-
Вступ
- 1 Опис
- 2 Рання історія протонної терапії
- 3 За і проти терапії
- 4 Технологія
- 5 Майбутні центри терапії
- 6 Постачальники обладнання Примітки
Протонна терапія є одним з видів корпускулярної терапії (Particle therapy), яка використовує протони для опромінення хворий тканини, причому найбільш часто при терапії канцерогенних захворювань.
1. Опис
Опромінення тканини досягає максимуму лише в кількох останніх міліметрах польоту частки.
Протонна терапія, подібно до інших видів радіотерапії впливає націлюванням прискорених іонізуючих частинок (в даному випадку, протонів, розігнаних в прискорювачі часток) на опромінюється пухлина [1]. Ці частинки ушкоджують ДНК клітин, викликаючи в кінцевому випадку їх загибель. Ракові клітини, через високого темпу їх розподілу і через меншу здатності до відновлення пошкодженої ДНК особливо болісно сприймають атаку на носія їх спадковості.
Завдяки їх щодо величезній масі, протони відчувають невеликий поперечний розсіювання в тканини, а дисперсія їх подовжнього пробігу дуже невелика; пучок можна сфокусувати на пухлину, не вносячи неприйнятних пошкоджень в навколишні здорові тканини. Все протони заданої енергії мають цілком певний пробіг; нікчемне їх число перевищує яку [1]. Більш того, практично вся радіаційна доза виділяється в тканини на останніх міліметрах пробігу частинок; цей максимум називають Брегговскім піком. Місцезнаходження Брегговского піку залежить від енергії, до якої були розігнані частки в прискорювачі, ця енергія в більшості випадків повинна знаходитися в діапазоні від 70 до 250 мільйонів електронвольт (МеВ). Отже, з'являється можливість сфокусувати область руйнування клітин протонним пучком в глибині здорової тканини, навколишнього пухлина; тканини, розташовані до Брегговского піку отримують деяку незначну дозу. Більш того, ця доза може бути ще зменшена за рахунок високоточного обертання або самого пучка навколо пацієнта (gantry), або прецизійного обертання всього тіла пацієнта при просторово стабільному пучку протонів. Тканини, розташовані за Брегговскім піком практично не отримують ионизационной дози. [2]
2. Рання історія протонної терапії
3. За і проти терапії
Розглянутий метод представляє, безсумнівно, великий інтерес. Дуже незвичайна його здатність прецизионно націлюватися на пухлину і знищувати її, причому як близько до шкіри людини, так і на будь-якій глибині тіла. Навколишні тканини отримують мінімальний шкоди. [1] З цієї причини ця терапія особливо хороша для деяких видів пухлин, де звичайна Радіаційна терапія завдає неприйнятного збитку навколишніх тканин. [1] Це особливо важливо при лікуванні дітей, коли тривале опромінення призводить до виникнення Вторинних пухлин, що виникають при надлишкових радіаційних дозах. Через меншу дозового навантаження на здорові тканини протони створюють набагато менше побічних радіаційних ефектів, ніж у звичайній радіаційної терапії.
Логіка застосування протонної терапії при лікуванні найбільш поширених онкозахворювань (наприклад, пухлина легені, внутрішньочерепна, в шийному відділі хребта і т. Д.) Подібна логіці хірургії, як остаточної місцевої терапії. Ми знаємо, однак, що це не зовсім так. Ракові клітини здатні поширюватися в мікроскопічних кількостях з вогнища пухлини на ранніх стадіях захворювання.
Історично існувала одна область, де протонна терапія мала незаперечну перевагу: хоріоідальная злоякісна меланома, тому що при цьому захворюванні єдиним методом було видалення ока. Сьогодні протонна терапія здатна вилікувати цю пухлину без каліцтв. Протонна терапія використовується для лікування ранніх стадій раку [3].
4. Технологія
Протонна терапія досі використовувала дуже масивне і важке обладнання масою в сотні тонн. Так, наприклад, синхроциклотрон терапевтичного центру в Орсе (Франція) має сумарну масу 900 тонн. Раніше подібне обладнання було доступно тільки в фізичних центрах з вивчення елементарних частинок; стосовно Орсе довелося переобладнати машину для фізичних експериментів в медичну.
