质子放疗设备

p 　　为全面了解我国质子放疗设备研发情况及产业发展趋势，为国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”重点专项的组织实施提供建议，生物中心于2018年5月9日在北京组织召开国产质子放疗设备研讨会议。生物中心董志峰四级职员、“数字诊疗装备研发”专项专家组部分专家、项目有关单位代表、生物中心化学药与医疗器械处相关人员参加了会议。会议由化学药与医疗器械处负责人主持。 /p p 　　会上，董志峰首先介绍了本次会议召开的背景和目的，专项专家组组长王卫东研究员介绍了“数字诊疗装备研发”重点专项质子放疗方面的部署情况。随后，与会专家围绕质子和重离子的优劣，回旋和同步两种加速器治疗系统的技术差异、共性问题、发展趋势等方面展开了讨论。会议形成了以下几个方面的共识： /p p 　　一是基于回旋加速器和同步加速器的质子治疗装置，无论是流强、性能、防护以及治疗效果方面，均各有优势及不足，对两项技术进行布局都具有合理性，应同步关注。二是小型化、紧凑型、经济型是质子治疗装备的发展方向之一。三是对重离子治疗的技术和产业化应积极进行布局。 /p

p 　　为加强国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”重点专项重点项目过程管理，对华工科技股份有限公司承担的“基于超导回旋加速器的质子放疗装备研发”项目的组织实施进行推进，生物中心成立了由数字诊疗专项专家组成员、相关技术专家、财务专家、工程专家等8位专家组成的项目推进专家组，并于2017年12月12日在武汉组织召开了该项目的工作推进会。此次项目推进工作由生物中心董志峰带队，推进专家组成员、生物中心化学药与医疗器械处相关人员出席了会议。武汉市委常委、副市长李有祥，湖北省科技厅副厅长吴麟章，武汉市科技局局长李记泽，项目参与单位华中科技大学党委书记路钢，项目顾问段正澄院士参加会议并讲话。项目负责人马新强以及项目组成员共90余人参与了会议。 /p p 　　会上，项目相关负责人对项目总体进展、设备研发进度、临床基地及研发生产基地建设、质量体系建设等情况进行了汇报，项目推进组专家查阅了相关文件资料，就项目进展情况及存在的问题与项目相关负责人员进行了深入的交流与讨论，并实地考察了项目承担单位华工科技产业股份有限公司质子放疗装备的研发现场。 /p p 　　在深入了解项目进展情况及充分交流讨论的基础上，推进组专家形成了相关意见并现场反馈给项目组。项目组代表表示将严格按照生物中心的要求及推进组的意见，进一步明确项目里程碑目标，加快推进项目实施，争取按期完成项目。 /p

p 　　提到“质子治疗”，大多数人可能首先会联想到化学原子核中的质子，恰恰是这种微小的粒子，将其应用于癌症治疗上，能取得意想不到的效果，且已经成为目前最先进的癌症治疗技术。 /p p 　　近日，《自然》就刊发了一篇综述，归纳了质子治疗肿瘤的现状和最新进展，为了能让更多癌症患者获得质子精准治疗，专家们提出了三种建议方案：缩小加速器基建规模、更加精准质子、拓展医保覆盖范围，最终把质子治疗肿瘤作为抗癌首选方案之一，让更多患者获益。 /p p 　　质子治疗最早于1946年首次被提出，1954年，美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队进行了世界首例肿瘤患者的质子治疗。此后，美国、欧洲、日本等相继开始了质子在医学领域的研究，但直到1988年，质子治疗才获得了美国FDA的批准，质子治疗从此开始在肿瘤治疗领域大放异彩。 /p p 　　目前，全美有20多家癌症质子束治疗中心，包括MD安德森肿瘤中心、梅奥医学中心、麻省总医院肿瘤中心、宾夕法尼亚大学附属的癌症质子束治疗中心和佛罗里达州医疗联合机构附属质子束治疗中心等。 /p p 　　2015年5月8日，我国首家质子重离子医院——位于上海国际医学园区的上海市质子重离子医院正式运营，截至到目前，收治患者已突破1000例。 /p p 　　 strong 质子治疗的原理 /strong /p p 　　所谓质子治疗，就是将失掉电子的氢原子原子核，利用回旋加速器或者同步加速器加速到光速约70%，以这种极快的速度穿透到人体内部，到达癌细胞所在的特定部位，速度突然降低并停止，释放出最大能量，产生“布拉格峰”，将癌细胞杀死，同时有效地保护周围正常组织，且副作用小。比如当肿瘤直接与重要器官或结构如脊髓、视神经、心脏等相邻，质子治疗依然能在有效治疗肿瘤的同时保护这些重要器官或结构的功能，这在常规辐射治疗中是不可能的。 /p p 　　同时，质子刀对比其他放射手术方法，其穿透性能强，对病灶的定位效果是最佳的，机器操作的精准度也最高，其对病灶外区域造成的辐射量少，降低诱发二次癌症的几率。与质子治疗相比，X射线治疗诱发第二原发肿瘤的风险高出12倍，接受质子治疗后的患者能拥有更好的生存质量。国外临床治疗数据表明，质子治疗肿瘤有效率达到95%以上，五年存活率高达80%。 /p p 　　此外，质子刀还可以适用于肿瘤复发的治疗，肿瘤之前经过放射治疗后复发，可以再次接受质子治疗，只需要控制质子束的剂量和浓度，这在传统放射治疗中是不可能的。 /p p 　 strong 　质子治疗的优势 /strong /p p 　　临床上，质子束疗法通常可以治疗前列腺癌、头颈部肿瘤、部分儿童肿瘤、胰腺癌，甚至部分早期乳腺癌和肺癌等。 /p p 　　比如，对于早期前列腺癌患者而言，放疗是常见的用于局部前列腺癌的根治性治疗方法。临床试验证明，高放射剂量可以取得更好的治疗效果。然而，对前列腺放射剂量的递增也增加了对于临近正常组织损伤的风险。在外照射放疗的治疗过程中正常直肠的暴露剂量与治疗并发症相关，多表现为直肠出血。因此，病灶区最大剂量同时周围直肠最小化剂量是放射治疗的理想追求。 /p p 　　同样的问题也存在于肺癌的放射治疗中。放疗在转移性肺癌的治疗中起着重要作用，单纯放疗可以治愈Ⅰ期非小细胞肺癌(NSCLC)。放疗也可作为综合治疗的组成用于治疗局部晚期 NSCLC。根治性放疗中需要采用大剂量照射，治疗和剂量必须在预期的治疗毒性与实现肿瘤局部控制的可能性之间取得平衡。 /p p 　　事实上，为了限制辐射损伤邻近正常组织的风险，放疗往往达不到杀死肿瘤的剂量，但质子治疗就能达到上述目的。 /p p 　　《自然》刊文认为：质子治疗癌症对患者的获益还是可预测的，随着质子加速器等技术进步，从质子治疗中获益的患者数量也会增加。 /p p 　　 strong 《自然》刊文指出质子治疗的四大问题 /strong /p p 　　虽然质子治疗比较与传统放射治疗有着无可比拟的优势，但是其依然存在几大问题。 /p p 　　上述提到的《自然》刊文就指出，相对于常规X-射线放疗而言，质子治疗费用至少高出2-3倍，这对于来自普通家庭的患者来讲，这笔高昂的医疗费用是难以承担的，并且未全部覆盖到医保，比如，目前上海质子重离子医院一个疗程的费用是在27.8万元，只能走一些商保渠道。 /p p 　　还比如在美国，虽然医保覆盖了部门部分癌症质子治疗，但是保险公司对于质子治疗适应症患者的选择十分苛刻，有近30%的患者被拒之门外，保险不承担费用，主要原因是临床治疗中提供有明显疗效的临床数据太少，这就形成了一个恶性循环：患者个人的医疗保险不负担，相关临床治疗也很难开展下去。 /p p 　　对于患者而言，质子治疗的医疗费用难以承担，而对于医院来讲，质子设备同样难以承受。 /p p 　　自20世纪90年代以来，加速器的重量从上百吨降到了20吨，加速器直径也缩小了3倍，迄今为止最小的质子治疗加速器直径不到2米，与一张特大号床相当。但是，与旋转机架和其它辅助设备加在一起，即使是最为Mini型质子治疗系统也要占用几百平方米面积，也比一般传统的50平方米治疗室大几倍，目前，多数医院缺乏建造质子治疗专用机构的资金和空间，这些是现实问题。 /p p 　　同时，质子治疗还存在一个更精准度的问题，有医生表示，目前质子束能精确在0.5厘米内，这与X射线类似，将质子束的精密度从厘米精准到毫米级将是下一步必要的技术更新。尤其在治疗肺部和肝脏肿瘤时，肿瘤所处位置是一个移动部位，这将是另一艰难的技术挑战。 /p p 　　此外，精通质子设备安装和调试的专业技术人员以及擅长质子治疗技术医生的短缺也是一大问题。 /p p 　　 strong 改进建议和最新进展 /strong /p p 　　治疗费用方面，《自然》刊文指出保险公司应建立“参考定价”模式，为有相似治疗效果的不同治疗方法建立统一支付标准，这将有助于在新的临床应用中收集质子治疗临床数据。 /p p 　　在设备方面，目标是把质子治疗设备安装在一个房间内，医院可以不另建造治疗室，这样更便于医院更新换代现有的X射线治疗装置，同时，如果一台质子加速器设备价能格降低到500万美元，那么普及应用质子治疗的时代也就不远了，相应地治疗费用也会不断降低。 /p p 　　在精度方面，目前已经探究出几种测量质子束的方法，当质子与原子核相互作用时，它们发出可跟踪的γ射线，当组织器官受到质子脉冲照射加热产生膨胀和收缩时，会释放声波。这种技术在实验环境中可以使质子束精确在几毫米范围，但尚未在临床治疗中应用，克服在临床治疗中的技术障碍需要医疗科研机构、医生和患者的共同努力。 /p p 　　对于专业技术人员和医生的短缺，《自然》刊文提出解决方案之一是使质子治疗工作流程与传统的X射线治疗类似，可以借用现有的放疗医生和技术人员，另一种方法是更多地依靠人工智能和全自动化，通过专家指导系统形成一个AI系统进而指导患者治疗过程。 /p p 　　值得一提的是，《自然》刊文还提到了质子治疗的三项最新进展：质子笔形束可以将辐射剂量准确地照射到实体肿瘤上，减少了从多角度照射患者的必要 快速成像方法可以检测患者位置的微小变化，进而改变光束的精准区域 运用可延展材料制作的“软体机器人”，利用其机器人手臂，对患者进行快速且舒适地定位，减少医生频繁进入治疗室的机会。 /p

武汉大学医学物理团队针对目前的肿瘤放射治疗手段——闪疗（FLASH），首次在国际上提出了一种应用于质子闪疗技术的快速单层单次扫描技术（基于自主设计的静态和动态的脊形滤波器），可大幅缩短质子笔型束扫描时间。该方法能够满足FLASH所要求的高剂量率的同时，提供与标准的调强质子治疗可比的剂量分布，同时大幅缩短常规笔行束扫描时间，有望推进质子闪疗的临床转发步伐。相关研究成果以“基于脊形滤波器的质子闪疗”为题，近日发表在放射治疗的权威期刊《医学物理》。论文第一作者为武汉大学医学物理专业博士生张国梁，通讯作者为武汉大学教授彭浩。该项目由武汉大学、解放军总医院第五医学中心和无锡新瑞阳光粒子医疗装备公司共同参与。目前全球质子治疗中心和治疗患者数目的年增长速度超过15%，近年来在中国也进入了一个高速的发展阶段，多家肿瘤治疗机构都在筹建质子中心。质子闪疗有望在未来肿瘤治疗中扮演重要的角色，也为国产质子治疗相关技术赶超世界领先水平提供了机遇。据彭浩介绍，闪疗是一种在超高剂量率下进行的超快速放疗手段。和传统剂量率照射相比，闪疗可以在不改变肿瘤控制效果的同时，减少辐射对正常组织和器官的损伤。闪疗效应的一种可能解释是高剂量率导致组织中的氧气耗竭，使正常组织产生辐射抵抗，其他解释包括活性氧化物质和免疫反应。质子放疗由于其先天的剂量率和布拉格峰的优势，是FLASH临床应用的首选。在国际上，质子设备厂商（如IBA，VARIAN等）和诸多质子中心都在开展相关研究，如瑞典的IBA公司给出了基于Hedgehog的解决方案，美国的Varian公司也提出了类似光子放疗中多叶光栅的动态束流调制方案，其目的均为实现快速的束流调制。针对此问题，武汉大学医学物理团队与国产质子设备商新瑞阳光合作，首次提出了一种新型用于质子FLASH的扫描方案。质子笔型束扫描时间长的原因在于，多层能量切换时间（秒级），难以满足闪疗所需的瞬时高剂量率的要求。研究团队设计了一种单能量单层束流扫描技术，通过自主开发设计的脊形滤波器，可以一次照射完成束流调制和适形实现瞬时高剂量率的质子闪疗。相比IBA和Varian两家国外厂商的方案，研究团队的方法真正做到了基于Dose而非Fluence的调强，能在保证高剂量率的同时做到治疗靶区内的剂量适形，也能大幅的缩短治疗时间。以头颈部和肺部肿瘤为例，相比于传统的质子调强治疗，扫描时间可缩短5—10倍左右。相关论文信息： https://doi.org/10.1002/mp.15717

p style=" text-indent: 2em " 首先明确的回答“乳腺癌放疗之后，家人会受到辐射么”：目前乳腺癌最常见的放射治疗方法为外照射，即通过机器将放射线从身体外部传递到乳房内，病人只有在接受治疗时才会有射线照射到身上，一旦结束治疗射线就会消失，不会在体内残存，所以，经过放疗的你不会带有放射性，对包括儿童在内的周围人是安全的。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/e8f10fb3-465b-4821-a6ca-495e2c767fb8.jpg" title=" timg.jpg" alt=" timg.jpg" / br/ strong 图片源于网络 /strong br/ /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 0, 0) " strong 什么是放疗？ /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 乳腺癌的放射治疗是利用放射线（如X射线、质子束或其他粒子束）治疗肿瘤的一种局部治疗方法。放疗杀死癌细胞的原理是快速生长的细胞（癌细胞）比正常细胞更易受到放射治疗的影响，从而导致癌细胞的死亡。 /span /p p span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 放疗在乳腺癌治疗的每一个阶段都可能会起到作用：比如放疗是降低乳腺癌术后复发风险的有效方法之一，此外，放疗也常用于缓解由癌症扩散到身体其他部位（转移性乳腺癌）引起的疼痛及症状。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 接下来咱们从不同治疗目的了解下乳腺癌的放疗。 /span /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 0, 0) " strong 保乳术后的放射治疗 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 保乳术是一种仅切除肿瘤和少量正常乳腺组织的手术，术后如果不接受放疗，其复发几率较高，放疗将有助于清除残留的癌细胞，大大降低复发风险。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 保乳手术联合放射治疗通常被称为保乳治疗。国内外研究表明，加用放射治疗的保乳患者中乳腺癌复发率明显降低，并证明其与全乳切除术的复发风险相近。在某些情况下，如果复发的风险很低，医生也可能会不建议行术后放射治疗。 /span /p p span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 放射治疗方法举例 /strong strong /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 全乳房照射是保乳术后最常见的放射疗法之一，是整个乳房的外照射。浸润性乳腺癌保乳手术后，通过全乳放疗可以降低2/3的局部复发率。全乳照射常规分割方案为总剂量 45-50 Gy，1.8-2 Gy/次，5 次/周。目前，大分割放疗方案在国内外也很常见，例如2.66 Gy*16次，总剂量42.5 Gy，或其他等效的分割方案。这可以缩短整个疗程两周，使治疗在三到四周内完成。临床试验表明，大分割方案与常规分割方案相比较，在预防乳腺癌复发方面可以获得相同的效果，并且可以降低发生一些副作用的风险。 /span /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 0, 0) " strong 乳房切除术后的放射治疗 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 对于肿瘤较大或者侵犯范围较广的肿瘤，切除整个乳房（乳房切除术）并不能清除胸壁或淋巴结及其余组织中残存的癌细胞，存在乳腺癌复发的风险。如果复发风险较高，医生会建议在乳房切除术后进行放射治疗。这种类型的放射称为乳房切除术后放射治疗，通常给与50 Gy（5周，25次）的剂量。 /p p style=" text-indent: 2em " 具体哪些全乳切除患者需要放疗，请阅读：放疗—牵动我们的那些射线。 /p p span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong style=" font-size: 18px " 局部晚期乳腺癌的放射治疗 /strong br/ /span /p p span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 放疗也可用于治疗： /strong /span br/ /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 不能通过手术切除的乳腺肿瘤 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 炎性乳腺癌，一种侵袭性癌症，会扩散到乳房表面皮肤的淋巴通道。患有此类乳腺癌的人通常在乳房切除术前接受化疗，然后接受术后放疗，以减少复发的机会。 /p p & nbsp strong style=" color: rgb(0, 112, 192) " 转移性乳腺癌的放射治疗 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 如果乳腺癌已经扩散到身体的其他部位（转移）并且肿瘤导致疼痛或其他症状，可以使用放疗来缩小肿瘤并缓解症状。 /p p span style=" color: rgb(0, 0, 0) " & nbsp strong style=" font-size: 18px " 放疗的副反应 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 放疗在作用于癌细胞的同时，对正常细胞的影响也是存在的，当正常细胞无法完全抵抗和代偿放疗的伤害时，就会出现一些副作用，这些副作用在治疗结束后，可能需要几周甚至更长时间才能缓解或消除。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 治疗期间常见的副作用可能包括：轻度至中度乏力；皮肤刺激：如发痒，发红，脱皮或水疱；乳房肿胀；皮肤感觉的变化；接受腋窝淋巴结放疗的患者：手臂肿胀（淋巴水肿）；接受乳房切除术并采用植入物进行乳房重建的患者：由于组织损伤或并发症导致植入物摘除。 /span /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 0, 0) " strong 术后放疗时机的选择 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 这是患者比较关心的话题，放疗并不是越早开始越好，如果在伤口没有完全恢复的情况下放疗，将会弊大于利。通常情况下，若患者不接受辅助化疗，放射治疗可以在手术三至八周以后开始；接受术后辅助化疗的患者，放疗通常在化疗结束后二至四周开始；内分泌治疗一般在放疗结束后开展。通常的放疗计划为一天一次放疗，每周五天（通常是星期一到星期五），大约五到六周。具体的放疗计划及方案请遵照放疗科的建议。因为有些医院放疗资源紧张，需要较长时间的等待，为了不影响治疗时机，选择在接受手术治疗的医院或其他有资质的医院接受放射治疗均可。 /p

