据甘肃省武威肿瘤医院统计，截至2023年8月底，武威重离子中心已完成治疗近900例患者，效果显着。 跟踪统计显示，46个临床试验受试者的3年局部控制率达到84%。 “目前，医用重离子加速器已在莆田、杭州、武汉、南京、长春等地建设。其中，莆田项目装置整体调试符合设计规范，正在开展设备注册试验。武汉项目装置主要设备已安装完毕，准备调试，杭州项目主要设备已安装完毕。” 肖国庆说道。

随着时间的流逝，一批来自西北的科学家已经在这里停留了很多年。 他们有一个共同的梦想：打造具有我国自主知识产权的医用重离子加速器。

肖国庆现年61岁。 1984年考入中国科学院近代物理研究所研究生。 1991年赴德国留学。 1997年，他回到中国科学院近代物理研究所，在那里工作了26年。

杨建成在中国科学院近代物理研究所工作了16年。 2007年12月，出任兰州重离子加速器大科学装置运行团队组长、兰州重离子癌症治疗装置同步加速器系统负责人。 来到研究所后，他最喜欢去的地方就是档案室。 在他眼里，档案就意味着传承。

01、探索｜从“无”到“有”，打造国产医用重离子加速器

1993年在甘肃省天水市召开的一次学术会议上，我国研究人员提出了开展重离子癌症治疗技术基础研究的想法。

“我们是一个科研单位，研发大型医疗设备，以前从来没有想过，也没有做过，这相当于从头开始造一架国产‘大飞机’。” 原近代物理研究所所长、医用重离子加速器产业化项目负责人肖国庆告诉健康时报记者，当时重离子回旋加速器提供的碳离子只能穿透2至3个碳原子。厘米，仅用于细胞动物的研究。 如何从“零”快速追上国外研究进展并实现国产化，大家心里都暗暗叹了口气。

国产医用重离子加速器——同步加速器。受访者提供

重离子是原子序数大于2的原子失去电子的离子。 1903年，英国物理学家威廉·亨利·布拉格和克莱曼在实验中观察到，带电粒子束进入物质后，在一定深度会形成剂量峰，科学界称之为“布拉格峰”。 中文翻译为“布拉格峰”。 1946年，美国人威尔逊首先提出利用布拉格峰进行肿瘤放射治疗。 他认为，带电粒子束进入人体后，会在一定深度（即肿瘤部位）释放出几乎所有的能量。 1975年至1992年，美国伯克利国家实验室首先在大型科研加速器设施中开展重离子癌症治疗的临床试验。 研究结果表明，重离子治疗效果显着。

“近代物理所团队听到这个消息后非常兴奋，如果中国能建成国产医用重离子加速器，将造福无数癌症患者家庭。” 肖国庆告诉健康时报记者，布拉格峰现象是严重离子束的固有属性。 当重离子束进入生物组织时，癌细胞聚集的“峰区”沉积的能量密度很高，导致癌细胞DNA发生高比例的双链断裂。 细胞很难恶性繁殖。 因此，重粒子线治疗是目前国际公认的先进放射治疗方法之一。

1994年，日本国立放射线医学研究所在美国重离子癌症治疗研究的基础上，开始将千叶医疗重离子加速器产生的碳离子用于临床。 这是世界上第一台医疗专用重离子加速器装置。

1995年，我国重离子癌症治疗项目被列入国家重大基础研究项目。 “这给我们的研究工作带来了很大的便利。” 近代物理研究所生物医学中心医学物理研究室主任李强回忆，当时他还很兴奋。 ，我们一直关注国际动态。 甘肃省武威重离子中心这套设备的核心是医用重离子加速器。 它脱胎于中国科学院近代物理研究所建设的重大科学装置兰州重离子加速器。 大型科学装置不是医疗器械，所以根据科学实验的性质，我们当时首先进行了初步的临床试验。

“从2006年到2013年，我们对103名浅表肿瘤患者和110名深部肿瘤患者进行了初步临床试验研究，结果显示效果确实非常明显。为了跟上国际步伐，我们同时“开展产业化工作，我们计划打造真正的医用重离子加速器。”肖国庆说。

“当时我们希望打造一款专用的医疗设备。为此，团队在北京、上海、广州等地寻找有兴趣打造医用重离子加速器的单位，但由于资金和地理位置的原因未能成功。” 肖国庆说，正当他一筹莫展时，甘肃递出了橄榄枝，为了成功实施国内首台医用重离子加速器，研究团队决定将中心迁回甘肃省。

02、创新 | 从“大”到“小”，突破戈壁滩国外技术垄断

甘肃武威重离子中心位于甘肃省武威市中心约10公里处。 现在绿柳成荫，癌症患者可以在这里舒适地休息。

2012年，一座建筑孤零零地矗立在戈壁滩上。 这就是武威重离子中心的前身。 放眼望去，除了沙漠什么也没有。 近代物理研究所加速器技术中心主任杨建成对这里的第一印象至今难忘。

