歐洲核子研究中心的CLEAR設施，在這里進行了高能電子束的測試(圖片：CERN)。
有一些癌癥腫瘤，甚至連手術、化療或傳統的放射療法都無法治愈。這些具有抗藥性的腫瘤使該疾病成為全球死亡的主要原因之一，但科學界正充斥著各種想法，使癌癥死亡成為過去的事情。在最新的醫療和技術創新中，粒子治療的進展--利用粒子加速器產生的高能粒子束照射腫瘤的過程--使得原本會致命的腫瘤得到治療。
目前，全世界有超過1萬臺小型電子直線加速器(linacs)被用于癌癥治療。這些機器中的大多數依靠電子產生的光子束來照射其目標。然而，有些則利用電子束本身直接進行低能量的電子照射，盡管這只能到達淺層腫瘤。這些方法與強子療法不同，后者是一種基于質子或重離子束照射的技術。
對強子和低能量電子治療的一個可能的補充是使用50-200MeV范圍內的高能量電子束，它可以穿透到組織深處。然而，這種技術很少被使用，因為與光子設施相比，生產它們所需的加速器成本更高、尺寸更大。此外，它們的深度剖面不如用強子束實現的那樣明確。最近，主要由歐洲核子研究中心的CLIC研究推動的緊湊型直線加速器的高梯度加速的發展，已經開始改變這種情況。
最近的一項發現可能構成了向使用高能電子束的進一步邁進。涉及斯特拉斯克萊德大學和曼徹斯特大學的兩項研究是在歐洲核子研究中心的研究用線性電子加速器(CLEAR)進行的，該試驗設施為加速器技術的研究和開發工作服務。研究人員測試了一種新的輻照技術，即把極高能電子(VHEE)束集中在一個小點上，以達到更高的光束密度。通過用一個大孔徑的電磁透鏡聚焦VHEE光束，他們確定粒子可以在沒有明顯散射的情況下進入水象(用于研究輻射的大水桶)幾厘米深--也就是說，在保持聚焦在一個定義明確的目標體積上。因此，這種光束理論上可用于治療深層癌細胞，對周圍組織的傷害有限。
由于各種原因，這對醫療技術界來說是一個有希望的消息。在臨床環境中，由緊湊型直線加速器產生的VHEE光束不僅將為其他粒子束療法提供一個更具成本效益的替代方案，而且還將為醫生提供一個高度可靠的媒介，因為它們在不均勻組織中的散射是有限的。這些因素可以極大地擴大有資格接受電子治療的患者群體。此外，VHEE光束將與FLASH放療兼容，FLASH放療是一種幾乎在瞬間(不到一秒)將高能粒子輸送到組織的技術。歐洲核子研究中心和洛桑大學醫院(CHUV)最近聯合起來，旨在為FLASH療法建立一個高能臨床設施，初步測試將在CLEAR設施進行。
超聚焦VHEE光束是歐洲核子研究中心(CERN)的CLIC研究在線性加速技術方面取得進展的直接成果。它證明了這一研究領域不僅對粒子物理學，而且對整個社會都有意義。雖然VHEE光束還需要更多的研究才能在臨床環境中找到實際應用，但CLEAR的成果有助于拓寬癌癥治療的可能性領域。