3月16日，中国科学院合肥物质科学研究院研制的超导回旋质子治疗系统加速器束流经过能量选择系统与二四极铁、治疗头等传输系统到达系统治疗头，实现200MeV（兆电子伏）稳定质子束流从治疗室引出，这标志着国产世界上最紧凑型超导回旋质子治疗系统研制成功。质子治疗作为一种新型的放疗技术，具有治疗效果好、副作用小、患者恢复快的特点，是国际上先进的新型治疗肿瘤方法。因引进质子设备费用及运维成本高，国内缺乏质子治疗高端医疗装备，研制具有自主知识产权的国产质子治疗装备及推动产业化应用前景广泛。合肥研究院等离子体物理研究所质子治疗系统研发团队历经五年，依靠自主研发，先后突破部件研制、集成总装、系统联调测试等多项关键节点中的卡脖子技术。研制出目前世界上最紧凑型超导回旋质子治疗系统加速器并引出200MeV的质子束流，实现了紧凑型超导加速器技术的自主可控。该加速器超导磁体电流密度达到140A/mm2，是国内外同类装置磁体水平的3倍；静电电场达到170kV/cm国际最高应用水平；加速器实现3.0特斯拉最高场强；直径缩小25%，仅2.2米，总重不超过50吨。历经数月系统调试，实现治疗室束流引出，解决了高精度束流传输与精准适形治疗兼容性难题，掌握了高精准控制与精准定位技术。此外，完成国内首个超临界氦外冷却超导二极铁系统研发和小型化超导旋转系统设计，大幅度降低研制和建筑成本。近年来，合肥研究院和合肥市政府合作，依托合肥综合性国家科学中心创新平台，成立合肥中科离子公司开展国产超导回旋质子治疗系统的自主研发及推动质子高端医疗装备的产业化。合肥研究院等离子体所在建设运行国家大科学装置中储备关键技术，加速推动大科学工程衍生技术落地生根，将超导、磁体、低温等技术应用于高端医疗装备产业，面向经济主战场、面向人民生命健康，服务“健康中国”国家战略和国家大健康产业发展。国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统分布示意图国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统加速器国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统治疗室束流引出数据图国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统治疗室

近日，记者从中国科学院上海高等研究院获悉，首台国产质子治疗装置第一注册单元的固定束和180度治疗室完成临床试验，总计47名受试者完成治疗。在3个月的访视期结束后，该装置有关项目组将向国家卫健委器审中心提交资料，申请医疗器械注册证。这标志着国产首台质子治疗装置向注册上市迈出关键性的最后一步，国产质子治疗装置的临床应用即将拉开帷幕。180度旋转束治疗室内开展的临床试验。（图源 新华社 ）初步结果显示，47名受试者中，部分患者所有分次治疗结束就达到肿瘤完全缓解程度，有一位颅底脊索瘤患者经过10次治疗开始恢复部分视力，所有患者目前均无不适主诉。整个治疗过程中，首台国产质子治疗装置运行稳定可靠，各项性能指标满足临床要求，临床团队表示，装置已达到可以正式临床运行的状态。有关负责人称，疫情结束后，装置的360度旋转束治疗室和眼束治疗室的调试与第三方检测工作将全面展开，力争年底完成注册检测并为第二注册单元的临床试验做好准备。疫情未减临床试验速度疫情期间，瑞金医院肿瘤质子中心入组180度旋转束治疗室的患者如期进行治疗，这是继固定束治疗室之后，国产质子治疗装置投入临床试验的第二间治疗室，也是首个国产180度旋转束治疗室。“这套系统能多角度精准照射到肿瘤部位，降低正常组织的辐射损伤。”瑞金医院副院长陈海涛介绍，“完成全球最先进的360度旋转支架临床试验，是我们下一步的工作目标。”据悉，国产质子治疗装置第一注册单元包含固定束和180度旋转束两个治疗室临床试验。根据临床试验方案入排标准和质子治疗指征严格筛选后，共47例患有头颈、胸部、腹部、盆腔和脊柱等全身不同部位实体肿瘤的受试者接受治疗，病情复杂、治疗难度大是他们共同的特点。瑞金医院放疗科主任陈佳艺表示，质子束流独特优越的物理性质可以大幅度降低正常组织的照射体积，从而有效减少放射治疗副作用，并将一部分在光子治疗技术下因为重要正常组织的辐射耐受性限制而无法治愈的肿瘤提供了可治愈的机会，在头颈部肿瘤、盆腔深部肿瘤、眼部肿瘤和儿童肿瘤等治疗中有不可替代优势，尤其有助于保留患者的生活质量。她以一位32岁的年轻病患为例介绍说：“病人因颅底脊索瘤几乎失明，病灶范围较广且毗邻重要组织结构。质子治疗在消灭肿瘤的同时，最大限度保护了重要组织，病人仅治疗约10次就已明显改善视力和视野。”记者采访获悉，部分临床试验经历了上海此轮疫情最严峻的时期，团队为保障治疗系统接收测试以及临床试验，闭环在瑞金医院肿瘤质子中心80余天，克服了各种困难和影响，保障所有受试者顺利完成预计治疗。接下来，团队将继续密切关注受试者随访情况，预计于2022年9月完成受试者3个月疗效和急性毒性反应随访后形成临床试验总结报告，提交产品注册申请，有望于2023年一季度向社会患者开放，正式投入临床使用。此外，360度旋转束和眼部治疗室的调试和第三方检测将在疫情后全面展开，力争年底完成注册检测并为第二注册单元两个治疗室的临床试验做好准备。治疗室背后的180度旋转机架。新华社记者方喆摄国内外对质子治疗装置的需求近年来快速增加，但这种大型精密医疗设备技术复杂、造价和运维费用高，国内该设备主要依靠进口，患者治疗成本居高不下。为实现质子治疗装置国产化，首台国产质子治疗示范装置研发项目于2012年正式立项。项目启动后，各参与单位不懈努力，在自主研制紧凑型同步加速器磁聚焦结构、高饱和强场磁铁、超低纹波磁铁电源、磁合金高频腔、注入引出切割器、精密定时、束流调制引出、旋转机架、点扫描治疗头、机器人治疗床、图像引导及呼吸运动管理等关键技术上取得突破。自主创新突破“卡脖子”现代抗肿瘤治疗的主要手段包括手术、药物和放射治疗三大类。其中，质子治疗代表了放射治疗技术的制高点，由美国科学家于20世纪40年代提出，并在21世纪初得到快速发展。值得关注的是，全球已建成质子治疗中心超过100家，但大多分布在欧美日等发达国家。我国的质子治疗装置依赖进口，建设成本和运营维护费用高，这既造成了治疗资源稀缺，也导致治疗费用高昂。质子装置的国产化，有望大幅降低设备成本和医疗成本，为众多恶性肿瘤患者提供可及性更高的先进治疗技术和设备。质子装置是上海又一大科学装置——上海光源“沿途下蛋”的结晶，瑞金医务人员和科学家团队、运维团队等团结一心、携手攻关，让这一治癌新技术也可以“飞”入寻常患者家。中科院上海高等研究院研究员、上海光源粒子束应用技术部副主任陈志凌告诉记者，同步加速器位列质子治疗装置核心技术的第一位，其国产突破得益于上海光源，它是一台高性能的第三代同步辐射光源，光源能量在全世界位居第四。国产质子治疗装置是上海光源的“缩小版”，更是“升级版”。“我们这台装置产生的能量能够满足临床治疗需要，原理都是同步加速器，大小约为上海光源的二十分之一，区别在于一个用的是质子，一个用的是电子。”陈志凌说。作为服务老百姓的医疗产品，装置还集成了许多医疗必需的治疗系统，这是上海光源所没有的。例如，笔形束点扫描技术将质子束精准打在不规则病灶的边缘和内部区域，图像引导与呼吸运动管理可以避免肿瘤随着呼吸移动而导致的误差，等等。质子装置的国产化之路经历过长期探索。据中国工程院院士、中科院上海高等研究院研究员、上海光源科学中心主任赵振堂介绍，首台国产质子治疗装置2012年立项，在上海市自主创新和高新技术产业发展重大项目以及“十三五”时期科技部重点研发项目支持下进行，中科院上海应用物理研究所、中科院上海高研院上海光源科学中心、上海艾普强粒子设备有限公司、瑞金医院及相关厂家合作研发，携手促进产、学、研、医协作融合发展。位于瑞金医院肿瘤质子中心的质子同步加速器。新华社记者方喆摄不止于“0到1”的突破不只是设备的“0到1”突破，更重要的是“1到100”的产业化进程。据了解，成本和治疗效率决定了质子治疗装置市场化的可能。该装置计划将建设成本降低到进口装置的80％，运维成本降低到60％。另外，从投入临床应用开始，一台质子治疗装置通常在三年以后达到最高效的使用状态。“需要接受放射治疗的肿瘤患者有很多，但质子治疗能够提供的服务在目前阶段还是非常有限，我们必须选出其中最能从质子治疗中获益的病人。在现有的光子治疗装置已经能获得很满意的疗效和很低的副作用的情况下，我们不会优先推荐质子治疗。”陈佳艺说。6月3日，上海联合投资有限公司、瑞金医院和上海艾普强粒子设备有限公司在原来《推进国产质子治疗装置产业化合作协议》的基础上，共同签署质子治疗项目瑞金方案推广应用合作协议，可复制、可推广的肿瘤质子中心一体化建设“瑞金方案”正在形成。陈海涛阐述说，肿瘤质子中心“瑞金方案”即在首台国产质子治疗示范装置研制，以及瑞金医院肿瘤质子中心建设中总结凝练的智慧和经验。包括质子的装置研制、产品升级、治疗指南、运行管理、经营效益以及质子中心筹建等各个方面，从临床需求、应用、验证、推广等多个维度，形成肿瘤治疗的系统性、标准化、规范化的推广方案。“我们不只是要做出一个设备，未来的目标更是把质子治疗的可复制方案推广出去，在核心技术方面实现质子治疗装置小型化，在诊断技术上形成一系列的配套标准和规范。”宁光说，“肿瘤的发病率居高不下，患者跋涉千里来到上海负担很重。未来，我们希望在一些地级市推广建立小型的肿瘤中心，进一步降低治疗费用。”

p style=" text-indent: 2em " 9月17日，美国贸易代表办公室(USTR)发布3份关税排除清单公告通知，分别涉及美国340亿关税排除、美国160亿关税排除和美国2000亿关税排除。 /p p 　　经仪器信息网整理，本次关税排除清单共涉及437项，主要为各类仪器设备零部件、有机合成材料等。 strong 其中医用设备或零部件26项，涉及高端医疗设备 “核磁共振成像装置”、X射线仪、显微镜、放疗设备、断层扫描(PET)设备、心电图监测仪、超声波扫描仪等设备或零部件 /strong 。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 398" title=" 0123.png" style=" width: 600px height: 398px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 0123.png" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/04971e29-5716-42fa-8b31-0cab17694ffd.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　以下为该清单及代码： /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 本次340亿排除清单 /span /strong /p p 　　(61) 医疗设备中过滤和除湿的一次性塑料过滤器 8421.39.8090 /p p 　　(254) 放射治疗设备 8543.10.0000 /p p 　　(267~268) 光学显微镜配件 9011.90.0000 /p p 　　(269) 荧光显微镜配件 9011.90.0000 /p p 　　(270) 激光器 9013.20.0000 /p p 　　(274) 一次性心电图(ECG)电极 9018.11.9000 /p p 　　(275) 手提超声波扫描仪控制台 9018.12.0000 /p p 　　(276) 医用数字峰值流量计 9018.19.9550 /p p 　　(277) 指尖脉搏血氧计 9018.19.9550 /p p 　　(278) 断层扫描(PET)探测器 9018.19.9560 /p p 　　(279) 核磁共振成像设备 9018.19.9560 /p p 　　(280) CO2监测装置零部件 9018.19.9560 /p p 　　(281) 耳镜 9018.90.2000 /p p 　　(282) 麻醉面罩 9018.90.3000 /p p 　　(284) 输液设备显示用印刷电路板组件 9018.90.7580 /p p 　　(285) X射线表 9022.90.2500 /p p 　　(286) X射线管壳体及其部件 9022.90.4000 /p p 　　(287) 移动X射线仪器金属零部件 9022.90.6000 /p p 　　(288) X射线设备印刷电路板组件 9022.90.6000 /p p 　　(289) X射线仪器 9022.90.6000 /p p 　　(290) X射线数字探测器、诊断系统 9022.90.6000 /p p 　　(291) 放射治疗热塑性口罩 9022.90.9500 /p p 　　(300) 波形监视器 9030.40.0000 /p p 　　(301) X射线探测器印刷电路板组件 9030.90.2500 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 本次160亿排除清单 /span /strong /p p 　　(89) 温度计 9025.19.8080 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 附最新公布3批次征税排除清单原件： /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://ustr.gov/sites/default/files/enforcement/301Investigations/%2434_Billion_Exclusions_Granted_September.pdf" target=" _self" span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 340亿加征清单 /span /strong /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://ustr.gov/sites/default/files/enforcement/301Investigations/%2416_Billion_Exclusions_Granted_September.pdf" target=" _self" span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 160亿加征清单 /span /strong /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://ustr.gov/sites/default/files/enforcement/301Investigations/%24200_Billion_Exclusions_Granted_September.pdf" target=" _self" span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 2000亿加征清单 /span /strong /span /a /p

