211service.com
Protonové záření pro všechny
Nový stroj, který produkuje vysoce energizované protony, by mohl pacientům s rakovinou usnadnit dostupnost protonové radiační terapie. Stroj vyvíjený výzkumníky v Lawrence Livermore National Laboratory , bude pětina velikosti a nákladů oproti přístrojům pro protonovou terapii, které se v současnosti nacházejí v šesti specializovaných lékařských centrech ve Spojených státech.
Menší, lehčí a levnější stroj by měl být pro menší nemocnice jednodušší na nákup a instalaci. Díky tomu bude protonová terapie dostupná více lidem. Až bude přístroj připraven k uvedení na trh, bude to pravděpodobně nejsofistikovanější přístroj pro radioterapii na světě dostupný za velmi dostupnou cenu, říká Ralph deVere bílý , ředitel UC Davis Cancer Center, který podporoval raný výzkum tohoto zařízení. Změní to laťku toho, co je standardní terapie.
Ozáření nádorů protony se ukázalo být lepší než konvenční rentgenové záření pro léčbu některých typů rakoviny, jako je hlava a krk, plíce a prostata. Protonové paprsky lze velmi přesně ovládat, takže šetří zdravou tkáň kolem nádorů a způsobují pacientům méně vedlejších účinků. Současné stroje na protonovou terapii však díky velkým magnetům, které vytvářejí energetické částice, a betonovým stěnám, které jsou potřebné k odstínění záření, zabírají místnost o velikosti basketbalového hřiště. Stroje také přicházejí se statnou cenou – mezi 150 a 200 miliony dolarů.
Nový stroj, nazývaný dielektrický stěnový urychlovač, by se měl vejít do konvenčních místností pro ošetření zářením. Cílem je, aby nemocnice nahradily rentgenové přístroje novým přístrojem na protonové záření, říká George Caporaso, fyzik, který vede výzkum v Lawrence Livermore.
Caporaso a jeho kolegové očekávají, že do konce tohoto roku budou mít hotovou malou verzi zařízení a během příštích tří let prototyp v plném měřítku. Stroj bude klinicky testován na University of California Davis Cancer Center. Pokud testy uspějí, Tomoterapie , se sídlem v Madisonu, WI, uvede stroje na trh.
K zabití nádorů potřebují protony energii kolem 250 milionů elektronvoltů. To vyžaduje jejich urychlení, které se provádí pomocí vysokého elektrického pole ve strojích zvaných urychlovače. Urychlovače mohou být vyrobeny z kovových trubek dlouhých desítky metrů, kterými částice putují, aby získaly energii. Přístroje na protonovou terapii používají typ urychlovače nazývaný kruhový urychlovač, který ohýbá paprsek částic tak, že částice jdou po spirální dráze a zároveň získávají energii. Ohýbání protonového paprsku vyžaduje velké magnety, které mohou vážit stovky tun.
Caporaso a jeho kolegové zaujali inovativní přístup k energizaci protonů. Používají trubici vyrobenou ze speciálního izolačního materiálu – vrstvy kovu, jako je nerezová ocel, střídající se s plastem – která dokáže udržet extrémně vysoká elektrická pole 100 megavoltů na metr, aniž by došlo ke zkratu. To znamená, že trubice, která je asi 2,5 metru dlouhá, by mohla vytvořit protony o napětí 250 milionů elektronových voltů pro odstranění nádorů.
Další výhodou návrhu je, že vědci mohou kontrolovat, kolik energie dávají protonovému paprsku. Konvenční urychlovače, které využívají magnety, vždy produkují maximum energie, říká Thomas Mackie, spoluzakladatel TomoTherapy a profesor lékařské fyziky na University of Wisconsin. Lékaři pak musí paprsek zpomalit, aby jej bylo možné podat pacientovi. Tento proces vytváří neutrony, takže současná centra protonové terapie potřebují betonové stěny k odstínění neutronů. To přispívá k velikosti a ceně terapeutického centra. Nevyrábíme vysokou energii a musíme ji zpomalit na nižší energii, říká Mackie. My jen vytváříme energii, kterou pro pacienty nezbytně potřebujete.
Vědci zatím prokázali, že tři milimetry dlouhá trubice může nést elektrické pole o síle 100 megavoltů na metr. Úspěch technologie se opírá o 20 centimetrů dlouhý prototyp malého rozsahu, který výzkumníci nyní staví. Potřebují ukázat, že prototyp proof-of-concept dokáže udržet vysoká elektrická pole. Jakmile to bude fungovat, budou muset vyrobit plnohodnotný klinický prototyp stejně bezpečný a účinný pro léčbu rakoviny jako současné stroje.
Leonard Arzt, výkonný ředitel společnosti Národní asociace protonové terapie , se domnívá, že je příliš brzy na to říci, zda technologie bude fungovat. A i kdyby ano, varuje, že by trvalo mnoho let, než by byl dostupný v nemocnicích. Do klinických zkoušek stroje zbývá nejméně pět let; pak bude muset získat schválení FDA, říká Arzt.
DeVere White je naopak opatrný, ale optimistický. Tento stroj musí poskytovat stejné vlastnosti jako ty současné, říká. Opravdu očekáváme, že to nebude jen to, co dělají současné stroje; udělá víc.