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Apr 07, 2024

인도는 Linac 혁신에 주목하고 있습니다.

인도의 연구 과학자 및 엔지니어들은 방사선 치료 시스템의 비용을 낮추기 위해 다양한 분야의 연구를 추구하는 동시에 다목적 양성자에 대한 야심찬 R&D 노력을 확대하고 있습니다.

인도의 연구 과학자와 엔지니어들은 방사선 치료 시스템의 비용을 낮추기 위해 다양한 분야의 연구를 추구하는 동시에 다목적 양성자 가속기에 대한 야심찬 R&D 노력을 확대하고 있습니다. Amit Roy가 최신 진행 상황을 평가합니다.

2020년에 전 세계적으로 새로운 암 발병률 추정치는 1,900만 명 이상이었고, 이 질병으로 고통받는 사람들의 70% 이상이 저소득 및 중간 소득 국가에 거주하고 있습니다(JCO Global Oncology 2022 8 e2100358). 더욱이 2022년 2월 세계 암의 날에 발표된 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency)의 예측에 따르면 전 세계의 총 암 사망자 수는 향후 20년 동안 60% 증가하여 연간 1,600만 명에 달할 것으로 예상됩니다. 동일한 저소득 및 중간 소득 국가들이 확대의 직격탄을 맞고 있습니다. 인도는 2022년에 국내 암 발병률이 190만~200만 건에 이를 것으로 예상되는 등 의료 폭풍의 눈에 띄고 있으며, 이 부담도 시간이 지남에 따라 증가할 것으로 예상됩니다.

근본적으로 이는 인도의 공급(고품질 암 치료) 대 수요(암 발생률 증가)의 문제입니다. 특히 국가 차원에서 접근 가능하고 저렴한 방사선 치료 시설을 구축하는 것과 관련된 과제에 있어서는 그렇습니다. 현재 인도 전역에는 약 545개의 임상 방사선 치료 장치가 있습니다(180개의 60Co 기반 원격 치료 시스템 및 365개의 전자 선형 장치). 대부분의 e-linac은 상업용 제조업체에서 공급되며 이러한 시스템 중 50%는 개인 병원에 위치하므로 대부분의 인도 시민이 접근할 수 없습니다.

방사선 치료 비용을 낮추는 동시에 더 많은 암 환자에 대한 접근을 개방하기 위해 뭄바이의 SAMEER(Society for Applied Microwave Electronics Engineering and Research)는 수십 년 동안 e-linac의 기술 혁신에 우선 순위를 두었습니다. 중앙 정부의 전자 정보 기술부(MeitY라고도 함).

이와 관련된 사례 연구는 1980년대 후반에 암 치료를 위한 4 MeV e-linac에 대한 R&D 프로그램을 시작한 SAMEER의 의료 전자 부문입니다. 초기 결과: 전자 가속을 위해 개발된 S 밴드, 측면 결합 선형 선형(2.998 GHz에서 π/2 모드로 작동). 나중에 SAMEER 개발 팀은 Chandigarh의 Central Scientific Instruments Organisation 및 Chandigarh의 PGIMER(Post Graduate Institute of Medical Education and Research)와 협력하여 linac을 다른 핵심 하위 시스템과 통합했으며, 완성된 linac은 1991년에 PGIMER에서 의뢰를 받았습니다.

이 원래 기계는 Jeevan Jyoti-I라고 불렸습니다. SAMEER 엔지니어들은 계속해서 Jeevan Jyoti-I 테마에 세 가지 e-linac 변형을 추가로 구축했으며, 모든 장치는 병원에서 정식으로 시운전 및 운영되었습니다. 이후 인도 정부의 Jai Vigyan 계획에 따라 SAMEER는 6개의 방사선 치료 장치(6MV의 에너지 증가)를 추가로 건설하고 이러한 시스템을 병원에 설치했습니다. 2022년에 기계 한 대가 더 시운전될 예정입니다. 처음에는 SAMEER의 상업용 마이크로파 소스를 사용합니다(그러나 결국 국내에서 개발된 2.6MW 마그네트론으로 교체될 예정입니다).

인도 원자력부(DAE)는 국내 원자력 프로그램을 강화하기 위해 인도의 풍부한 천연 토륨 자원을 활용하는 동시에 고준위 핵 폐기물 처리와 의료용 방사성 동위원소의 대규모 생산을 위한 새로운 방법을 모색할 계획입니다. 암의 진단과 치료.

실질적으로 아임계 원자로 노심(토륨을 연료로 사용)과 고강도, 고에너지 양성자 가속기를 결합하여 형성된 차세대 원자로 설계인 소위 가속기 구동 아임계 원자로(ADSR)를 고려하십시오. 후자는 핵분열 과정을 유지하기 위해 풍부한 파쇄 중성자 빔을 생성합니다. 즉, 원자로를 중요하게 만들 필요 없이 토륨을 활성화합니다(즉, 양성자 빔을 끄면 원자로가 즉각적이고 안전하게 정지됩니다). ADSR 계획의 또 다른 이점은 폐기물의 상대적으로 짧은 반감기입니다.