國家重大科學(xué)裝置——蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)最近成功實現(xiàn)了變能量慢引出。慢引出的重離子束可在多個能量之間自動切換，為實現(xiàn)深部腫瘤治療解決了關(guān)鍵技術(shù)難題。

　　核物理學(xué)家、中國科學(xué)院副院長詹文龍院士說，利用重離子束治療腫瘤，對健康組織損傷小，對腫瘤療效佳，可以準(zhǔn)確進行適形照射，精確控制和嚴(yán)格監(jiān)測照射劑量，是迄今最理想的放射療法。

　　中國科學(xué)院近代物理研究所科研人員實現(xiàn)了變能量慢引出后，加速器主環(huán)可提供能量在80-400兆電子伏(MeV)間自動切換的高能碳離子束，滿足人體全體位腫瘤治療的需要。

　　今年1月，科研人員已成功實現(xiàn)主環(huán)單能量慢引出，利用主環(huán)提供的100兆電子伏中能重離子束，進行了7批82例淺層腫瘤治療的臨床試驗，取得了很好的治療效果。但由于引出能量的限制，所治療的病例均局限于距體表2.1厘米的淺層腫瘤。

　　科研人員指出，變能量慢引出是實現(xiàn)深層重離子治癌最為關(guān)鍵的技術(shù)，中國成為繼德國、日本、美國之后第四個掌握重離子束深部腫瘤治療技術(shù)的國家。

　　科研人員正進一步提高硬件的穩(wěn)定性，優(yōu)化系統(tǒng)軟件，提高引出束流的性能，為即將開展的深層腫瘤治療臨床試驗提供技術(shù)保障。

　　今年7月通過國家驗收的蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)是中國自行設(shè)計建造的第一個規(guī)模大、能量高、實現(xiàn)全離子加速的重離子同步加速器冷卻儲存環(huán)系統(tǒng)。這個總投資近3億元人民幣的大科學(xué)裝置主要包括主環(huán)、實驗環(huán)、放射性束分離器、實驗探測裝置、輻射防護系統(tǒng)、蘭州重離子加速器改進和建安工程。

　　蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)主要科學(xué)目標(biāo)是：以超重核合成研究為主的重離子核物理，以強子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究為主的強子物理，以高電荷態(tài)重離子碰撞研究為主的原子、分子和團簇物理等。與此同時，該裝置產(chǎn)生的重離子束可以用于癌癥的臨床治療。

　　傳統(tǒng)的放射療法利用γ射線、電子、X射線、中子等輕粒子。它們射入人體后，劑量主要損失在淺層，隨著射程增大而逐漸減小，到達病灶時其劑量已經(jīng)不足以治療腫瘤。因此，γ刀是用6束γ射線從不同方向同時照射，以湊足治療必需的劑量，其結(jié)果是會對沿途正常組織造成很大的傷害。

　　而重離子與生物分子相互作用的特點之一是其獨特的倒轉(zhuǎn)劑量分布，即在入射通道有一個低劑量的坪區(qū)，而在接近射程末端時出現(xiàn)一個高劑量的峰區(qū)，通過調(diào)節(jié)入射重離子的能量，就可以使入射重離子主要照射在腫瘤上，而對正常組織的損傷最小。

　　詹文龍說：“重離子束在物質(zhì)中的劑量損失集中于射程末端，這種物理學(xué)特性使之成為對付腫瘤理想的放射療法。”(俞錚)