До речі, недавно, доповідаючи президенту Росії про кращих досягненнях російської науки, президент РАН Володимир Фортов почав саме з цього протонного прискорювача.
Відзначимо, що саме такі установки сьогодні вважаються, мабуть, найбільш оптимальним засобом боротьби з раком. Чому так приваблюють медиків протони? Справа в тому, що пучок цих частинок не б'є по здоровим клітинам, а значить, не завдає їм шкоди. Він стріляє точно в пухлину. (Вперше на це дивна властивість протона звернув увагу американський фізик Роберт Вілсон в далекому 1946 році. Мова йде про так званому "піку Брегга": більшу частину енергії протон віддає в самому кінці шляху. Якщо все точно розрахувати, то він зруйнує лише клітини пухлини. )
Сьогодні в різних країнах світу працюють 42 центру протонної терапії, проліковані 85 тисяч пацієнтів. Але у таких прискорювачів є серйозний мінус: це справжні монстри. Вони займають багатоповерхові будівлі, стоять не один мільйон доларів, їх обслуговує цілі команди співробітників. Додатковий антураж - потужні електростанції, холодильники, різні прилади і т. Д.
Як перетворити гігант в крихітку
Російський фізик Володимир Балакін зробив, здавалося б, неможливе: він перетворив гіганта в крихітку. Діаметр його установки всього кілька метрів, а весь комплекс уміщається в залі близько 100 кв. м одноповерхової будівлі. Тут немає ні підстанцій, ні холодильників, вся електроніка вміщується в невеликому шафі. Управляє прискорювачем одна людина.
За словами Балакіна, собівартість лікування на такому прискорювачі незначна: в середньому установка споживає 50 кВт на годину - це десятка два включених одночасно електрочайників, а витратний матеріал - стакан води в рік (для отримання водню). На найсучасніших прискорювачах пухлина опромінюється з 2-3 напрямків, а прискорювач Балакіна здатний впливати на хворе місце теоретично з 36, а на ділі - з нескінченного числа сторін. У той же час радіаційне навантаження на людину тут на порядки менше. Розрахунки показують, що в російському прискорювачі закладена можливість виліковувати рак в 90 відсотків випадків. До речі, американські медики так оцінили російський винахід: "Росія знову зробила перший супутник".
Прискорювач в 50 патентів
Як Володимиру Балакіна вдалося першим в світі створити компактний і дешевий унікальний медичний прискорювач? Займатися їм він почав в 70-х роках, коли працював в новосибірському Інституті ядерної фізики СО РАН під керівництвом академіка Будкера. Той за кілька місяців до смерті в 1977 році поставив перед молодими вченими завдання: створити компактну медичну установку для лікування раку. Будкер мріяв забезпечити такою технікою кожну лікарню.
- Я все прорахував і пішов до Андрію Михайловичу зі своєю концепцією виведення пучка, - згадує Балакін. - Академік лежав в профілакторії, я підійшов до секретарки, щоб вона нас, як завжди, вранці, поєднала - а та плаче: Будкер помер.
З тих пір, де б Балакін не працював, в Новосибірську чи, переїхавши чи в Протвино - він виділяв у своїй лабораторії "кут" для роботи з протонним прискорювачем. Поступово проривна ідея набувала конкретних обрисів. Монстр ставав все мініатюрніше, не втрачаючи ефективності. Як вдавалися подібні перетворення? На все розпитав член-кореспондент РАН Володимир Балакін тільки посміхається, каже, це ноу-хау. Правда, вчений зауважує, що йому вдалося сфокусувати протони в дуже тонкий пучок діаметром всього 5 міліметрів, сконцентрувавши більшу енергію, яка і вбиває пухлина. (Для порівняння, діаметр пучка на установці фірми IBA цілих 3 сантиметри). А ще вчений зумів відмовитися гігантських магнітів, які створюють потужні магнітні поля, досить і невеликих.
Всього в ході роботи над прискорювачем член-кореспондент РАН Володимир Балакін оформив близько 50 патентів. Кілька років тому ця установка отримала визнання в науковому світі.
Фізики проти бюрократів
Але вчений не здавався, хоча не раз перебував на межі фінансового краху, був змушений закладати під високий відсоток свою і сина квартири, щоб виплачувати своїм співробітникам хоч частину зарплати.
Фахівці США називають головним досягненням американський науки витратило не політ на Місяць, а створення національної інноваційної системи. Вона як пилосос всмоктує все більш-менш перспективні розробки, шукає для них спонсорів, які доводять ідею до комерціалізації. Система не залежить від волі чиновника, який думає насамперед про власні інтереси Вона працює на "автоматі", тому дозволяє Америці бути світовим лідером у сфері високих технологій.
У нас розмови про необхідність переходу до економіки знань, до інновацій звучать, в тому числі і на найвищому рівні, не перший рік. Однак до сих пір в країні немає ефективної інноваційної системи. Тому "Балакіна", якщо і досягають успіхів, то не завдяки системі, а всупереч.
Після того як в США почали тестувати російський прискорювач, ще одна виграла бостонський тендер (а в цьому році балакінская установка відправиться і в Ізраїль), в кінці минулого року Росздравнадзор нарешті дав довгоочікуване "добро" на застосування його і в наших клініках. Як нерідко бувало, визнання на батьківщині приходить з-за кордону. І, здається, крига скресла: завершується складання установки в лікарні Пущинского наукового центру РАН, а лот Мінпромторгу на створення протонної установки виграв Обнинский медичний радіологічний центр імені Циба.
- Ми можемо впливати на пухлини будь-якої складності, маси і генезу і її знищувати. - пояснює Володимир Балакін. - В онкології нерідко так: начебто придушив пухлина, але вона знову зростає. Наш промінь настільки тонкий, що дозволяє опромінювати пухлину радикально, навіть якщо вона межує з чутливими зонами. Треба тільки "сказати" це комп'ютера, який планує опромінення, і дати ділянці дозу, щоб пухлина знищити.
Наталію Л. оперували в різних клініках, але розвиток раку в мозку зупинити було неможливо. Після 20 сеансів лікування в Протвино лікарі з подивом побачили: пухлина зменшилася на 30 відсотків. А що буде, коли опромінення буде проходити не з двох - а з усіх можливих сторін, на що здатний цей прискорювач? Обнінськ лікарі кажуть, що найдосконаліший електронний прискорювач не дає поля такої якості, як "машина" Балакіна.
Володимир Єгорович Балакін
Протонну терапію, за даними Об'єднаного інституту ядерних досліджень в Дубні, отримує щорічно кілька сотень жителів Росії, а потрібна вона багатьом тисячам пацієнтам. Для цього потрібні десятки центрів, а не два-три, як зараз.
Спорудження комплексу медичного протонного прискорювача, що включає синхротрон і всю інфраструктуру, становить разом з комп'ютерним томографом та будівлею приблизно 350 мільйонів рублів. Для порівняння: мінімальна вартість західного лікувального комплексу близько 20 мільйонів євро.