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历时5年!国产超导回旋质子治疗系统研制成功,实现200MeV稳定质子束流引出

Evelyn Zhang

质子治疗,被称为癌症放疗技术中的“温柔一刀”。质子治疗属于高端医疗,紧凑型质子设备更是具有占地面积小、结构布局紧凑、价格便宜等特点,因此备受推崇。

近日,国产世界上最紧凑型超导回旋质子治疗系统研制成功,成果来自中国科学院合肥物质科学研究院,是该研究院旗下等离子体物理研究所质子治疗系统研发团队历时5年、依靠自主研发得出的新结晶。

国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统加速器

(图源:中科院合肥物质科学研究院)

据悉,该院研制的超导回旋质子治疗系统加速器束流,经过能量选择系统与二四极铁、治疗头等传输系统到达系统治疗头,实现200MeV(兆电子伏)稳定质子束流从治疗室引出。

该加速器超导磁体,电流密度达到140A/mm2,是国内外同类装置磁体水平的3倍;静电电场达到170kV/cm国际最高应用水平;加速器实现3.0特斯拉最高场强;直径缩小25%,仅2.2米,总重不超过50吨。

据世卫组织公布的2020最新全球癌症数据,2020年全球新发癌症病例1929万例,其中中国新发癌症457万人,占全球23.7%,由于中国是世界第一人口大国,癌症新发人数也远超世界其他国家。质子和重离子放疗,则是国际公认的最先进的放疗治疗技术,长期副作用最小。长期以来,美、欧、日等科技发达国家掌握着质子治疗癌症的尖端技术,光靠引进设备显然不符合未来发展需求。

去年9月21日,我国自主研发的超导回旋加速器质子束能量首次达到231MeV,自主研发质子治疗系统实现重要里程碑节点。而如今,国产世界上最紧凑型超导回旋质子治疗系统研制成功,多项指标达到国际领先水平,并实现稳定质子束流,解决了高精度束流传输与精准适形治疗兼容性难题,显然也是我们向这一领域迈出的坚实一步。


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