旋轉(zhuǎn)機(jī)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(xué)中心重點(diǎn)平臺(tái)——超導(dǎo)回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)項(xiàng)目取得重要進(jìn)展，其核心部件之一“±185度旋轉(zhuǎn)機(jī)架”工程調(diào)試圓滿完成，關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)完全滿足治療需求，為加速推進(jìn)質(zhì)子治療國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。
近年來，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)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(shè)中俄超導(dǎo)質(zhì)子聯(lián)合研究中心，共同開展國產(chǎn)超導(dǎo)回旋質(zhì)子癌癥治療裝置的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化相關(guān)工作。此次調(diào)試成功的中國首臺(tái)高旋轉(zhuǎn)精度旋轉(zhuǎn)機(jī)架是實(shí)現(xiàn)精確控制超導(dǎo)質(zhì)子治療系統(tǒng)束流從不同角度照射至病灶的關(guān)鍵技術(shù)。
經(jīng)過多輪技術(shù)攻關(guān)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)先后解決了大型回轉(zhuǎn)設(shè)備高精度高穩(wěn)定性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、大跨度支撐下保證變形小于1mm等關(guān)鍵技術(shù)難題，旋轉(zhuǎn)機(jī)架的測試結(jié)果優(yōu)于相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)子碳離子審查指導(dǎo)原則要求。
目前，系統(tǒng)其它關(guān)鍵部件研制工作正在有序開展，加速器實(shí)現(xiàn)了一系列關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，超導(dǎo)磁體勵(lì)磁140A，成功實(shí)現(xiàn)中心磁場2.8T。高頻腔最大饋入功率達(dá)80kW，完成設(shè)計(jì)指標(biāo)，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(chǔ)。
科研人員介紹，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托合肥綜合性國家科學(xué)中心平臺(tái)優(yōu)勢，瞄準(zhǔn)腫瘤治療關(guān)鍵科學(xué)問題，在項(xiàng)目實(shí)踐中掌握醫(yī)療裝置設(shè)備高精度設(shè)計(jì)、工藝加工、設(shè)備運(yùn)維等全鏈條關(guān)鍵技術(shù)和規(guī)范流程，堅(jiān)持以自主研制為導(dǎo)向，實(shí)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(jìn)質(zhì)子治療普及，助力健康中國建設(shè)。
質(zhì)子和重離子放療是目前國際公認(rèn)的最先進(jìn)的放療治療技術(shù)，美、歐、日等科技發(fā)達(dá)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(jì)顯示，通過精準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)癌細(xì)胞定向爆破，單次手術(shù)的治療過程約8分鐘，降低腫瘤二次發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)，五年存活率高達(dá)80%以上。
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