【科技創(chuàng)新世界潮】
歐洲核子研究中心（CERN）官網(wǎng)近日宣布，該機構科學家正努力將其研究應用于突破癌癥治療的局限，他們正在利用巨型粒子加速器對付致命的腫瘤，有望成為癌癥治療領域的“游戲規(guī)則改變者”。而且，他們也在不斷努力，促使粒子加速器變得更緊湊，以更好地滿足醫(yī)療領域的需求。
高能粒子 改變游戲規(guī)則
(資料圖片僅供參考)
CERN的“研究用線性電子加速器”（CLEAR）實驗室設備協(xié)調(diào)員羅伯特·科爾西尼表示，新研究旨在制造能量非常高的電子束，以最終能夠更有效地打擊癌細胞。
科爾西尼解釋說，他們正在研究一種技術，來加速電子以產(chǎn)生治療深層腫瘤所需的高于100兆電子伏特（MeV）的能量，這一理念是將高能量電子（VHEE）與名為FLASH的治療方法相結合。
FLASH是一種以超高劑量率照射為主要特征的放療技術，2018年首次用于臨床，該療法基于目前可用的醫(yī)用線性加速器linacs，能夠提供約6至10MeV的低能電子束。由于低能電子束無法深入穿透機體，這一高效治療方法目前僅能用于治療淺表腫瘤。
那些位于身體深處、無法用外科手術、化療或傳統(tǒng)放療來根除的腫瘤，目前往往被認為難以治愈。鑒于此，CERN的物理學家正與洛桑大學醫(yī)院合作，制造一種能夠實施FLASH療法的機器，可將電子加速到100至200MeV，從而使利用這一方法治療那些難以觸及的腫瘤成為可能。
瑞士洛桑大學醫(yī)院放射科主任讓·布里表示：“目前尚未治愈的癌癥將成為這一方法的目標，這可能會改變游戲規(guī)則?！?/p>
除了高能電子外，使用加速器的質(zhì)子束治療癌癥也是一種特別有效的方法。CERN官網(wǎng)指出，質(zhì)子可以消除腫瘤，而且能比常規(guī)電子或光子治療更好地保護周圍的健康組織。
精準打擊 減少附帶損傷
科爾西尼等人研制出的最新方法需要在幾百毫秒而非目前的數(shù)分鐘內(nèi)投放輻射劑量。研究顯示，這種方法對目標腫瘤具有同等破壞作用，但對周圍健康組織的損害則小得多。
CERN知識轉移官員本杰明·菲什說，傳統(tǒng)放射療法的確會造成一些附帶損傷，“而短暫但強度很大的FLASH療法可達到對癌細胞進行適當破壞的同時降低對健康組織有害的效果?！辫b于FLASH療法對周圍組織的傷害要小得多，人們希望它能幫助治療腦部腫瘤或其他重要器官附近的腫瘤。
小而緊湊 未來努力方向
CERN網(wǎng)站指出，目前上述方法面臨的一個挑戰(zhàn)就是，要讓強大的加速器足夠小而緊湊，能夠被安置在醫(yī)院里。
CERN的一個大型陳列室一直都被用來安放CLEAR加速器，它需要20米長的距離將電子推到所需的能量水平，另有20米用于調(diào)試、測量和傳遞電子束。科爾西尼稱，CERN知道正設計在一個緊湊得多的空間內(nèi)進行加速。
與洛桑大學醫(yī)院一起設計的這款新原型機的目標是使用總長10米的機器完成同樣的工作?？茽栁髂嵴f，這種緊湊設計“降低了成本，減少了耗能，可以輕而易舉地將它搬進醫(yī)院。原型機計劃于明年2月開始建造，如果一切順利的話，臨床試驗或于2025年開始?！?/p>
無獨有偶，總部位于英國倫敦的新一代質(zhì)子治療系統(tǒng)研發(fā)商（AVO）“先進腫瘤治療”公司也旨在改變這一局面。該公司的高適應性Linac圖像引導強子技術（LIGHT）加速器能向深層腫瘤輸送超高劑量的質(zhì)子束。9月26日，LIGHT在英國獲得了230MeV的最大治療能量，并準備與伯明翰大學醫(yī)院合作治療第一批患者。
LIGHT是世界上第一臺用于質(zhì)子癌癥治療的線性加速器，CERN、歐洲核能機構和TERA基金會分別為其設計并開發(fā)了3個部件，使整臺加速器物美價廉且緊湊，滿足了醫(yī)療部門的要求。而且，直線加速器設計降低了光束損耗、雜散輻射，有望產(chǎn)生70至230MeV的極聚焦光束，并通過改變輻射劑量傳遞的深度，以比現(xiàn)有圓形加速器快得多的速度靶向腫瘤。
這臺16米長的新型腫瘤直線加速器將于2023年下半年在達斯伯里治療第一批患者。當然，這只是一段漫長旅程的開始，AVO希望其新的25米長的設計能夠通過開發(fā)基于更快能量變化和更聚焦光束的新遞送方法改變癌癥治療的格局。
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