癌症一直是严重威胁人类生命健康的一类疾病，由于致死率高、难以被治愈等原因，时至今日依然是令人闻之色变的心头大患。放疗是治疗癌症的一个重要手段，它利用放射线杀死癌细胞使肿瘤缩小或消失，主要用于消灭和根治局部原发肿瘤或孤立的转移性病灶。安科锐Accuray（NASDAQ：ARAY）是放疗领域的后起之秀，2022财年收入4.3亿美元（约31亿人民币）。虽然成立时间晚，但却丝毫不妨碍与西门子瓦里安和医科达Elekta竞争放射治疗市场，成为全球放疗领域的巨头之一。01公司简介（来源：Accuray官网）安科锐（NASDAQ：ARAY）公司成立于1990年，1992年开始运营，总部位于美国加州桑尼维尔，在世界多地都有分支机构。公司于2007年在特拉华州重新注册成立，是一家设计、开发和销售肿瘤放射系统的医疗器械公司，涵盖放射外科、立体定向身体放射治疗、调强放射治疗、影像引导放射治疗和适应放射治疗等多个方面。安科锐公司主要生产精准放疗领域的射波刀手术系统CyberKnife以及TomoTherapy螺旋断层放疗系统，公司于2007年在纳斯达克上市。安科锐射波刀又称为“三维立体定向放射手术机器人”，用于针对癌症和非癌症肿瘤以及其他需要放射治疗的疾病的非侵入性治疗。作为全球领先的肿瘤放射治疗系统制造商，Accuray射波刀的射线分散、照射精准和实时影像追踪功能使其超越伽马刀技术，成为低次大剂量放射外科的金标准，将精准放疗带入了一个新阶段。02公司发展历程1987年，斯坦福大学医疗中心脑外科及放射肿瘤学教授John R. Adler与放射外科的创始人Lars Leksell博士（伽马刀的创立者）在瑞典完成专科课程后，研发了射波刀CyberKnife。1990年，Adler教授与斯坦福的一个研究小组及一家直线加速器制造商成立Accuray公司。1996年，日本批准CyberKnife用于治疗头部及颈部肿瘤。1999年，FDA准许CyberKnife用于治疗头部、颈部及脊柱上部肿瘤。2001年，CyberKnife再获FDA准许，用作治疗身体任何部位的肿瘤。2002年，欧洲批准CyberKnife可用作治疗身体任何部位的肿瘤。2003年，韩国批准CyberKnife可用作治疗身体任何部位的肿瘤。2004年，Accuray旗下的Synchrony®呼吸追踪系统获FDA批准。Synchrony®呼吸追踪系统令医护人员可以在治疗过程中持续追踪、侦测和校正肿瘤移动，不需要患者屏气或使用呼吸控制技术。2005年，Accuray推出Xsight Spine追踪系统，此系统可在不需植入放射标记物或金标的情况下，在治疗过程中自动追踪、侦测和校正位于脊柱部位的肿瘤移动。同年11月，Accuray推出第四代CyberKnifeSystem。2006年，Accuray的Xsight Lung追踪系统和4D治疗优化与计划系统获FDA准许治疗患者。2007年，Accuray在纳斯达克股票交易市场上市，股票代码为ARAY。2008年，日本批准CyberKnife用于身体任何部位肿瘤的治疗。2010年，Accuray推出了第五代Cyberknife VSI，即多功能智能化射波刀。2012年，Accuray研发出全新的第六代射波刀Cyberknife M6。2016年，Accuray的Radixact图像许可引导放射治疗平台和集成软件获得FDA 510（k）批准。2018年，Accuray获得AERB批准在印度销售和供应Radixact®X9系统。2019年，Accuray为Radixact®系统推出Synchrony®运动跟踪和校正技术。2021年，Accuray对Radixact®系统进行创新，推出VOLO™ Ultra。2022年，Accuray宣布在非洲推出首款CyberKnife®系统，为更多癌症患者提供放射治疗。2022年7月，在意大利米兰举行的第十五届国际立体定向放射外科学会（ISRS）大会上，Accuray宣布其产品射波刀（CyberKnife®）在非侵入性放射外科治疗神经适应症方面的最新研究数据：射波刀具有在单次和多部分疗程中高效传递辐射的能力，同时具备治疗良性和功能性病例、原发性脑和脊柱肿瘤转移，以及照射肿瘤的能力，帮助患者在1至5次治疗中产生临床差异。 （Accuray发展历程）（来源：Accuray官网）03公司主营业务及产品Accuray一直专注于放射外科手术系统的发展，其研发的射波刀（Cyber knife）将直线加速器与医用机器手臂相结合，可实现影像引导下的立体定向放疗。Accuray公司的主要产品有两类，分别是放射外科手术机器人Cyber-Knife®以及螺旋断层放疗系统，包括Tomo-Therapy，新一代TomoTherapy平台——Radixact，以及专门面向中国市场的Onrad。（一）CyberKnife® S7™ （CyberKnife® S7™射波刀）（来源：Accuray官网）CyberKnife®S7™ 立体定向放射外科（SRS）治疗和立体定向全身放射治疗（SBRT）系统可以为患者提供个性化治疗。CyberKnife S7系统能够在身体任何部位（包括前列腺、肺、脑、脊柱、肝脏、胰腺和肾脏）以亚毫米精度提供非手术立体定向治疗，其将机器人精度与Synchrony®技术相结合，实现运动同步、AI驱动、实时治疗交付适应，使临床医生能够提供精确、高效的亚分馏放射治疗，并保证治疗效率和患者舒适度。CyberKnife SRS常规用于治疗脑和脊柱转移瘤、良性和恶性原发性病变、功能性疾病（如三叉神经痛）和血管疾病（如动静脉畸形）。此外，带有VOLO™优化器的新一代Accuray精准治疗计划系统TPS，能够减少治疗计划的制定时间和治疗时间，使患者的治疗速度明显快于早期版本的TPS，且支持在同一天为多个病例创建治疗计划，并确保为跨越不同诊断和肿瘤大小的神经病学和癌症病例创建最佳计划。（二）TomoTherapy®（TomoTherapy®螺旋断层放疗系统）（来源：Accuray官网）TomoTherapy 螺旋断层放疗系统，被称为“TOMO刀”，是一种先进的影像引导放疗设备。TomoTherapy集IMRT（调强适形放疗）、IGRT（影像引导调强适形放疗）、DGRT（剂量引导调强适形放疗）于一体，采用螺旋CT旋转扫描方式，结合计算机断层影像导航调校，突破了传统加速器的诸多限制，在CT引导下360度聚焦断层照射肿瘤，提高了肿瘤照射剂量和分布的均匀性，在充分保护正常器官的前提下，提高靶区照射剂量，从而对恶性肿瘤患者进行高效、精确、安全的治疗。TomoTherapy 螺旋断层放疗系统实现了肿瘤的自适应放疗，应用于全身各种肿瘤，特别是多发病灶和紧邻重要脏器或组织肿瘤。（三）Radixact®（Radixact®放疗系统）（来源：Accuray官网）Radixact螺旋放疗系统是一种图像引导的强度调制放射疗法（IG-IMRT），该平台通过独特的高速多叶准直仪（MLC），结合ClearRT™ 螺旋扇形束kVCT成像技术，可在不损害正常健康组织的情况下对肿瘤形成辐射。Radixact放射治疗传送系统通过在组织间形成陡峭的剂量梯度，以确保在保留正常组织的同时，创建与肿瘤形状一致性较高的剂量。由于该系统配备了内置真实CT探测器，因此可以提供图像引导和调节性放射治疗，现在具有Synchrony®实时输送适配功能，可在输送过程中移动目标。Radixact在治疗前可以确定肿瘤形状和肿瘤位置并执行日常成像，从而确保照射肿瘤时精确的靶向性，能针对各类癌症提供有效、准确的个性化放射治疗。（四）Precision® Treatment Planning（Precision治疗计划系统）（来源：Accuray官网）Precision治疗计划系统可为Accuray多个治疗系统实现无缝链接及对计划数据的集成管理。该系统可以通过自动工作流程完成器官轮廓勾画，自主研发的形变配准算法可满足多模态图像配准、融合等需要。全自动的Precise ART自适应计划模块可生成治疗全流程中靶区和重要器官的分次剂量、体积、累积剂量等变化趋势报告，并实时预警，为后续治疗提供辅助决策。（五）iDMS® System （iDMS数据管理系统）（来源：Accuray官网）iDMS数据管理系统实现了多设备多系统的放疗全流程管理，统一的集成化工作链，保护数据安全性的同时提供详尽的可视化数据报告，保持放疗每个环节的通畅和高效。同时iDMS对放疗信息系统进行一体化整合管理，新增的数据管理功能可以帮助用户自定义基于医院网络的备份地址，储存海量患者信息。（六）Synchrony®（Synchrony®实时运动同步技术）（来源：Accuray官网）人工智能驱动的Synchrony技术，在放射治疗时将辐射束实时同步到目标，最大限度地增加对病变的剂量，同时减少对周围健康结构的剂量，提供了优化的、无需人工干预的运动肿瘤自动追踪和自动修正射线跟踪治疗方案。（七）Precise RTX®（Synchrony®实时运动同步技术）（来源：Accuray官网）Precise RTX®加速并自动化重新规划过程，Precise RTX®智能再程计划治疗组件可以将患者以往接受过的其它治疗计划导入系统，自动形变原始器官轮廓与剂量数据至新计划CT图像中。这些智能组件的整合功能应用可以提高医生和患者的诊疗体验。 04结语每一家企业都有自己的文化和奋斗历程，对于产品也在不断进行打磨和升级。与瓦里安和医科达相比，安科锐的产品数量虽然比较少，但靠着独特的优势，在电子直线加速器的江湖里也坐拥一席之地。2022年6月2日，Accuray和Limbus AI宣布双方正在合作，通过利用后者的人工智能驱动自动靶区勾画算法来增强前者的自适应放射治疗功能，即让靶区勾画的自动化进一步简化放疗计划过程。两家公司预计将从2023年开始提供集成产品。

12月26日，从中国科学院核能安全技术研究所获悉，该所FDS团队自主研发的“调强精准放射治疗计划系统”顺利通过国家食药监局质量监督检验中心检测，系统的功能、安全性和性能均满足国家标准要求，实现了肿瘤病灶精准定位后放疗剂量误差小于2%的精度控制，成为首个通过该系统国家标准(YY/T0889-2013)的国产系统，对于提高我国放疗装备的技术水平，打破国外垄断具有重要意义。　　放疗软件是精准放射治疗的“灵魂”，放疗装置依赖放疗软件的指挥控制，否则难以运行及进行有效的癌症治疗。而精准放射治疗的核心难题则是在杀死癌细胞的同时，最大限度地保护正常细胞，这就要求在放疗时，一要准确对准肿瘤病灶，二要给予其准确剂量。此前，FDS团队自主研发的精准放射治疗系统——“麒麟刀” 系列放疗软件，已成功解决了“对准肿瘤病灶”的难题，实现了亚毫米级的定位。　　“为达到‘剂量准确’的要求，我们将创新的中子输运计算理论及技术扩展应用于‘麒麟刀’放射治疗计划系统，从而实现了关键技术难点的再次突破。”中科院核能安全技术研究所研究员宋钢告诉《中国科学报》记者。　　资料显示，2015年我国癌症新发病例近430万、死亡病例近280万。而研发放疗软件则需要计算机、数学、核物理、控制等多学科深入交叉融合和长期的研究积累，迫切需要攻克粒子输运理论、人体辐射剂量评估理论等关键难题。　　据了解，研究团队依托核物理与计算机技术多学科交叉人才队伍，自2000年起对精准放射治疗关键物理与相关技术持续深入研究，在核能中子物理与技术研究基础上，进一步发展了快速蒙特卡罗与解析耦合剂量计算方法和快速多目标优化方法，实现了包括人体剂量的快速精准计算、治疗方案的逆向优化、肿瘤定位与跟踪、人体剂量的验证等在内的关键技术难点的突破，成功研发了‘麒麟刀’系列精准放射治疗系统，进而实现了对放疗剂量误差的精准控制。　　“我们实现的这一系列关键技术突破就相当于：一是对治疗后的病人情况进行预评估，二用计算机对处方进行治疗方案的最优选择，三将机器照射位置对准肿瘤病灶，四来验证结果与预期是否一致。”宋钢说，“放疗技术水平的提高依赖于放疗软件的发展，随着肿瘤发病率和临床需求的提高，在国家大力推动放疗装置国产化的形势下，放疗软件的投入及发展应得到更多的重视。”

“癌症”已经成为人类健康的第一杀手。　　根据中国肿瘤登记中心最新统计数据，2015年我国预计有429.2万新增肿瘤病例和281.4万死亡病例。如此高的新增病例和死亡率使得人们谈“癌”色变。那么癌症有哪些有效的治疗方法呢?　　目前恶性肿瘤治疗主要依赖放射治疗、手术治疗和化疗。下面我们就讲讲肿瘤放射治疗技术的“前世今生”。　WilliamHenry Bragg　　放射治疗作为一种物理治疗手段已有100多年历史。自1896年贝克勒尔发现天然放射性现象之后的第8年，也就是1903年，英国物理学家威廉亨利布拉格William Henry Bragg与克里曼Kleeman在实验中观测到：带电粒子束在射入物质时，根据其能量大小会在某个深度形成一个剂量高峰。科学界将这一伟大发现(估计这哥俩根本没意识到他们的这个发现有多牛掰多伟大~)称之为“Bragg峰”(中文译为“布拉格峰”)。　　科学家们很快发现，这种带电粒子束与传统射线(就是X射线，γ 射线什么的~)相比优势相当明显。　　 　　Robert R. Wilson　　1946年美国物理学家威尔森Robert R. Wilson(这哥们可是参与曼哈顿计划的著名核物理学家)大胆提出，可将这种具有物理优势的射线应用于医学领域。　　威尔森认为，带电粒子束或可在治疗肿瘤领域有突出表现，他的依据是：传统高能X射线穿越人体时，沿途会不断释放大量能量，肿瘤前后的正常组织也受到了相当剂量的照射。而带电粒子束有独一无二的“布拉格峰”，射线进入人体后，高能带电粒子束在射程前段仅会释放较少能量，直至射程末端，巨大的能量才会彻底释放，从而大幅减少了肿瘤周边正常组织的照射剂量。　　 　　各种放射线在体内的剂量分布对比图　　在该理念提出不到10年，也就是1954年，美国的劳伦斯伯克利(LBL)实验室就开始启动粒子束治疗研究，此后瑞典、日本、德国的研究机构相继开展质子及重离子治疗研究̷̷　　兰州重离子加速器作为核物理学领域非常重要的研究工具，主要用来探索物质微观结构、物质起源和宇宙规律等基础物理研究，中国科学院近代物理研究所的科研人员利用兰州重离子加速器国家实验室得天独厚的有利条件，于上世纪90年代初，在国内率先开展重离子治疗肿瘤基础研究，进行了放射物理、放射生物学实验以及一些治癌技术的初步预研，为重离子临床治疗积累了一些必要的基础数据。　　在2006年-2013年期间，共完成了213例前期临床实验研究，包括皮肤鳞癌、恶性黑色素瘤、神经纤维瘤、前列腺癌、原发性肝癌等。试验患者大部分为常规治疗复发或无效病例，经过1个疗程(12-16次治疗)的试验研究治疗，大部分患者4年肿瘤局部控制率和存活率均达到60%以上，成功治疗了许多位于重要器官的恶性肿瘤，疗效十分显著，使我国成为继美国、日本和德国之后全球第四个掌握重离子治癌技术的国家。　　重离子治疗技术使肿瘤放疗的精确性达到当今最高水平，既能有效杀灭肿瘤细胞，又能最大限度保护周围健康组织，既能有效杀灭乏氧的或者放疗抵抗的肿瘤细胞，又对各个细胞周期的肿瘤细胞都具有不可逆性杀伤作用。重离子治疗的优势简单粗暴地概括起来就是四点：精度高、疗程短、疗效好、副作用小。因此无论是生物学效应还是物理学特性，重离子都被誉为是面向二十一世纪最理想的放疗用射线。　　目前，世界各国都在竞相发展重离子肿瘤治疗设备的研制与相关机构的建设。但是重离子放疗因其设备复杂，建造和维护成本较高，目前全世界只有9家重离子医院。　　中国科学院近代物理研究所研发设计的完全拥有自主知识产权的医用重离子加速器，也是目前世界上最小的重离子治疗专用加速器示范装置，已通过了科技部、环保部、商务部、国家质量监督检验检疫总局组织的国家重点新产品认定，并已于2012年先后在武威离子治疗示范中心和兰州重离子医学创智产业园区投入建设。其中武威重离子肿瘤治疗中心于2015年12月成功建成出束，即将开始临床试验治疗。　　 　　武威重离子治疗示范装置　　这标志着我国第一台完全拥有自主知识产权的医用重离子加速器装置投入运行，也标志着我国大型医疗设备的国产化取得了重大突破。医用重离子加速器是我国大科学装置回馈社会、造福于民的典范，必将在人类征服癌症的奋斗过程中做出重要贡献。(中国科学院近代物理研究所供稿)　　参考文献　　[1]叶飞 李强《重离子治癌相关研究》 原子核物理评论 第7卷第3期 2010年9月　　[2]王岚 戴小亚 全球质子重离子医院现状与展望 China Academic Journal Electronic House

美国纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心进行的一项小型临床试验发现，14名接受实验性免疫治疗的直肠癌患者全部康复。所有这些受试者均患有带有罕见突变（错配修复缺陷，dMMR）的局部晚期直肠癌。研究人员称，这是癌症治疗史上第一次发生这种情况。研究结果发表在《新英格兰医学杂志》上。四名患者和两名试验研究人员患者接受了葛兰素史克公司研制的一种免疫治疗药物dostarlimab的治疗。研究人员说，每位患者的癌症都神奇地消失了，体检、内窥镜检查、PET扫描或MRI扫描都无法检测到癌症。据英国《泰晤士报》报道，该药物每剂成本约为11000美元。每3周给患者服用一次，持续6个月。研究人员说，人体的免疫细胞包含一种称为“检查点”的保护措施，以防止它们攻击正常细胞。但是癌细胞可以影响这种保护并关闭免疫细胞，从而使肿瘤得以隐藏生长。此次这种新方法是一种免疫疗法，通过阻断癌细胞“不要吃我”信号，使免疫系统能够消除它们。该治疗方法针对的是DNA修复系统不起作用的直肠癌亚型。当修复系统不起作用时，蛋白质中会产生更多错误，免疫系统会识别这些错误并杀死癌细胞。经过实验结束后6个月至25个月的随访，参与研究的所有患者都没有癌症复发的迹象，无需再进行手术、放疗和化疗等标准治疗。该研究的另一个惊喜是，没有一个患者遭受严重的副作用。研究人员表示，结果令人惊讶，临床试验中的每个患者都对一种药物有反应，几乎是闻所未闻的。他们为这种单独使用免疫疗法靶向特定肿瘤的方法创造了一个术语“免疫消融”，意味着使用“免疫疗法代替手术、化疗和放疗来消除癌症”。研究人员称，直肠癌手术和放疗对生育能力、性健康、肠道和膀胱功能有永久性的影响，对生活质量的影响巨大。随着年轻人直肠癌发病率的上升，新方法可能会产生重大影响。研究人员一致认为，这项试验现在需要在更大的研究中重复进行，并指出该小型研究只关注肿瘤中具有罕见遗传特征的患者。但他们说，在100%的受试患者中看到完全缓解，是一个非常有希望的早期信号。

