德國制造以過硬的產(chǎn)品質(zhì)量被大家認(rèn)可,，在醫(yī)療器械領(lǐng)域也是世界領(lǐng)先,。2012年德國制造了一臺(tái)全球最大、最先進(jìn),、最復(fù)雜也是最昂貴的醫(yī)療器械：海德堡360°重離子治療一體機(jī),。
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) s% z: y N- E$ \▲海德堡360°重離子治療一體機(jī)
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海德堡360°重離子治療一體機(jī)是由德國西門子公司建造，重達(dá)670噸。放置在海德堡重離子放射治療中心（Heidelberg Heavy Ion Therapy Center,，簡稱為HIT）,，它是歐洲唯一一家能同時(shí)提供質(zhì)子和重離子治療的大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)，因劃時(shí)代的化療創(chuàng)新技術(shù)和針對腫瘤的獨(dú)特治療系統(tǒng)而聞名于全世界,。 9 z' q3 I0 Y! m6 X5 m/ o* N
▲海德堡重離子放射治療中心
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2004年海德堡大學(xué)附屬醫(yī)院和德國州政府共同投資1.19億歐元在海德堡建立該放射中心,。HIT中心占地面積5027平方米，接近一個(gè)足球場的大小,，共有2座建筑,，一個(gè)供各種人員辦公用。一個(gè)是帶屏蔽的建筑,，安裝有加速器和三個(gè)治療室,，建筑共3層，2層在地下,。
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▲海德堡重離子放射治療中心 & |' F; N; V) L: P' G; F
HIT中心的全體工作人員,，包括醫(yī)生、護(hù)士物理師,、工程師,、技術(shù)員和助理等共70多人。每周一到周六工作6天,，加速器24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,，治療每天早晚兩班。 8 x% E5 ]9 G9 @8 A0 }
▲HIT總體方案圖 9 c! {/ ?7 z7 `7 `! p, M6 O
海德堡360°重離子治療一體機(jī)是由一臺(tái)同步加速器,，一臺(tái)離子源,、RFQ和直線加速器串接形成的預(yù)直線加速器作為注入器組成。
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加速器引出的粒子束通過輸運(yùn)線,，分別送到三個(gè)治療室和一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū),，兩個(gè)水平治療室，每室有一個(gè)固定治療頭,，一個(gè)旋轉(zhuǎn)治療室有一個(gè)旋轉(zhuǎn)治療頭,。 ; H: c" `$ G' W! I y4 S, N
▲360°重離子治療一體機(jī)加速器
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加速器可加速四種治療用粒子、質(zhì)子,、鈹,、碳和氧離子，碳重離子的能量是50~430 MeV/n,，相當(dāng)在水中等效20~300 mm,。 & g5 R" G7 e0 \ O9 X0 `5 ~, m
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加速器的束流引出時(shí)間是1~10 s，在垂直和水平方向的束流直徑是4~10 mm,，根據(jù)不同離子的類型,，粒子強(qiáng)度是從1×106~4×1010離子/每次引出,。治療腫瘤的對象是目前難以治愈的腦瘤、前列腺瘤和軟組織肉瘤,。
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2012年10月19日,，這個(gè)世界首臺(tái)360°質(zhì)子刀和重離子刀治療一體機(jī)開始全面運(yùn)行工作，首先為三位患者提供放射治療,。2013年開始,，在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，預(yù)計(jì)每年能為750例患者提供治療,。 ! k8 D& d8 n/ v$ r
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HIT中心一共有三層,，兩層在地下。還有一個(gè)是帶屏蔽的建筑,，安裝有加速器和三個(gè)治療室,。 , Q- R( i/ a- P9 h( O
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360°重離子治療一體機(jī)是一個(gè)巨大的鋼結(jié)構(gòu)。它長25米,，直徑13米,，重670噸，其中600噸裝置可以毫米級精度旋轉(zhuǎn),。 " L; d1 C4 @1 m. b0 S" B4 r$ g0 M
