武汉医用重离子加速器——同步加速器系统。中国科学院近代物理研究所供图
重离子,是指质量数大于4(即原子序数大于2)的原子失去部分或全部电子后形成的带电粒子。早在1988年,近代物理所就与全国100多家企事业单位合作,在兰州将我国第一台大型重离子研究装置联调成功。
此后,我国科研人员经过长达30年艰苦卓绝的科研攻关,才将这一大科学装置转化为治癌“利器”。2019年9月,我国首台具有完全自主知识产权的国产医用重离子加速器装置——“碳离子治疗系统”获批第三类医疗器械产品注册,并于次年3月在甘肃武威市正式投入运营,截至目前已完成1500余例患者的治疗,疗效显著、运行稳定。
“这套装置就像一个‘原子大炮’,能够发射重离子束,精准‘狙击’癌细胞,具有疗效好、副作用小等优势,是肿瘤治疗领域的尖端利器。”兰州泰基相关负责人介绍,重离子治疗对大部分实体肿瘤都有较好的疗效,适合不宜手术、对常规射线不敏感、常规射线治疗后复发的部分实体肿瘤的治疗,如中枢神经系统肿瘤、头颈部和颅底肿瘤、胸腹部肿瘤等。
兰州泰基离子技术有限公司重离子加速器生产车间。兰州新区党工委办公室供图
医用重离子加速器被誉为大科学装置回报社会、造福人民健康的典范。自2019年以来,已有武威、兰州、莆田、武汉4套医用重离子加速器装置获批注册,杭州、长春、南京、济南4套装置正在积极建设中。我国自主研发的医用重离子加速器不仅打破了发达国家垄断,而且装置的报价大约只有国外同类设备的1/3—1/2,也不用每年支付高昂的维护费用,降低了病人的治疗成本。
据悉,第四套武汉装置建设周期缩短到四年,采用调制扫描模式及滑轨CT图像引导系统等,进一步提高了治疗效率及精度。长期以来,近代物理所持续开展基于先进加速器的高效精准放疗相关基础研究及技术研发。去年,近代物理所医用重离子加速器研发及产业化团队入选第三届全国创新争先奖表彰名单。