日本大强度质子加速器(j-PARC)的一个核心设备12月23日正式启用，今后科研人员将主要利用加速器产生的中子进行高性能材料和新药开发等研究。 　　位于茨城县东海村的日本大强度质子加速器是由日本原子能研究开发机构和高能加速器研究机构共同建设的。它由一个330米长的线性加速器和两个同步加速器组成。质子速度经过3个阶段提升可接近光速。用如此高速度的质子轰击金属的原子核，原子核会被击碎并释放出中子、反质子、μ介子、K介子等粒子。 　　利用释放出的中子，科研人员可探究物质的细微构造，以帮助开发新药、高温超导材料、纳米材料以及燃料电池新材料等。日本原子能研究开发机构科学家西川信一说，一些大学、研究机构和企业已获准利用这一科研设备开展61项课题研究。 　　质子加速器是探索宇宙形成和粒子微观物质结构的基础研究装置之一，日本大强度质子加速器是该领域利用中子进行研究的重要设备，也是目前全球最重要的大强度质子加速器之一。

p 　　肺癌是世界范围内癌症死亡第一常见的原因，也是发病率最高的癌症。大约85%的患者为非小细胞肺癌(NSCLC)，包括肺腺癌(和肺鳞癌、大细胞肺癌。其中肺腺癌占比最多，约40%多。 br/ /p p 　　近年来，非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗取得了重大进展。靶向药及免疫治疗药物的问世，将5%的五年生存率提高到15%，即便给这里患者人群带来了前所未有的生存益处，但是将NSCLC变成慢性病还有很长的路要走。 /p p 　　然而，非小细胞肺癌的总体治愈率和生存率仍然很低，特别是发生转移后，治疗难度不可预知。 因此，需要继续研究新药、新技术、联合治疗将临床益处扩大到更广泛的患者人群，提高非小细胞肺癌患者的总体生存期，改善生活质量。 /p p 　　美国是医学技术发展最快的国家之一，我们来盘点一下，对于NSCLC，2019年美国有哪些治疗新技术? /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 1.靶向治疗及免疫治疗 /span /strong /p p 　　药物治疗是所有癌症治疗应用最广泛的方法。NSCLC是目前获批靶向药最多的癌症，最常见的靶点包括：EGFR、ALK、BRAF、HER2、MEK、ROS1、PD-L1、VEGF等。具体药物清单如下： /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/6d9661fa-bec0-4e7e-830e-4e973755c6ac.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p 　　靶向药及免疫治疗药物治疗之前，需进行基因检测，找到突变的靶点才能采用相对应的靶向药治疗，若无突变，将与靶向药失之交臂。 /p p 　　但在癌症的治疗过程当中，有一部分人在接受靶向治疗前，选择不做基因检测，而这种治疗方法就叫做盲试。对比基因检测，盲试也有自己的优势，比如即能省钱又能节省时间。除非万不得已，否则不建议这样做!!以下两种情况可以选择盲试： /p p 　　①可选择药物单一时：一些种类的癌症，可能突变类型比较单一，有效的化疗药也较少，对于靶向药也没有可选余地，这种情况下，可以选择盲试，一旦发现没有效果，就立即更换其他疗法。NSCLC靶向药这么多，不建议盲试!一次全面的基因检测，可以指导患者获得最精准的治疗方案，这么多靶向药，总有一个可用吧!新年基因检测福利大放送： /p p 　　②生存期不乐观时：对于一些癌友，可能医生的预估生存期不足3个月，并且经济条件也不好，这种情况，如果拿半个月等一个不确定的结果的话，就显得太冒险，所以不如直接进行盲试，把钱用在刀刃上，挑选概率最大的药进行尝试，“得之我幸，失之我命”，一切看天意了。 /p p 　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 　2.电场疗法 /strong /span /p p 　　2000年，以色列教授Yoram Palti利用他在生物物理学的研究成果研究出一种全新的治疗实体肿瘤的技术，这种技术会消灭肿瘤细胞，同时对健康细胞没有任何副作用， 这项黑科技的全称叫肿瘤治疗电场(Tumor Treating Fields，简称电场疗法或者TTF)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/4a1ff426-1ba6-44bd-80cb-896788632b85.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 像上图中这位患者，睡着觉就可以轻松治疗肺癌? /span /p p 　　这是一种需要量身定做的可穿戴设备，英文名字叫Optune，作为一种轻便的可穿戴设备，Optune不影响患者睡觉、聊天、带孩子、甚至工作。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/ee75376e-95f6-4a39-b510-ae5233951437.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p 　　肿瘤治疗电场属于新时代的黑科技。因为癌细胞与正常的细胞在分裂速度上有区别，理论上可以通过控制电场的频率，来精确扰乱癌细胞的分裂，而对正常细胞不造成影响。目前，美国已经批准TTF用药脑胶质瘤的一线治疗。 /p p 　　除此之外，电场治疗在其他癌症治疗领域也收获颇丰，包括肺癌、卵巢癌、胰腺癌等多种恶性肿瘤。 /p p 　　瑞士温特图医院癌症中心的医学肿瘤学主任Miklos Pless在2010年欧洲医学肿瘤协会(ESMO)上发表了重要数据：在瑞士的四个中心进行一项单臂二期临床研究，招募了42名患有局部晚期和转移性的NSCLC(IIIb-IV期)患者，这些患者先前化疗失败，每天接受TTF治疗12个小时，并联合使用培美曲塞(爱宁达，礼来公司)，直到病情恶化。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/a5178420-0f85-4bc1-975b-099af6f584e7.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 结果显示： /span /p p 　　接受TTF联合培美曲塞治疗组相比单独培美曲塞治疗平均存活时间为13.8 vs 8.3个月 /p p 　　联合治疗一年生存率为57%，单独培美曲塞治疗只有30% /p p 　　当TTF联合培美曲塞治疗，无进展的存活时间增加了一倍多，达到了22-28周，单独培美曲塞治疗仅为12周! /p p 　　唯一报告的TTF治疗不良反应是在治疗位轻微到中度的皮肤刺激。 /p p 　　2018年12月28日，TTF疗法已经正式用于治疗首位香港脑胶质瘤患者，正式登陆香港，全球肿瘤医生网可以协助国内癌症患者联系香港或美国，进行TTF治疗，致电400-626-9916。 /p p 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 3.古巴肺癌疫苗 /strong /span /p p 　　越来越多的肺癌患者已经知道，古巴有一种非小细胞肺癌疫苗可以延长晚期肺癌患者的生存期，并且，有一些正在接受肺癌疫苗治疗的晚期肺癌患者已经回到了正常的生活! /p p 　　古巴肺癌疫苗可以通过激发免疫系统产生一种抗体，绑定和去除癌细胞生长所必需的表皮生长因子(EGF)，从而有效减缓肿瘤进展。目前，肺癌疫苗已经在古巴、秘鲁等地批准临床使用多年，美国目前正在进行临床试验。 /p p 　　这个肺癌疫苗也不是所有患者都能用的，要求是已经采用手术、化疗、放疗或者靶向治疗等将病情控制住的非小细胞肺癌患者，不能有脑转移，不能有胸水、腹水、心包积液等，需要患者将病历资料发送给古巴的医生，评估通过之后，才能获得购买资格。 /p p 　　但是，患者必选要清楚的是古巴肺癌疫苗是控制肺癌继续进展速度的疫苗而不是治愈肺癌的疫苗。目前，古巴科学家已经研制成功两代疫苗，分别是Vaxira和CIMAvax，两代疫苗价格一样，具体使用哪种，需古巴医生决定，但是，每次只能购买半年的用量。据估计第一年的药价需10多万人民币，后续治疗会越来越少。古巴肺癌疫苗咨询及购买请致电全球肿瘤医生网400-626-9916。 /p p span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 　　 /span span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 4.质子治疗 /strong /span /p p 　　质子治疗是放疗技术的一种，但与世人所知的放疗有所不同的是照射线不同，质子治疗采用的是质子线，也就是通过一些机器从氢原子中分离出来质子，然后再发射出去，集中照射到肿瘤部位，达到杀伤肿瘤的目的。 /p p 　　普通放疗采用的是X射线，由于X射线有辐射，照射过程中在对达肿瘤之前的皮肤及肿瘤周边、后方的组织会有很严重的损害，如果控制不好剂量，放疗带来的副作用可能会威胁生命。质子线照射有一个特别的机制，可以形成布拉格峰。 /p p 　　如同放烟花一样，质子线从离开加速器到肿瘤之前，几乎不会释放能量，到达肿瘤才一下释放全部的能量，在肿瘤部位“爆炸”，肿瘤后面也不会有残余的能量照射，没有遭受损害。 /p p 　　因此，质子治疗被誉为 “肿瘤治疗神器”。虽然没有那么夸张，但是质子治疗绝对是“高配版”放疗，放疗中的法拉利，已被全世界认可。质子治疗适用于各种实体瘤。对于没有全身转移，病灶小于3个的实体瘤质子治疗都适用，不分癌种，只要是实体瘤就可以。换句话说，只要医生建议或评估可以采用放疗治疗，这样的患者都可以选择质子治疗。 /p p 　　55岁男性，无明显诱因出现走路左偏，左侧上肢抽搐，发作时意识清醒，持续时间约1-2分钟，可自行缓解。PET-CT显示：左肺上叶尖后段肺癌 并右侧顶叶脑转移，在全麻下行“脑转移瘤切除术”，术后症状明显改善。 /p p 　　病理检测无基因突变，术后行化疗2周期，后拟行手术治疗，因肺部肿瘤靠近大血管，不能手术，经专家会诊，行质子放射治疗。质子治疗一个月后，肿瘤体积缩小65%。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/0036f2fc-4c99-4739-bd33-c9b06159ce39.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 质子治疗前后对比CT /span /span /p p 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 5.细胞免疫治疗 /strong /span /p p 　　3年前，细胞免疫治疗曾因魏则西事件被推至风口浪尖，在国内销声匿迹。但是，一个社会事件不能阻挡科学的发展，细胞免疫治疗技术强势回归。 /p p 　　2017年8月，FDA批准诺华的CAR-T疗法Kymriah(tisagenlecleucel)上市，用于治疗罹患B细胞前体急性淋巴性白血病(ALL)，且病情难治或出现两次及以上复发的25岁以下患者，这是人类历史上批准的首款CAR-T疗法。 /p p 　　紧接着，2个月后，FDA宣布批准了Kite Pharma公司开发的用于治疗特定类型大B细胞淋巴瘤成人患者的CAR-T疗法Yescarta(axicabtagene ciloleucel)上市。这两项都是获批治疗血液癌症的，针对实体瘤的细胞免疫治疗技术正在全球各地如火如荼地开展着。 /p p 　　 strong 细胞免疫疗法治疗流程是这样的 /strong /p p 　　用先进的血细胞分离机采集患者自体外周单核细胞。 /p p 　　在GMP实验室里，分离单个核细胞置于培养瓶中，加入培养液和细胞因子刺激免疫细胞使其活化增殖，同时对树突状细胞进行处理，加入抗原或者通过基因工程修饰，与免疫细胞共培养，提高免疫细胞具有识别杀伤肿瘤的能力。 /p p 　　经过7~14天细胞培养，细胞数增至原有数量的几百到上千倍，免疫杀伤能力增加20~100倍。 /p p 　　回收免疫细胞，在GMP实验室进行质量检测。 /p p 　　质检合格的免疫细胞方可给患者回输。 /p p 　　细胞免疫治疗的目的是通过激活人体免疫系统而对抗癌细胞，但由于整体治疗费较高，患者仍然需要谨慎选择!结合正规治疗，可考虑作为辅助治疗，提高身体免疫力。 /p

近年来，国家药品监督管理局全面贯彻落实党中央国务院有关深化医疗器械审评审批制度改革要求，积极推动创新医疗器械、国家重点研发计划和重大科技专项医疗器械上市，促进产业创新高质量发展，更好满足患者健康需要。2022年9月26日，国家药品监督管理局批准了上海艾普强粒子设备有限公司生产的“质子治疗系统”创新产品注册申请。该产品是“十三五”期间科技部重点研发计划“数字诊疗装备专项”的重点支持项目，也是我国首台获准上市的国产质子治疗系统。该产品的获批上市，标志着我国高端医疗器械装备国产化又迈出一步，对于提升我国医学肿瘤诊疗手段和水平，具有重大意义。该产品由加速器系统和治疗系统两部分组成。其中加速器系统包括注入器系统、低能传输系统、主加速器系统、高能束流传输系统和辅助电气系统，治疗系统包括固定束治疗系统、180°旋转束治疗系统和治疗计划系统。产品提供质子束进行放射治疗，在实现肿瘤部位高剂量的同时，可降低周围正常组织剂量，特别是靶区后组织的剂量，适用于治疗全身实体恶性肿瘤和某些良性疾病，具体适应症应由临床医师根据实际情况确定。使用者应当严格按照产品批准的适用范围使用产品，同时应当严格遵守卫生健康部门的诊疗规范。在该产品的注册申报过程中，国家药监局按照“提前介入、专人负责、全程指导，科学审批”的原则，在标准不降低、程序不减少的前提下，积极沟通，多方协调，加大产品注册申报指导，加快审评审批进程，在保证安全、有效的基础上推动产品尽快上市，满足患者使用高水平医疗器械的需要。国家药监局已批准的创新医疗器械全名单：国家药监局已批准的创新医疗器械序号产品名称生产企业注册证号1基因测序仪深圳华因康基因科技有限公司国械注准201434021712恒温扩增微流控芯片核酸分析仪博奥生物集团有限公司国械注准201534005803双通道植入式脑深部电刺激脉冲发生器套件苏州景昱医疗器械有限公司国械注准201532109704植入式脑深部电刺激电极导线套件苏州景昱医疗器械有限公司国械注准201532109715植入式脑深部电刺激延伸导线套件苏州景昱医疗器械有限公司国械注准201532109726MTHFR C677T 基因检测试剂盒(PCR-金磁微粒层析法)西安金磁纳米生物技术有限公司国械注准201534011487脱细胞角膜基质深圳艾尼尔角膜工程有限公司国械注准201534605818Septin9基因甲基化检测试剂盒(PCR荧光探针法)博尔诚（北京）科技有限公司国械注准201534014819乳腺X射线数字化体层摄影设备科宁（天津）医疗设备有限公司国械注准2015330205210运动神经元存活基因1（SMN1)外显子缺失检测试剂盒（荧光定量PCR法）上海五色石医学研究有限公司国械注准2015340229311三维心脏电生理标测系统上海微创电生理医疗科技有限公司国械注准2016377038712呼吸道病原菌核酸检测试剂盒（恒温扩增芯片法）博奥生物集团有限公司国械注准2016340032713脱细胞角膜植片广州优得清生物科技有限公司国械注准2016346057314植入式迷走神经刺激脉冲发生器套件北京品驰医疗设备有限公司国械注准2016321098915植入式迷走神经刺激电极导线套件北京品驰医疗设备有限公司国械注准2016321099016药物洗脱外周球囊扩张导管北京先瑞达医疗科技有限公司国械注准2016377102017冷盐水灌注射频消融导管上海微创电生理医疗科技有限公司国械注准2016377104018胸骨板常州华森医疗器械有限公司国械注准2016346158219正电子发射及X射线计算机断层成像装置明峰医疗系统股份有限公司国械注准2016333215620人工晶状体爱博诺德（北京）医疗科技有限公司国械注准2016322174721骨科手术导航定位系统北京天智航医疗科技股份有限公司国械注准2016354228022低温冷冻消融手术系统海杰亚(北京)医疗器械有限公司国械注准2017358308823一次性使用无菌冷冻消融针海杰亚(北京)医疗器械有限公司国械注准2017358308924可变角双探头单光子发射计算机断层成像设备北京永新医疗设备有限公司国械注准2017333068125全降解鼻窦药物支架系统浦易（上海）生物科技有限公司国械注准2017346067926经皮介入人工心脏瓣膜系统杭州启明医疗器械有限公司国械注准2017346068027介入人工生物心脏瓣膜苏州杰成医疗科技有限公司国械注准2017346069828一次性可吸收钉皮内吻合器北京颐合恒瑞医疗科技有限公司国械注准2017365087429左心耳封堵器系统先健科技（深圳）有限公司国械注准2017377088130分支型主动脉覆膜支架及输送系统上海微创医疗器械(集团)有限公司国械注准2017346324131折叠式人工玻璃体球囊广州卫视博生物科技有限公司国械注准2017322329632腹主动脉覆膜支架系统北京华脉泰科医疗器械有限公司国械注准2017346143433植入式心脏起搏器先健科技（深圳）有限公司国械注准2017321157034人类EGFR基因突变检测试剂盒（多重荧光PCR法）厦门艾德生物医药科技股份有限公司国械注准2018340001435可吸收硬脑膜封合医用胶 山东赛克赛斯药业科技有限公司国械注准2018365003136血管重建装置微创神通医疗科技（上海）有限公司国械注准2018377010237miR-92a检测试剂盒（荧光RT-PCR法）深圳市晋百慧生物有限公司国械注准2018340010838丙型肝炎病毒核酸测定试剂盒（PCR-荧光探针法）北京纳捷诊断试剂有限公司国械注准2018340015739脑血栓取出装置江苏尼科医疗器械有限公司国械注准2018377018640定量血流分数测量系统博动医学影像科技（上海）有限公司国械注准2018321028241人EGFR/ALK/BRAF/KRAS基因突变联合检测试剂盒（可逆末端终止测序法）广州燃石医学检验所有限公司国械注准2018340028642全自动化学发光免疫分析仪北京联众泰克科技有限公司国械注准2018322029343人EGFR、KRAS、BRAF、PIK3CA、ALK、ROS1基因突变检测试剂盒（半导体测序法）天津诺禾致源生物信息科技有限公司国械注准2018340029444复合疝修补补片上海松力生物技术有限公司国械注准2018313029245正电子发射断层扫描及磁共振成像系统上海联影医疗科技有限公司国械注准2018306033746EGFR/ALK/ROS1/BRAF/KRAS/HER2基因突变检测试剂盒（可逆末端终止测序法）南京世和医疗器械有限公司国械注准2018340040847植入式骶神经刺激电极导线套件北京品驰医疗设备有限公司国械注准2018312040948植入式骶神经刺激器套件北京品驰医疗设备有限公司国械注准2018312041049人类SDC2基因甲基化检测试剂盒（荧光PCR法）广州市康立明生物科技有限责任公司国械注准2018340050650人类10基因突变联合检测试剂盒（可逆末端终止测序法）厦门艾德生物医药科技股份有限公司国械注准2018340050751医用电子直线加速器广东中能加速器科技有限公司国械注准2018305052052瓣膜成形环金仕生物科技（常熟）有限公司国械注准2018313053453神经外科手术导航定位系统华科精准（北京）医疗科技有限公司国械注准2018301059854医用直线加速器系统上海联影医疗科技有限公司国械注准2018305059955多孔钽骨填充材料重庆润泽医药有限公司国械注准2019313000156生物可吸收冠状动脉雷帕霉素洗脱支架系统乐普（北京）医疗器械股份有限公司国械注准2019313009357病人监护仪深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司国械注准2019307015458腹主动脉覆膜支架及输送系统微创心脉医疗科技（上海）有限公司国械注准2019313018259左心耳闭合系统北京迈迪顶峰医疗科技有限公司国械注准2019313027860左心耳封堵器系统上海普实医疗器械科技有限公司国械注准2019313027961调强放射治疗计划系统软件中科超精(安徽)科技有限公司国械注准2019321028162数字乳腺X射线摄影系统上海联影医疗科技有限公司国械注准2019306028063正电子发射及X射线计算机断层成像扫描系统湖北锐世数字医学影像科技有限公司国械注准2019306036464经导管植入式无导线起搏系统Micra Transcatheter Leadless Pacemaker system美敦力公司Medtronic Inc.国械注进2019312029765经导管主动脉瓣膜系统上海微创心通医疗科技有限公司国械注准2019313049466一次性使用血管内成像导管南京沃福曼医疗科技有限公司国械注准2019306060167无创血糖仪博邦芳舟医疗科技（北京）有限公司国械注准2019307060268植入式左心室辅助系统重庆永仁心医疗器械有限公司国械注准2019312060369脱细胞角膜植片青岛中皓生物工程有限公司国械注准2019316067970冠状动脉造影血流储备分数测量系统苏州润迈德医疗科技有限公司国械注准20193070969山东华安生物科技有限公司国械注准2020313019779药物球囊扩张导管上海微创心脉医疗科技股份有限公司

