(一)產品技術

質子標靶癌症治療機開發所涉及的核心技術包含以下四大部分:

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(1)質子源獲取技術

作為加速器之離子源(ion source),規格要求為負氫離子、能量25keV、強度15mA。

(2)同步加速技術

質子同步加速器(proton synchrotron)為加速離子用,由磁鐵及高頻共振腔所組成,醫用加速器設計之加速能量範圍為70~220MeV,磁場小於1.8T,Ramp up rate為0.5Hz以符合期預定醫療用途。

(3)標靶定位技術

質子立體定向放射手術(Proton Stereoactic RadioSurgery, PSRS)預期為質子治療下一世代照射的主流。質子束掃描系統(proton beam scanning system)為照射病人用,規格要求為照射區域30x30x30 cm,劑量位置分佈準確率達0.2 mm。質子治療專用機器椅(robot chair for proton therapy)為病人進行質子治療所需使用,規格要求為載重150kg,三軸可平移20公分解析度在1 mm,三軸可旋轉解析度在1度。

(4)癌症治療技術

藉由放射治療計畫(Treatment Planning System,TPS)設定治療的射束角度、射束能量、治療床的角度...等參數,電腦即會針對腫瘤位置並避開正常組職計算出最適當的放射劑量分佈。

fig3

 

(二)核心優勢

(1)有別於國際大廠使用迴旋加速器(cyclotron),錫安生技直接使用同步加速器(synchrotron)作為質子治療機的核心,且採用新穎、可靠性高且性能優異的固態高頻電磁波發射器,及數位電源供應系統,以提供高穩定度與低雜訊的磁鐵電源,進而確保質子束軌道的穩定性;採用嶄新的數位縱向與橫向回饋系統以及數位質子束測位儀,提供靈敏可靠的質子束軌道校正機制。具有低成本/高效能等領先歐美日同業的產品競爭優勢。

設計開發機器售價為目前市場現有相同功能機器價格之1/3。低基期/低成本、高成長/高報酬的初期營運投資,省下昂貴研發費用,潛在獲利倍數可觀。

核心技術自行掌握開發,可有效降低未來建造及維護成本。本土技術能力的建立,可提供後續維護之能力,並有助於技術生根發展。

(2)迴旋加速器所產生之質子束為固定能量,較難實現以掃描方式照射腫瘤,且會產生過多中子導致輻安問題以及日後難以處理之放射性廢料。

錫安生技開發之質子同步加速器,質子能量可調並可配合掃描式照射系統,可直接以2D掃描方式照射腫瘤,再配合可調整能量的質子射束進行3D掃描方式照射腫瘤,達到質子立體定向放射手術的目的。

(3)目前醫用加速器設備競爭同業僅銷售機台,不管日後治療計畫。錫安生技負責人陳進安執行長的專業即為質子治療計畫,因此錫安產品不但會考量質子治療所需,亦會提供完善之質子治療計畫,此點亦本為公司產品競爭力所在。

錫安生技之同步加速器與傳統迴旋加速器之差異性比較表如下:

項目

錫安生技所採用的        質子同步加速器

傳統迴旋加速器

主要組件尺寸

6.2*6.2 m2

直徑3m

射束能量

可變動能量

固定能量

射束形式

批次式

連續式

治療形式

掃描式

散射式

輻射劑量率

2 Gy/min

>2 Gy/min

汙染物

被活化之準直器與補償器

 

質子治療設備廠商比較表

 

製造商

使用加速器類型

汙染性

成本

比利時 I

迴旋加速器

美國V

迴旋加速器

日本M

同步加速器

日本H

同步加速器

台灣錫安生技

同步加速器

 

在2011年,全球質子治療設備市場規模為3.5億美元,預期於2032年,全球將有1,000個粒子治療室( particle therapy treatment room),包含治療服務的市場規模將以每年9%的成長率於2032年達到22億美元(資料來源: Proton Therapy MarketRTM, CSIntell, October 2012)。

而一個質子癌症治療中心首先必須具備一台高性能的質子加速器,但是製作一台高能量質子加速器技術門檻非常高,需要各領域之人才與技術配合,包括物理、化學、機械、電子、電機、以及生醫方面等,目前主要為歐美日等地區之已開發國家有能力提供此尖端癌症治療設備。 

第一階段主要為醫用質子加速器的產品開發階段,公司將同步進行新竹生物醫學園區的建廠工程,作為首座醫用質子同步加速器組裝、測試運轉的基地,待機器設備整合測試完成,將申請510(K)及衛生署醫療器材查驗登記。待產品建置完成,將往癌症醫療服務發展,第二階段即會與醫療單位建立合作聯盟,新竹生物醫學園區廠區轉型成為質子治療中心,也是錫安生技質子標靶癌症治療系統的營運試點基地。第三階段錫安生技將再以此質子治療中心為藍圖,以整廠輸出模式邁向國際市場,擴展到中國大陸和其他世界各地。