中国科学技术大学核医学物理研究所
核医学物理研究所(https://inmp.ustc.edu.cn/) 是中国科学技术大学核科学技术院为推动交叉学科建设和培养“新工科、新医学”人才而成立于2020年10月份的研究机构,由核学院徐榭教授担任所长,是学校在医学物理领域的交叉学科双一流学科建设的负责单位,涉及核学院及附属第一医院的三个科室(核医学科,放疗科、影像科)和离子医学中心的共约40多位老师和临床科研人员,以及30多位研究生(如图所示)。
自从X射线的发现以来,核技术在医学领域的应用已有一百多年的历史。与核武器和核能源相比,核技术的医学应用得到了世界各国的广泛推广,目前已经是临床放射治疗和医学诊断不可缺少的核心部分。同时,世界上有关放射治疗和医学影像的科研和产业化极其活跃,各科技和工业大国(美国,日本,德国,英国等)均投入相当可观的资源支持本国该领域的科研和人才培养。
“医学物理(Medical Physics)”已经发展成为一个把物理学的概念和方法应用于人类疾病的诊断和治疗(亦即,物理学与医学实践相结合)的一门独立的学科。医学物理学科包括放疗物理 (Therapeutic Radiological Physics)、诊断影像物理(Diagnostic Imaging Physics)、核医学物理(Medical Nuclear Physics),医学保健物理(Medical Health Physics)四个分支。
癌症一直以来都是威胁人类健康和生命的顽疾。世界卫生组织最新发布的《世界癌症报告》显示,截止2012年约有1410万病例,因癌症死亡人数约820万。其中,中国新发癌症病例数约占全世界的20%,癌症死亡人数约占全世界的25%。放射治疗作为一种物理疗法,经历了一百多年的历史,与手术和化学药物治疗成为目前肿瘤治疗的三大主要手段。常规射线如X射线、γ射线等的放射治疗目前已经开发出三维适形、逆向调强、图像引导和自适应等多种先进治疗技术。但由于多种原因,包括固有物理特性的不足、剂量学误差、辐射生物学与治疗计划的脱轨等,肿瘤放射治疗疗效的进一步提高受到了限制,常规射线放射治疗的发展似乎已经进入一个瓶颈阶段。在这种前提下,在肿瘤放射治疗中具有潜在物理学、生物学以及临床优势的质子和重离子束的出现,为放射治疗进一步的发展提供了一个广阔的空间。早在1946年Wilson就提出用重离子和质子的物理特性来治疗肿瘤。世界上凡拥有大型重离子加速器的国家都倾注了大量的人力和物力,进行质子和重离子治疗装置的建造和治疗技术基础及临床应用研究。
随着我国过去20年来的高速经济发展,人民大众对现代化医院的需求日益增强。中国发展质子和重离子放射治疗已经进入了一个全新的阶段。但是,我国目前在加速器设计(特别是治疗头部)、设备制造工艺、治疗计划软件系统、临床治疗效果、医院管理(投资)和设备维护、以及医学物理人才等方面还面临许多不可忽视的挑战。研究所的任务包括医学物理人才的培养。中科大毕业的学生中已经在国内很多医院担任医学物理师。在美国等发达国家和地区,物理师和放疗医生的比例约为1:1,而我国目前医学物理领域的人才比较匮乏,在中国2006年的统计仅有1181位物理师,与放疗医生的比例仅为1:4。按照我国人口计算,未来我国需要医学物理师1万多人,而目前只有1000余人,且在岗的医学物理人员知识结构不合理,其中大学本科毕业以上的只占60%左右。我国质子/重离子医院的发展会进一步增加对高质量医学物理师的需求。
研究所计划用5-10年的时间建立一个具有中国科大特色的、世界一流水平的核医学物理和工程人才培养基地,集科学研究、工程设计、临床医学、人才培养和产业化为一体,为我们医学物理事业的发展做出重要的贡献。