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360°重離子治療一體機(jī)的粒子束技術(shù)和建筑設(shè)施是由達(dá)姆施塔特重型研究中心完成,。旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)由MT Aerospace建造，MT Aerospace是衛(wèi)星和望遠(yuǎn)鏡建設(shè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,。治療患者的技術(shù)是在西門子醫(yī)療與HIT-Betriebs GmbH專家合作的背景下開發(fā)的,。 3 x, c5 J3 f8 A, Z* b: g1 p
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海德堡大學(xué)醫(yī)院HIT-Betriebs GmbH的物理學(xué)家，技術(shù)人員和軟件專家團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)360°重離子治療一體機(jī)的運(yùn)營和技術(shù)改進(jìn),。
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360°重離子治療一體機(jī)非常精確,，以高達(dá)75％的光速到達(dá)患者，可以穿透到組織中30厘米并且偏離目標(biāo)不超過1毫米,。
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▲360°重離子治療一體機(jī)治療腫瘤
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360°重離子治療一體可從任何角度用重離子（碳,，氦，氧）和質(zhì)子（氫）照射腫瘤,。此外,，基于機(jī)器人的治療臺(tái)可以通過六種方式進(jìn)行調(diào)整。 ; e; l2 A' R/ d( s, C7 c% A
▲360°重離子治療一體機(jī)治療患者 " _( m7 q# ]/ X0 E9 W
光柵掃描被集成到360°重離子治療一體機(jī)中,，這種極其精確的照射方法以毫米為單位掃描腫瘤,，可以保護(hù)健康組織且只治療腫瘤區(qū)域。 7 g# M8 Q! s% ?! t+ Q S' f
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特別是腫瘤在高度輻射敏感位置或者諸如視神經(jīng)附近的復(fù)雜位置,，可以通過選擇最佳射束入射角來減小這些器官的損傷,。 & `; n$ u# g: v& l a2 E! G
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海德堡360°重離子治療一體機(jī)的各部分組成如下圖所示。 0 B% K7 X4 `( ^; k' A3 D5 b4 m
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1.離子源：這是產(chǎn)生正電荷原子 - 離子束的地方,。使用氫氣獲得質(zhì)子,，使用二氧化碳獲得碳離子,。
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2.兩級直線加速器：離子在高頻結(jié)構(gòu)中加速到高達(dá)10％的光速。 2 |0 z. E: Y0 d& U5 z
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3. 同步加速器：六個(gè)60°磁鐵將離子束彎曲成圓形路徑,。在大約一百萬個(gè)軌道中，離子被加速到高達(dá)75％的光速,。 4.朝向治療室的方向：磁鐵引導(dǎo)并將光束聚焦在真空管中,。 4 J# Y* I8 u1 u/ w. Y
5.治療室：光束通過窗口進(jìn)入治療室�,；颊弑环胖迷谥委熍_(tái)上,，該治療臺(tái)由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人精確調(diào)節(jié)。
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6.位置控制：使用數(shù)字X射線系統(tǒng),，在照射之前創(chuàng)建圖像,。計(jì)算機(jī)程序?qū)D像與用于治療計(jì)劃的圖像匹配，以精確地調(diào)整患者,。 * b- W* C$ s- x. w: V
7. 旋轉(zhuǎn)架：旋轉(zhuǎn)光束傳輸系統(tǒng)使治療光束能夠以最佳角度朝向患者,。
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8. 旋轉(zhuǎn)架中的處理室：這是光束離開旋轉(zhuǎn)架光束線的地方。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)數(shù)字x射線系統(tǒng)用于在照射之前通過圖像引導(dǎo)來優(yōu)化患者位置,。 來源： 瘋狂機(jī)械控,。 , d4 f* l) t( h P. I
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發(fā)表于 2019-10-31 11:24:50
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