p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 总局关于发布质子碳离子治疗系统临床评价技术审查指导原则的通告(2018年第4号) /strong /span br/ /p p 　　为加强医疗器械产品注册工作的监督和指导，进一步提高注册审查质量，国家食品药品监督管理总局组织制定了质子碳离子治疗系统临床评价技术审查指导原则(见附件)，现予发布。 /p p 　　特此通告。 /p p 　　附件： img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201801/ueattachment/d0843598-3dd6-4622-bd70-0514bdb230b2.doc" 质子碳离子治疗系统临床评价技术审查指导原则.doc /a /p p style=" text-align: right " 　　食品药品监管总局 /p p style=" text-align: right " 　　2018年1月4日 /p p br/ /p

关于对国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”试点专项2016年度项目安排进行公示的通知　　根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发[2014]11号)、《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发[2014]64号)、《科技部、财政部关于改革过渡期国家重点研发计划组织管理有关事项的通知》(国科发资[2015]423号)等文件要求，现将“数字诊疗装备研发”试点专项拟进入审核环节的2016年度项目信息进行公示。序号项目编号项目名称项目牵头承担单位项目负责人中央财政经费(万元)项目实施周期（年）12016YFC0100100脑血管病精确诊疗的新型成像技术及其临床应用研究中国科学院深圳先进技术研究院刘新340322016YFC0100200自适应光学微血管超高分辨率成像技术的研究温州医科大学陈浩340332016YFC0100300新生儿局灶性白质损伤预后评估的磁共振成像新技术集成及其临床应用西安交通大学杨健340342016YFC0100400乳腺专用低剂量多能CT技术研究中国科学院高能物理研究所魏龙340352016YFC0100500融合光学相干断层成像与血流动力学的一站式冠心病评估系统的研制上海交通大学涂圣贤340362016YFC0100600基于随机采样的快速超分辨荧光成像技术研究及其样机实现中国科学院上海高等研究院宓现强340372016YFC0100700经颅三维动态超声微泡与空化成像技术及诊疗应用西安交通大学万明习340382016YFC0100800高场磁共振新成像机制--组织介电特性断层成像（MR EPT）技术及其在临床乳腺、颅脑肿瘤诊断中的应用研究南方医科大学辛学刚340392016YFC0100900新一代高通量数字PCR关键技术及应用研究中国科学院微生物研究所杜文斌3403102016YFC0101000太赫兹波精准脑外科手术在体成像系统的研发天津大学徐德刚3403112016YFC0101100新型cMUT-MEMS神经实时成像与修复/复位前沿技术研究（青年项目）重庆大学刘玉菲1003122016YFC0101200肿瘤诊疗与原位疗效评价一体化探针构建及应用研究苏州大学史海斌1003132016YFC0101300基于太赫兹技术的靶向CTCs搜索系统的构建研究中国人民解放军第三军医大学姚春艳1003142016YFC0101500微纳米尺度多维动态光学成像技术与系统东北大学魏阳杰1003152016YFC0101600结合形态学影像的近红外漫射光血流断层成像系统中北大学尚禹77.423162016YFC0101700非接触式无创心脏磁图检测诊断系统哈尔滨工程大学廖艳苹1003172016YFC0101800新一代核医学成像设备用光转换功能材料研发中国科学院宁波材料技术与工程研究所蒋俊1003182016YFC0101900基于CMUT环形阵列的乳腺癌诊断超声CT系统研究中北大学张国军1003192016YFC0102000乳腺癌循环肿瘤细胞成像和检测数字诊疗新技术研究西安电子科技大学胡波99.93202016YFC0102100实时、双光谱受激拉曼成像用于实体瘤无标记快速病理检测的技术研发复旦大学季敏标1003212016YFC0102200无创血管弹性与矢量血流融合成像及其在国产便携式超声诊断设备中的实现清华大学罗建文1003222016YFC0102300基于光声-超声协同的自适应诊疗系统研究南京大学陶超1003232016YFC0102400基于光学表面波的新型超灵敏宽带光声显微成像研究深圳大学闵长俊1003242016YFC0102500基于超声的视网膜血管多模态光学相干断层弹性成像技术研究（青年科学家专项）温州医科大学王媛媛1003252016YFC0102600基于核素放射激发荧光断层成像的肿瘤检测新技术中国科学院自动化研究所胡振华1003262016YFC0102700基于SiNx-p-i-n结构的高分辨医用X射线平板探测器研制上海交通大学杨志1003272016YFC0102800术中人脑功能活动实时成像仪开发中国科学院自动化研究所张鑫1003282016YFC0102900面向皮肤癌早期诊断的多参数有源太赫兹成像技术中国科学院沈阳自动化研究所祁峰1003292016YFC0103000一体化TOF-PET-MRI 脑血流定量方法研究及在脑疾病的应用首都医科大学宣武医院卢洁1003302016YFC0103100数字诊疗装备质控仿生动态体模及其临床应用软件符合性评价研究中国人民解放军第三军医大学种银保5003312016YFC0103200有源植入人工器官质量评价方法和平台研究中国食品药品检定研究院苏宗文5003322016YFC0103300体内超声诊断设备检测体模研发及质量安全性研究国家食品药品监督管理局湖北医疗器械质量监督检验中心轩辕凯5003332016YFC0103400医学成像与放射治疗中的质量控制体模研发泰山医学院邱建峰5003342016YFC0103500放射诊断设备低剂量控制评价和应用规范研究吉林大学刘景鑫5003352016YFC0103600可溯源至SI单位的磁共振影像设备质控方法及其标准化研究中国计量科学研究院刘子龙5003362016YFC0103700PET-荧光双模融合分子影像系统北京锐视康科技发展有限公司刘力12505372016YFC0103800基于PET-光学融合的乳腺成像系统研发苏州瑞派宁科技有限公司朱守平12505382016YFC0103900一体化全身正电子发射/磁共振成像装备（PET/MR）研制上海联影医疗科技有限公司胡凌志12505392016YFC0104000PET/MRI关键技术与一体化系统研究北京锐视康科技发展有限公司张占军12505402016YFC0104100新一代高灵敏宽视野多模分子影像肿瘤手术引导系统南京生命源医药实业有限公司蔡惠明10005412016YFC0104200新一代全数字高清PET/CT系统的研制北京锐视康科技发展有限公司曾海宁10005422016YFC0104300新一代临床全数字PET/CT整机系统研发上海联影医疗科技有限公司陈牧10005432016YFC0104500256排16厘米高清高速大容积医学CT系统及核心技术研发明峰医疗系统股份有限公司江浩川50005442016YFC0104600320排CT整机及核心部件研发上海联影医疗科技有限公司杜岩峰2999.65452016YFC0104700多功能动态实时三维超声成像系统深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司朱磊15005462016YFC0104800乳腺三维超声容积成像系统及面阵探头的研制无锡祥生医学影像有限责任公司朱强18005472016YFC0104900无线探头式掌上智能超声成像诊断仪广州索诺星信息科技有限公司向丹10005482016YFC0105000掌上彩色超声成像系统研发飞依诺科技（苏州）有限公司奚水10005492016YFC0105100容积影像多模式引导的高强度加速器精准放疗系统山东新华医疗器械股份有限公司成希革84005502016YFC0105200多模式引导立体定向与旋转调强一体化放射治疗系统研发深圳市奥沃医学新技术发展有限公司李金升5198.875512016YFC0105300基于超导回旋加速器的质子放疗装备研发华工科技产业股份有限公司马新强196005522016YFC0105400基于同步加速器的质子放疗系统研发上海艾普强粒子设备有限公司赵振堂196005532016YFC0105500植入式脊髓刺激器的研发北京品驰医疗设备有限公司李路明10005542016YFC0105600植入式脊髓刺激器常州瑞神安医疗器械有限公司姜汉钧10005552016YFC0105700肿瘤精确放疗系统化临床解决方案的研发与临床应用中国人民解放军总医院李建雄12003562016YFC0105800融合多模影像与机器人技术的骨科精准治疗解决方案研究北京积水潭医院田伟12003572016YFC0105900脑植入电刺激新型诊疗技术集成解决方案研究清华大学郝红伟12003582016YFC0106000循环肿瘤细胞检测技术指导我国常见消化系统恶性肿瘤外科精准治疗的解决方案山东省医学科学院李胜12003592016YFC0106100基于国产神经导航系统的微创神经外科手术集成解决方案研究复旦大学宋志坚11603602016YFC0106200影像引导的多模态消融治疗实体肿瘤临床解决方案研究上海交通大学徐学敏12003612016YFC0106300微创等离子手术体系及云规划解决方案武汉大学王行环12003622016YFC0106400三维可视化精确放疗计划系统集成解决方案研究中国人民解放军第三军医大学孙建国12003632016YFC0106500计算机辅助肝切除手术手术导航系统南方医科大学方驰华8003642016YFC0106600微流控芯片-核酸质谱集成装备研制及在肿瘤精准医学中的应用解决方案北京科技大学张学记12003652016YFC0106700立体定向放射治疗设备评价体系的构建和应用研究华中科技大学伍钢12003662016YFC0106800医用磁共振产品综合评价研究上海交通大学医学院附属瑞金医院严福华12003672016YFC0106900MRI设备及其临床应用评价研究郑州大学第一附属医院程敬亮12003682016YFC0107000国产胶囊式内窥镜的评价研究中国人民解放军第三军医大学杨仕明5003692016YFC0107100多中心协作磁共振机产品临床应用及评价研究中国人民解放军第三军医大学王健11503　　公示时间为2016年6月24日至2016年6月28日。对于公示内容有异议者，请于公示期内以传真、电子邮件等方式提交书面材料，个人提交的材料请署明真实姓名和联系方式，单位提交的材料请加盖所在单位公章。　　联系人：朱敏　　联系电话：010-88225128　　传真：010-88225200　　电子邮件：zhumin@cncbd.org.cn中国生物技术发展中心2016年6月24日

