旋轉(zhuǎn)機架集成總裝圖。中科院合肥研究院供圖
日前，合肥綜合性國家科學中心重點平臺——超導回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)項目取得重要進展，其核心部件之一“±185度旋轉(zhuǎn)機架”工程調(diào)試圓滿完成，關鍵參數(shù)指標完全滿足治療需求，為加速推進質(zhì)子治療國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實技術基礎。
近年來，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體物理研究所與俄羅斯聯(lián)合核子研究所簽署合作協(xié)議，在合肥建設中俄超導質(zhì)子聯(lián)合研究中心，共同開展國產(chǎn)超導回旋質(zhì)子癌癥治療裝置的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化相關工作。此次調(diào)試成功的中國首臺高旋轉(zhuǎn)精度旋轉(zhuǎn)機架是實現(xiàn)精確控制超導質(zhì)子治療系統(tǒng)束流從不同角度照射至病灶的關鍵技術。
經(jīng)過多輪技術攻關，項目團隊先后解決了大型回轉(zhuǎn)設備高精度高穩(wěn)定性驅(qū)動系統(tǒng)、大跨度支撐下保證變形小于1mm等關鍵技術難題，旋轉(zhuǎn)機架的測試結(jié)果優(yōu)于相關國際標準以及質(zhì)子碳離子審查指導原則要求。
目前，系統(tǒng)其它關鍵部件研制工作正在有序開展，加速器實現(xiàn)了一系列關鍵技術指標，超導磁體勵磁140A，成功實現(xiàn)中心磁場2.8T。高頻腔最大饋入功率達80kW，完成設計指標，將束流成功從離子源引出，為后續(xù)系統(tǒng)調(diào)束奠定基礎。
科研人員介紹，項目團隊依托合肥綜合性國家科學中心平臺優(yōu)勢，瞄準腫瘤治療關鍵科學問題，在項目實踐中掌握醫(yī)療裝置設備高精度設計、工藝加工、設備運維等全鏈條關鍵技術和規(guī)范流程，堅持以自主研制為導向，實現(xiàn)主要核心部件國產(chǎn)化，降低高端質(zhì)子治療成本、促進質(zhì)子治療普及，助力健康中國建設。
質(zhì)子和重離子放療是目前國際公認的最先進的放療治療技術，美、歐、日等科技發(fā)達國家已相繼開展了質(zhì)子治療癌癥的臨床研究。國際大量成熟的質(zhì)子放療數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，通過精準輻射腫瘤劑量，質(zhì)子加速器能夠治療1/4的癌癥病人，正常組織遭受輻射劑量減少60%，實現(xiàn)癌細胞定向爆破，單次手術的治療過程約8分鐘，降低腫瘤二次發(fā)作風險，五年存活率高達80%以上。
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