我国首台国产质子治疗示范装置将在明年全面完成检测任务

数字医疗是把现代计算机技术、信息技术应用于整个医疗过程的一种新型的现代化医疗方式，是公共医疗的发展方向和管理目标。数字医疗设备的出现，大大丰富了医学信息的内涵和容量。从一维信息的可视化，如心电(ECG)和脑电(EEG)等重要的电生理信息;到二维信息，如CT、MRI、彩超、数字X线机(DR)等医学影像信息;进而三维可视化，甚至可以获得四维信息，如实时动态显示的三维心脏。这些信息极大地丰富了医生的诊断技术，使医学进入了一个全新的可视化的信息时代。

不久前，我国首台国产质子治疗示范装置正式开始进入临床试验。该装置包括同步加速器、固定束治疗系统、旋转治疗系统、眼束线治疗系统。项目各单位在精细化工艺、旋转机架、点扫描治疗头、图像引导及呼吸运动管理等关键技术上取得了突破。

国产化是指引进外国产品和技术时，注意消化吸收，逐步把原来靠从国外引进的设备、产品、零部件，转化为在本国生产制造的过程。国产化是独立发展民族经济的重要措施，对发展中国家有特别重要的意义。发达资本主义国家在对外贸易、输出资本的同时，总是想控制对方，不给对方先进的机器设备和关键技术，以图维护自己的垄断地位，从经济、技术上控制发展中国家。因此，发展中国家要独立发展本国经济，就必须加速国产化的步伐。

所谓质子，就是指氢原子剥去电子后带有正电荷的粒子。质子，带电量为1.602 19×10-19C,静质量为1.672 61×10-27kg，放射治疗所用质子能量范围为50-250eMeV。

质子治疗是放射线治疗的一种。质子进入人体后，在射程终点处形成一个尖锐的剂量峰，称为Bragg峰。通过调制能量展宽Bragg峰可以使Bragg峰覆盖肿瘤。另外，质子入射通道上能量损失较小，侧散射也很小，其前后左右正常组织所受剂量较小，故具有较好的放射物理学性能。氢原子通过加速器高能加速，成为穿透力很强的电离放射线，这就是质子放射线。

质子与电子、光子都是低LET辐射，放射生物学性能与下列参数有关：

1、氧增比(简称OER)为乏痒细胞与富氧细胞产生相同程度生物效应所需剂量之比，它描写了该种辐射的放射敏感性对细胞含氧量的依赖关系。

2、相对生物效应(简称RBE)为产生相同程度的生物效应时该种辐射所需剂量与Co的γ辐射所需剂量之比。

3、传能线密度(简称LET)为沿次级粒子单位径迹长度上的电离密度，其单位为KeV/μ。当LET低于10KeV/μ时，OER及RBE几乎不变，OER高，RBE低。当LET高于10KeV/μ后，OER开始下降，RBE逐步上升。因此，称10KeV/μ以下为低LET辐射，以上为高LET辐射。

在质子线治疗中，可利用专门的机器和器具，结合布拉格峰的深度和患者不同病灶的形状进行照射 。因此可集中剂量，只瞄准病灶实施照射，同时降低了对正常组织的影响。

质子线照射使用的专用器具是准直仪和适形器，参照CT影像，利用专用的计算机系统进行设计，并根据照射方向为每位患者制定1～3套器具。

同步加速器在一定的环形轨道上用固定频率的高频电场加速带电粒子的装置。是根据韦克斯勒和麦克米伦各自独立发现的粒子自动稳相原理发展起来的。可分为电子同步加速器和质子同步加速器两种。

同步加速器是根据1944到1945年间Β.И.韦克斯勒和E.M.麦克米伦各自独立发现的粒子自动稳相原理(见同步回旋加速器)发展起来的。1947年美国建成第一台，随后各国陆续建造了能量为几十至几百兆电子伏的电子同步加速器。初期建造的电子同步加速器都属于弱聚焦型。

现代同步加速器都采用强聚焦。1952年强聚焦原理受到重视，从此以后建造的高能(能量高于1GeV)电子同步加速器一般都采用强聚焦原理。

同步辐射装置的储存环和增强器皆采用电子同步辐射加速器原理。

同步加速器中加速电子的电磁辐射在很宽的波段内产生强的连续谱。伊万诺科和波梅兰丘克以及施温格尔发展了这种同步加速器辐射的理论。这种辐射沿电子轨道的切线方向射出，其角发散等于电子剩余能量与它的总能量E之比。例如，在100MeV时，光束的宽度大约是2°。辐射功率与E成正比。当电子能量增加时，最大值向短波方向位移。同步加速辐射是部分偏振的(偏振度接近85%)，电矢量位于电子轨道平面内。按相对单位或绝对单位都可计算同步加速器的辐射。

新闻来源：中国科学院上海应用物理研究所

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