燃料电池（Fuel Cell）市场前景 为缓解世界性能源危机的加剧，减少传统能源对环境造成的污染；有序推进碳中和的各项任务目标，不断深化能源结构优化，提高能源开发整体效益成为摆在我国科研工作人员及新能源产业开发从业者面前的重要课题。 燃料电池（Fuel Cell）是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术[1]。 作为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置受到全世界的广泛关注，并具有广阔的应用前景。 一、质子交换膜燃料电池目前，燃料电池主要被分为六类[2]。碱性燃料电池(AFC，Alkaline Fuel Cell)、磷酸盐燃料电池(PAFC，Phosphorous Acid Fuel)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC，Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料电池(PEMFC，Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC，Direct Methanol Fuel Cell)。采用聚合物质子交换膜作电解质的PEMFC，与其它几种类型燃料电池相比，具有工作温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点，被认为是电动车、潜艇、各种可移动电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源[3]。如图1所示，膜电极（membrance-electrode assembly, MEA）是由质子交换膜、催化层与扩散层 3 个部分组成，是质子交换膜燃料电池 (PEMFC)电化学反应的主要场所，也是决定质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的成本、性能和耐久性的核心关键部件。 二、质子交换膜燃料电池的催化剂浆料分析 催化剂浆料涂布是膜电极生产的关键步骤之一，要求催化层涂敷均匀，同时尽量减少铂含量以降低成本，因此必须对浆料进行严格的质量控制。 催化剂浆料的颗粒粒度和分散性能会影响浆料粘度、聚合物电解质的分布和形态、催化剂的利用率、催化剂和聚合物电解质的相互作用以及催化层的均匀性和连续性等重要参数，最终影响膜电极的电化学性能[4]。 如图 2 所示，常见的活性催化剂为铂基纳米颗粒，最佳粒度范围为 2～5nm，但这些纳米颗粒不是独立存在的，而是分散在碳载体颗粒上。单个碳载体颗粒的粒度范围为 20～40nm，在浆料中碳载体通常以团聚体的形式存在，粒度在亚微米至微米范围。聚合物电解质分散成不同形态（棒状或线团）、粒度在 70 nm～2.5 µm 之间的团聚体，与碳载催化剂混合形成催化剂浆料。催化剂和聚合物电解质分散在特定的溶剂中，需要控制团聚物的粒度，优化催化剂和电解质导体团聚物的相互作用。 对于聚合物电解质团聚体，粒度在200～400 nm范围有利于提高氢气/空气的反应性能。碳载体催化剂会出现未充分分散或过度分散的情况[5]。 在未充分分散时，碳载体是高度团聚的；离子交联聚合物只覆盖在团聚物外部，内部的铂催化剂无法与电解质充分接触，因此利用率不高。 过度分散时，团聚物破裂，铂催化剂颗粒与碳载体分离，影响其在氧化还原反应中的活性。 理想的分散状态是形成由碳载体催化剂组成的小团聚体，电解质聚合物在这些团聚体上均匀分布，能够提高催化剂的利用率[6]。 粒度是催化剂浆料的关键性指标，但浆料由不同尺度的颗粒混合物组成，要准确测量浆料的粒度有一定的难度，目前还没有一种技术可以全面表征所有颗粒的粒度。 X 射线衍射 (XRD)、激光衍射 (LD) 和动态光散射 (DLS) 是三种常用的材料表征技术，用于表征不同尺度的颗粒，结合三种技术能够全面表征催化剂浆料中的颗粒特性。 三、马尔文帕纳科解决方案 —— X 射线衍射技术X 射线衍射 (XRD) 通常用于确定小于 100 nm 的纳米晶粒尺寸。快速测量单个衍射峰（1～3 分钟），足以利用峰宽的 Scherrer 分析来计算晶粒尺寸。另外，如果测量多个衍射峰（20 分钟以上），则可采用全谱拟合技术，更精确地计算晶粒尺寸和点阵参数。图 3 显示了使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪收集的 X 射线衍射数据，样品是分散在三种不同碳载体颗粒上的催化 Pt 粉末。 如表 1 所示，分散在 Ketjenblack EC-300J 碳黑上的 Pt 的平均晶粒尺寸比分散在 Vulcan XC72 碳或 Vulcan XC72R 碳上的 Pt 略小。晶粒尺寸的变化会改变催化活性和耐用性。全谱拟合分析还表明，EC-300J 上分散的 Pt 比 Vulcan XC72 或 Vulcan XC72R 上的 Pt 的点阵参数更大。该点阵参数也大于已公布的 Pt 的参考值3.9231 Å。[6]较大的点阵参7数可能表明表面引起了点阵应变或合金杂质可能改变催化活性。 XRD 可以分析分散体、固体碎片以及粉末。例如，碳载体 Pt 催化剂纳米颗粒可以在粉末分散到浆料中后和浆料印刷并固化在膜片或气体扩散层上后进行测量。图 4 显示了 40% Pt 在 Vulcan XC72 碳上的 XRD 数据，这些碳可作为粉末、浆料和催化剂涂覆膜 (CCM) 上的固化电极层。在所有情况下，Pt 衍射峰均可通过其他成分中解析出纳米粒尺寸计算，如表 2 所总结。 如图4所示，浆料和催化剂涂覆膜（CCM）样品与粉末样品相比，铂衍射峰变窄，说明这两中样品的铂晶粒尺寸变大。铂催化剂的这种粗化现象可能表明，在溶剂中的碳载体催化剂粉分散过程中，浆料变得过热。因此，在超声处理过程中，通常使用 5℃ 的水浴对浆料进行冷却。[8]在加工过程中，晶粒尺寸的变化（如颗粒粗化），会影响催化剂活性。 四、马尔文帕纳科解决方案—— 激光衍射技术激光衍射技术 (LD)是测量颗粒粒度分布的常用分析方法，粒度范围从十几纳米到几个毫米。动态范围宽，非常适合分析催化剂浆料的粒度分布。激光衍射法操作简便，测试速度快，通常不到1分钟，也非常适合生产过程控制。此外，激光衍射技术还可以研究工艺条件变化对浆料粒度分布的影响。 图 5 是使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪对稀释后的催化剂浆料重复5次的粒度测试结果。该浆料中颗粒的粒度呈双峰分布，峰值在1 µm左右的颗粒占最大体积分数，20nm左右的颗粒体积分数占比较小。如表 3 所示，该浆料的粒度分布结果相对标准偏差（RSD）10 µm) 存在，这说明还需要增加剪切或者使用更高能量的分散方法进一步分散，才能达到合格的催化剂浆料要求。 五、马尔文帕纳科解决方案 —— 动态光散射技术 与激光衍射法相比，动态光散射 (DLS) 更适合于测量纳米级颗粒的平均粒度，范围从1 nm 至 1 µm。 将催化剂浆料以 1:10 比例分散在异丙醇（IPA）中，用Zetasizer Ultra纳米粒度仪测量催化浆料的平均粒度。稀释后的浆料仍然是高度不透明的，采用非侵入背散射 (NIBS)技术进行测量，重复测量5次。如图 7 所示，尽管浆料不透明，5次测量的相关曲线的一致性很好。图 8 是催化剂浆料的粒度分布图。如表 4所示，体积平均粒度为 1.04 µm，多分散指数也比较大(0.1)说明浆料的粒度分布宽，与激光衍射法的结果吻合。动态光散射技术（DLS）主要是检测颗粒的布朗运动产生的散射光光强波动，颗粒的散射光强与粒径的 6 次方成正比，大颗粒的信号很容易掩盖小颗粒的信号，因此动态光散射法（DLS）没有观察到激光衍射法测得的小颗粒。 动态光散射技术还可用于测量催化剂浆料的 Zeta 电位，研究电解质聚合物与碳载催化剂之间的相互作用，确定电解质聚合物在催化剂上的均匀分布。Zeta电位与浆料的离子浓度有关，可以通过对碳载体颗粒功能化改性或者改变电解质聚合物浓度来调节。通常来讲，特别是在介电常数较高的分散介质（如甲醇）中，Zeta 电位越高，浆料的稳定性越好。Zeta 电位分析还可以用于优化配方，改进浆料的稳定性。事实上，已经有研究报道可以通过模型根据初级颗粒的粒度和体系的Zeta 电位来预测催化剂浆料稳定[9]。 六、结论 通过X射线衍射技术发现，浆料和阴极催化剂涂覆膜中的晶粒尺寸比催化剂粉末大。这种颗粒粗化现象通常是由于浆料在分散过程中过热引起的。激光衍射法检测到在20 nm附近有大量初级颗粒，说明催化剂浆料出现了过度分散的现象。 联合使用激光衍射、X射线衍射和动态光散射技术，可以从不同尺度表征催化剂浆料，优化和监测催化浆料配方和稳定性。使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪测量催化剂浆料的粒度分布，可评估临界颗粒分散的有效性。使用 Zetasizer 纳米粒度及Zeta电位仪进行 Zeta 电位测量，可研究聚合物电解质和碳载催化剂的相互作用，预测浆料稳定性。使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪，可以测量纳米催化剂的晶粒尺寸，验证防止纳米颗粒粗化的方法的有效性。 参考文献[1] 陈光. 新材料概论：科学出版社，2003年[2] Kamaruzzaman.Sopian ，Wan Ramli Wan Daud.Challenges and Future Developments in Proton Exchange Membrane Fuel Cells [J].Renewable.Energy.2006，31(5):719~727[3] 胡嫦娥，刘琼，周敏. 质子交换膜燃料电池的研究现状. 新能源网. 2016.[4] D. Papageorgopoulos, US Dept. of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Report, FY 2018 Annual Progress Report[5] Orfanidi et al,J. Electrochem. Soc.165 (2018) F1254[6] Wang et al, ACS Appl. Energy Mater. (2019) DOI: 10.1021/acsaem.9b01037[7] Swanson Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. (1953) 539 1 31[8] Sharma et al, Materials chemistry and Physics 226 (2019) 66-72[9] Shukla et al, J. Electrochem. Soc.164 (2017) F600-F609 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析，打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品，并缩短产品上市时间。

在新能源技术飞速发展的今天，氢能电池以其高效、清洁、可再生的特点，成为了未来能源领域的重要方向。质子交换膜（Proton Exchange Membrane, PEM）作为氢能燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）的核心部件，其性能直接决定了燃料电池的整体效率、稳定性和安全性。因此，制定科学合理的质子交换膜检测方案，并配置相应的精密仪器，对于保证氢能电池的质量至关重要。一、质子交换膜检测方案概述质子交换膜检测方案主要包括以下几个方面：气体透过率测试、力学强度测试、厚度均匀性测试以及电化学稳定性测试。这些测试项目旨在全面评估质子交换膜的综合性能，确保其满足燃料电池的使用要求。1. 气体透过率测试气体透过率是评价质子交换膜阻隔性能的关键指标。高气体透过率意味着膜的气体阻隔性能差，会导致氢气和氧气在膜内直接接触，降低电池的开路电压和效率。因此，气体透过率测试是质子交换膜检测的首要任务。测试方法：通常采用压差法进行测试，即将质子交换膜置于测试装置中，通过控制两侧的气体压力差，测量气体通过膜的速率。泉科瑞达WVTR-F1压差法气体渗透仪是这一测试的理想选择，它符合GB/T 20042.3-2022《质子交换膜燃料电池第3部分:质子交换膜测试方法》标准，能够精确测量质子交换膜在各种温度条件下的气体透过率、扩散系数、溶解系数和渗透系数。2. 力学强度测试质子交换膜的力学强度直接关系到其耐机械损伤的能力和燃料电池堆的使用寿命。因此，对质子交换膜进行拉伸强度、断裂拉伸应变、弹性模量和180°剥离强度等力学性能测试至关重要。测试仪器：推荐使用泉科瑞达ETT-01智能电子拉力试验机，该设备集成了拉伸、剥离、撕裂等多种测试功能，采用高精密力值传感器和闭环控制系统，能够准确测量质子交换膜的力学强度参数，满足GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件》等相关标准。其自动化操作和数据分析功能，可大大提升测试效率和数据准确性，为科研人员提供可靠的力学强度评估依据。3. 厚度均匀性测试质子交换膜的厚度均匀性是影响其导电性能和耐久性的重要因素。不均匀的厚度分布可能导致电流分布不均，进而影响电池的整体性能。因此，采用高精度仪器对质子交换膜进行厚度均匀性测试显得尤为重要。测试仪器：推荐使用泉科瑞达CHY-02膜厚测量仪，该仪器采用接触式测量技术，能够实现对质子交换膜表面各点厚度的快速、准确测量，并生成详细的三维厚度分布图，直观展示膜的厚度均匀性状况。其高测量精度和重复性，确保了测试结果的可靠性和一致性。综上所述，通过科学合理的质子交换膜检测方案及精密仪器的配置，可以全面评估质子交换膜的综合性能，为氢能燃料电池的研发和生产提供有力支持。随着新能源技术的不断进步，我们期待在质子交换膜检测技术方面取得更多突破，推动氢能产业的快速发展。

5月25日，记者从中国科学院国家空间科学中心获悉，位于北京怀柔科学城的怀柔50兆电子伏特（MeV）质子回旋加速器设备完成试运行，正式交付使用。该加速器主要用于开展空间辐射测试，将为空间辐射环境效应测试与分析、空间抗辐射防护设计与应用研究提供测试条件，支撑辐射环境探测及空间辐射环境应用，为我国航天器和航天员的安全保驾护航。在复杂的太空环境中，高能质子是空间辐射的重要来源，且能穿透航天器外壳进入航天器内部，对航天器的芯片和材料造成辐射损伤，对航天员的健康和航天设备的正常工作构成严重威胁。若能在地面通过相关装置模拟出太空的辐射环境，开展相关研究，就能更方便地对辐射环境进行控制，对辐射过程相关参数进行监测，更加深入地了解空间辐射环境效应的规律特征。在此基础上，可以对航天器相关器件和航天服进行抗核加固，使其能够抵抗恶劣的空间环境。但是，目前国内空间辐射效应测试条件较欧美等航天强国还存在差距。2017年开始，中国科学院国家空间科学中心以空间科学系列卫星的抗辐射分析测试为牵引，提出设计要求，由中国原子能科学研究院研制出这套50MeV质子回旋加速器。怀柔50MeV质子回旋加速器设施是北京怀柔科学城第一批交叉研究平台之一的“空间科学卫星系列及有效载荷研制测试保障平台”中的重要组成部分，主要由主磁铁、主线圈、高频系统、真空系统、离子源与注入线、束流管线、控制系统和剂量监测与安全联锁系统等部分组成，加速器结构紧凑、体积小、效率高、调节方便，关键技术指标达到国际先进水平，填补了国内30-50MeV能量段质子辐照试验条件的空白。怀柔50MeV质子回旋加速器于2017年获得立项批复启动建设；2022年7月加速器首次成功出束，进入束流精细调节和试运行阶段；2023年4月完成技术验收测试。加速器在试运行阶段先后为航天科技集团五院、中国航天员训练中心、中国科学技术大学、中国科学院微电子研究所等国内30余家单位开展了单机、电路板级、器件、材料等系列样品的质子辐照实验测试。据悉，未来，怀柔50MeV质子回旋加速器将继续发挥北京怀柔科学城核心区的区位和大科学装置集群测试优势，在光电及线性器件位移损伤效应、低轨道航天器单粒子效应、太阳电池辐射损伤效应、航天员空间环境安全保障等领域的中发挥重要作用。

甘肃武威重离子中心治疗室，医生正用仪器给一名肿瘤患者进行碳离子放疗… … 这套治疗系统就是我国首台具备自主知识产权的重离子治疗肿瘤专用装置（即医用重离子加速器/碳离子治疗系统）。它由中科院近代物理研究所及其产业化公司研制和运行维护，由武威肿瘤医院负责临床运营。　　这一装置的成功应用，标志着我国成为全球第四个拥有自主研发重离子治疗系统和临床应用能力的国家，实现我国在大型医疗设备研制方面的历史性突破，我国高端医疗器械装备国产化迈出了新的步伐。甘肃武威碳离子治疗装置。中国科学院近代物理研究所供图　　医用重离子加速器建立在我国科研人员对重离子物理研究的突破性认识上　　甘肃武威重离子中心的这套装置，核心是医用重离子加速器。它脱胎于中科院近代物理所建造的重大科学装置兰州重离子加速器，建立在我国科研人员对重离子物理研究的突破性认识上。　　截至目前，人类已知的、归入元素周期表的元素共有118种，大多数都有同位素。例如氢的同位素有氕氘氚，碳的同位素有碳12、碳13和碳14等。科研人员了解和利用这些元素、同位素，为工业、农业和医学等领域服务。　　射线能够以波或者粒子的形式穿过空间或物质释放能量，人类在医学上运用放射性元素和同位素消灭肿瘤的历史已有许多年。包括伽马射线和X射线的光子放疗、质子束的质子放疗，还有碳离子束的重离子放疗。　　其中，重离子放疗具备明显优势。中国工程院院士、中科院近代物理所副所长夏佳文介绍，光子射线穿透人体健康组织时能量损耗较大，到达肿瘤时剂量变弱了。碳离子更像一枚精准制导的武器，能直抵病灶，集中释放能量，消杀癌细胞。其次，碳离子束对肿瘤DNA实施双链断裂的概率更高，相比其他放疗的单链断裂，更能防止癌细胞的残留和复发。令人振奋的是，碳离子放疗对健康人体组织产生破坏极小，不仅可以精准攻击并消灭肿瘤，而且治疗中无痛、副作用小，避免“杀敌一千，自损八百”的现象。正因如此，碳离子放疗是目前国际上公认的先进放疗手段。　　我国在重离子领域的技术积累长达60余年。从“一五”期间中科院近代物理所建设1.5米回旋加速器为核物理研究夯实基础，到1988年建成我国第一台大型重离子研究装置兰州重离子加速器，再到“九五”期间研制出兰州重离子加速器冷却储存环，依托历代大科学工程和大科学装置，我国重离子研究呈现良好的发展局面。　　依托雄厚的基础研究支撑和原创成果积累，1993年起，科研人员将目光投向重离子治疗癌症。2020年3月，我国首台具备自主知识产权的碳离子治疗系统在武威投入临床应用。　　曾担任中科院近代物理所所长的中科院兰州分院院长肖国青自豪地说：“我们自主研发的这套‘回旋注入+同步主加速器’组合重离子医用装置，在主加速器的磁聚焦结构和注入方式上，实现了国产重离子治疗设备零的突破，走出一条从基础研究、技术研发、产品示范到产业化应用的全产业链自主创新之路。”　　将重离子基础研究成果转化成现实应用，凝结了科研和工程技术人员近30年的心血汗水　　将重离子基础研究成果转化成现实应用，把科研装置变成医疗器械，听起来只有一步之遥，做起来却隔着万水千山，凝结了我国科研和工程技术人员近30年的心血和汗水。　　跨越性成就的背后，是整个医用重离子加速器团队攻克了三大难题。　　从“大”变“小”。每座大科学装置都融合了最顶尖的技术和最复杂的工艺，重离子加速器也不例外——外观体积巨大，内部精细无比。想把一个庞然大物放进医院，不是单纯意义上建造一个“缩小版”，而是需要在理论设计上有所突破，通过技术创新使得加速器周长更短、结构更紧凑。　　从“粗”到“细”。要把一张理论图纸变成加工图纸，挑战很大。由于科研和医疗的试验要求各有侧重，想做出一台真正的医疗器械，就要重新调整工艺细节，这对设备的加工制造提出了很高要求。例如，重离子束“打”在肿瘤上，要求束斑中心位置稳定性误差极小，相关工艺必须更细更精密。再比如，用重离子帮助患者治病，必须保证仪器运转的稳定与可靠。　　从“专”到“全”。我国把医疗器械的安全性放在首位，相应对医疗器械的资格审批、规范制定、追溯流程都十分严格。此前，医用重离子加速器在国内尚未有统一产品标准和检测方案。为了确保万无一失，国家对中科院近代物理所等单位研制的第一台医用重离子加速器审核，可谓是“严上加严”。　　为了克服道道难关，中科院近代物理所的科研人员、产业化公司的技术人员、当地的医生们团结协作，边学边改，边检边调，开始了艰苦的工程化过程。中科院近代物理所产业化企业、国科离子医疗科技有限公司董事长马力祯回忆：“2018年，为了给相关审批部门提供严谨的检测报告，光准备的资料就堆满了房间，甚至用小车才拉得动。如果达不到医用标准，这台重离子加速器就是一堆废铁。”　　从无到有，一步步走向产业化，团队不是闭门造车，而是注重市场牵引，要做满足医患需求的医疗器械。　　马力祯介绍，他们曾经认为患者接受治疗，只需按照传统方式躺在病床上就可以。后来调研发现，用机械臂把患者抬起来，与加速器默契配合，能更方便地让射线照射患者身体。团队立刻整改细节，在第二代设备中加装了操作更灵活的机械臂。　　功夫不负有心人。2019年下半年，整套碳离子治疗系统获得注册许可，我国终于有了自己的医用重离子加速器。　　肖国青说，这台自主研发的医用重离子加速器，无论性能指标还是临床反馈，都不逊色于进口设备。尤其是国产重离子治疗装置成本只有发达国家的1/3至1/2，在价格上具备明显优势。同时，国产重离子治疗装置同步加速器的周长只有56.2米，是目前世界上所有医用重离子加速器中周长最短的同步加速器系统，有利于医院减少投入。依托国内完善的加工制造业体系，整套医疗器械的维修成本也大大降低，并且维修时效很快。　　推动国产重离子治疗装置在全国落地，让这一大型医用设备为更多患者服务　　武威重离子中心碳离子治疗系统包括中央控制室、物理计划室、中控大厅、配电室及电源间，配备4个治疗室。　　“根据患者病种的不同，重离子治疗的时间和次数也不同。从目前完成治疗患者的临床随访结果来看，疗效显著，患者的病情得到有效控制。”武威肿瘤医院院长叶延程介绍，截至目前，中心共治疗患者375例（包括临床试验患者），治疗病种涵盖中枢神经系统肿瘤、头颈部和颅底肿瘤、胸腹部肿瘤、盆腔肿瘤等。　　人类与癌症的斗争已经持续了数千年，即使是最微小的进步背后都有科学技术的加持。“作为科研人员，我们期望能在科学原理上取得更多突破，掌握更多重离子的机理奥秘，加快技术研发，争取为更有效的治癌手段提供科技支撑。”夏佳文表示。　　下一步，国科离子医疗科技有限公司将推动国产重离子治疗装置在全国落地。马力祯说，除了已投入运营的武威重离子中心和将要开展临床试验的兰州重离子治疗装置，正在建设的还有其他城市的4台装置，另有多地也签订了合作协议。“建造布局将充分考虑人口和地理因素，将装置放在国家区域医疗中心，提升重离子治疗服务的可及性。”　　肖国青说，未来将继续研制更加小型的治疗装置，降低占地面积、治疗费用，借助人工智能、5G技术等手段升级改造设备，提升智能化水平。还将大力培养重离子治疗的人才队伍，精心培训更多一线放疗医生和放射物理师，让医用重离子加速器为更多患者服务。

