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“高冷”的高能物理有望秒杀肿瘤 新加速器技术能减少癌症放疗副作用(2)

2018-12-10 23:07:36  科技日报    参与评论()人

X射线快闪投放系统

其中,名为PHASER的项目将开发一个X射线快闪投放系统。

在目前研究人员开发出的医疗装置中,电子飞过约1米长的管状加速器结构,并从一个在同一时间和同一方向上穿过该加速管的射频场中获得能量。电子的能量随后被转化成X射线。

在过去几年里,PHASER项目团队已经开发并测试了采用特殊形状并以新方法将射频场送入加速管内的加速器原型机。在模拟中,这些部件已经表现出了预期的性能,将为以紧凑尺寸实现更强大功能的加速器设计铺平道路。

SLAC实验室粒子物理学和天体物理学教授萨米·坦塔维说:“下一步,我们将建造这种加速器,并测试这项技术的风险。该技术在3年到5年内可能形成第一台可以最终用于临床试验的实际装置。”

斯坦福大学放射肿瘤学系将在明年为这些项目提供约100万美元的资助,由卢和坦塔维共同领导的PHASER部门旨在将PHASER概念转变为功能性设备。

更健康的质子投放系统

从本质上来说,质子对健康组织的危害要小于X射线,因为它们把杀死肿瘤的能量存放在人体内体积更小的空间内。不过,质子疗法需要大型设施对质子进行加速并调整它们的能量;还需要使用重达数百吨的磁体,在患者身体周围移动,以便把质子束引向目标。

SLAC的科学家称,他们希望采用创新方法来操纵质子束,使未来的设备更简单、更紧凑、更快。这一目标可能很快就会“梦想照进现实”,因为美国能源部资助了170万美元,用于未来三年开发该技术。

卢和坦塔维等人表示:“我们现在可以继续设计、制造和测试类似于PHASER项目中的加速器结构,该结构将能控制质子束、调节能量并实时提供高辐射剂量。”

除了让癌症治疗更加精准,放射物的快速投放还有其他好处。

卢解释道:“我们已经在实验鼠身上看到,当我们非常迅速地投放放射剂量时,健康细胞受到的损伤较小,但杀死肿瘤的效果与暴露时间较长的常规疗法相当,甚至会更好一些。如果同样的结果也出现在人类身上,那将成为放射治疗领域的一个全新模式。”

此外,该项目的另一个关键目标是使全世界的患者更容易接受放射治疗。斯坦福大学医学院放射肿瘤学副教授比利·卢说:“如今,世界各地数百万患者无法接受癌症治疗,只能接受保守疗法,希望我们的工作能为更多患者提供最好的治疗。”

本报记者刘霞(科技日报北京12月9日电)

(责任编辑:路子康 CN078)
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