武威“重离子”造福患者指日可待
目前正在接受国家食药监总局现场检测
获批后国产重离子治癌技术即可开展临床试验
每日甘肃网2月10日讯(兰州晨报记者 武永明)省科技厅2月9日发布消息称，“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”科研团队，在国内没有生产同类装置先例的情况下，自主设计生产设备，自主安装调试成功，并借鉴国内外重离子放疗技术，研究制定了国产重离子治癌装置的临床试验方案，组建培训临床医疗团队，使我国在重离子治癌硬件装置实现国产化之后，在治疗肿瘤技术临床应用方面又迈进了一大步。目前，该装置正在接受国家食品药品监督管理总局的现场检测，获得批准后，国产重离子治癌技术就可以开展临床试验，造福广大患者也就指日可待。
重离子治癌造福群众的科研重器
2014年，省科技厅组织实施重大科技研发项目“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”，支持国产重离子治癌技术和装置研发。近日，省科技厅组织省内外知名放疗专家赴武威市，对甘肃重离子医院承担的“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”项目进行验收，经过讨论，专家一致同意该项目通过验收。
重离子束被国际上誉为21世纪最理想的放疗用射线，对癌细胞进行精准杀伤，对健康组织损伤极小，几乎没有毒副作用，特别适宜于手术、化疗、常规放疗无效或易复发的难治病例。据中国抗癌协会统计数据表明，近年来，我国每年新增癌症病例超过300万，死亡人数约为200万。所以研究开发重离子束治疗癌症技术和设备，造福广大人民群众，显得迫在眉睫。
我国自行研究重离子临床治疗肿瘤技术源自于中科院近物所，要追溯到国家“七五”计划建造的重离子加速器，国产重离子治癌装置、技术及临床试验研究，就是依托物研所建成的大科学工程“兰州重离子加速器”和“兰州重离子冷却储存环”。在前期实验的基础上，近物所自2006年初建成了重离子浅层肿瘤治疗实验装置，2009年建成人体深层肿瘤重离子治疗实验装置，并逐步开展束流测试及细胞和动物实验，以及人体深部肿瘤的前期临床治疗试验研究，目前成为世界上第四个能够开展重离子治疗肿癌研究的国家。
十多年来，科研人员重点开展了重离子治疗癌症的医学、生物学、物理学、影像学、加速器技术、自动控制技术等研究，研究重离子束对不同肿瘤细胞的杀伤机理，进行动物实验和人体浅层和深层肿瘤治疗试验，制定治疗计划，建立适形放疗模型等。自2006年至2013年，在近物所重离子束治疗癌症临床试验基地完成了对213例肿瘤患者的治疗研究，经治疗的病人随访率达到了96%以上，截至目前，接受治疗的病人未发现明显的复发和转移病灶现象。
设备调试安装完毕受试者开始临床治疗方案准备
武威市甘肃重离子医院由近物所安装的首台国产医用重离子装置于2015年12月23日成功出束，实现了碳离子束的加速(每核子400兆电子伏)及非线性共振慢引出，达到了设计指标。这标志着我国自主研究开发、自主设计制造、自主安装调试的第一台重离子治疗癌症医用设备已经具备了开展临床使用的条件。2016年底，国产重离子束放射临床试验方案完成，方案主要包括重离子治疗病种选择、治疗计划、验证系统、并发症的处理、疗效观察等，一批受试者已经开始了临床前的检查准备和治疗方案准备。
“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”项目实施，推动国产重离子治疗系统的开发建设顺利进行。重离子治疗系统的开发，包括设计、生产、安装、调试、使用，以及贯穿于全程的研究工作。在3年多时间里，该系统在大小十几个研发参与单位、上百个设备制造单位合作下，完成数据库设备部分组装、系统安装及调试；高频系统发射机组装；治疗终端系统数据获取板改版，治疗终端医学影像软件、电源控制器软件的设计；治疗计划系统医学图像预处理模块的设计与实现，治疗计划软件整体界面设计与开发；防护系统探测器的组装测试。
目前，重离子回旋加速器、同步加速器均已安装调试完成，两个治疗室已经全部安装完成。配套的大孔径模拟CT定位机、大型C型DR机、治疗床、计划系统等设备已全部就位。
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长期以来，常规放疗采用电子、X和g-射线等轻粒子射线，它们在治疗某些肿瘤时表现出较好的疗效，但由于它们物理和生物特性的缺陷，在杀死癌细胞的同时，周围健康组织也受到较大损伤，造成了明显副作用，甚至出现一些并发症。这是因为轻粒子射线进入人体后，剂量主要损失在浅层，随着射程增大而逐渐减小，到达病灶时，剂量已经不足以治疗肿瘤，γ刀是用多束(最多超过200束)γ-射线从不同方向同时照射，以凑足治疗必需的剂量，其结果对正常组织会造成很大的伤害。尽管对放疗设备进行了非常严密的设计，但肿瘤周围的正常组织和器官仍受到相当剂量的照射。为了避免肿瘤周围正常组织(特别是对放射线敏感的重要组织和器官)受到不必要的损伤，有时不得不把总剂量减低，以致肿瘤区得不到足够的照射剂量，因此极大地降低了肿瘤的治愈率。据统计，在所有的常规放疗病人中，约有1/3病人局部肿瘤未控。
与常规轻粒子放疗相比，重离子治癌具有突出的优点，适用于其它放疗方法难治或复发的未扩散局部肿瘤。德国重离子研究中心(GSI)对颅底瘤的治愈率达到85%～100%的高水平，都归结于重离子束在物理学、生物学和医学上的一系列独特的优势：
(1)重离子束在人体中的剂量损失集中于射程末端，在深度剂量分布曲线上形成一个尖锐的Bragg峰，其半高宽(半极大值处的全宽度)只有毫米量级。通过调节入射离子的能量和方向，可使Bragg峰准确地落在肿瘤靶区，因而对健康组织的不利影响很小；
(2)在重离子Bragg峰区(肿瘤靶区)具有高的相对生物学效应，使细胞的致死效应几乎不受细胞周期的影响，对常规射线不敏感的乏氧癌细胞也有很强的杀伤作用，而且导致癌细胞DNA发生双键断裂的几率很高，造成的损伤几乎不能修复，因而重离子的治疗效果最佳；
(3)重离子束侧向散射小，能量沉积的范围精确，而且剂量边缘清晰，有利于毫米量级的精确治疗；
(4)通过调节入射离子能量和偏转磁铁导向束流，可实现束流三维扫描的适形和调强治疗；
(5)应用PET(正电子断层扫描)相机监测碳离子贯穿组织期间发生核反应产生的正电子发射体核素的正电子湮灭辐射，可在线监控照射束流的动态，包括重离子在体内的射程和照射剂量；
(6)重离子治疗的疗程短，病人无痛苦，几乎没有任何毒副作用。
2009年起，兰州重离子深层治癌装置对上百例深部肿瘤患者重离子临床治疗试验研究，包括恶性黑色素瘤、鳞癌、腺癌、脑部神经胶质瘤等，部分患者肿瘤完全消失，其余的肿瘤均有不同程度的缩小。接受治疗的大部分患者均为常规治疗(手术、放疗、化疗)复发和无效的病例，治疗后患者照射部位及全身无明显不良反应。
