近日，記者從中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所（以下簡(jiǎn)稱“近代物理所”）獲悉，新一代普惠型醫(yī)用重離子加速器首個(gè)示范項(xiàng)目已在廣東省惠州市中心人民醫(yī)院?jiǎn)?dòng)建設(shè)，預(yù)計(jì)今年可進(jìn)行安裝調(diào)試。
說(shuō)起重離子加速器，人們通常只知道它是承擔(dān)尖端科學(xué)任務(wù)的“大國(guó)重器”。事實(shí)上，這種大科學(xué)裝置并非“遙不可及”，在研究人員的不懈努力下，小型化的重離子加速器如今已走進(jìn)人們的日常生活，成為治療癌癥的“利器”。
重離子即元素周期表上原子序數(shù)大于2的原子失去電子后形成的離子，加速器可以產(chǎn)生接近光速的重離子束。
“由于重離子束具有獨(dú)特的物理學(xué)和生物學(xué)優(yōu)勢(shì)，有‘癌癥殺手’之稱。”近代物理所副所長(zhǎng)、研究員楊建成告訴記者，重離子束堪稱放射治療的“精準(zhǔn)制導(dǎo)武器”，先是對(duì)病灶位置及其影響范圍進(jìn)行精準(zhǔn)定位，然后將能量集中釋放在目標(biāo)位置，打斷腫瘤細(xì)胞DNA雙鏈，使腫瘤細(xì)胞凋亡。
“與常規(guī)放療射線相比，重離子束對(duì)病灶周圍健康組織損傷較小，具有療程短、痛苦小、不影響患者日常活動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，被視為治療癌癥的未來(lái)方向。”楊建成說(shuō)。
當(dāng)前，重離子治療技術(shù)是國(guó)際研究的熱點(diǎn)。在完成蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室三代大科學(xué)工程建設(shè)的基礎(chǔ)上，近代物理所率先突破了一系列核心關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，建造了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)醫(yī)用重離子加速器，實(shí)現(xiàn)了從大科學(xué)裝置到大型高端醫(yī)療設(shè)備的跨越。
2020年3月26日，首套設(shè)備在甘肅省武威腫瘤醫(yī)院正式投入臨床應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)重離子治療設(shè)備零的突破。
記者在甘肅省武威腫瘤醫(yī)院重離子中心看到，一位醫(yī)學(xué)物理師正專注分析患者的腫瘤位置，并通過(guò)高精度三維建模系統(tǒng)實(shí)時(shí)構(gòu)建人體器官的空間結(jié)構(gòu)，以制定最佳治療方案。另一邊的治療室中，醫(yī)用重離子加速器與治療臺(tái)相連，旁邊的柜子里存放著數(shù)十個(gè)為患者量身定做的固定模型，確保治療時(shí)的體位穩(wěn)定。
甘肅省武威腫瘤醫(yī)院重離子中心負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，截至目前，該裝置已完成2000余例患者的臨床治療。
在持續(xù)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品迭代的同時(shí)，我國(guó)也在加快醫(yī)用重離子加速器的產(chǎn)業(yè)化步伐。在這條賽道上，國(guó)產(chǎn)裝置已顯現(xiàn)出強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力。2023年，蘭州科近泰基新技術(shù)有限責(zé)任公司在與日本公司同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)勝出，成功中標(biāo)山東省腫瘤防治研究院重離子治療系統(tǒng)及配套設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目。
記者了解到，除了武威，蘭州、杭州、莆田的醫(yī)用重離子加速器裝置已正式投入臨床應(yīng)用，武漢的醫(yī)用重離子加速器裝置即將投用，南京、長(zhǎng)春、濟(jì)南、福州等城市也先后啟動(dòng)了該裝置的建設(shè)。
目前，近代物理所正在惠州建設(shè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——強(qiáng)流重離子加速器HIAF裝置。通過(guò)HIAF大科學(xué)裝置形成的重大創(chuàng)新技術(shù)在精準(zhǔn)放療領(lǐng)域的應(yīng)用與轉(zhuǎn)化，近代物理所研發(fā)了結(jié)構(gòu)緊湊、規(guī)模小、性能比高、能耗更低的新一代普惠型醫(yī)用重離子加速器，首個(gè)示范項(xiàng)目已在惠州市中心人民醫(yī)院?jiǎn)?dòng)建設(shè)，預(yù)計(jì)今年進(jìn)行安裝調(diào)試。
楊建成介紹，與第一代產(chǎn)品相比，新一代普惠型醫(yī)用重離子加速器由原來(lái)的臥式平鋪結(jié)構(gòu)創(chuàng)新升級(jí)為縱向立式結(jié)構(gòu)，束流強(qiáng)度更高，運(yùn)行速率更快，可以大幅減小裝置占地面積和規(guī)模，降低設(shè)備造價(jià)，成倍增加終端治療室數(shù)量，有效提升治療效率。同時(shí)，還可以降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊和運(yùn)行功耗，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保運(yùn)行，降低運(yùn)營(yíng)成本。
受訪專家表示，研究人員還在持續(xù)發(fā)力，爭(zhēng)取在醫(yī)用重離子加速器等高端醫(yī)療裝備國(guó)產(chǎn)化方面取得更多進(jìn)展。
