海德堡重離子放射治療中心(Heidelberg Heavy Ion Therapy Center，HIT) 是歐洲第一個專用重離子治療中心，由海德堡大學(xué)醫(yī)院、德國癌癥治療中心(DKFZ)、德國重離子研究中心(GSI)、德國魯森道夫研究中心(FZR)合作建造。整個工程共投資1.19億歐元，富可敵國的海德堡大學(xué)醫(yī)院和德國政府各出資了50%。
這座德國唯一能進(jìn)行重離子與質(zhì)子治療的醫(yī)院，擁有當(dāng)前全球最大的醫(yī)療器械：一臺最先進(jìn)、最昂貴、最復(fù)雜的360°重離子治療一體機(HIT's heavy ion gantry)，因劃時代的化療創(chuàng)新技術(shù)和針對腫瘤的獨特治療系統(tǒng)而聞名于全世界。
HIT中心占地面積5027平方米，接近一個足球場的大小，共有2座建筑，一個供各種人員辦公用。一個是帶屏蔽的建筑，安裝有加速器和三個治療室，建筑共3層，2層在地下。
全體工作人員，包括醫(yī)生、護(hù)士物理師、工程師、技術(shù)員和助理等共70多人。每周一到六工作6天，加速器24小時連續(xù)運行，治療每天早晚兩班。
↑↑ HIT的總體方案圖。圖左上角是一臺同步加速器，用一臺由離子源、RFQ和直線加速器串接形成的預(yù)直線加速器作注入器。加速器引出的粒子束通過輸運線，分別送到三個治療室和一個實驗區(qū)，兩個水平治療室，每室有一個固定治療頭，一個旋轉(zhuǎn)治療室有一個旋轉(zhuǎn)治療頭，后者是一個位在輸運線末端的“質(zhì)量保證”用束流實驗區(qū)。
加速器可加速四種治療用粒子、質(zhì)子、鈹、碳和氧，碳重離子的能量是50~430 MeV/n，相當(dāng)在水中等效20~300 mm。加速器的束流引出時間是1~10 s，在垂直和水平方向的束流直徑是4~10 mm，根據(jù)不同離子的類型，粒子強度是從1×106~4×1010離子/每次引出。治療腫瘤的對象是目前難以治愈的腦瘤、前列腺瘤和軟組織肉瘤。
HIT的建筑主承包單位是M W Zander公司。2004年5月奠基，2005年6月建筑封頂，2005年10月年西門子醫(yī)療系統(tǒng)集團(tuán)和GSI合作安裝加速器，2006年12月直線加速器出束。2009年11月HIT正式開始接受病人，至今有超過1000名患者在兩個水平照射部位進(jìn)行過放射治療。
但直到2012年10月19日，這個世界首臺360°質(zhì)子刀和重離子刀治療一體機才全面運作，為它的首3位患者提供了放射治療。2013年開始，在滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)的情況下，預(yù)計每年能為750例患者提供治療。
↓↓HIT官方德語視頻(1分33秒)↓↓
重670噸(參考：2架空客A380空載重量加起來為557.6噸），直徑13米（參考：4層住宅樓高12米）的重離子旋轉(zhuǎn)金屬機架占據(jù)了整個三層樓。
↓↓巨大的金屬旋轉(zhuǎn)機架，旋轉(zhuǎn)治療室就在中間↓↓
↓↓從地面層往下看↓↓
↓↓底層往上看↓↓
↓↓粒子同步加速器↓↓
↓↓聽不懂的德語視頻，但是里面有一段粒子運行的動畫(5分23秒)↓↓
劃時代的HIT：
· 世界上第一臺活動式放射探頭的重離子刀治療儀，放射探頭可圍繞病人做360°環(huán)繞，對腫瘤進(jìn)行全方位的放療。
· 世界上第一臺可調(diào)制強度光柵掃描的離子刀治療儀，這是世界上最精確的放療方式，這種精確度是以前三維腫瘤放射所無法達(dá)到的。通過計算機會對離子刀治療強度進(jìn)行每秒一萬次的調(diào)控，這也是世界上最安全的放射治療。
