群馬中心的同步加速器只有碳離子，不像歐洲的重離子治療中心都兼有質(zhì)子，但是也有不少在野派人士持不同意見(jiàn)。4 .中國(guó)醫(yī)界的看法在萬(wàn)杰之前，質(zhì)子和重離子中國(guó)都沒(méi)有裝備過(guò)。在2003年日本HIMAC報(bào)道重離子治療之前，中國(guó)的放射醫(yī)學(xué)界是質(zhì)子治療熱。在HIMAC報(bào)告后，其對(duì)肝癌、肺癌二次治愈的報(bào)道征服了中

15、國(guó)醫(yī)學(xué)界，于是質(zhì)子熱的同時(shí)，重離子熱也起來(lái)了。2009年BjornHofmann在J。Med。Ethics上發(fā)表了一篇“在質(zhì)子治療新技術(shù)辯論中的偽命題”，該文充分反映出當(dāng)前對(duì)質(zhì)子和重離子治療持反對(duì)態(tài)度的意見(jiàn)。1、質(zhì)子治療是提升治療劑量的希望正方：質(zhì)子治療比常規(guī)放療有更好的劑量分布，腫瘤可以用更高一些的劑量來(lái)治療，正常組織損傷少。因此，應(yīng)該立即推廣。反方：僅有上述理性看法是不夠的，至今還沒(méi)有質(zhì)子治療和常規(guī)治療比較的隨機(jī)臨床試驗(yàn)報(bào)告。目前對(duì)質(zhì)子治療有不同看法，而上述理性優(yōu)點(diǎn)又沒(méi)有通過(guò)隨機(jī)控制實(shí)驗(yàn)（RCT）科學(xué)地加以實(shí)驗(yàn)證實(shí)。2、 不需要對(duì)新技術(shù)的有效性進(jìn)行論證正方：大家都承認(rèn)質(zhì)子治療優(yōu)于X射線治療

16、，從倫理學(xué)角度，已經(jīng)不需要用RCT對(duì)兩者進(jìn)行比較。反方：由于在有用性、有效性和效率上存在足夠的差異，因此若僅從質(zhì)子比光子“效果更好”這點(diǎn)，做出從倫理上不需要對(duì)質(zhì)子治療的效果進(jìn)行論證的結(jié)論是一個(gè)偽結(jié)論，因?yàn)檫€不清楚“效果更好”是什么含義，必須通過(guò)RCT來(lái)驗(yàn)證才能知道“效果更好”的含義。3、 質(zhì)子是先進(jìn)技術(shù)的綜合，要促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用正方：根據(jù)歷史規(guī)律，技術(shù)在不斷進(jìn)步，我們要對(duì)連續(xù)的技術(shù)進(jìn)步抱有信心，質(zhì)子治療是先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)促進(jìn)發(fā)展。反方：上述說(shuō)法是詭辯，至今有許多新技術(shù)因存在懷疑而最終沒(méi)有實(shí)施。歷史經(jīng)驗(yàn)應(yīng)對(duì)新技術(shù)提出疑問(wèn)才是正確的。對(duì)于臨床療效的評(píng)估，多數(shù)人意見(jiàn)認(rèn)為，質(zhì)子治療的優(yōu)點(diǎn)是： 對(duì)治療多種

17、癌癥如前列腺、胸部、肺部、頭頸部和腦部腫瘤有效。 質(zhì)子治療允許提高靶區(qū)劑量且正常組織受損少，副作用小 治療后復(fù)發(fā)率低，可提高生活質(zhì)量少數(shù)人意見(jiàn)認(rèn)為： 質(zhì)子治療僅在物理性能的設(shè)想上比X射線具有更多優(yōu)點(diǎn) 目前僅多用于前列腺治療 從目前療效看，除去用在少數(shù)兒科腫瘤外，并無(wú)絕對(duì)明顯的證據(jù)證明質(zhì)子治療要比X射線治療具有更高超的療效 質(zhì)子治療費(fèi)用高昂 目前公布的質(zhì)子治療和X射線調(diào)強(qiáng)治療療效的比較，因具有商業(yè)性因素，非純醫(yī)學(xué)性，所以不能全信。但是總體而言，目前還是多數(shù)派占有優(yōu)勢(shì)。七、質(zhì)子治療中心的建造成本從美國(guó)的已建和在建的專用質(zhì)子治療中心的概況表中來(lái)看，一個(gè)質(zhì)子治療中心的造價(jià)不菲，至少都是千萬(wàn)美元計(jì)。如下

