科技匠心
奇迹之心
揭秘放疗「狙击枪」——加速管
揭秘放疗「狙击枪」——加速管
放疗是世界公认的肿瘤最佳治疗手段之一,加速管对放疗设备的精准度起到关键性作用。它犹如一把利剑,把像瀑布一样滔滔不绝的电子光束瞬间切成均匀的电子团,最后「变身」为「枪管」,将子弹般的电子团送上「枪膛」,一颗颗不间断地精准直击隐匿在身体中的癌细胞。
2021.10.02
2021.10.02
科技匠心
奇迹之心
研发设计
算不「尽」的参数
纵观全球,能100%自主研发并量产加速管的厂家不超过5家,从设计到生产整个过程难度不亚于航空航天。
加速管设计融合了光学、动力学、电磁学等高精密度跨学科知识,设计考量因素极其繁杂。为确保严谨性,设计过程必须拉长至数个阶段。每一阶段都需考量粒子不同状态下走向、速度与能量输出,若计算偏差较大则会影响整体射线剂量,从而让效果大打折扣。唯有建立起大量数据模型,进行严密地推导,并进行高达数万次反复迭代计算,才能确保粒子在加速管中的稳定度。
制造工艺
「万米高空走钢丝」
一支加速管由13片腔体焊接而成,制作工序环环相扣,容错率为0。任何一片腔体未达标准,成本极高的整只加速管将直接报废。腔体对制造环境要求极为苛刻且敏感,温度与湿度些微浮动,都会导致腔体发生形变,造成加速管中粒子束输出异常。腔体表面加工也至关重要,腔体上纳米级的粉尘,都会致使打火率大幅上升,影响加速管运行效率,缩短放疗设备整体寿命。
联影医疗斥资千万引进多台微米级加工精度的国际顶尖数控车床和铣床,腔体历经上万次打磨至镜面般光滑洁净,打磨之后送入无尘洁净室去除表面上的纳米级杂质。最后送入防护专区——焊接装配间,钎焊炉里通入氢气加热至上千度,依序把多片腔体进行真空焊接。
生命的「曙光」
2015年7月,在Bunker内,第一道高能X射线从自研加速管中射出,精准打在靶区上。经数次验证各项指标皆可达到可量产水准——联影医疗首个自主研发且可实现量产化的医用加速管由此诞生。
以此为基础,世界首款一体化CT-linac 506c问世,目前,已在上海复旦大学附属肿瘤医院、中山大学肿瘤防治中心、武汉中南医院等知名大三甲医院投入使用,为上万位病人提供精准放疗。