發(fā)布日期：2019-11-28
癌癥是嚴(yán)重危害人類健康的“殺手”，癌癥防治是世界性難題。中國科技工作者一直與世界各國同行一道致力于癌癥診療科技創(chuàng)新和裝備創(chuàng)新，為增進(jìn)人類健康福祉而努力奮斗。國家癌癥中心主任、中國科學(xué)院院士赫捷認(rèn)為，中國在癌癥診療的科研領(lǐng)域已經(jīng)取得系列重大突破，為人類健康事業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。其中，由中國工程院周永茂院士和王忠誠院士主持設(shè)計建造的世界首臺專用于BNCT（硼中子俘獲療法）治療癌癥的核裝置——“醫(yī)院中子照射器”就是杰出代表。
近日，本報前沿科創(chuàng)采訪調(diào)研組一行驅(qū)車前往位于北京西南燕山腳下的北京凱佰特科技股份有限公司，探訪“醫(yī)院中子照射器”，實地了解這個大國重器的建造過程和在臨床實驗中的優(yōu)異性能。
尋常院落 十年鑄劍
“醫(yī)院中子照射器”所在的凱佰特公司就位于此前我們采訪調(diào)研組一行到訪過的中國原子能科學(xué)研究院的隔壁。有了上次的經(jīng)驗，這次探訪輕車熟路。
11月25日一早，我們驅(qū)車沿著京港澳高速一路向西南直指燕山腳下。約10時，抵達(dá)中國原子能科學(xué)研究院門前。根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)的提示，我們右轉(zhuǎn)穿過一道小柵欄門，進(jìn)入一座蒿草叢生的低矮平房院落。正遲疑間，只見一位身著灰藍(lán)色羽絨背心、扎著馬尾的女士從院落的一側(cè)向我們走來，她便是負(fù)責(zé)接待我們探訪的張紫竹副研究員。在她的指引下，我們的車穿過小院，進(jìn)入兩側(cè)長著繁密枯草的小路，前行150米，到達(dá)了一座簡樸、整潔的小院，正中央是一座兩層高的白色小樓。
曲徑通幽、庭院深深，如果不是現(xiàn)場探訪，我們很難相信這座世界一流水平的抗癌裝置藏身于北京西南郊的這樣一個偏僻之地。
此行兩周前，我們采訪調(diào)研組一行曾專訪了主持設(shè)計該裝置的核反應(yīng)堆工程專家周永茂院士。他介紹說，硼中子俘獲療法是腫瘤放療的世界前沿技術(shù)，具有成本低、療效強(qiáng)、復(fù)發(fā)少、對人體損傷小、治療周期短等優(yōu)點(diǎn)。其治療原理為：向患者體內(nèi)注射含硼藥物，此類藥物選擇性地濃聚于癌細(xì)胞當(dāng)中，經(jīng)高能中子束照射產(chǎn)生反應(yīng)，釋放出短射程高能射線，從內(nèi)部精準(zhǔn)破壞癌細(xì)胞。
目前，日本、美國、挪威、中國臺灣等其他開展BNCT技術(shù)研究的國家和地區(qū)都要依靠運(yùn)行功率幾百到幾萬千瓦的大中型研究堆產(chǎn)生治療所需的中子束，醫(yī)患必須“逐堆而行”；而中國的“醫(yī)院中子照射器”則是世界首個應(yīng)用30千瓦低功率、低鈾濃度的微型核反應(yīng)堆為硼中子俘獲療法專供中子源的裝置，其誕生意味著直接在醫(yī)院內(nèi)實施硼中子俘獲療法治療癌癥成為可能。
2006年，“醫(yī)院中子照射器”技術(shù)獲國家專利授權(quán)。2008年7月16日，國家核安全局批準(zhǔn)了項目建造申請并頒發(fā)建造許可證。同年12月，反應(yīng)堆廠房建造完成，2010年1月22日裝置達(dá)到滿功率運(yùn)行。2014年7月15日，國家核安全局為醫(yī)院中子照射器頒發(fā)民用核設(shè)施運(yùn)行許可證，此后，臨床研究團(tuán)隊在這里先后成功試治了3例惡性黑色素瘤患者。