18、圖所示。表10-17美國(guó)的已建和在建的支用質(zhì)子治療中心概祝表褊號(hào)名稱地點(diǎn)資金uo”美元,Jrw1LomjLinda大學(xué)頗f治療中心California6019922MOHNPTC質(zhì)子浦療中心Massachuuselhi4620013M,DrAnder>ori破F治療中心Texts1252G(M4Midwest質(zhì)/治療中心(MPRJBloomin0unIndian*20200m5I-lorid*大學(xué)歷治擰中心JacksonvilleFlorida11g2520066Oklihom4大學(xué)質(zhì)子治療中心Oklahoma9520097P«rui!iy|vaitia大學(xué)燧干治療中心Penn

19、eytvanin1402010RHampran大學(xué)質(zhì)子治仃中心Virginia2252011建1Nurthcm大學(xué)Illinois16020Uft2CentalPuFuge快靛Ulinois/整3Oklahoma大學(xué)治療中心Oklahomu20注4WilliamHcumonfg院Michigan35M1).AndersnnOrlanduFlorida建前H*rn«Jewish隊(duì)院StLouijvMO窿7SCCA.SeattleWashitipinn1002oiMon«8Senppa點(diǎn)干治疔中心SanDitg%CA2磯3M*yoclinK201510MeUrentPTCMic

20、higan2014這樣也就引出了另外一個(gè)問(wèn)題，專用質(zhì)子治療中心存在以下四大缺陷：1、價(jià)貴。動(dòng)則上億美元的投資。2、占地大，要上萬(wàn)平米3、建成時(shí)間長(zhǎng)，超過(guò)三年4、僅適用于大城市這四條，即使在發(fā)達(dá)國(guó)家的美國(guó)，也令大多數(shù)的投資者和醫(yī)務(wù)人員望而卻步。離子放療事業(yè)，靠這種大全貴的方案是難以普及和推廣的。因此設(shè)計(jì)價(jià)廉、體小、建快的緊湊型質(zhì)子治療設(shè)備，即要求價(jià)格在2000萬(wàn)美金以下，占地250平米，建成時(shí)間不超過(guò)一年，這樣才有可能成為今后全球推廣和普及的有效工具。以下是極有希望的下一代質(zhì)子治療裝置。1、美國(guó)MEVIONS250(Monarch250PBRT)緊湊型質(zhì)子治療裝置該系統(tǒng)的核心是一個(gè)10T的超導(dǎo)磁

21、鐵。用該磁鐵制成的回旋加速器是目前世界上最緊湊的質(zhì)子源。并于2011年試制成功。加速器僅重20t。加速器最高能量250MeV,造價(jià)200萬(wàn)美元以內(nèi)，整個(gè)治療系統(tǒng)的造價(jià)大概是2000萬(wàn)美元左右。這個(gè)超導(dǎo)高磁場(chǎng)超小型加速器的樣機(jī)，直徑小于2米，估計(jì)是世界上最小的高能醫(yī)用回旋加速器。2、 美國(guó)介質(zhì)壁型小型質(zhì)子治療裝置(dielectricwallaccelerator，DWA)2007年3月首先由LLNL和加利福尼亞大學(xué)簽訂一個(gè)合同，通過(guò)此合同再發(fā)給美國(guó)TOMOTHERAPY公司該技術(shù)的許可證，允許該公司合法利用DWA成果于民用開(kāi)發(fā)。TOMOTHERAPY出資，研制開(kāi)發(fā)這臺(tái)基于介質(zhì)壁加速器技術(shù)的小型質(zhì)子治療裝置。要求其價(jià)格低于2000萬(wàn)美元。此外要求研制的介質(zhì)壁加速器能夠安裝在小型直線加速器的外殼內(nèi)，再安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，使得介質(zhì)壁加速器能夠以患者為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和治療。此介質(zhì)壁加速器還能在治療過(guò)程中改變質(zhì)子束的能量、強(qiáng)度和截面，從而進(jìn)行先進(jìn)模式的質(zhì)子治療。介質(zhì)壁感應(yīng)加速器是一個(gè)約長(zhǎng)2m的能加速質(zhì)子能量到150MeV的直線型加速器，通過(guò)一個(gè)絕緣的介質(zhì)壁將重疊的脈沖形成線和束流耦合，在這種多層的高梯度絕緣體中，可產(chǎn)生高達(dá)50100MeV/m的梯度，形成高能