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我国首台超导回旋质子治疗系统核心部件旋转机架在安徽调试成功

科普小知识2022-07-19 11:56:46
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合肥,11月24日(记者李瑞臣)——超导回旋质子治疗系统是合肥国家综合科学中心的关键平台,最近取得了重要进展。其核心部件之一185度旋转门架的调试已经成功完成。关键参数完全满足治疗需要,为加速质子治疗的国产化和产业化奠定了坚实的技术基础。

质子和重离子放射治疗是目前国际公认的最先进的放射治疗技术。美国、欧洲、日本等发达国家相继开展了质子治疗癌症的临床研究。大量成熟的国际质子放射治疗数据统计表明,质子加速器可以通过精确的肿瘤放射剂量治疗1/4的癌症患者,将对正常组织的放射剂量降低60%,实现癌细胞的定向爆破,在一次手术中减少约8分钟的继发性肿瘤发作风险,五年生存率达到80%以上。

2015年12月,中国科学院合肥等离子体物理研究所与俄罗斯联合核研究所签署合作协议,在合肥建立中俄超导质子联合研究中心,共同开展国产超导回旋质子治癌装置的研发和产业化。本次成功调试的高精度旋转台架是精确控制超导质子治疗系统束从不同角度照射病灶的关键技术。

经过几轮技术攻关,项目组成功解决了大型旋转设备高精度、高稳定性驱动系统、大跨度支撑下变形小于1毫米等关键技术问题。采用大齿圈和双主动齿轮驱动旋转齿条传动系统,达到稳定的水平运行状态,精度为0.10。旋转架的测试结果优于国际IEC 60601-2-64: 2014标准和质子碳离子审查指南的要求。

目前,该系统其他关键组件的研发正在有序进行。例如,加速器已实现一系列关键技术指标,超导磁体励磁140A,中心磁场2.8T已成功实现。高频腔的最大馈电功率达到80千瓦,完成了设计指标,并成功地将离子束从离子源引出,为系统后续的束流调整奠定了基础。

依托合肥综合国家科学中心的平台优势,项目团队针对肿瘤治疗的关键科学问题,在项目实践中掌握了医疗器械和设备的高精度设计、工艺流程、设备操作和维护等全链的关键技术和标准流程,坚持自主研究的指导,实现了主要核心部件的国产化,降低了高端质子治疗的成本,促进了质子治疗的普及,助力了健康中国的建设。