近日，记者从中国科学院近代物理研究所（以下简称“近代物理所”）获悉，新一代普惠型医用重离子加速器首个示范项目已在广东省惠州市中心人民医院启动建设，预计今年可进行安装调试。
说起重离子加速器，人们通常只知道它是承担尖端科学任务的“大国重器”。事实上，这种大科学装置并非“遥不可及”，在研究人员的不懈努力下，小型化的重离子加速器如今已走进人们的日常生活，成为治疗癌症的“利器”。
重离子即元素周期表上原子序数大于2的原子失去电子后形成的离子，加速器可以产生接近光速的重离子束。
“由于重离子束具有独特的物理学和生物学优势，有‘癌症杀手’之称。”近代物理所副所长、研究员杨建成告诉记者，重离子束堪称放射治疗的“精准制导武器”，先是对病灶位置及其影响范围进行精准定位，然后将能量集中释放在目标位置，打断肿瘤细胞DNA双链，使肿瘤细胞凋亡。
“与常规放疗射线相比，重离子束对病灶周围健康组织损伤较小，具有疗程短、痛苦小、不影响患者日常活动等优势，被视为治疗癌症的未来方向。”杨建成说。
当前，重离子治疗技术是国际研究的热点。在完成兰州重离子加速器国家实验室三代大科学工程建设的基础上，近代物理所率先突破了一系列核心关键技术瓶颈，建造了完全自主知识产权的国产医用重离子加速器，实现了从大科学装置到大型高端医疗设备的跨越。
2020年3月26日，首套设备在甘肃省武威肿瘤医院正式投入临床应用，实现了国产重离子治疗设备零的突破。
记者在甘肃省武威肿瘤医院重离子中心看到，一位医学物理师正专注分析患者的肿瘤位置，并通过高精度三维建模系统实时构建人体器官的空间结构，以制定最佳治疗方案。另一边的治疗室中，医用重离子加速器与治疗台相连，旁边的柜子里存放着数十个为患者量身定做的固定模型，确保治疗时的体位稳定。
甘肃省武威肿瘤医院重离子中心负责人介绍说，截至目前，该装置已完成2000余例患者的临床治疗。
在持续开展技术研发、产品迭代的同时，我国也在加快医用重离子加速器的产业化步伐。在这条赛道上，国产装置已显现出强劲的竞争力。2023年，兰州科近泰基新技术有限责任公司在与日本公司同台竞争时胜出，成功中标山东省肿瘤防治研究院重离子治疗系统及配套设备采购项目。
记者了解到，除了武威，兰州、杭州、莆田的医用重离子加速器装置已正式投入临床应用，武汉的医用重离子加速器装置即将投用，南京、长春、济南、福州等城市也先后启动了该装置的建设。
目前，近代物理所正在惠州建设国家重大科技基础设施——强流重离子加速器HIAF装置。通过HIAF大科学装置形成的重大创新技术在精准放疗领域的应用与转化，近代物理所研发了结构紧凑、规模小、性能比高、能耗更低的新一代普惠型医用重离子加速器，首个示范项目已在惠州市中心人民医院启动建设，预计今年进行安装调试。
杨建成介绍，与第一代产品相比，新一代普惠型医用重离子加速器由原来的卧式平铺结构创新升级为纵向立式结构，束流强度更高，运行速率更快，可以大幅减小装置占地面积和规模，降低设备造价，成倍增加终端治疗室数量，有效提升治疗效率。同时，还可以降低对电网的冲击和运行功耗，实现绿色环保运行，降低运营成本。
受访专家表示，研究人员还在持续发力，争取在医用重离子加速器等高端医疗装备国产化方面取得更多进展。
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