日本量子科学技术研究开发机构（简称量研）与住友重机械工业（简称住友重机械）自2016年以来一直在为新一代重粒子线癌症治疗装置“量子手术刀”开发核心技术，此次将目前采用碳离子束的重粒子线治疗进一步升级，全球首次开发出了可利用氖、氧和氦等多种离子进行多离子治疗的Multi ECR离子源（多离子源）。
常规的重粒子线治疗装置仅使用碳离子，而量子手术刀为在进一步提高细胞杀伤效果的同时降低副作用，引进了根据肿瘤的恶性程度组合使用最佳离子束的多离子治疗的方法。量研和住友重机械开发了量子手术刀入射器部分的多离子源，并将其设置在量研的重粒子线治疗装置（HIMAC）中。该离子源可以输出从氦到氖的多种多价离子，同时还能在一分钟内高速切换离子。另外，为了能设置在医院里实现普及，通过采用永磁铁和半导体微波放大器，将尺寸缩小至常规型的五分之一，且无需维护。
图2：在CT图像上显示向胰腺癌单独照射碳离子时（上图）以及进行氦离子（He）、碳离子（C）和氧离子（O）等多离子照射时（下图）的剂量分布（左侧）与LET分布（右侧）的模拟结果（供图：量子科学技术研究开发机构）
量研QST创新项目量子手术刀研究项目的白井敏之项目经理表示：“为使量子手术刀尽快投入使用，预定从2023年开始建设专用厂房。多离子源是量子手术刀中最先完成的装置，我们的目标是，以多离子源的成功开发为契机，加速普及使用量子手术刀的重粒子线癌症治疗。”
【词注】
■重粒子线癌症治疗：从体外向肿瘤精准照射加速至光速的约70％的碳离子束，以杀死癌细胞的治疗方法，优点是，对耐辐射的癌症也有较高的治疗效果，而且患者负担小，治疗时间短。
■ECR离子源：现有重粒子线癌症治疗装置的离子生成部使用的装置，通过用强磁场封闭利用电子回旋共振（ECR）现象获得的高能电子并反复使用来电离中性原子。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
