? ? ? ?根據世界衛生組織(WHO)公布的數據顯示，癌癥已成為現代人類最大的致死原因。在中國，每10秒就有1人被診斷患有癌癥，癌癥死亡率超過 50%。?
? ? ? ?目前針對癌癥常規的治療方法有3種：通過手術直接切除腫瘤；通過化療，即注射藥物殺死腫瘤細胞；通過放射治療殺死腫瘤細胞。根據病情的不同，約70%的癌癥病患應當接受放射治療，而在放射治療過程中，大約90%的情況下需要用到一種叫做醫用電子直線加速器(LINAC，簡稱醫用加速器)的設備。?
? ? ? ?醫用加速器的原理簡單來說，是加速器通過電場將電子加速，電子擊中鎢靶后其能量轉換為高能X射線，就是所謂的高能光子，高能光子穿透力強，可用于治療人體組織中深處的腫瘤。在此過程中，高能光子的能量可以破壞細胞染色體，使細胞停止生長。由于癌細胞生長和分裂的速度更快，因此比人體正常組織對射線更敏感。問題的關鍵在于，放射治療中既要保證足夠的射線劑量能夠殺死腫瘤，又不能因放射過量對人體的正常組織造成損傷，產生副作用。?
? ? ? ?對于實驗室研究來說，加速器只是參考輻射源，研究的關鍵在于輻射量值的測量。由于人體70%由水組成，因此放射治療的處方劑量是水吸收劑量，也就是單位質量的水所吸收的能量。研制水量熱計，能夠對水吸收劑量進行測量。?
? ? ? ?水量熱計的原理是測量加速器產生的高能X射線在水中形成的溫度上升，原理并不復雜，實現高精確度的測量卻是很大的挑戰，由于需要測量的溫度變化極小，要求實現精準的溫度測量，并控制環境溫度和噪聲。另外在X射線的輻射與水的相互作用過程中，并不是全部能量都轉換成了溫度的上升，會有部分熱量損耗。?
? ? ? ?目前我國的研究成果已達到不確定度為0.35%，國際公認的放療臨床要求腫瘤部位劑量測量不確定度為低于5%，在這兩個數字之間，還要考慮人的呼吸、心臟的跳動、在治療床上所處的位置，以及操作設備的物理師如何執行放療計劃等許多因素。?
? ? ? ?隨著放療技術的不斷發展，醫院的放療物理師，需要像雕刻師一樣，能夠把看不見的射線聚焦，將腫瘤的三維形狀雕刻出來。所以，放療研究的下一步需要提供三維劑量的量值溯源，并驗證治療計劃，以確保更好的治療效果。?
? ? ? ?另外，一些新型放療設備正在啟用，比如質子、重離子治療。質子治療這種新興技術的最大優勢在于“定點爆破”。普通醫用加速器產生的X射線，雖然能夠殺死腫瘤細胞，但X射線的強穿透性對其所穿過的正常人體組織可能造成損傷。質子光束卻能在病人體內停留、并利用尖銳的光束峰殺死腫瘤細胞，就是所謂的“精準制導、定點爆破”，減少了輻射對于人體正常組織的損害,降低副作用。可想而知，這種治療技術對計量要求非常高，如果無法準確測量能量和劑量，就無法實現精準的腫瘤細胞定位，一旦錯誤地爆破了正常細胞，對人體的傷害更大。因此，質子、重離子等先進技術要求更高水平的計量技術。?
? ? ? ?因此，計量技術的不斷發展，能夠保障我國醫學診療的有效性和安全性，支撐大型醫療器械的國產化，為進一步實現精準醫療提供技術支撐。
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