Центр Адронной терпии

Центр адронной терапии CNAO был открыт в 2011 году и стал одним из самых передовых центров для терапии с применением адронов. CNAO сочетает точную доставку дозы с высокой точностью позиционирования пациентов на основе стереоскопических рентгеновских изображений. Здесь используются сложные подходы в руководствующейся изображением корпускулярной терапии (IGPT) и новейшие технологии компьютерного зрения, чтобы повысить точность локализации цели и обеспечивают пациенту выравнивание с точностью 0,5 мм и более.

Что такое ионная терапия?

Во всем мире существует огромный интерес к адронной терапии, особенно к лечению с помощью протонов. К 2020 году ожидается, что будет почти 100 центров адронной терапии по всему миру, более чем 30 из них в Европе.

Лучевая терапия-это лечебное использование ионизирующей радиации для лечения рака. В обычной, широко распространенной сейчас лучевой терапии, пучки рентгеновских лучей (фотонов высокой энергии) производятся ускоренными электронами в ускорителях и потом направляются на пациента, чтобы уничтожить опухолевые клетки. Используя пучки, направленные с многих ракурсов, радиационные онкологи облучают опухоль, пытаясь не задеть и не повредить окружающие здоровые ткани.

Частицы, собранные в пучки, повреждают ДНК клеток ткани, в конечном счете вызывая их гибель. Из-за их пониженной способности к восстановлению ДНК, раковые клетки особенно уязвимы для атаки. К сожалению, некоторые дозы радиации всегда попадают в здоровые ткани. Это связано, в том числе, с особенностями проникновения и рассеяния рентгеновских лучей в теле человека. Если при облучении пучки создаются из тяжелых заряженных частиц, называемых адронами (протонов и других ионов, таких как углерод), лучевая терапия называется адронной терапией.

Сила адронной терапии заключается в уникальных свойствах этих частиц; они могут проникать в ткани с небольшим рассеянием и выделением максимальной энергии прямо перед остановкой. То есть, изменяя скорость адронных пучков, можно регулировать глубину их проникновения, при этом они мало повреждают ткани до остановки и почти не повреждают после. Это позволяет точно ограничить конкретные области, подлежащие облучению.

В то время как рентгеновские лучи теряют энергию медленно, по мере проникновения в ткани, адроны вкладывают почти всю свою энергию в острый пик – пик Брэгга – в самом конце их пути. Отсюда и адронные пучки производят большую дозу в опухоли, чем в здоровых тканях.

Пик Брэгга позволяет атаковать хорошо очерченные раковые области на глубине организма, которая может быть настроена путем регулировки энергии пучка частиц. Доза осаждения настолько острая, что разрабатываются новые технологии для лечения всей раковой цели; тонкий адронный луч - как карандаш ориентируется в зависимости от формы зоны, которую нужно обработать и покрыть в 3D, под контролем магнитов в сочетании с вариацией энергии. С этой техникой опухоли могут быть обработаны по всему обьему с точностью до 2-3 мм.

Остроконечной формы пик на графике рассеяния адронной энергии называемый пиком Брэгга, стал символом адронной терапии. Используя адроны, опухоль можно облучать при меньшем повреждении здоровых тканей, чем с рентгеновскими лучами.

История и перспективы развития

Идея применения протонов при лечении рака впервые была предложена в 1946 году Р.Уилсоном, который позже стал основателем и первым директором Национальной лаборатории им. Э. Ферми (Фермилаб) недалеко от Чикаго. Первые пациенты появляются в 1950-е годы. В конце 1970-х годов усовершенствования в ускорительной технике, в сочетании с достижениями в области медицинской визуализации и вычислений, сделали протонную терапию жизнеспособным вариантом для повседневного применения в медицинских целях.

Однако лишь в 1990-х годах, были созданы протонные центры в клинических условиях, первый из которых в Лома-Линда, США. В настоящее время около тридцати протонных центров находятся в эксплуатации или в строительстве по всему миру.

Следующий шаг в развитии адронной терапии - использование ионов углерода и других ионов. Они имеют ряд очевидных преимуществ даже над протонами в обеспечении локального контроля очень агрессивных опухолей и снижении острой и поздней токсичности, и тем самым позволяют повысить качество жизни во время выполнения процедур и в последствии.