3月22日,記者從中科院合肥研究院獲悉,3月16日晚,合肥綜合性國家科學中心超導回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)加速器束流經(jīng)過能量選擇系統(tǒng)和二四極鐵、治療頭等傳輸系統(tǒng)到達系統(tǒng)治療頭,成功實現(xiàn)200MeV(兆電子伏)穩(wěn)定質(zhì)子束流從治療室引出,這標志著國產(chǎn)世界上最緊湊型超導回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)研制成功。
質(zhì)子治療作為一種新型的放療技術,具有治療效果好、副作用小、患者恢復快的特點,是國際上先進的新型治療腫瘤方法。因引進質(zhì)子設備費用及運維成本高,關鍵技術被國外壟斷,國內(nèi)缺乏質(zhì)子治療高端醫(yī)療裝備,研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)質(zhì)子治療裝備及推動產(chǎn)業(yè)化應用前景廣泛。
中科院合肥研究院質(zhì)子治療系統(tǒng)研發(fā)團隊歷經(jīng)五年,依靠自主研發(fā),先后突破部件研制、集成總裝、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試等多項關鍵節(jié)點中的卡脖子技術。2020年12月,研制成功目前世界上最緊湊型超導回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)加速器并順利引出200MeV的質(zhì)子束流,實現(xiàn)了緊湊型超導加速器技術的自主可控。該加速器超導磁體電流密度達到140A/mm2,是國內(nèi)外同類裝置磁體水平的3倍;靜電電場達到170kV/cm國際最高應用水平;加速器實現(xiàn)3.0特斯拉最高場強;直徑縮小25%,僅2.2米,總重不超過50噸。歷經(jīng)數(shù)月系統(tǒng)調(diào)試,成功實現(xiàn)治療室束流引出,解決了高精度束流傳輸與精準適形治療兼容性難題,掌握了高精準控制與精準定位技術。研制成功首個國產(chǎn)化石墨降能器研制,可實現(xiàn)70-185MeV能量高精度調(diào)節(jié),對應射程范圍4.1g/cm2-22.7g/cm2,精度達到0.5MeV。此外,完成國內(nèi)首個超臨界氦外冷卻超導二極鐵系統(tǒng)研發(fā)和小型化超導旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設計,大幅度降低研制和建筑成本。
近年來,合肥研究院和合肥市政府密切合作,依托合肥綜合性國家科學中心創(chuàng)新平臺,成立合肥中科離子公司開展國產(chǎn)超導回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)的自主研發(fā)及推動質(zhì)子高端醫(yī)療裝備的產(chǎn)業(yè)化。合肥研究院等離子體所在建設運行國家大科學裝置中儲備關鍵技術,加速推動大科學工程衍生技術落地生根,將超導、磁體、低溫等技術應用于高端醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè),面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向人民生命健康,服務“健康中國”國家戰(zhàn)略和國家大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展。(記者 徐慧媛)