质子重离子治疗系统不同于常规医用设备，其设备庞大、安装调试时间长、运行维护成本高^[1]，此外，在运行管理模式、配套人才培养储备上，也要投入大量人力、物力。本文以上海市质子重离子医院(SPHIC)的质子重离子设备(IONTRIS系统)为例，介绍其设备的运行现状。

一、 材料与方法

1.系统构成：SPHIC的IONTRIS系统是引进德国西门子技术，系统全长190 m，有4间治疗室：3间水平束和1间45°束。其核心装置为同步加速器，直径21 m，可加速质子和重离子，质子能量50～221 MeV，重离子能量85～430 MeV/u，能量连续可调。系统由离子源、直线加速器、同步环、束流传输系统、治疗系统等组成。

治疗室影像系统采用六自由度机器人X光机，可多角度摆位影像验证。与常规治疗床不同,SPHIC的治疗床是放在六自由度机器人手臂上，可控制多角度旋转治疗体位照射。

注入系统(图 1)产生需加速的粒子，经预加速到能量7 MeV/u后注入同步环。

粒子可一次性多圈注入到同步环(图 2)，当环内粒子数量饱和后，同步加速器开始对粒子进行加速，加速时间大约1 s，速度到光速的70%^[2]，加速到治疗需要的能量时被引入治疗室。

正是由于此系统庞大、精密复杂，运行之初，也发现了一些问题：系统包含了太多种类的大部件，有些部件重达几十t，医院现场备件存储区域受限，备件库只能存放一些体积小的易损件，当一些大部件损坏时，备件不能及时运至现场，对设备的开机保障有很大影响。

2.数据分析：按照第一年运行过程中每天的“日常服务性能报告”，分别对粒子类型的切换时间、脉冲束流的损失率、笔形束治疗的时间、开机率等进行统计。

二、 结果

1.粒子使用效率：系统产生的质子和重离子两种射线可以在30 s内完成切换，不存在切换粒子时患者长时间等待现象。束流损失＜1%，辐射污染少，更好地保护放射性工作人员。

2.束流扫描控制：采用笔形束扫描治疗的方式，提高照射准确性和治疗效果，治疗时间上每一患者(非运动靶体)控制在15 min，运动靶体照射时间延长一倍。

3. 开机率保障：备件保障方面，经过医院协商谈判，最终在除医院以外又建立了上海和德国两个备件库，上海备件库可以在2 h内送达医院，实际证明，全年发生十余次上海备件库送备件，全部按时送达，使系统第一年开机率达到了96.6%。

三、 讨论

对于运动靶体，IONTRIS系统首次把呼吸门控应用到治疗，可满足随呼吸运动的肿瘤(如肺癌)动态治疗，用呼吸探头找出患者呼吸规律,治疗时用呼吸位移变化规律控制束流，实时跟随肿瘤形状变化规律调整射束进行治疗，大大提高了运动器官靶体的治疗精度^[3]。设备运行维护上，SPHIC在国内首次采用厂家与医院同时在线参与治疗的方式。厂家工程师全天24 h值守医院维修维护，保证了设备开机率，提高了临床使用效率。

结合SPHIC运行状况，可以看到IONTRIS系统在其能量调节的灵活性、粒子切换的便捷性、束流照射的准确性和放射人员的安全性等方面比较有优势^[4]。

SPHIC从立项到正式开业，历经十年，期间医院逐步建立独特的运行管理机制，培养了大批的临床、保障和管理团队人员。在严格按照第一年治疗300例患者既定计划的基础上，SPHIC进行了大量的物理测量实验，使医院的物理师和技术员在操作的熟练度和准确度上得到了大幅提升，同时也培养了医学物理专业10名优秀的物理研究生，对国内肿瘤放射物理学领域起到了一定的推动作用。

目前仍要注意一些问题：对于已建成的质子重离子中心要注重自身临床科研工作的合理开展，及时总结临床工作经验，建立有效的管理机制和人才储备培养计划，同时，建立质子重离子技术论坛，积极进行有效的学术推广、科学普及。主张质子重离子治疗费用纳入医保，建立完善的保险体系，支持质子重离子技术的发展，实现质子重离子惠及广大肿瘤患者的目标，最终实现社会效益与放疗技术水平的同步提高。

利益冲突 作者无利益冲突，排名无争议。 作者的配偶、工作伙伴或子女不存在影响研究结果的财务关系
作者贡献声明 刘鹏负责加速器设备运行状况、开机率统计及粒子使用效率的分析，撰写论文；朱建民负责指导、监督统计结果，修改论文