p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 近日，中国科学院上海应用物理所核物理研究室与中科院近代物理研究所、中国原子能科学院等合作，在兰州重离子加速器装置放射性束流线（RIBLL）上开展的丰质子核β缓发衰变实验测量中，观测到22Mg（镁22）在14.044 MeV的同位旋相似态（IAS态)存在明确的2He（氦2）集团双质子发射现象。相关研究成果发表在《物理快报B》上。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 放射性是不稳定原子核的重要特性之一。常见的衰变方式有α、β、γ衰变等，而双质子放射性是在质子滴线附近的偶Z核中可能存在的一种奇特衰变方式，即原子核通过同时发射两个质子的方式进行衰变。双质子发射涉及两个质子的关联与相互作用，发射方式比单个质子的发射过程要复杂得多，因此研究十分困难，而发射机制是该衰变方式中最重要的物理问题之一。双质子发射的机制可以分为三种：第一种为级联发射；第二种为直接三体发射；第三种为2He集团发射。前两种方式基本上是无关联的质子发射过程，后一种方式才是人们感兴趣的双质子发射。由于发射出的两个质子间的动量和角度关联包含了核子波函数的具体形态及核子间的相互作用等信息，因而对核结构的研究具有非常重要的科学意义。目前发现的双质子发射核只有少数几个，这给双质子衰变的系统研究带来了很大的困难。世界上各个国家的核物理实验室都在努力发现更多的双质子发射核，并对包括双质子衰变在内的原子核的奇异放射性进行深入系统的实验及理论研究。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 上海应物所研究员方德清、博士研究生王玉廷等在兰州重离子加速器装置的放射性次级束流线（RIBLL）上开展了22Al的β缓发衰变实验测量。22Al被注入厚度约为60微米的硅微条探测器时，完全被阻止在硅微条探测器中的22Al先发生β衰变，布局到22Mg的激发态，处于激发态的22Mg将再发生质子、双质子或g等衰变。实验中，探测器阵列同时测量了衰变发射出的单个或两个质子以及g射线。实验测得的带电粒子能量信号与g射线信号的符合，确认了22Mg存在从14.044MeV激发态到20Ne的第一激发态的双质子发射过程。进一步的理论模拟与实验数据比较得出，上述双质子发射过程的机制有约29%的几率为2He集团发射。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 关于22Mg的激发态双质子发射现象，上海应物所马余刚团队曾在2015年通过日本理化学研究所的RIPS束线实验测量已明确观测到在包含14.044 MeV态的较大激发能范围内（12.5~18MeV），存在约30%的2He集团发射机制（Physics Letters B 743, 306 (2015)）。 & nbsp & nbsp 此次在RIBLL上开展的实验得到的结论与其结果一致，但由于RIBLL上的实验数据中有发射的两质子能量与g射线的符合，完全确定了该双质子发射是从22Mg的14.044 MeV激发态到20Ne第一激发态的衰变过程。该实验测量结果提供了22Mg的IAS存在稀有的2He集团双质子发射的实验证据，对理解丰质子核的奇异衰变性质具有重要意义。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委“重离子物理”创新研究群体等项目的共同资助。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/a7188f8a-092a-42d3-b51b-623256420928.jpg" title=" W020180807411280688274.jpg" / /p p br/ /p

据九州大学官网报道，该校山崎仁丈教授等开发出了能预测质子传导性电解质材料的人工智能(AI)模型，然后仅通过一次实验就发现了较高性能的新型质子导电性电解质。这是将实验研究和数据科学相互融合基础上获得的一项成果。　　该团队一直致力于固体氧化物燃料电池（SOFC）的电解质材料研究，并将目标聚焦于在350—450℃下工作的质子导电性钙钛矿氧化物。以往他们已了解到要使金属氧化物表达出质子导电性，必须将该构成物质的一部分元素置换为受主元素，以形成δ氧气缺陷，从而引发质子导入反应。此次研究中，研究小组以置换受主元素的钙钛矿氧化物为对象，合成22种钙钛矿氧化物并收集了高精度的质子浓度数据，结合从其他论文中收集的数据，形成了65种钙钛矿氧化物的761个数据，并交给AI进行学习。然后通过变换化合物成分组合，预测了8613种材料的特性，形成材料特性“地图”，根据“地图”指引即通过实验一次合成质子导电性能较高的锶、锡、氧化钪化合物SrSn0.8Sc0.2O3-δ。相关论文在线发表于美国化学会杂志《ACS Energy Letters》。

燃料电池作为一种利用氢气或醇类的发电设备，通过电化学反应将氢气或醇类的化学能直接转化为电能，不受卡诺循环（Carnot cycle）的限制，具有高效和清洁的特点，在新能源领域受到广泛的关注，并在航空航天、运载交通和便携移动设备中具有良好的应用前景。 燃料电池按照电解质和工作温度的不同，可以分为：质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cells，PEMFC）、固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell，SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（Molten carbonate fuel cell，MCFC）、磷酸盐燃料电池（Phosphoric fuel cell，PAFC）和碱性燃料电池（Alkaline fuel cell，AFC）等。其中，PEMFC被看作是新能源车辆领域中具有发展前景的动力源。图1 燃料电池的分类及技术状态 PEMFC的发展可以追溯到20世纪60年代，美国国家航空航天局（NASA）委托美国通用电器公司（GE）研制载人航天器的电池系统。但受当时技术的限制，PEMFC采用的聚苯乙烯磺酸膜在服役时易于降解，导致电池寿命很短。GE随后将电池的电解质膜更换为杜邦公司（Du Pont）的全氟磺酸膜（Nafion）部分解决了上述问题，但是阿波罗（Appollo）登月飞船却搭载了另一类燃料电池——AFC。受此挫折之后，PEMFC技术的研发一直处于停滞状态。 直到 1983年，加拿大巴拉德动力公司（Ballard Power System）在加拿大国防部资助下重启 PEMFC的研发。随着材料科学和催化技术的发展，PEMFC技术取得了重大突破。铂/碳催化剂取代纯铂黑，并且实现了电极的立体化，即阴极、阳极和膜三合一组成膜电极组件（Membrane electrode assembly，MEA），降低了电极电阻，增加了铂的利用率。20世纪90年代以后，电化学催化还原法和溅射法等薄膜电极的制备技术进一步发展，使膜电极铂载量大幅降低。性能的提升和成本的下降也促使 PEMFC逐渐从军用转为民用图2 燃料电池汽车历史 质子交换膜燃料电池（PEMFC）由阳极、质子交换膜、阴极组成，利用水电解的逆反应，连续地将氢气和氧气通过化学反应直接转化为电力，并且可以通过多个串联来满足电压需求。 PEMFC发电的基本原理：氢气进入燃料电池的阳极流道，氢分子在阳极催化剂的作用下达到 60℃左右后开始被离解成为氢质子和电子，氢质子穿过燃料电池的质子交换膜向阴极方向运动，因电子无法穿过质子交换膜，所以通过另一种电导体流向阴极；在燃料电池的阴极流道中通入氧气（空气），氧气在阴极催化剂作用下离解成氧原子，与通过外部电导体流向阴极的电子和穿过质子交换膜的氢质子结合生成纯净水，完成电化学反应。图3 质子交换膜燃料电池（PEMFC）工作原理 膜电极（Membrane Electrode Assembly, MEA）是燃料电池发电的关键核心部件。膜电极由质子交换膜（PEM）、膜两侧的催化层（CL）和气体扩散层（GDL）组成，燃料电池的电化学反应发生在膜电极中。质子交换膜的功能是传递质子，同时隔离燃料与氧化剂。目前常见的膜材料是全氟磺酸质子交换膜，代表厂家Gore公司的Gore Select增强型质子交换膜、杜邦公司的Nafion系列。 催化剂主要控制电极上氢和氧的反应过程，是影响电池活化极化的主要因素。目前氢燃料电池的催化剂主要为三个大类：铂（Pt）催化剂、低铂催化剂和非铂催化剂。Pt作为催化剂可以吸附氢气分子促成离解，是目前需要商用的；但Pt稀缺性强，我国储量也不丰富，减少铂基催化剂用量是降低燃料电池系统商用成本的重要途径。 气体扩散层的主要作用是支撑催化层，传递反应气体与产物，并传导电流。基材通常为多孔导电的材质，如炭纸、炭布，且用PTFE等进行憎水处理构成气体通道。目前市场上商业化的气体扩散层基材供应商主要包括日本Toray、德国SGL与Freudenberg、加拿大Ballard等。 三位一体检测系统是 Apreo 2 扫描电镜独特的镜筒内检测系统。它由三个探测器组成：两个极靴内探测器（T1、T2）和一个 镜筒内探测器（T3）。这一独特的系统可提供燃料电池膜电极MEA成分、形貌和表面特征等不同层次的详细信息。 图4 赛默飞电镜及三位一体检测系统示意图图5 膜电极MEA示意图对其对应的显微结构 MEA的结构设计和制备工艺技术是燃料电池研究的关键技术，它决定了燃料电池的工作性能。 另外，质子交换膜PEM是燃料电池的核心部件。它的性能高度依赖于燃料电池电堆的堆叠和系统设计，尤其是PEM所经受的工作条件。这项看似微小的技术却是关键所在。燃料电池在实际应用环境中的耐久性是另一个关键性能因素。根据美国能源部的规定，在实际环境中行驶的条件下，燃料电池使用寿命应达到约5,000小时。为了达到这些目标，PEM设计必须考虑两种类型的耐久性，机械耐久性和化学耐久性。 机械耐久性：工作过程中的相对湿度循环会导致PEM的机械性能衰减。相对湿度的升高和降低会引起PEM膨胀和收缩，从而导致MEA中出现裂纹和孔洞。久而久之，这会造成气体渗透增加以及效率损失，并导致燃料电池电堆发生灾难性故障。通常，未经增强的PEM会通过增加厚度来提升耐久性，导致电导率降低，因此功率密度也更低。业内已广泛认可，化学稳定性优异的ePTFE增强型质子交换膜（全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂，三明治结构）可显著减少这种面内膨胀，提高RH循环耐久性，并延长电池电堆的使用寿命。图6 膜电极的横截面显微结构图，ePTFE增强型质子交换膜（全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂） 化学耐久性: 燃料电池需要在恶劣的化学环境中工作。燃料电池工作过程中产生的有害自由基会与离子聚合物 (全氟磺酸树脂是一种离子聚合物)发生反应，造成离子聚合物性能下降,这种性能衰减会造成燃料电池性能的持续下降，增加气体渗透，并导致PEM和燃料电池失效。PEM的化学耐久性不仅受PEM的自身属性影响，还受PEM的工作环境影响。减少PEM厚度有助于改善高温下的性能。因此，对不同结构层厚度的准确测量，就非常重要。 催化层中的催化组分为催化剂，目前Pt/C载体型催化剂是PEMFC常用的催化剂，由纳米级的Pt颗粒（3-5nm）和支撑这些Pt 颗粒的大比表面积活性炭（20-30nm）构成。质子交换膜燃料电池商业化进程中的主要阻碍之一是价格高昂的贵金属催化剂，从而大量的研究工作集中于开发新型催化剂以降低铂载量和增强催化剂的耐久性。催化剂的合成方法决定催化剂的结构、表面形貌和粒径分布等，这也将直接影响催化剂的性能。图7 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm：（左图）T1探测器检测，（右图）T3探测器检测图8 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm：VeriosTLD 探测器检测 50万倍和150万倍（底片显示） PEMFC的催化层是由各种不同尺度的颗粒和孔组成的，其内部的物理化学过程十分复杂，包括电化学反应、电子的迁移、氢气和氧气的扩散、质子的迁移和扩散，还有水的迁移、扩散、渗透、蒸发和液化，这一切的实现都离不开催化层的微孔结构。 催化层是由黏结剂( 如Nafion 或PTFE) 黏结起来的 Pt /C 颗粒的团聚体组成的，各颗粒之间有许多的微孔。Watanabe 等将催化层内的孔分为两大类: 一类是颗粒团聚体内部各颗粒之间较小的空隙，被称为主孔（孔径小于100nm的孔属于主孔） 另一类则是各颗粒团聚体之间的空隙，被称为次孔（大于100nm 的孔属于次孔）1。催化层内的电催化反应主要发生在主孔内，而作为黏结剂的PTFE更容易进入次孔，次孔是气体和水传输的主要通道。 备注1：Shin 等实验发现，催化层中只有孔径在70nm 以下的孔才不会被聚合物阻塞住，表明其主、次孔的分界为 70nm；Uchida 等认为主、次孔孔径分界为 40nm，由于全氟磺酸树脂和PTFE-C只会存在于次孔中。 催化层的结构，主要指的就是其微孔结构，由于主孔和次孔的不同作用，不同的微孔总容量和主、次孔容量比将导致迥异的电池性能。根据主、次孔理论，主孔较多时，可增加活化反应位，有利于减少催化层内的活化损失 次孔较多时，有利于质量传输，可减少质量传输损失。因此，维持足够数量的孔隙率和较好的主、次孔比例成为了研究催化层结构优化所要关注的重点。赛默飞电镜的孔径分布软件可满足此需求。图9 催化层结构孔隙率检测 目前，大多数 MEA 的催化层都是由一定比例的电催化剂( 如 Pt /C) 和 Nafion 组成。在常用 MEA中Nafion 在催化层中的作用有以下 3点: ( 1) 将电化学反应活性区扩大延伸至催化层内部，并有效传导质子 ( 2)黏结作用，保持催化层的机械稳定性 ( 3) Nafion上的亲水基团有保湿作用，防止膜脱水。 尽管在催化层中加入一定量的 Nafion 能有效提高催化剂的利用率，但是催化层中 Nafion含量若过多，不仅会大量覆盖 Pt /C 颗粒，阻碍电子传导，还可能阻塞催化层内部的微型孔，导致内部水和反应气体的传输通道受阻，这样会大大减弱电池的性能，尤其是在高电流密度时的性能。因此关于催化层中 Nafion 与催化剂的比例问题，以及如何识别三相1，一直受到研究者们的广泛关注。 备注1：在PEMFC中，位于三相区（3-phase region）的Pt颗粒会参与反应，通常三相区表示载体C、催化剂Pt、离聚物（Ionomer，如全氟磺酸）图10 催化层离聚物与三相反应区。 Apreo 2可以快速识别离聚物/C、Pt/C及三相区 PEMFC的普及和商业化目前还受电池性能和价格的影响，MEA催化层结构的不断改善也是PEMFC 实现商业化的有效途径之一。参考资料1.Warshay M, Prokopius PR. The fuel cell in space: yesterday, today and tomorrow [J]. Journal of Power Sources, 1990, 29: 193-200.2.Steele BCH, Heinzel A. Materials for fuel-cell technologies [J]. Nature, 2001, 414(6861):3.Sharaf OZ, Orhan MF. An overview of fuel cell technology: fundamentals and applications [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 32: 810-853.4.苏凯华. 新型质子交换膜燃料电池催化层结构及其性能研究 [D]. 上海: 上海交通大学, 2015.5. 王诚, 王树博, 张剑波, 等. 车用质子交换膜燃料电池材料部件 [J]. 化学进展, 20156. 汪嘉澍, 潘国顺, 郭丹. 质子交换膜燃料电池膜电极组催化层结构 [J]. 化学进展, 2012, 24(10): 1906-19137. Kim K H, Lee K Y, Kim H J, et al. The effects of Nafion® ionomer content in PEMFC MEAs prepared by a catalyst-coated membrane (CCM) spraying method[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35(5): 2119-2126.8. Uchida M, Aoyama Y, Eda N, et al. Investigation of themicrostructure in the catalyst layer and effects of both perfluorosulfonate ionomer and PTFE‐loaded carbon on the catalyst layer of polymer electrolyte fuel cells[J]. 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可实现对痕量有机和无机化合物的同时监测 　　近期，中国科学院合肥物质科学研究院医学物理中心光谱质谱研究室在线质谱检测新原理、新方法研究取得进展，发展的质子提取反应质谱(Proton Extraction Reaction Mass Spectrometry, PER-MS)新技术，实现了对痕量有机和无机化合物的同时监测。此项研究工作发表在《质谱国际杂志》(International Journal of Mass Spectrometry)上。 　　长期以来，以质子转移反应质谱(PTR-MS)为代表的先进在线质谱技术，在环境、生物、医疗健康、公共安全等领域发挥着重要作用，为痕量挥发性有机物(VOC)的快速定量检测提供了高灵敏技术手段。PTR-MS的工作原理是通过反应离子H3O+与被测物质VOC之间的质子转移反应，将VOC转化为(VOC)H+，从而实现VOC的离子化和后续的质谱探测。早在2008年，光谱质谱研究室科研人员研制了我国首台PTR-MS仪器，并在国际上率先将该技术用于炸药、医疗器械溶剂/杀菌剂残留以及易制毒品的快速检测，研究室储焰南研究员受邀编写了Mass Spectrometry Handbook(John Wiley & Sons, 2012)中的PTR-MS章节。但是，由于H3O+与无机化合物几乎不发生反应，因此，以H3O+为反应离子的PTR-MS技术检测不了无机化合物。 　　为了解决这个问题，光谱质谱研究室科研人员另辟新径，成功制备了负离子OH-，利用反应离子OH-与VOC之间的质子反方向转移反应，即质子提取反应(PER)，将被测物质VOC转化为(VOC-H)-，从而实现VOC的离子化和后续的质谱探测 重要的是，OH-可以与无机化合物例如CO2发生反应，将无机物转化为离子例如CO2OH-。因此，新发展的以OH-作为反应离子的质子提取反应质谱PER-MS，不但能检测有机物，而且也可以检测无机物。 　　该项研究提出的PER-MS技术，不但丰富了在线质谱内容，而且也为痕量有机/无机物的同时检测，提供了一种新手段。相关技术已经申报了国家发明专利。 质子提取反应质谱(PER-MS)原理示意图

