产学研用协同创新硕果骄人 自主重离子治癌技术取得新进展
2014年，甘肃省科技厅组织实施重大科技研发项目“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”，支持国产重离子治癌技术和装置研发。近日，甘肃省科技厅组织省内外知名放疗专家赴武威市，对甘肃重离子医院承担的“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”项目进行验收，专家组现场查看了重离子治疗肿瘤装置、了解装置的检测情况、听取技术人员对治疗肿瘤方案的讲解，同时认真查阅了科研资料，经过听取汇报、对照任务指标、认真质疑讨论，一致同意该项目通过验收。
“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”是一个典型的产学研用结合科研项目，科研团队以实现国产重离子治疗肿瘤装置的临床应用为目标，在国内没有生产同类装置先例的情况下，坚持不断探索研究，自主设计生产设备，自主安装调试成功，并借鉴国内外重离子放疗技术，研究制定了国产重离子治癌装置的临床试验方案，组建培训临床医疗团队，使我国在重离子治癌硬件装置实现国产化之后，在治疗肿瘤技术临床应用方面又迈进了一大步，目前该装置正在接受国家食品药品监督管理总局的现场检测，获得批准后，国产重离子治癌技术就可以开展临床试验，造福广大患者也就指日可待。
重离子束被国际上誉为21世纪最理想的放疗用射线，可以根据计算机同步监测，以病灶形状随时确定照射位置和剂量，对癌细胞进行精准杀伤，对健康组织损伤极小，几乎没有毒副作用，特别适宜于手术、化疗、常规放疗无效或易复发的难治病例。在我国，癌症死亡人数已高居各种死亡病因的首位，中国抗癌协会统计数据表明，近年来，我国每年新增癌症病例超过300万，死亡约为200万，并在以1.3％的速度增长。所以研究开发重离子束治疗癌症技术和设备，造福广大人民群众，显得迫在眉睫。
我国自行研究重离子临床治疗肿瘤技术源自于中科院近物所，要追溯到国家“七五”计划建造的重离子加速器，国产重离子治癌装置、技术及临床实验研究，就是依托中国科学院近代物理研究所（近物所）建成的大科学工程“兰州重离子加速器”和“兰州重离子冷却储存环”。在前期实验的基础上，近物所2006年初建成了重离子浅层肿瘤治疗实验装置，2009年建成人体深层肿瘤重离子治疗实验装置，并逐步开展束流测试及细胞和动物实验，以及人体深部肿瘤的前期临床治疗试验研究，目前成为世界上第四个能够开展重离子治疗肿癌研究的国家。
“十五”至“十二五”期间，重离子治癌相关研究得到国家的大力支持和重视，建立了兰州重离子加速器国家实验室，“重离子治癌关键科学技术问题研究”被列为国家重点基础研究发展计划，国家973计划、863计划、中科院知识创新工程重大项目等陆续对该研究进行了支持，专用于重离子治癌的科研经费合计达6000多万元。甘肃省科技厅、卫生厅、发改委等部门高度重视离子治癌技术研发，为支持中科院近物所开展重离子治癌技术研究和设备小型化研究，把重离子治癌列为甘肃省中长期科技发展规划，每年投入研究经费100万元持续支持，设立“甘肃省重离子束辐射临床医学实验基地”，协调兰州军区兰州总医院、甘肃省肿瘤医院等医疗机构加强合作，各自发挥优势力量，推动重离子治癌技术的研发工作。
十多年来，科研人员重点开展了重离子治疗癌症的医学、生物学、物理学、影像学、加速器技术、自动控制技术等研究，研究重离子束对不同肿瘤细胞的杀伤机理，进行动物试验和人体浅层和深层肿瘤治疗实验，制定治疗计划，建立适形放疗模型等。自2006年至2013年，在中科院近代物理研究所的重离子束治疗癌症临床实验基地，完成了对213例肿瘤患者的治疗研究，经治疗的病人随访率达到了96％以上，截至目前，接受治疗的病人未发现明显的复发和转移病灶现象。
