質子/碳離子治療系統注冊申報技術資料審評關注點

谷曉芳

國家食品藥品監督管理總局醫療器械技術審評中心，北京市，100044

質子/碳離子治療系統注冊申報技術資料審評關注點

【作 者】谷曉芳

國家食品藥品監督管理總局醫療器械技術審評中心，北京市，100044

該文主要介紹了質子/碳離子治療系統申報注冊時，技術審評關注的幾點內容，供制造商在申報注冊時參考。

質子/碳離子治療系統；同步加速器；回旋加速器；技術審評

質子和碳離子治療用于臨床，已有幾十年的歷史。目前美國、日本、歐洲等國家和地區已使用質子/碳離子加速器累計治療病人5萬多例。質子和碳離子的物理特性在于輻照劑量大量地沉積在組織內固定深度的狹窄Bragg峰，峰外溢出劑量較少，這為臨床醫生提供了一個在腫瘤區域照射劑量精確適形的工具，從而更好地對腫瘤進行選擇性外照射[1]。

目前，中國正式批準用于臨床使用的質子/碳離子治療系統安裝在上海復旦大學腫瘤醫院，由西門子公司生產。另有多家醫院正計劃安裝此類治療系統。本文將就質子/碳離子治療系統技術審評主要關注內容進行介紹。

1 質子/碳離子治療系統常用種類劃分情況

按粒子種類劃分：質子治療系統、碳離子治療系統、質子/碳離子治療系統。

按主加速器種類劃分：同步加速器、回旋（含同步回旋和超導回旋）加速器。

按治療機架種類劃分：固定機架、旋轉機架。按束流配送方式劃分：掃描束、散射束。

注冊申請人應根據申報產品情況確定上述特征，并在申報資料中明確。

2 結構組成、工作原理概述

質子/碳離子治療設備技術復雜、結構龐大，申請人在提交注冊申報資料時，應首先對產品的結構組成進行整理，鑒于本產品的特點，建議采用分級的方式描述產品組成。了解產品的結構組成后，才能針對各部分制定不同的要求。

2.1 結構組成描述

質子/碳離子治療系統通常可以分為三個一級子系統：加速器子系統、治療子系統和與本系統配合使用的其他設備。

一級子系統又可以分為若干二級子系統，二級子系統又可以劃分為三級子系統，最后是組成子系統的若干設備。

對于同步加速器，加速器子系統通常包含：注入系統、中能傳輸系統、主加速系統、高能傳輸系統。

對于回旋加速器，加速器子系統通常包含：主加速器系統、能量選擇系統、束流傳輸系統。

治療子系統通常包含：旋轉機架（或固定機架）、治療頭（掃描束或散射束）、圖像引導系統、患者支撐系統、呼吸門控或其他運動管理系統、治療控制系統、治療記錄與驗證系統、患者轉運系統。

與本系統配合使用的其他設備通常包含：激光定位系統、治療計劃系統、cT模擬定位系統。

建議注冊申請人提供質子/碳離子治療系統的結構組成列表，列表中應分級描述設備的結構組成、關鍵部件等信息。

2.2 工作原理介紹

按照產品組成提供各級子系統及組成設備的示意圖、實物圖片及詳細的文字描述。文字描述包括：質子/碳離子治療系統的工作原理；各級子系統和子系統中設備的工作原理、在整個系統中的具體功能，和其他子系統/或設備之間的物理連接/功能交互；關鍵設備的設計原理、結構組成、材質、性能、技術指標等。

2.3 涉及的治療技術

應介紹申報產品涉及的治療技術：適形、調強、圖像引導（具體成像方式）；呼吸門控和/或其他人體器官運動管理方式；特殊治療技術（例如眼部治療）等。

2.4 具體安裝地點結構布局

應介紹質子/碳離子治療系統實際安裝地點的總體布局結構圖：各級子系統的布局；各子系統內設備的分布、具體位置；治療室的布局、治療室內各設備的布局；其他輔助設備的布局；各子系統和/或設備之間的物理連接/功能連接等。

3 系統基本參數

質子/碳離子治療系統的基本參數應包含以下內容：治療室個數；粒子種類、加速方式；機架類型(旋轉機架或固定機架)、機架旋轉范圍、固定機架角度；束流配送方式（掃描束或散射束）、束流切換時間（不同治療室切換時間、能量切換時間、粒子種類切換時間）、束流引出時間、流強范圍、能量范圍、射程范圍、能量調節步長、能量調節方式、照射野范圍、劑量率（輻照指定體積的時間）、束斑范圍、半影寬度、束流位置精度；設備參考點位置、虛擬源到設備參考點的距離。

4 研究資料

此項應包含：產品的性能研究資料[2]、產品設計、研制過程介紹，新技術、關鍵技術問題的解決過程、采用的技術路線和方法、解決的過程及結果；產品需求分析和驗證確認資料；軟件研究資料，穩定性和可靠性研究資料；使用期限研究資料等[2]。

5 產品技術要求

申請人應當編制質子/碳離子治療系統的產品技術要求。產品技術要求主要包括產品的性能指標和檢驗方法，其中性能指標是指可進行客觀判定的成品的功能性、安全性指標以及與質量控制相關的其他指標[3]。

由于本產品結構復雜，應根據產品組成確定產品技術要求應包含的內容。

質子碳離子治療系統的性能指標要求可參照Iec 62667標準制定，主要包括以下方面：產品使用環境條件概述、向用戶提供的信息、射束相關要求、劑量監測系統要求、深度吸收劑量特性要求、射野橫向曲線相關要求、采用能量和注量調制（eFM）的射野相關要求、輻照指定體積的時間、輻射野的指示相關要求、患者支撐裝置相關要求、千伏級X射線圖像引導放療設備相關要求。

