在直径达26公里（16英里）的大型粒子加速器与精密细致的脑外科手术室之间，一项由欧洲核子研究中心物理学家开创性研发的粒子探测技术正在德国科学家手中发挥出令人瞩目的医疗价值，为脑肿瘤治疗带来了前所未有的精确度和安全性。
    面对头颈部肿瘤，常规疗法看似直接：精准施以特定化学药物或高强度辐射，即可有效摧毁癌细胞。然而，真正的挑战在于，在确保患者生命安全的同时，如何精确打击并消灭肿瘤。
    离子束疗法作为一种高效手段应运而生。将带电粒子加速至光速的四分之三，其穿透力足以深入一尺厚的活体组织，而传统方式是通过围绕肿瘤中心移动离子投射器，使肿瘤持续接受照射，同时尽量减少健康组织的暴露风险。
    然而，对于位于脑部的肿瘤，现有方法远非理想状态。离子束击中组织产生的二次辐射对邻近健康细胞构成严重威胁，可能导致记忆丧失、视神经损伤等不可逆问题。尽管X射线计算机断层扫描(CT)可提供肿瘤位置的精确图像，指导手术规划，但术前扫描结果往往因大脑在颅内微小位移的影响而不尽准确。
    针对这一难题，来自德国国家肿瘤疾病中心(NCT)、德国癌症研究中心(DKFZ)以及海德堡大学医院海德堡离子束治疗中心(HIT)的研究团队创新性地采用了捷克ADVACAM公司生产的新型成像设备，该设备内置欧洲核子研究中心研发的Timepix3像素探测器，成功弥补了上述不足。
    Timepix3专为半导体及充气探测器设计，是一款通用集成电路，能够快速获取稀疏检测数据，并输出高分辨率图像。借此优势，ADVACAM能利用离子束产生的二次辐射作为实时追踪标志，动态更新组织结构图。该公司卢卡什·马雷克(Lukáš Marek)表示：“我们的相机如同台球桌上的眼观六路者，捕捉每一次由病人身体散射出的带电粒子。当这些粒子的运动轨迹与基于CT图像预测的一致时，我们就能确定治疗目标的准确性；反之，则表明‘地图’已失效，需要重新制定治疗方案。”
    通过这种方式，科研人员旨在实现更针对性的肿瘤治疗，显著降低病患遭受的不必要的辐射剂量，同时能以更高强度的辐射精确打击肿瘤核心。当前阶段，探测器尚需在治疗中断时进行路径重规划，但研究后期计划将实现实时校正离子束路径的能力。
    Medipix合作组织发言人迈克尔·坎贝尔(Michael Campbell)指出：“当我们着手为大型强子对撞机开发像素探测器时，我们的唯一愿景是探测并记录每一个粒子的相互作用，助力物理学家揭示高能自然界的奥秘。如今，由多学科背景的Medipix合作团队共同研发出的Timepix探测器，已经跨越科学疆界，将其先进科技应用于未曾设想的新领域，这项脑肿瘤治疗应用便是绝佳例证。”
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