安全高效 滅癌無形
通過周永茂的介紹和描述，我們努力去想象“醫(yī)院中子照射器”的樣子，迫切地想一睹這座“大國重器”的風(fēng)采。終于找到了機(jī)會，我們滿懷期待之情。
跟隨張紫竹，我們踏入樓內(nèi)一層大廳，一塊正對著入口的展板映入眼簾，記錄著10多位中國兩院院士對“醫(yī)院中子照射器”在核燃料、新型材料、軟件等領(lǐng)域所作的支持與貢獻(xiàn)。值得一提的是，早在2001年，時任中國工程院院長的宋健院士就表示，支持該項目。
左手邊是整棟建筑的模型，明媚陽光透過玻璃窗灑在上面。我們了解到這棟樓地上地下共三層：地下一層安放反應(yīng)堆堆芯與配套水池，產(chǎn)生出中子束被引入同一層的治療室和實驗室；地上一層有辦公區(qū)、患者模擬定位間和凈水裝置等；地上二層主要是裝置控制室、會議室。我們大致沿患者接受診療的路線，走過裝飾著植物圖案墻貼的走廊，正式開始內(nèi)部探訪。
接受治療數(shù)天前，患者首先要在地上一層的模擬定位間利用激光裝置和照射口模型進(jìn)行提前定位，確定自己接受治療時的身體位置和束流照射直徑，實現(xiàn)“個性化定制”。定位完成后，就可擇日接受正式治療。
治療當(dāng)天，患者要先注射硼攜帶劑，之后到地下一層的治療室進(jìn)行照射。兩條從堆芯相對兩側(cè)引出的治療中子束流分別進(jìn)入兩間治療室，一條為熱中子束流，另一條為能量更高、適宜治療更深部腫瘤的超熱中子束流。還有一條直徑較小的實驗中子束流進(jìn)入治療室之間的實驗室，可用于測量血硼濃度。每間治療室面積約20平方米，米白色墻壁上貼著紅色祥云紋樣，主要設(shè)施為由高科技復(fù)合材料圍起的圓洞狀中子束照射口、一張常見的診療床和阻隔中子的安全裝置，環(huán)境簡潔溫馨。
治療室外設(shè)有監(jiān)控電腦和聯(lián)通室內(nèi)的對講設(shè)備，可供醫(yī)護(hù)人員在短則十幾分鐘、長則約一小時的治療時間里隨時掌握患者情況并與之交流。兩間治療室都由一米厚的重混凝土墻壁包裹，隔絕中子束對非病患人員的輻射。
張紫竹對醫(yī)院中子照射器臨床試治的第一位患者老吳印象很深。他是一名校車司機(jī)，經(jīng)檢測左足患有淺表擴(kuò)散型惡性黑色素瘤，根據(jù)常規(guī)方案需要截肢。2014年9月，老吳開始接受醫(yī)院中子照射器治療，他接受治療后的第一反應(yīng)是：“照完了嗎？怎么不疼不癢沒感覺。”接受第二次BNCT治療后，他足部的黑色斑塊面積明顯縮小，醫(yī)治效果良好。半年之后，老吳重回工作崗位并一直工作至今。
小小堆芯 癌癥克星
參觀完治療室，拾級而上，來到二層控制區(qū)。這里的陳設(shè)看上去也十分簡單，兩臺電腦、一塊大屏、若干儀表、一臺電話機(jī)。張紫竹解釋道，大功率反應(yīng)堆運(yùn)行起來可能需要一整個班組進(jìn)行控制，而醫(yī)院中子照射器的反應(yīng)堆功率低得多，只需要一名操作員經(jīng)短期專業(yè)培訓(xùn)，使用專用電腦軟件控制開閉即可，短短幾分鐘反應(yīng)堆就能達(dá)到額定功率。
反應(yīng)堆水池口與控制室隔窗而望。親臨現(xiàn)場，才發(fā)現(xiàn)醫(yī)院中子照射器的核心設(shè)備比我們想象中的還要“袖珍”，在我們腳邊，池口形成一個4米長、2.3米寬的長方形，頂部由透明防塵蓋遮罩，池內(nèi)水體清澈透明。這些水約有40噸，是由普通水經(jīng)過凈化形成的去除離子的輕水，它不與核材料直接接觸，但可以起到減慢中子運(yùn)動和冷卻的作用。