初到武威时，艰苦的环境、毫无头绪的科研创新……让医用重离子加速器研发及产业化团队一度陷入困境。 “如何避开国际专利封锁，打造具有我国独有知识产权的医用重离子加速器？” 杨建成和他的团队成员想要打破规则。

时间赶上了杨建成。 他和他的团队成员每天只有4-5个小时的休息时间，遇到难题时几乎通宵工作。 功夫不负有心人，经过几个月的时间，他和团队成员终于拿出了不同于其他国家的设计方案。

“肯定比国外的小。我们避开了国外设备的技术垄断，设计了回旋加速器和同步加速器相结合的结构，其独特的结构可以将整个加速器周长缩短到56米，而同级别欧洲的周长医用加速器是75米，日本是62米。” 杨建成告诉健康时报记者，这个设计综合了很多因素。 医疗加速器不同于用于科学研究的大型科学设备。 设计不仅要考虑安全性和可靠性之外，还要考虑其成本、可扩展性、紧凑性，这样才能为更多的癌症患者提供治疗终端，间接节省治疗成本。

经过团队成员日夜努力，武威医用重离子加速器终于在2015年调试成功，标志着我国首台具有自主知识产权的医用重离子加速器装置正式上线。

03、严谨| 从“粗”到“精”，实现从大型科学装备到医疗装备的跨越

医用重离子加速器装置实施后，作为大型医疗设备，仍需获得国家食品药品监督管理局的医疗器械注册证，才能用于临床治疗。

“科研设备与医疗器械不同，医疗器械不仅要达到预期的效果，还要按照医疗器械标准进行管理。从科研设备向医疗器械转型的挑战是巨大的。” 李强告诉健康时报记者。

肖国庆清楚地记得，为了研究如何将科研设备变成医疗设备，邀请了专家们共同讨论，制定了质子和碳离子治疗的指导原则。 另外，该装置还是一个科学实验装置，所有标准加起来超过5000个标准。

“准确率如何才能达到？” “这个指标能不能降低一点？” “可以用其他零件代替吗？” 当时团队成员一边做调整一边做改变。 由于科研和医学检测需求侧重点不同，想要做出一款真正的医疗器械，重新调整每个环节的工艺细节就成了最麻烦的事情。

两年后，经过科研人员精心调整，2018年5月，国内首台医用重离子加速器装置获得临床治疗试验许可证。 “当时，为了给相关审批部门提供严格的检测报告，准备好的文件都堆在房间里，甚至可以用推车搬动。如果不符合医疗标准，这个重离子加速器将只是一堆废金属。” 肖国庆回忆道。

2018年11月6日，国内首台医用重离子加速器装置启动首例患者临床治疗试验。 “当负责临床试验的医生按下按钮时，我高兴得难以形容。” 肖国庆说道。

2019年9月29日，我国首台具有完全自主知识产权的国产医用重离子加速器装置——“碳离子治疗系统”获准注册为三类医疗器械产品，并于3月26日投入运行， 2020..

04、促销| 从“点”到“面”，让国产大型设备造福更多癌症患者

安强（化名），66岁，河南省南阳市退休职工。 今年7月，他被诊断出患有胰腺癌，肿瘤大小为25毫米。 “当时，医生建议我父亲做胰十二指肠切除术。父亲知道后，整晚睡不着，对着天花板流泪。他知道手术成功与否，意味着有多困难。”他的余生都会如此。” 安强的女儿小玲（化名）回忆道。

“在武威重离子治疗中心，我们最常遇到的是肺癌、肝癌以及难治性头颈、中枢神经系统患者。 但当看到这个病人的时候，所有的医护人员都惊出了一身冷汗。 患者PETCT（正电子发射计算机断层扫描）显示肿瘤已长至4.3厘米，肝门淋巴结转移并侵犯周围神经节，有胸背痛、胃肠道梗阻症状，且进展迅速”甘肃省武威市肿瘤医院放疗五科主任李晓军向健康时报记者回忆，如果把普通放疗比作用手枪打碉堡，那么重离子加速器就相当于一个精准导弹，特别适合对常规射线不敏感、不适合手术治疗的癌症患者进行治疗。我们现在已经为患者进行了4次重离子治疗，患者的痛苦得到了缓解，他有了很好的改变。他今后还将进行十余次治疗。

甘肃武威重离子治疗中心，一名患者正在接受治疗。受访者提供

据甘肃省武威肿瘤医院统计，截至2023年8月底，武威重离子中心已完成治疗近900例患者，效果显着。 跟踪统计显示，46个临床试验受试者的3年局部控制率达到84%。 “目前，医用重离子加速器已在莆田、杭州、武汉、南京、长春等地建设。其中，莆田项目装置整体调试符合设计规范，正在开展设备注册试验。武汉项目装置主要设备已安装完毕，准备调试，杭州项目主要设备已安装完毕。 肖国庆表示，未来我们还会考虑使用超导解决方案，可以放置在几百平米的房间里，这样每个医院都可以放置重离子加速器，让更多的肿瘤患者受益。