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治癌新手段!我國首台加速器硼中子俘獲治療實驗裝置在莞研製成功

發布時間:2020-08-13 15:34:26

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  8月13日,記者從中國科學院高能物理研究所召開的發布會上獲悉,該所東莞分部研製成功我國首台自主研發加速器硼中子俘獲治療(簡稱BNCT)實驗裝置,啟動了首輪細胞實驗和小動物實驗,為開展臨床試驗做好了前期技術準備。

  該裝置的成功研製,為我國醫用BNCT治療裝置整機國產化和產業化奠定了技術基礎,將為我國腫瘤治療帶來重要技術革新。

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當“中子”遇到“硼”

  BNCT是目前國際最先進的癌症治療手段之一。治療時先給病人注射一種含硼的藥物,這種藥物與癌細胞有很強的親和力,會迅速聚集於癌細胞內,相當於給癌細胞做“標記”,而在其他組織內分布很少。隨後給病人進行中子照射,時長在1小時內,整個治療過程一般隻需照射一次。當照射的中子被癌細胞內的硼俘獲,產生高殺傷力的α粒子和鋰離子,便可精準“殺死”癌細胞。

  “α粒子和鋰離子射程很短,隻有一個細胞的長度,所以隻‘殺死’癌細胞而不損傷周圍細胞組織。對於腦膠質瘤、黑色素瘤和頭頸部複發腫瘤,BNCT是非常有效的治療手段,並試治肝癌、肺癌、胰腺癌等髒器腫瘤。”中國科學院高能物理研究所東莞分部副主任梁天驕介紹,BNCT具有低成本、治療高效的特性,患者在接受治療後,可保持較高的生活質量,治療療程短且靈活,治療費用較低,患者經濟負擔小。隨著新一代含硼藥物的發展,適用於BNCT治療的病症範圍在進一步擴大。

  2020年3月,世界上第一台加速器BNCT設備和硼藥物正式獲得了日本厚生勞動省的批準,並已經開始接受患者。這是硼中子俘獲療法在世界上首次正式進入臨床應用。

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中子散射技術產業化開花結果

  以往,用於BNCT治療的強中子束流主要通過核反應堆產生。與基於核反應堆的BNCT裝置不同的是,加速器BNCT裝置作為射線裝置,可以在位於人員密集區域的醫院使用,未來可往市、縣一級拓展,在較廣的範圍實現個性化與例行性的BNCT治療,有廣闊的應用前景和深遠的發展潛力。

  “因為強中子源一般僅在大型科研實驗室才能找到,幾十年來BNCT發展緩慢,目前全世界基於反應堆的BNCT臨床試驗隻有1400多例。但如果可以使用加速器來產生中子,就易於推廣到醫院使用。”中國散裂中子源工程副經理傅世年介紹。

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  2018年,高能物理研究所在廣東東莞建成了我國首台散裂中子源,在加速器和中子技術方麵有得天獨厚的優勢,BNCT裝置是利用中國散裂中子源相關技術催生的首個產業化項目,對於示範帶動散裂中子源關聯產業發展具有重要意義。

  廣東省和東莞市對此給予了大力支持。這也充分證明,大科學裝置在基礎研究和應用研究之外,其設計和建造將大力促進相關產業發展和技術革新。

  “散裂中子源是用加速器產生的高能質子轟擊重金屬靶,產生中子,而BNCT加速器能量要低得多,使用的靶材料也和散裂中子源有所區別。”傅世年介紹,“去年12月,BNCT實驗裝置首次打靶成功獲得中子束流,證明了我們設備加工製造與安裝調試的高質量和高可靠性。隨後,我們又逐步實現穩定運行和功率的不斷提升。”

  8月13日,8位來自放射醫學、粒子加速器、中子物理與技術、硼藥等領域的院士及專家對中國科學院高能物理研究所東莞分部研發的加速器BNCT實驗裝置進行了評審,認為該裝置的成功研製,是我國在癌症治療高端醫療設備整機技術開發方麵取得的又一重大成果;整台裝置自主設計建造,掌握全部核心技術,為下一步建設臨床BNCT治療裝置打下了堅實的技術基礎,顯著提高了我國在該領域的國際競爭力。

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有望很快開展臨床試驗

  目前,科研人員正在利用這台實驗裝置開展BNCT相關核心技術的實驗研究,優化裝置的綜合性能。計劃通過開展細胞和動物實驗,更大規模地開展BNCT適應症研究,為新一代硼藥的研發和動物實驗提供相應的實驗環境。同時,通過動物安全性驗證,為後期臨床試驗奠定基礎。

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  在成功研製這台BNCT實驗裝置的基礎上,高能所與東莞市人民醫院合作開展了第二台BNCT臨床設備的設計和研製,有望很快進入臨床試驗,依規逐步開展臨床治療。

  高能物理研究所副所長陳延偉表示,日本、美國等眾多發達國家都在積極推動BNCT技術的發展。推進加速器BNCT不僅可以使得中國的大型醫療設備在世界範圍內占有一席之地,而且可以造福社會,助力實施健康中國戰略,開啟癌症治療的新時代。

來源:南方+

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