医用重离子加速器的自主创新之路

新甘肃·甘肃日报记者秦娜

近日，有关“重离子治癌”的好消息频频传来：武威医用重离子治疗示范装置启动临床试验、兰州医用重离子治疗示范装置即将进入检测阶段、医用重离子加速器治癌项目落地泰国……

从无到有，从研发到落地……历经20多年的发展，近代物理所完全掌握了重离子治癌技术，打破国际垄断，使我国成为世界第四个掌握该技术的国家，成功闯出一条“基础研究→技术研究→装置示范→产业化应用”的全产业链自主创新之路，成为基础研究促进科技发展、大科学装置造福社会的典范。

重离子治癌临床试验获成功

1988年，历经12年的科研攻关，近代物理所建成了我国第一台大型重离子研究装置——兰州重离子加速器。由此向世界宣告：中国建成了继法国、日本之后第三台大型重离子回旋加速器，从此跨入世界重离子加速器研制与应用的先进行列，为我国开展中能重离子物理研究创造了条件。

彼时，近代物理所也将目光投向了转化应用，“重离子治癌”被提上了议事日程。重离子治癌是当代公认的先进有效的放疗方法。与常规放疗射线相比，重离子在人体中的剂量损失集中于射程末端，在剂量随射程分布曲线末端形成高剂量的布拉格峰，而在沿途剂量损失很小。通过调节入射离子的能量和方向，可以使布拉格峰准确落在肿瘤靶区，因而对沿途和周围健康组织的损伤最小。由于重离子束对癌细胞杀伤作用明显、治疗疗程短、几乎无任何毒副作用，因此，被国际上誉为面向21世纪最佳的放疗用射线，特别适宜于外科手术、化疗、常规放疗无效或易复发的难治病例。

1993年，依托兰州重离子加速器，近代物理所开始重离子治疗肿瘤的基础研究，并逐渐验证了重离子治癌的安全性和有效性。2006年，近代物理所开始碳离子束浅层临床治疗试验研究，2009年又启动了深层临床治疗试验研究。

截至2013年底，近代物理所与多家医院合作累计成功开展了213例肿瘤患者重离子临床治疗试验，特别是成功治疗了许多位于重要脏器的恶性肿瘤，如脑、肝、肺等，取得了明显效果；确定了一些新的重离子治疗适应症，如恶性黑色素瘤、肉瘤等射线抗拒及常规方法治疗无效且易复发的难治性肿瘤，并通过总结经验确定了10到12次短疗程法。

首台医用重离子加速器“落地”

通过重离子治疗基础研究和临床前期试验研究，结合兰州重离子加速器系统的科学实践，近代物理所培养了一支数百人的高水平重离子治疗研究和装置研制人才队伍，突破和掌握了关键技术，获得50多项专利授权，其中两项专利被评为“全国百强优秀专利”，具备了自主研发医用重离子加速器并使之产业化的实力，使我国成为继美国、日本和德国之后世界上第四个自主实现重离子治癌的国家。

既有回旋注入器、同步环加速器等相关硬件技术，又有治疗人才等软件方面的储备，医用重离子加速器的“落地”也随之进入加速期。

2012年，近代物理所会同其控股的兰州科近泰基新技术有限责任公司，签订了武威和兰州医用重离子加速器两台示范装置的商务合同。这套装置以回旋加速器作为注入器、以同步加速器为主加速器，配备水平、垂直和45度方向等4个治疗终端。同步加速器周长约为56米，是目前世界上周长最小的医用重离子同步加速器系统，也是我国首台拥有自主知识产权的医用重离子加速器。与世界上流行的以直线加速器为注入器的方案相比，由近代物理所研发制造的这套装置性价比高、布局紧凑，还具有运行维护保障好、成本相对低等优势，更利于推广应用。

2015年底，武威医用重离子加速器成功出束；2018年初，武威重离子治癌系统通过了全部注册检验，达到技术标准规定，目前已开始临床试验，至此我国实现了最大型医疗器械的国产化。

开启产业化之路

可以预见，重离子医用加速器装置的推广应用，将带动西北乃至全国的肿瘤防治事业，为全国重离子治疗肿瘤技术的临床应用积累经验。重离子技术的临床应用在挽救患者生命的同时，对提高人民群众健康水平将产生积极影响。

另一方面，“重离子治癌”项目的转化落地也将带动相关产业的发展。重离子治疗装置包括上千套多个专业门类的部件设备，据估算，我国有数百台（套）的医用重离子加速器市场需求量，围绕重离子治疗装置可打造超千亿元的医疗设备制造、运行维护和医疗服务产业。

目前，许多医院有意向建设重离子治疗中心，重离子治疗装置的市场需求强劲。武汉、天津、深圳等地的有关医院正在与近代物理所洽谈合作。与此同时，海外转化也取得实效，中泰有关方面日前签约，将联手在泰国建设重离子肿瘤治疗中心。

据悉，在加快推广应用的基础上，近代物理所将进一步加强超导技术等重离子治疗新技术的研发和应用，使医用重离子加速器成为代表我国高科技水平的出口拳头产品，打造“重离子治癌装备中国制造”的新名片。

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