圖像引導系統、激光定位系統、呼吸門控系統、多葉限束裝置、模擬定位系統、治療計劃系統等組成部分，每一部分都有相應的要求，且內容較多，建議分別作為技術要求的附錄，制定相應要求。

6 電氣安全要求

6.1 加速器子系統要求

加速器子系統及其子系統內的設備應執行GB 4793.1-2007《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第1部分 通用要求》要求；如果執行其他標準要求（如機械電氣標準、電源相關標準、通信設備相關標準等），應在檢測時評估其適用性。

6.2 治療子系統要求

治療子系統及子系統內的設備應執行G B 9706.1-2007《醫用電氣設備 第一部分：安全通用要求》、GB 9706.15-2008《醫用電氣設備 第一部分：安全通用要求 1.并列標準：醫用電氣系統安全要求》等相關醫用電氣設備標準要求。除執行通用電氣安全要求外，還應執行和設備相關的專用安全要求。各部分專用安全要求如下：

質子/碳離子治療系統電氣安全要求建議引用Iec 60601-2-64：2014醫用電氣設備：輕離子束醫用電氣設備的基本安全和基本性能專用要求。

X射線圖像引導裝置的電氣安全要求建議引用Iec 60601-2-68：2014放射治療X射線圖像引導設備的基本安全和基本性能專用要求。

治療記錄與驗證系統電氣安全要求應執行 YY 0721-2009《醫用電氣設備 放射治療記錄與驗證系統的安全》要求。

6.3 與本系統配合使用的其他設備

治療計劃系統電氣安全要求應執行YY 0637-2013《醫用電氣設備 放射治療計劃系統的安全要求》。

c T模擬定位系統電氣安全要求應執行：GB 9706.11-1997《醫用電氣設備第2部分：醫用診斷X射線源組件和X射線管組件安全專用要求》、GB 9706.12-1997《醫用電氣設備第1部分：安全通用要求并列標準診斷X射線設備輻射防護通用要求》、GB 9706.14-1997《醫用電氣設備第2部分：X射線設備附屬設備安全專用要求》、GB 9706.18-2006《醫用電氣設備 第2部分：X射線計算機體層攝影設備安全專用要求》。

7 電磁兼容要求

質子/碳離子治療系統整體應執行YY 0505-2012《醫用電氣設備 第1-2部分：安全通用要求 并列標準：電磁兼容 要求和試驗》和相應專用標準要求。

質子/碳離子治療系統內的有源部件應執行YY 0505-2012或其適用的國家或國際電磁兼容標準要求，例如：GB 18268《測量、控制和實驗室用的電設備 電磁兼容性要求 第1部分:通用要求》、GB 9254《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》等。

與質子/碳離子治療系統基本性能直接相關的子系統、有源部件和輔助設備等必須執行YY 0505-2012要求。

8 檢測要求

質子/碳離子治療系統產品注冊檢測應由具有相應資質的醫療器械檢驗機構進行。注冊檢測過程中需要注意：

8.1 檢測前準備

申報質子/碳離子治療系統注冊檢測前應確定產品安裝地點和安裝計劃，便于檢測機構制定檢測計劃，完成現場檢測。

8.2 分階段檢測

由于質子/碳離子治療系統結構復雜，產品注冊檢測過程中，可以按照產品的安裝調試進度，分階段開展產品的注冊檢測工作。

第一階段，部件檢測：部件檢測時應提供部件的物理位置圖、電氣連接圖、部件的參數(電氣信息、物理信息等)和關鍵元器件安全認證證書等。所有獨立供電的部件都應進行電氣安全檢測。

第二階段，系統檢測：系統檢測時應提供系統結構圖、設備電氣連接圖（包括電纜信息）、強弱電配電圖（包括電纜信息）、安裝建筑結構圖等。系統組成中的每個獨立治療室、每個治療頭都應進行檢測。

8.3 電磁兼容測試要求

質子/碳離子治療系統整體電磁兼容測試在安裝現場進行；系統內的部件測試應在實驗室進行，但因體積、重量或特殊運行條件限制，部件測試也可在現場進行，應說明無法在實驗室進行測試的原因。

9 總結

綜上，本文對質子/碳離子治療系統注冊申報資料（除臨床資料外）的審評關注點進行了介紹。申報企業在注冊檢測完成后，方可開展臨床試驗（若需要開展臨床試驗），臨床試驗完成后可正式提交完整的注冊申報資料。

[1] (美) Delaney TF, Kooy HM. 質子及帶點粒子放射治療學[M]. 任斌, 等, 譯. 北京: 人民衛生出版社, 2011.

[2] 關于公布醫療器械注冊申報資料要求和批準證明文件格式的公告（國家食品藥品監督管理總局公告2014年第43號）[R]. 2014-09-05.

[3] 醫療器械注冊管理辦法(國家食品藥品監督管理總局令第4號) [R]. 2014-07-30.

Main Points of Registration Technical Data Evaluation of Proton/Carbon Ion Radiotherapy System

【 Writer 】GU Xiaofang
Center for Medical Device Evaluation, CFDA, Beijing, 100044

proton/carbon ion radiotherapy system, synchrotron, cyclotron, evaluation

R815

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2016.03.013

1671-7104(2016)03-0207-02

2016-01-19

谷曉芳，e-mail: gu_ff@sina.com

【 Abstract 】This article introduces the main points of the technical data evalutaion of proton/carbon ion radiotherapy system registration, as the reference for manufacturers to apply for registration。