我們倚著齊腰高的欄桿，俯身仔細(xì)打量水池。只見正中央直立著一個圓柱形金屬容器，沒在水中。張紫竹介紹說，這是堆容器，微型反應(yīng)堆的堆芯就裝在其最下方，位于地下一層，無法通過水池觀察到。先前在講解模型時，她告訴我們，堆芯中有300多根直徑半厘米、長26厘米、外觀如筷子一樣的二氧化鈾燃料棒，一次裝填可以運(yùn)行30年，燃料更換也十分便捷。堆芯外部裹著鈹制成的反射層，防止中子泄漏。這樣完全密封的小功率、低鈾濃度反應(yīng)堆，從設(shè)計上決定了其自有安全性極高，保證不會發(fā)生事故。
為進(jìn)一步了解該設(shè)施的安全程度，筆者向張紫竹試探性地問道：“現(xiàn)在，我如果打開防塵蓋，舀起這池中水，可以直接飲用嗎？”她微微一笑說，當(dāng)年山東一個微型核堆退役時，同樣用途的輕水，經(jīng)對比檢測發(fā)現(xiàn)，比趵突泉的水還干凈。
提高完善 服務(wù)全球
設(shè)施探訪完畢，我們在會議室采訪了凱佰特公司總經(jīng)理劉彤。我們了解到，“醫(yī)院中子照射器”的研發(fā)、建造和臨床實驗的資金大部分依托于他運(yùn)營管理的這家公司。
“這些年來，在與周永茂等科學(xué)家的合作中，我們感動、感佩于他們?yōu)槿祟惪拱┦聵I(yè)而努力拼搏的精神，激發(fā)了我們克服困難，努力向前的決心和意志，”劉彤說：“作為致力于中國核醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的民營企業(yè)，我們將繼續(xù)堅持一切服務(wù)于患者的初心，與科學(xué)家一起繼續(xù)奮斗。”對核醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的未來，劉彤充滿信心。他說，“醫(yī)院中子照射器”的研發(fā)將有力帶動上下游產(chǎn)業(yè)，專用材料、醫(yī)護(hù)培訓(xùn)、康復(fù)設(shè)施……一幅圍繞BNCT癌癥治療的產(chǎn)業(yè)發(fā)展美好前景已經(jīng)鋪展開來。
對劉彤的判斷，啟迪新核能源科技有限公司總裁徐剛深表認(rèn)同，他接受本報采訪時介紹了該公司正在推進(jìn)的全球核醫(yī)學(xué)中心項目。該項目已簽約落地于山東煙臺高新區(qū)，旨在以BNCT技術(shù)為該中心打造集研發(fā)、治療、康復(fù)為一體的“核醫(yī)療小鎮(zhèn)”。其中計劃建設(shè)國際會議會展區(qū)、國際康復(fù)區(qū)、教育培訓(xùn)區(qū)、研發(fā)中心等，利用中國掌握的先進(jìn)核醫(yī)療技術(shù)吸引全球醫(yī)療行業(yè)人士前來共同進(jìn)行研究，集全球智慧抗擊包括癌癥在內(nèi)的多種重大疾病。
歷經(jīng)多年研發(fā)和實驗，周永茂認(rèn)為“醫(yī)院中子照射器”這把利劍已經(jīng)鑄就并表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。他介紹說，自己近期在致力于進(jìn)一步提升超熱中子束的功率，進(jìn)一步完善“醫(yī)院中子照射器”并為大規(guī)模應(yīng)用推廣做好充分準(zhǔn)備。“萬事俱備，只欠東風(fēng)。期待國家有關(guān)職能部門盡快出臺支持BNCT裝備和技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用和推廣的政策，我們完全有能力在此領(lǐng)域走在世界最前沿。此外，我還有一個夢想：有一天，中國核醫(yī)療船裝載著本國研制的中子照射器等癌癥治療設(shè)備，開行全球，服務(wù)各國，為守護(hù)人類生命健康、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體做出更大貢獻(xiàn)。”周永茂說。
來源：人民日報海外版
