日本量子科學技術研究開發機構（簡稱量研）與住友重機械工業（簡稱住友重機械）自2016年以來一直在爲新一代重粒子線癌症冶癒裝置「量子手術刀」開發核心技術，此次將目前採用碳離子束的重粒子線冶癒進一步升級，全球首次開發出了可利用氖、氧和氦等多種離子進行多離子冶癒的Multi ECR離子源（多離子源）。
常規的重粒子線冶癒裝置僅使用碳離子，而量子手術刀爲在進一步提高細胞殺傷效果的同時降低對作用，引進了根據腫瘤的惡性程度組合使用最佳離子束的多離子冶癒的方法。量研和住友重機械開發了量子手術刀入射器部分的多離子源，並將其設置在量研的重粒子線冶癒裝置（HIMAC）中。該離子源可以輸出從氦到氖的多種多價離子，同時還能在一分鐘内高速切換離子。另外，爲了能設置在醫院裏實施普及，透過採用永久磁鐵和半導體微波放大器，將尺寸等比縮小至常規型的五分之一，且無需維護。
圖2：在CT影像上顯示向胰腺癌單獨照射碳離子時（上圖）以及進行氦離子（He）、碳離子（C）和氧離子（O）等多離子照射時（下圖）的劑量分佈（左側）與LET分佈（右側）的類比結果（供圖：量子科學技術研究開發機構）
量研QST創新專案量子手術刀研究專案的白井敏之專案經理表示：「爲使量子手術刀儘快投入使用，預定從2023年開始建設專用廠房。多離子源是量子手術刀中最先完成的裝置，我們的目標是，以多離子源的成功開發爲契機，加速普及使用量子手術刀的重粒子線癌症冶癒。」
【詞注】
■重粒子線癌症冶癒：從體外向腫瘤精準照射加速至光速的約70％的碳離子束，以殺死癌細胞的冶癒方法，優點是，對耐輻射的癌症也有較高的冶癒效果，而且患者負擔小，冶癒時間短。
■ECR離子源：現有重粒子線癌症冶癒裝置的離子生成部使用的裝置，透過用強磁場封閉利用電子迴旋共振（ECR）現象獲得的高能電子並反復使用來電離中性原子。
原文：《科學新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
