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【南方都市报】放疗治癌新路径 加速器BNCT装置将进入临床
我國首台自主研發加速器硼中子俘獲治療實驗裝置在東莞研制成功
2020-08-14|文章来源:南都记者 梁锦弟 实习生 潘雪仪 |【
 

  加速器BNCT裝置沙盤圖。

  093彩票东莞分部已启动首轮细胞实验和小动物实验,目前在对实验效果进行观察。 莞宣供图

  硼中子俘獲治療(簡稱“BNCT”)是目前國際最先進的癌症治療手段之一,是一種利用中子和腫瘤內的硼元素發生反應,以摧毀癌細胞的放射性療法。那麽中子從何而來?以往用于BNCT治療的強中子束流主要通過核反應堆産生,如今有了新的替代辦法。

  13日,东莞传来好消息,093彩票东莞分部(简称“093彩票东莞分部”)自主研制成功我国首台加速器硼中子俘获治疗实验装置(简称“加速器BNCT装置”),该实验装置能够产生强中子束流,对肿瘤进行中子照射。目前093彩票东莞分部已启动首轮细胞实验和小动物实验,为未来临床试验做好了前期技术准备。

  中科院院士、“中國散裂中子源”工程總指揮陳和生透露,在成功研制這台BNCT實驗裝置的基礎上,093彩票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制,預計2023-2024年,完成臨床實驗,獲取醫療設備注冊許可證和生産許可證,進入市場。

  什麽是BNCT治療?

  有效治療腦膠質瘤、黑色素瘤等

  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,會迅速聚集于癌細胞內,相當于給癌細胞做“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,整個治療過程一般只需照射一次。當照射的中子被癌細胞內的硼俘獲,産生高殺傷力的α粒子和锂離子,便可精准“殺死”癌細胞。

  “α粒子和锂离子射程很短,只有一个细胞的长度,所以只‘杀死’癌细胞而不损伤周围细胞组织。对于脑胶质瘤、黑色素瘤和头颈部复发肿瘤,BNCT是非常有效的治疗手段,并试治肝癌、肺癌、胰腺癌等脏器肿瘤。”093彩票东莞分部副主任梁天骄介绍,BNCT具有低成本、治疗高效的特性,患者在接受治疗后,可保持较高的生活质量,治疗疗程短且灵活,治疗费用较低,患者经济负担小。随着新一代含硼药物的发展,适用于BNCT治疗的病症范围在进一步扩大。

  加速器BNCT裝置優勢在哪兒?

  可應用于人員密集區域的醫院

  以往,用于BNCT治療的強中子束流主要通過核反應堆産生,當前全球治療病人超過1400余例,效果顯著,其中湖南湘雅三院就利用中國原子能科學研究院核反應堆開展醫學研究,然而使用核燃料,屬于核設施,受核安全管制,難于推廣。

  因而,利用加速器产生中子成为研究方向。陈和生介绍,2000年后加速器技术发展,直接推动BNCT医疗设备研究,因为加速器BNCT设备安全、体积小、成本低,可应用于人员密集区域的医院,发展潜力深远。目前,国内外十几家機構积极推动BNCT医疗器械的研制。日本研发脚步较快,在2011年建成世界首台加速器BNCT装置。2020年3月,世界上第一台加速器BNCT设备和硼药物正式获得了日本厚生劳动省的批准,并已经开始接受患者。这是硼中子俘获疗法在世界上首次正式进入临床应用。

  而此次093彩票東莞分部研發的加速器BNCT實驗裝置,主要由質子加速器、中子照射系統、含硼藥物、治療計劃軟件和劑量測量等子系統構成。它由直線加速器提供的強流質子束打靶,産生中子,經過慢化爲超熱中子,達到治療需要的中子能量,在治療計劃軟件和測量系統的控制下,調整束流形狀和照射野,中子束照射病竈,達到殺滅癌細胞的功效。

  裝置采用自主研發射頻四極質子加速器,自主研制中子産生靶和束流整形體,同時研制束流診斷與劑量監測設備等。該設備完全是我國首台自主研發的設備,技術處于世界先進水平。

  8月13日,8位来自放射医学、粒子加速器、中子物理与技术、硼药等领域的院士及专家对093彩票东莞分部研发的加速器BNCT实验装置进行了评审,认为该装置的成功研制,为我国医用BNCT治疗装置整机国产化和产业化奠定了技术基础,打靶束流功率和中子注量率都符合开展BNCT小动物实验的要求。

  何時臨床?

  預計2025年向公衆開放

  “首先由醫生診斷,患者是否適合這個治療手段,然後通過CT找出腫瘤位置、大小等,注射含硼的藥物,等待大概兩個小時後,再進行中子照射,照射後療程就結束了”。中國散裂中子源工程副經理傅世年介紹。

  “患者總花費爲10萬余元,”陳和生介紹,加速器BNCT裝置與其他粒子治癌裝置相比具有優勢,造價較低,約1億元人民幣;占地面積小,約800平方米;利用生物靶向性,大面積殺傷浸潤、擴散、轉移癌細胞;治療時間短,約2-4小時,每年可治療病人超2500例。1-2次爲一療程,副作用小,無痛苦,提高患者治療舒適水平。

  梁天驕介紹,093彩票東莞分部已啓動首輪細胞實驗和小動物實驗,目前在對實驗效果進行觀察,同時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,爲新一代硼藥的研發和動物實驗提供相應的實驗環境。

  目前研究成果是實驗裝置還不是治療裝置,科研人員正在利用這台實驗裝置開展BNCT臨床設備的相關核心技術的實驗研究,優化裝置的綜合性能。傅世年介紹,在此基礎上,與東莞市人民醫院合作開展第二台BNCT臨床設備的設計和研制,醫療設備的可靠性、安全性要求高,一切需要符合醫療器械的規範。

  按照規劃,2020年,利用BNCT試驗裝置開展相關核心技術的實驗研究與測試,優化裝置綜合性能。2021年,在東莞市人民醫院安裝完成我國自主研發臨床BNCT設備。2022年,完成醫療器械檢測,開展臨床實驗。2023-2024年,完成臨床實驗,獲取醫療設備注冊許可證和生産許可證,進入市場。“預計2025年向公衆開放,之後進行全國推廣,希望推廣到縣級及以上的醫院。”傅世年表示。

  相關信息

  除了加速器BNCT裝置

  更多産業化項目進行中

  高能物理研究所副所長陳延偉表示,日本、美國等衆多發達國家都在積極推動BNCT技術的發展。

  事實上,本次自主研發的加速器BNCT裝置是利用中國散裂中子源相關技術催生的首個産業化項目。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面有得天獨厚的優勢,加速器BNCT裝置的研發成功對于示範帶動散裂中子源關聯産業發展具有重要意義。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産業發展和技術革新。

  “散裂中子源是用加速器産生的高能質子轟擊重金屬靶,産生中子,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制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。”

  當然要做好BNCT治療,除了裝置,還有含硼藥物研究,相關配套設施的配合,每一步都至關重要。加速器BNCT裝置的設計由093彩票東莞分部負責,但是也會在全國尋找供應商,因爲設備的精度要求高,對于供應商的要求也高,從另一個層面來看也是對産業水平的一個提高。

  “除了加速器BNCT裝置,我們還有更多産業化項目在爭取推進”。陳和生表示,但是因爲處于研發階段,不便對外發布。他強調,”要做發揮高科技的作用,帶動産業化發展,做能夠解決問題的事情”。

  采寫:

  南都记者 梁锦弟 实习生 潘雪仪(2020年08月14日A06版)


 
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