甘肃省武威市甘肃重离子医院由近物所安装的首台国产医用重离子装置于2015年12月23日成功出束，实现了碳离子束的加速（每核子400兆电子伏）及非线性共振慢引出，达到了设计指标。这标志着我国自主研究开发、自主设计制造、自主安装调试的第一台重离子治疗癌症医用设备已经具备了开展临床使用的条件。2016年底，国产重离子束放射临床试验方案已完成，方案主要包括重离子治疗病种选择、治疗计划、验证系统、并发症的处理、疗效观察等，这标志着21世纪最理想的治疗肿瘤技术距离临床应用又迈进了一大步，一批受试者已经开始了临床前的检查准备和治疗方案准备。
“武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用”项目实施，推动国产重离子治疗系统的开发建设顺利进行。重离子治疗系统的开发，包括设计、生产、安装、调试、使用，以及贯穿于全程的研究工作。在三年多的时间里，该系统在大小十几个研发参与单位、上百个设备制造单位合作下，在甘肃省、武威市两级政府部门的协调支持下，完成数据库设备部分组装、系统安装及调试；高频系统发射机组装；治疗终端系统数据获取板改版，治疗终端医学影像软件、电源控制器软件的设计；治疗计划系统医学图像预处理模块的设计与实现，治疗计划软件整体界面设计与开发；防护系统探测器的组装测试。目前重离子回旋加速器、同步加速器均已安装调试完成，两个治疗室已经全部安装完成。配套的大孔径模拟CT定位机、大型C型DR机、治疗床、计划系统等设已全部就位。
重离子治疗肿瘤技术临床应用的产学研全作开发，为国产重离子规范化治疗提供科学依据。重离子临床试验方案经甘肃重离子医院及中国近代物理研究所于2014年开始起草，于2015年及2016年两次在北京请国内外知名专家共同谈讨了临床试验方案，针对专家提出的意见和建议，结合甘肃重离子医院派出国外进修学者的学习所得，对临床试验方案又进行了详细的修改。2016年4月，邀请日本、德国专家及国内外放疗界知名专家至甘肃重离子医院，再次就临床试验方案进行探讨，现该临床试验方案已完成。该试验方案科学合理地对重离子治疗病种选择、治疗流程、治疗计划设计、治疗剂量及分割方式、剂量验证方法、呼吸门控技术、图像验证系统、并发症的处理、疗效观察方法进行了设计，为国产重离子规范化治疗提供科学依据。
重离子治疗肿瘤技术临床应用产学研项目的实施，为国产重离子治癌研发和临床应用储备了一批优秀的人才。几年来，甘肃重离子医院已引进专业技术人员近100名，已派送30多名专业技术人员到国内知名医院进修学习，于2015年分三批派出医务人员至德国、美国、日本进修学习，拟2016-2018年连续3年每年派出12名相关技术人员到国外质子重离子医院进修学习。近物所从事重离子治癌技术研究、装备开发、调试安装维护的科研人员达到了200多人，大部分人长驻医院跟踪设备的安装调试，一大批年青科研人员迅速成长。随着工作的开展，一个专业指导团队也逐渐形成，中华医学会放射肿瘤专业委员会主任委员朗锦义主任医师、德国著名质子重离子专家Hauffe教授和国内知名专家等50余名，受邀进行临床试验和临床治疗指导，并参与重离子装置的临床试验，为国产重离子治癌技术的进一步完善和优化提供了有力的技术指导和保障。
重离子治疗肿瘤技术临床应用项目实施还促进了国际国内合作与交流。为了使国产装置发挥应有的作用，同时把武威重离子治癌打造成为国际一流的医疗平台，2016年1月，中科院近代物理研究所牵头，联合省内外近百家相关技术研发和评价、设备生产、用户单位组建的甘肃省医用重离子加速器装备产业技术创新联盟，使国产医用重离子加速器产业化发展之路由此迈出了关键一步。2016年4月，甘肃重离子医院同美国scrips质子中心、德国慕尼黑质子中心、日本国立放射线医学综合研究所等机构以及国内40余家医院的专家共同组建了“武威重离子治癌项目国际联盟”，联盟通过学术研讨和交流，促进重离子治癌技术的合作，同时也为引进国际、国内最优秀的专家来甘肃工作，为重离子治癌技术惠及全国及全球肿瘤患者提供一个良好的合作平台。
据悉，在武威市重离子治疗肿瘤技术临床应用项目实施推动下，甘肃重离子医院的科研水平得到大幅提升，科研氛围得到很大改善，仅近2年，就获得专利5项，培养博士研究生3名，硕士研究生40名，发表SCI论文12篇、中国核心期刊论文10篇。