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起于探索宇宙,现在攻克癌症——这个几吨重的庞然大物了解一下?
2019 . 3 . 11
 


它由紧密缠绕的铜线圈组成,是一种大功率巨型电磁铁,功率大约65千瓦。它可以将氢气加热到大约5000摄氏度,几乎和太阳表面一样热。它利用高温带来的能量将氢气转化为带负电的氢离子。

 

你很可能以为这是一种服务宇宙探索的神秘仪器。你的直觉,是正确的,但也不算完全正确。

 

这个巨型设备叫做“回旋加速器”,是粒子加速器的一种,由美国核物理学家厄斯特·欧·劳伦斯(Earnest O. Lawrence)在1932年发明,用以探索原子的结构。劳伦斯曾因为这个发明获得诺贝尔奖,今天科学家们也同样在使用这款机器的后续机型研究物质与宇宙本身。但同时,这款机器也在帮助医生研究癌症,实现精确诊断。

 

现代的回旋加速器有大约两个电话亭那么大,20吨重,工作机理与劳伦斯设计的类似。在将氢气加热,获得带负电的氢离子后,这些离子会在机器中央被提取出来,巨大的磁铁让它们旋转飞行,不断加速,直到线圈外部的离子可以达到光速的20%时为止。这些氢离子通常会撞到氧原子怀里,一些氧原子的中子被击飞。这些中子成为了氟-18的放射性同位素。由于氟-18具有轻度放射性,因此它必须安装在2米厚的特殊墙体结构中。

 

氟-18的半衰期不到2小时(放射量只需不到两小时就下降到原来一半,也就是说很快就会消失)。技术人员会使用另一种叫做FASTlab的特殊GE设备将氟-18与某种分子(如葡萄糖)做绑定。医生会接下来将这些绑定好的分子注入人体,监测其去向。

 

紧密铜线圈缠绕的回旋加速器

 

癌细胞增长需要大量能量,当带着氟-18的葡萄糖经过癌细胞附近时,癌症会将其葡萄糖吃掉。被同时吃掉的氟-18会发射伽马射线,被PET/CT观测到。在这些“标记“游走于全身之时,医生也就能实时观测病灶的新陈代谢。

 GE的FASTlab系统可以将氟-18与载体分子(如葡萄糖)结合,形成氟-18标记的葡萄糖

 

与诸如X光这样显示具体器官的“解剖影像”不同,PET/CT可以帮助医生以视觉化的方式感受细胞内部发生的一切,在癌症、神经学疾病以及其它重症时提供指导,甚至确定治疗效果。比如,如果肿瘤停止成长,那么它就不会吃掉那么多含放射性的葡萄糖,PET/CT影像就不会发亮。这对精确医疗、个性化诊疗十分重要。

 

医用回旋加速器的显著优势和发展潜力得到业内的一致认可。前不久,GE的回旋加速器业务也刚刚迎来了一个新的里程碑。韩国放射医学研究所(KIRAMS)安装了GE PETtrace800回旋加速器,它带有完整的放射性药物设备套装,是GE全球第400台回旋加速器

 

 

这台回旋加速器将用于正在建设的KIRAMS整合研究中心,用以癌症的诊断和治疗。 KIRAMS是韩国放射疗法诊断的领先机构。这台新的回旋加速器有望帮助KIRAMS在放射性药物以及癌症诊疗的研究与开发中取得进展。

 

GE 医疗位于瑞典乌普萨拉(Uppsala)的工厂是世界上最大的医疗行业回旋加速器制造商之一。GE 医疗通常每年会在全球安装20-25个回旋加速器,而今年预计将安装近30台回旋加速器,创下历史新纪录。

 

回旋加速器生于探索宇宙,现在却也用于治疗癌症——毕竟人体本身也是一个宇宙,探索人体和探索外太空一样有趣呢!

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起于探索宇宙,现在攻克癌症——这个几吨重的庞然大物了解一下?

它由紧密缠绕的铜线圈组成,是一种大功率巨型电磁铁,功率大约65千瓦。它可以将氢气加热到大约5000摄氏度,几乎和太阳表面一样热。它利用高温带来的能量将氢气转化为带负电的氢离子。

 

你很可能以为这是一种服务宇宙探索的神秘仪器。你的直觉,是正确的,但也不算完全正确。

 

这个巨型设备叫做“回旋加速器”,是粒子加速器的一种,由美国核物理学家厄斯特·欧·劳伦斯(Earnest O. Lawrence)在1932年发明,用以探索原子的结构。劳伦斯曾因为这个发明获得诺贝尔奖,今天科学家们也同样在使用这款机器的后续机型研究物质与宇宙本身。但同时,这款机器也在帮助医生研究癌症,实现精确诊断。

 

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