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首臺醫(yī)用重離子加速器成功應用 科學探索生生不息
2021年08月19日 08:39:05
來源：化工儀器網 作者：江魚 點擊量：8595
隨著外科手術日益成熟，人們開始用柳葉刀掙脫癌癥禁錮。然而大刀闊斧的切割在提高存活率的通同時，容易引起術后感染等多個問題，病人為此付出高昂的代價，這些讓外科醫(yī)生們力不從心，束手無策。
【化工儀器網 項目成果】 癌癥， 綿延千年的“眾病之王”“恐怖之君”，無序生長、倍速增長，吸收人營養(yǎng)、折磨人的精神。時至今日，癌癥仍然是現代醫(yī)學攻堅克難的重點。早在古埃及醫(yī)生曾在莎草紙寫下癌癥的詳細描述，而治愈方法卻是一片空白，人類與癌癥之間的無聲戰(zhàn)役跨越了千年長河。
隨著外科手術日益成熟，人們開始用柳葉刀掙脫癌癥禁錮。然而大刀闊斧的切割在提高存活率的同時，容易引起術后感染等多個問題，病人為此付出高昂的代價，這些讓外科醫(yī)生們力不從心，束手無策。
人類的無限探索遠不止此。如今，離子領域技術的發(fā)展打破了人類與癌癥僵持局面。由中科院近代物理研究所及其產業(yè)化公司研制和運行維護，由武威腫瘤醫(yī)院負責臨床運營的重離子放療投入臨床治療，實現我國在大型醫(yī)療設備研制方面的歷史性突破。
其實，人類消滅腫瘤的歷史已有多年，包括采用伽馬射線、X射線的光子放療、質子束放療等用放射性元素、同位素方法。然而，傳統(tǒng)放射線治療方法有一個致命缺點，它在對抗癌細胞時，無法主動辨別正常細胞和癌細胞，易引發(fā)并發(fā)癥，造成“殺敵一千，自損八百”的現象。
重離子束解決了這一難題。重離子在穿透時沉積劑量較小且可調節(jié)，并不給其他細胞施加傷害，直接瞄準癌細胞，釋放高密度能量。此外，重離子通過電離形成高密度二次電子，斷裂DNA雙鍵，殺滅癌細胞，比常規(guī)光子射線要高約3倍，對癌細胞的“殺傷力”更大，患者可減少治療次數，縮短治療周期，節(jié)省時間恢復身體。
不僅如此，重離子束在與生物組織的原子核相互作用后會產生正電子發(fā)射體，利用該發(fā)射體的體層技術進行成像，并比對與治療CT圖，可以在線驗證重離子束照射到體內腫瘤的劑量分布，保證治療安全性。重離子放療具有精度高、療程短、療效好、副作用小的巨大優(yōu)勢，多用于不宜手術、對常規(guī)射線不敏感、常規(guī)射線治療后復發(fā)的部分腫瘤。
我國研制的重離子醫(yī)用裝置由回旋注入與同步主加速器共同構成，它的核心是醫(yī)用重離子加速器，胎于中科院近代物理所建造的重大科學裝置蘭州重離子加速器。
在主加速器的磁聚焦結構和注入方式上，離子醫(yī)用裝置凝結了我國科研和工程技術人員近30年的心血和汗水，攻克了三大難題：從大變小即大科學裝置變?yōu)榕R床醫(yī)療設備；從粗到細即科研儀器轉變?yōu)樽⒅丶毠?jié)加工的醫(yī)療器械；從專到全即器械的資格審批、規(guī)范制定、追溯流程越來越嚴。
離子醫(yī)用裝置開花結果不是一朝一夕，而是辛苦研究的60余年。“一五”期間中科院近代物理所建設1.5米回旋加速器；1993年開始，我國將目標轉向重離子治療癌癥；1988年建成大型重離子研究裝置蘭州重離子加速器，再到“九五”期間研制出蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)，正是長時的經驗積累和科研團隊不斷奮斗實驗，才把科研裝置變成醫(yī)療器械，實現了國產重離子治療設備零的突破。
這一裝置的成功應用，標志著我國成為全球第四個擁有自主研發(fā)重離子治療系統(tǒng)和臨床應用能力的國家，實現我國在大型醫(yī)療設備研制方面的歷史性突破，國產醫(yī)療器械裝備邁出新步伐。
從茹毛飲血的遠古時代走進科學技術武裝的現代社會，人類與癌癥的斗爭已經持續(xù)了數千年，探索仍未停止，抗爭從不停歇。盡管死亡是人類無法避免的宿命，但基于現代醫(yī)學，離子醫(yī)用裝置盡可能減緩病患痛苦，延緩死亡速度，與生命本身對抗。
未來，攻克疾病仍在路上，科學探索生生不息。
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