· 歐洲第一家同時擁有質(zhì)子刀治療和重離子刀治療的放射中心，其中可做多種重離子刀治療，包括碳元素、氧元素和氦元素。
· 世界上第一次使用計算機輔助機器人定位腫瘤系統(tǒng)，腫瘤定位更加精確，大大降低了對正常組織的破壞。
↓↓專家團(tuán)隊為每位病人量身定制治療方案↓↓
雖有爭議，放射治療仍是目前針對腫瘤的重要治療手段。傳統(tǒng)放療之所以不能有效控制所有的癌癥細(xì)胞，其主要原因是：
· 腫瘤部位太深；普通放療對腫瘤的最大放射深度只有3厘米。
· 腫瘤細(xì)胞對傳統(tǒng)放療耐受性高。
· 腫瘤被對傳統(tǒng)放射線敏感的正常組織包圍，攻擊腫瘤的射線越強，對正常組織的影響也越大，從而影響到腫瘤治療的效果。
所謂重離子就是比電子重的粒子。離子越大，產(chǎn)生的生物學(xué)影響越大（碳離子＞氧離子＞氦離子）。目前應(yīng)用于放射線治療的重離子通常是指碳素離子。重離子射線可直接對DNA雙鏈進(jìn)行不可修復(fù)的破壞，對于普通光子射線不敏感的乏氧癌細(xì)胞，重離子射線同樣可以破壞其DNA雙鏈，導(dǎo)致不可以修復(fù)，對癌細(xì)胞的致死效應(yīng)很強，是當(dāng)代公認(rèn)的先進(jìn)有效的放療方法。
重離子線治療的特點是平均單次照射劑量高、照射次數(shù)少、短期照射。根據(jù)放射線醫(yī)學(xué)綜合研究所的統(tǒng)計，全部患者的平均治療期間為3周，比一般的X線治療（6-7周）要短。特別是肺癌和肝癌，實現(xiàn)了1-2次 /1-2天的超短期治療，為患者能早日恢復(fù)日常生活提供了極大的幫助。
↓↓參考：質(zhì)子(proton)放療原理(2分44秒)↓↓
重離子與質(zhì)子放療的優(yōu)勢：
· 重離子和質(zhì)子刀有足夠的放射劑量能到達(dá)體內(nèi)更深部位的腫瘤，重離子與質(zhì)子能到達(dá)皮膚下30厘米深的組織。
· 明顯提高對腫瘤的控制能力；對比傳統(tǒng)放射方式，到達(dá)腫瘤部位的放射能量能大大的提高（質(zhì)子刀能提高20%，重離子刀35%）
· 明顯減輕腫瘤周邊正常組織的損害及副作用；
· 減少放療和化療同時應(yīng)用對正常組織的毒性；
· 通過提高日照射劑量而明顯縮短療程；
· 減少第二原發(fā)腫瘤的發(fā)生率
↓↓酷似NAS失重實驗室的旋轉(zhuǎn)治療室↓↓
癌癥發(fā)病的嚴(yán)峻形勢
每年2月4日是世界癌癥日。去年世界衛(wèi)生組織(WHO)為這個日子發(fā)表了《全球癌癥報告2014》，預(yù)測全球癌癥病例將呈現(xiàn)迅猛增長態(tài)勢，由2012年的1400萬人，逐年遞增至2025年的1900萬人，到2035年癌癥病患將達(dá)到2400萬人。非洲、亞洲和中南美洲的發(fā)展中國家癌癥發(fā)病形勢最為嚴(yán)峻。
2012年全世界共新增1400萬癌癥病例，并有820萬人死亡。其中，中國新增307萬癌癥患者，并造成約220萬人死亡，分別占全球總量的21.9%和26.8%。更讓人憂慮的是，世衛(wèi)的數(shù)據(jù)其實略低于中國自己的統(tǒng)計——全國腫瘤登記中心發(fā)布的2012年數(shù)據(jù)顯示，中國每年新增癌癥病例約350萬，約有250萬人因此死亡。
在肝、食道、胃和肺等4種惡性腫瘤中，中國新增病例和死亡人數(shù)均居世界首位。這和國人的生活規(guī)律、遺傳、環(huán)境等息息相關(guān)。
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