GaToroid 的項目負責人 Luca Bottura 和 TE/MSC-SMT 部門的 Gregory Maury 正在為 GaToroid 纏繞演示器的線圈
強子治療,作為一種先進的放射治療技術,通過質子或離子束精確瞄準腫瘤細胞,同時保護周圍健康組織免受輻射傷害,為患者提供了新的治療希望。然而,傳統強子治療設備體積龐大且價格昂貴,限制了其廣泛應用。近日,歐洲核子研究中心(CERN)的一個團隊在超導磁體技術方面取得突破,開發出一種名為GaToroid的新型超導輕型機架,有望解決這一難題。
GaToroid機架的設計獨特,它利用位于患者周圍不同角度的緊湊型超導線圈來創建穩態環形磁場,該磁場可以從任何方向將粒子束引導到腫瘤上,而無需移動患者或磁鐵。這種設計不僅提高了治療的精確性,還顯著減小了設備的體積和重量。據悉,GaToroid的直徑為5米,質子束的重量約為12噸,與傳統質子治療機架(重量可達270噸)相比,實現了大幅減重。
設計、制造和測試 GaToroid 項目演示線圈的團隊,旁邊是其 1:3 比例版本
2023年,該團隊成功建造并測試了一個演示磁體,用于質子版GaToroid。演示磁體的測試結果表明,其磁場分布與預期相符,誤差小于1%,并且在通電測試后沒有出現機械性能下降的跡象。項目負責人Luca Bottura表示:“我們對GaToroid演示磁體進行的測試非常成功,表現出色,并證明這種磁體技術已為此類應用做好準備。”
GaToroid的創新設計引起了歐洲粒子治療界的廣泛關注。PARTREC等組織已表示有興趣與該團隊合作,探索如何將GaToroid應用于FLASH放射治療。FLASH放射治療是一種新型放射治療技術,能夠在100毫秒內從所有方向同時提供全部劑量,而傳統放射治療需要長時間停頓以調整旋轉機架。由于GaToroid系統具有固定結構,能夠從多個角度發射光束而無需進行機械調整,因此非常適合這種類型的治療。
目前,該團隊正在積極致力于針對FLASH療法的GaToroid設計開發,并有望在2025年取得新成果。