Лікування протонами очних пухлин проводиться в Сакраменто на установці Davis Каліфорнійського Університету, ця установка знаходиться в оперативному підпорядкуванні факультету радіаційної онкології Каліфорнійського Університету. За оцінками, більше 44 000 пацієнтів було проліковано протонної терапією з позитивним результатом. У Швейцарії в Інституті Пауля Шерера, починаючи з 1984 року було проліковано близько 5 000 пацієнтів з пухлинами очі.
Таким чином, в Північній Америці, Європі та Азії функціонує і будується кілька центрів протонної терапії. Опромінення протонами досягло вражаючого прогресу при терапії багатьох видів раку, включаючи рак мозку, рак хребта, рак простати. Деякі дослідники припустили, що антипротона можуть бути ще більш ефективні в боротьбі з раковими клітинами. До сих пір, однак, виконана тільки сама початкова стадія досліджень на клітинних структурах. [5] [6].
На жаль, останнім часом спостерігається все більше збільшується розрив у розвитку технологій протонної терапії в нашій країні і за кордоном. У Росії, як і раніше ведуться досить обмежені клінічні дослідження на базі багатофункціональних облучательних апаратів фізичних наукових центрів. Так, протонна терапія розвивається на базі ІТЕФ (м.Москва), РНЦРХТ (на базі ПІЯФ ім. Б.П. Константинова р Гатчина, Ленінградська область), ОІЯД (м Дубна). В даний час ці три центри можуть прийняти лише близько 1% всіх, хто потребує такому вигляді лікування.
5. Майбутні центри терапії
У Росії будуються центри протонної терапії в Москві при лікарні ім. Боткіна, в Протвино
Прибудова до будівлі поліклініки для Центру протонної терапії в Протвино
і Пущино (Московська область). Йде реконструкція центру протонної терапії в ПІЯФ (м Гатчина, Ленінградська область)
У США наростає ступінь визнання методу протонної терапії, відзначений його прогрес і потенційні можливості для зростання. Планується будівництво кількох нових центрів на території США, більшість з яких вимагає інвестицій від $ 120 мільйонів до $ 200 мільйонів:
University of Pennsylvania, запланований великий комплекс в Філадельфії (згаданий вище), фінансування йде від Міністерства Оборони США в кооперації з Військовим госпіталем Walter Reed *
Northern Illinois University, будує онкологічний центр по терапії і НДР в Чикаго на основі протонної терапії. На жаль, обладнання поки не пройшло сертифікацію і це викликає занепокоєння у платників податків.
Barnes-Jewish Hospital в Сент. Луїсі, штат Міссурі.
Broward General в Форт Лодердейл і Orlando Regional в Орландо, штат Флорида планують малобюджетні установки в межах $ 20 мільйонів.
У штаті Мічиган об'єдналися шість установ охорони здоров'я по всьому штату і утворили Мічиганський Концорсіум протонів терапії. Планується будівництво установки з обслуговування всіх жителів штату.
Однією з перешкод для широкомасштабного використання протонів для лікування раку є розмір і вартість необхідного циклотронного або синхроциклотрон обладнання. Массачусетський технологічний інститут (МІТ) у співпраці з командою виробничників веде розробку порівняно компактною прискорювальної системи для опромінення пацієнтів протонами. Як тільки ця технологія буде налагоджена, і якщо будуть досягнуті дозові навантаження в тканинах, необхідні для ефективної терапії, можливе значне збільшення числа подібних установок. Так, вже згадані лікарні в Сент-Луїсі, Міссурі, і дві лікарні у Флориді планують придбання цих установок. Центр в Оклахома Сіті планує використання циклотрона розробки фірми IBA.
6. Постачальники обладнання
Наступні фірми в даний час постачають або розробляють обладнання для протонної терапії: лідером ринку є фірма IBA (Бельгія), Still River Systems (США), Optivus Proton Therapy (США), Hitachi (Японія), Sumitomo Heavy Industries, (Японія), ACCEL (Німеччина, недавно куплена фірмою Varian, США), Mitsubishi Electric, (Японія) [7], ЗАТ «проти» (Росія), ТОВ "Particle Engineering Solutions" (Росія).