世界首台百兆电子伏紧凑型质子回旋加速器首次出束现场。 　　调束指令发出，低能量的负氢离子在电场和磁场的作用下不断旋转并加速，在达到百兆电子伏后并引出时，荧光靶上出现一道蓝色的光斑。中核集团中国原子能科学研究院自主研发的世界首台100MeV(兆电子伏)质子回旋加速器4日首次调试出束，标志着该院承建的国家重点科技工程&mdash &mdash HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施建成，也标志该工程重大里程碑节点的实现。这将使我国跻身少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家。 　　ＨＩ－１３串列加速器是我国上世纪８０年代初从美国引进的唯一一台大型静电式串列加速器，曾为我国核物理基础研究、核技术应用开发等发挥了重要作用。为适应国内外科学技术发展形势，构筑我国加速器装置先进试验平台，２００３年７月，ＨＩ－１３串列加速器升级工程经原国防科工委批准立项。工程建成后将在已有串列加速器实验室的基础上，逐步形成一器多用、多器合用、多领域、多学科的科学研究平台，填补我国中能强流质子回旋加速器、高分辨同位素分离器和超导重离子直线加速器的空白，达到目前国际同类装置的先进水平，使我国成为少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家之一。 此次建成的１００兆电子伏质子回旋加速器直径６．１６米，是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，也是我国目前自主创新、自行研制的能量最高的质子回旋加速器。它的研制成功，表明我国掌握了特大型超精密磁工艺技术、大功率高稳定度高频技术、大抽速低温真空技术等一批质子回旋加速器核心技术，取得了一系列创新性成果。 据介绍，加速器是核科学研究的重要平台，ＨＩ－１３串列加速器升级工程建成后，将广泛应用于核科学技术、核物理、材料科学、生命科学等基础研究和能源、医疗健康等核技术应用研究。 中国原子能科学研究院是我国加速器起步和发展的摇篮，１９５８年，我国第一台回旋加速器在这里建成，开创了我国原子能事业的新时代。６０多年来，原子能院引进、开发了各种能量和类型的加速器３０多台，为我国低能核物理实验、&ldquo 两弹一星&rdquo 的研究、国民经济发展等做出了重要贡献。

p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　SLAC和斯坦福大学的研究人员正在开发新的基于加速器的技术，旨在将癌症放射治疗的速度加快数百倍，并使相关医疗设备更紧凑。图片来源：SLAC国家加速器实验室 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ce520f24-9bf8-4337-959d-3052ed4fbe8d.jpg" title=" changlj8c11_b.jpg" alt=" changlj8c11_b.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em " span style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　“高冷”的高能物理和恼人的肿瘤细胞，貌似风马牛不相及，但美国科学家目前正在研发的基于加速器的新技术，有望将癌症放射治疗的持续时间从几分钟缩短到不足一秒，来减少癌症放疗的副作用。为高能物理学开发的技术被植入未来的紧凑型医疗设备之后，将帮助患者更容易接受放射治疗。 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　 span style=" font-size: 18px " strong 眨眼间杀死肿瘤 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　据美国每日科学网站近日报道，美国能源部下属的SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的团队目前正在进行两个项目，开发可能的肿瘤治疗方法：其中一个项目利用X射线 另一个利用质子。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　这两个项目背后的设想都是以极快的速度轰击癌细胞，速度之快使器官和其他组织在受到轰击的期间来不及移动，这将降低放射线击中并损害肿瘤周围健康组织的可能性，使放疗更精准。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　斯坦福大学医学院放射肿瘤学副教授比利· 卢(音)说：“眨眼间就把一次治疗的全部放射剂量都投放完，这将是控制器官和组织运动的终极方法。与我们今天所使用的方法相比是一个重大进步。” /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　SLAC实验室粒子物理学和天体物理学教授萨米· 坦塔维与卢合作进行了上述两个项目的研究。他说：“为了足够有效地投放高强度射线，我们需要先进数百倍的加速器系统。我们得到的资金将帮助我们建造这些设施。” /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　 strong span style=" font-size: 18px " 　X射线快闪投放系统 /span /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　其中，名为PHASER的项目将开发一个X射线快闪投放系统。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　在目前研究人员开发出的医疗装置中，电子飞过约1米长的管状加速器结构，并从一个在同一时间和同一方向上穿过该加速管的射频场中获得能量。电子的能量随后被转化成X射线。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　在过去几年里，PHASER项目团队已经开发并测试了采用特殊形状并以新方法将射频场送入加速管内的加速器原型机。在模拟中，这些部件已经表现出了预期的性能，将为以紧凑尺寸实现更强大功能的加速器设计铺平道路。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　SLAC实验室粒子物理学和天体物理学教授萨米· 坦塔维说：“下一步，我们将建造这种加速器，并测试这项技术的风险。该技术在3年到5年内可能形成第一台可以最终用于临床试验的实际装置。” /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　斯坦福大学放射肿瘤 /p p “高冷”的高能物理有望秒杀肿瘤 /p p 新加速器技术能减少癌症放疗副作用 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 学系将在明年为这些项目提供约100万美元的资助，由卢和坦塔维共同领导的PHASER部门旨在将PHASER概念转变为功能性设备。 br/ /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　 span style=" font-size: 18px " strong 　更健康的质子投放系统 /strong /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　从本质上来说，质子对健康组织的危害要小于X射线，因为它们把杀死肿瘤的能量存放在人体内体积更小的空间内。不过，质子疗法需要大型设施对质子进行加速并调整它们的能量 还需要使用重达数百吨的磁体，在患者身体周围移动，以便把质子束引向目标。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　SLAC的科学家称，他们希望采用创新方法来操纵质子束，使未来的设备更简单、更紧凑、更快。这一目标可能很快就会“梦想照进现实”，因为美国能源部资助了170万美元，用于未来三年开发该技术。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　卢和坦塔维等人表示：“我们现在可以继续设计、制造和测试类似于PHASER项目中的加速器结构，该结构将能控制质子束、调节能量并实时提供高辐射剂量。” /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　除了让癌症治疗更加精准，放射物的快速投放还有其他好处。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　卢解释道：“我们已经在实验鼠身上看到，当我们非常迅速地投放放射剂量时，健康细胞受到的损伤较小，但杀死肿瘤的效果与暴露时间较长的常规疗法相当，甚至会更好一些。如果同样的结果也出现在人类身上，那将成为放射治疗领域的一个全新模式。” /p p style=" text-align: justify line-height: 1.5em " 　　此外，该项目的另一个关键目标是使全世界的患者更容易接受放射治疗。斯坦福大学医学院放射肿瘤学副教授比利· 卢说：“如今，世界各地数百万患者无法接受癌症治疗，只能接受保守疗法，希望我们的工作能为更多患者提供最好的治疗。” /p p br/ /p

p 　　据物理学家组织网近日报道，英国研究人员精确测量出了质子半径：0.833飞米，向解决过去10年来一直困扰物理学家的质子半径之谜迈出了关键一步。解决这一谜团对理解物理定律意义重大，比如描述光和物质如何相互作用的量子电动力学理论。 /p p 　　科学家们原以为他们知道质子的大小，但2010年，一个物理学家团队测量到质子半径比预期小4%，这让他们困惑不已。至此，研究人员就一直在努力解决这两个质子半径值不一样的难题，这也是当今基础物理学界一个重要的未解之谜。 /p p 　　此前测量质子半径使用普通的氢，2010年科学家首次使用μ介子氢来确定质子大小。当时，他们研究了一种奇特的原子——其中电子被一个μ介子(电子较重的“表亲”)取代。2017年，科学家使用氢气测得的结果与2010年测得的结果一致 而2018年一项同样使用氢气的实验获得的结果则与2010年前的数值相当。 /p p 　　在最新研究中，约克大学科学学院的研究人员提出了一种基于电子的新测量方法，来测量质子的正电荷延伸了多远。他们利用自己开发的频偏分离振荡场(FOSOF)技术进行了高精度测量。他们在测量中使用了一束快速氢原子束(由质子通过分子氢气靶产生)，新方法使他们能够对质子半径进行基于μ介子的测量，与2010年的测量结果相当。 /p p 　　本次测量得到的质子半径为0.833飞米，不到万亿分之一毫米，比2010年前普遍认为的半径值约小5%。研究负责人、物理与天文学系的埃里克· 海瑟尔斯教授说：“确定质子大小所需的精确度，让本次测量成为我们实验室尝试过的最困难的一次。经过8年研究，我们终于做到了。” /p

11月30日，据《科学》报道，美国佛罗里达州立大学原子物理学家Edmund Myers和David Fink将两个离子限制在一个电磁陷阱中，让它们连续转动数周，并以极高的精度比较它们的质量。随后，他们得出了迄今为止最精确的质子质量估值：1.007276466574±10-12 amu（原子质量单位）。这串数字可能帮助科学家寻找到新的力。相关研究结果发表于《物理评论快报》。　　为确定轻原子核（如质子）质量，科学家运用物理学方法，将质子这样的带电粒子垂直射入磁场，磁场会将其推向一边，这样质子就会以显示粒子质量的频率旋转。在实践中，为了提高测量精度，物理学家通过比较两种不同粒子的频率以测量它们的质量比。　　例如，在2020年，Myers和Fink测量了氘核（由一个质子和一个中子组成的原子核）和一个电离氢分子（由两个化学结合的质子组成）的质量比。这两个粒子具有相同的电荷和几乎相等的质量，所以它们以几乎相同的频率运行，增加了测量的精度。　　为了使氘核和氢离子在相同的条件下运行，Myers和Fink把它们放在同一个电磁陷阱中，并持续数周。他们将其中一个放置在一个直径4毫米的大轨道上，另一个在陷阱中心40微米的轨道上旋转，每10分钟交换一次。然而，即使是这种技术也不足以确保两个粒子的测量结果是完全可比的。Myers说：“在这10分钟内，磁场会发生变化。”　　现在，Myers和Fink已经解决了这个问题。他们重现了麻省理工学院20年前开发的技术，同时旋转氘核和陷阱中心的氢离子。研究人员将离子频率的精度提高了4倍，利用一些理论结果，他们能够确定氘核与质子的质量比为万亿分之四点五。　　最后，为了估计质子的质量，Myers和Fink将他们的测量比率与德国马克斯普朗克核物理研究所去年发表的一项对氘核质量极其精确的测量结果相结合。新的质子质量估计的不确定性是国际科学理事会数据委员会官方平均值的1/5。　　然而，该结果还不能为质子质量设定一个新的值。Myers和Fink利用电子束从氢分子中撞击出一个电子，从而产生了被捕获的氢离子。这个剧烈的过程使离子带着内部能量振动和旋转。根据量子力学，离子的振动能量或转动能量的量是离散的。当离子每次辐射出振动能量时，实验者可以观察到它的质量在下降。但为了估计它每一步的转动能是多少，Myers和Fink依赖于理论的推论，这带来了一些不确定性。　　未参与该研究的中央密歇根大学核物理学家Matthew Redshaw说，即使存在一些不确定性，但数据表明，他们估计的质子质量已经是迄今最精确的值。　　荷兰阿姆斯特丹自由大学原子和分子物理学家Jeroen Koelemeij介绍，其团队正在使用激光创造和捕获已知振动和旋转状态下的氢离子。这项技术可能会与Myers和Fink的方法相结合，以减少不确定性。

p style=" text-indent: 2em " 由中国科学家自主研制的最紧凑型超导回旋质子治疗系统加速器近日顺利引出200MeV的质子束流，实现高能量级超导回旋加速器技术的关键突破，标志着国产最紧凑型超导回旋质子加速器研制成功。 /p p style=" text-indent: 2em " 据介绍，合肥质子治疗系统研发团队依靠自主创新日夜攻关，研制成功该加速器，相比较国际上同类装置，其超导磁体电流密度是国内外同类装置磁体水平的3倍；静电电场达到170kV/cm国际最高应用水平；加速器实现3.0T最高场强；直径缩小25%，仅2.2m，重量降低50%，总重不超过50t。这是目前世界上最紧凑型的质子加速器，具有体积更小、重量更轻、耗能更低、精度更高、能量切换更快的显著特点。 /p p style=" text-indent: 2em " 科研人员依托合肥综合性国家科学中心创新平台，在建设运行国家重大科技基础设施中凝炼关键技术，加速推动大科学装置衍生技术的落地生根，将聚变大科学工程项目中的超导、磁体、低温等大科学工程衍生技术应用于我国大健康产业发展和高端医疗装备产业。 /p p style=" text-indent: 2em " 质子治疗是国际上先进的治疗肿瘤方法，合肥质子治疗系统研发团队正在加快建设国产紧凑型超导回旋质子系统，期望未来在合肥建成世界一流水平的离子医学中心，实现超导质子系统的国产化和产业化。 /p p br/ /p