德國(guó)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(guó)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),。* U0 o1 y' W. Y, G) a1 A
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▲海德堡360°重離子治療一體機(jī) % I8 { M" L$ ^6 |8 P( V3 g
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海德堡360°重離子治療一體機(jī)是由德國(guó)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(jiǎn)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(duì)腫瘤的獨(dú)特治療系統(tǒng)而聞名于全世界,。
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▲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(guó)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(chǎng)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,。 ' S# E0 n1 P) d4 C: P5 V
▲海德堡重離子放射治療中心
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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,。
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▲HIT總體方案圖 + v5 n2 t' K5 G& f/ [8 O2 T$ y$ \
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,。 * E, O* f4 c/ E' {# P* S, u. r, L" z
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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,。 0 w( t4 z% K1 ~& p, d3 X5 o+ y
▲360°重離子治療一體機(jī)加速器 & [8 [! j& D% A/ N. k' _" u7 ]
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。 + b B6 d( G% x
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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(duì)象是目前難以治愈的腦瘤,、前列腺瘤和軟組織肉瘤。 3 f9 k; z5 p5 a. c$ S8 j! x
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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。 8 f* L9 P# c U. h
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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,。
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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(zhǎng)25米，直徑13米,，重670噸,，其中600噸裝置可以毫米級(jí)精度旋轉(zhuǎn)。 0 l) W9 B- t0 K( f
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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,。 - Q: W3 A! H3 p q
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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(yíng)和技術(shù)改進(jìn)。 5 b/ ^1 e" u5 D* q
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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。 : T! t V- W+ T ^& y: y1 Q
▲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,。 ! M' M$ d9 W8 s7 c2 B; X
▲360°重離子治療一體機(jī)治療患者
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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,。
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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。 ) I+ p8 _) U- h, x h* z
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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,。 * c5 O( a1 J& R
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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(jí)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,。
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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(wàn)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。 e) f( v8 p+ e. v
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,。
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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。 6 M p; B0 _. D! Z- A* f
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。
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發(fā)表于 2019-10-31 11:24:50
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