加速器BNCT裝置沙盤圖。

高能所東莞分部已啟動首輪細胞實驗和小動物實驗，目前在對實驗效果進行觀察。 

硼中子俘獲治療(簡稱“BNCT”)是目前國際最先進的癌癥治療手段之一，是一種利用中子和腫瘤內的硼元素發生反應，以摧毀癌細胞的放射性療法。那么中子從何而來?以往用于BNCT治療的強中子束流主要通過核反應堆產生，如今有了新的替代辦法。

13日，東莞傳來好消息，中國科學院高能物理研究所東莞分部(簡稱“高能所東莞分部”)自主研制成功我國首臺加速器硼中子俘獲治療實驗裝置(簡稱“加速器BNCT裝置”)，該實驗裝置能夠產生強中子束流，對腫瘤進行中子照射。目前高能所東莞分部已啟動首輪細胞實驗和小動物實驗，為未來臨床試驗做好了前期技術準備。

中科院院士、“中國散裂中子源”工程總指揮陳和生透露，在成功研制這臺BNCT實驗裝置的基礎上，高能所與東莞市人民醫院合作開展了第二臺BNCT臨床設備的設計和研制，預計2023-2024年，完成臨床實驗，獲取醫療設備注冊許可證和生產許可證，進入市場。

什么是BNCT治療?

有效治療腦膠質瘤、黑色素瘤等

BNCT是目前國際最先進的癌癥治療手段之一。治療時先給病人注射一種含硼的藥物，這種藥物與癌細胞有很強的親和力，會迅速聚集于癌細胞內，相當于給癌細胞做“標記”，而在其他組織內分布很少。隨后給病人進行中子照射，時長在1小時內，整個治療過程一般只需照射一次。當照射的中子被癌細胞內的硼俘獲，產生高殺傷力的α粒子和鋰離子，便可精準“殺死”癌細胞。

“α粒子和鋰離子射程很短，只有一個細胞的長度，所以只‘殺死’癌細胞而不損傷周圍細胞組織。對于腦膠質瘤、黑色素瘤和頭頸部復發腫瘤，BNCT是非常有效的治療手段，并試治肝癌、肺癌、胰腺癌等臟器腫瘤。”中國科學院高能物理研究所東莞分部副主任梁天驕介紹，BNCT具有低成本、治療高效的特性，患者在接受治療后，可保持較高的生活質量，治療療程短且靈活，治療費用較低，患者經濟負擔小。隨著新一代含硼藥物的發展，適用于BNCT治療的病癥范圍在進一步擴大。

加速器BNCT裝置優勢在哪兒?

可應用于人員密集區域的醫院

以往，用于BNCT治療的強中子束流主要通過核反應堆產生，當前全球治療病人超過1400余例，效果顯著，其中湖南湘雅三院就利用中國原子能科學研究院核反應堆開展醫學研究，然而使用核燃料，屬于核設施，受核安全管制，難于推廣。

因而，利用加速器產生中子成為研究方向。陳和生介紹，2000年后加速器技術發展，直接推動BNCT醫療設備研究，因為加速器BNCT設備安全、體積小、成本低，可應用于人員密集區域的醫院，發展潛力深遠。目前，國內外十幾家機構積極推動BNCT醫療器械的研制。日本研發腳步較快，在2011年建成世界首臺加速器BNCT裝置。2020年3月，世界上第一臺加速器BNCT設備和硼藥物正式獲得了日本厚生勞動省的批準，并已經開始接受患者。這是硼中子俘獲療法在世界上首次正式進入臨床應用。

而此次高能所東莞分部研發的加速器BNCT實驗裝置，主要由質子加速器、中子照射系統、含硼藥物、治療計劃軟件和劑量測量等子系統構成。它由直線加速器提供的強流質子束打靶，產生中子，經過慢化為超熱中子，達到治療需要的中子能量，在治療計劃軟件和測量系統的控制下，調整束流形狀和照射野，中子束照射病灶，達到殺滅癌細胞的功效。

裝置采用自主研發射頻四極質子加速器，自主研制中子產生靶和束流整形體，同時研制束流診斷與劑量監測設備等。該設備完全是我國首臺自主研發的設備，技術處于世界先進水平。

8月13日，8位來自放射醫學、粒子加速器、中子物理與技術、硼藥等領域的院士及專家對中國科學院高能物理研究所東莞分部研發的加速器BNCT實驗裝置進行了評審，認為該裝置的成功研制，為我國醫用BNCT治療裝置整機國產化和產業化奠定了技術基礎，打靶束流功率和中子注量率都符合開展BNCT小動物實驗的要求。

何時臨床?

預計2025年向公眾開放

“首先由醫生診斷，患者是否適合這個治療手段，然后通過CT找出腫瘤位置、大小等，注射含硼的藥物，等待大概兩個小時后，再進行中子照射，照射后療程就結束了”。中國散裂中子源工程副經理傅世年介紹。

“患者總花費為10萬余元，”陳和生介紹，加速器BNCT裝置與其他粒子治癌裝置相比具有優勢，造價較低，約1億元人民幣;占地面積小，約800平方米;利用生物靶向性，大面積殺傷浸潤、擴散、轉移癌細胞;治療時間短，約2-4小時，每年可治療病人超2500例。1-2次為一療程，副作用小，無痛苦，提高患者治療舒適水平。

梁天驕介紹，高能所東莞分部已啟動首輪細胞實驗和小動物實驗，目前在對實驗效果進行觀察，同時計劃通過開展細胞和動物實驗，更大規模地開展BNCT適應癥研究，為新一代硼藥的研發和動物實驗提供相應的實驗環境。

目前研究成果是實驗裝置還不是治療裝置，科研人員正在利用這臺實驗裝置開展BNCT臨床設備的相關核心技術的實驗研究，優化裝置的綜合性能。傅世年介紹，在此基礎上，與東莞市人民醫院合作開展第二臺BNCT臨床設備的設計和研制，醫療設備的可靠性、安全性要求高，一切需要符合醫療器械的規范。

按照規劃，2020年，利用BNCT試驗裝置開展相關核心技術的實驗研究與測試，優化裝置綜合性能。2021年，在東莞市人民醫院安裝完成我國自主研發臨床BNCT設備。2022年，完成醫療器械檢測，開展臨床實驗。2023-2024年，完成臨床實驗，獲取醫療設備注冊許可證和生產許可證，進入市場。“預計2025年向公眾開放，之后進行全國推廣，希望推廣到縣級及以上的醫院。”傅世年表示。

相關信息

除了加速器BNCT裝置

更多產業化項目進行中

高能物理研究所副所長陳延偉表示，日本、美國等眾多發達國家都在積極推動BNCT技術的發展。

事實上，本次自主研發的加速器BNCT裝置是利用中國散裂中子源相關技術催生的首個產業化項目。2018年，高能物理研究所在廣東東莞建成了我國首臺散裂中子源，在加速器和中子技術方面有得天獨厚的優勢，加速器BNCT裝置的研發成功對于示范帶動散裂中子源關聯產業發展具有重要意義。這也充分證明，大科學裝置在基礎研究和應用研究之外，其設計和建造將大力促進相關產業發展和技術革新。

“散裂中子源是用加速器產生的高能質子轟擊重金屬靶，產生中子，而BNCT加速器能量要低得多，使用的靶材料也和散裂中子源有所區別。”傅世年介紹，“去年12月，BNCT實驗裝置首次打靶成功獲得中子束流，證明了我們設備加工制造與安裝調試的高質量和高可靠性。隨后，我們又逐步實現穩定運行和功率的不斷提升。”

當然要做好BNCT治療，除了裝置，還有含硼藥物研究，相關配套設施的配合，每一步都至關重要。加速器BNCT裝置的設計由高能所東莞分部負責，但是也會在全國尋找供應商，因為設備的精度要求高，對于供應商的要求也高，從另一個層面來看也是對產業水平的一個提高。

“除了加速器BNCT裝置，我們還有更多產業化項目在爭取推進”。陳和生表示，但是因為處于研發階段，不便對外發布。他強調，”要做發揮高科技的作用，帶動產業化發展，做能夠解決問題的事情”。