Адронная терапия: ядерная физика против рака

Адронная терапия: ядерная физика против рака

Ежегодно 4 февраля отмечается Всемирный день борьбы против рака. Начиная с 2008-го, данный день обозначен определенной темой. В этом году Всемирный день борьбы против рака проходит под лозунгом «Я есть и буду». Онкологическое заболевание – это не только глобальная проблема человечества, но в первую очередь личная трагедия.

Специалисты уверяют, что медицина не стоит на месте: методы борьбы с раком ежегодно совершенствуются. Одно из самых перспективных направлений лечения онкозаболеваний – адронная терапия. Данный способ основан на «прицельном» облучении опухоли пучками протонов или тяжелых ионов. Ежегодно число центров адронной терапии в мире возрастает на десяток. В нашей стране программу по созданию сети таких центров реализует холдинг «Швабе» Госкорпорации Ростех.

Протонный «скальпель»: с точностью до миллиметра

Главный прорыв, который адронная терапия привнесла в лечение онкозаболеваний, – это возможность воздействовать на облучаемую опухоль, а не на пациента. Ускоренные частицы (протоны или ядра углерода) при облучении опухоли можно с точностью направить в участок пораженных тканей и «запрограммировать» на полную остановку на определенной глубине.

Облучение опухоли приводит к повреждению раковых клеток – происходят многократные разрывы двойной спирали ДНК. Шансов на выживание у клеток опухоли не остается – они перестают делиться и погибают. Пациент этот процесс никак не ощущает.

При этом количество сеансов облучения в несколько раз меньше, чем при традиционной лучевой терапии, но главное – это облучение совершенно другого вида. Гамма-излучение, которое используется при обычной лучевой терапии, воздействует и на здоровые клетки тканей пациента. Адронная терапия позволяет избежать этого серьезного побочного явления. Появляется возможность с точностью около 1 миллиметра облучать опухоли, расположенные в здоровых тканей, на различной глубине, рядом с критическими органами.

Другим преимуществом по сравнению с лучевой терапией является высокая эффективность адронной терапии. Действенность лечения достигает 80-90%, а целый курс занимает 1-10 сеансов. Для сравнения – при лучевой терапии таких сеансов требуется от 30 до 40.

Новый метод с 70-летней историей

Адронная терапия, несмотря на то, что является одним из самых перспективных при лечении онкозаболеваний методов, имеет долгую историю. Идея лечить раковые опухоли протонами родилась более 70 лет назад. Первые практические исследования провел американский физик Роберт Уилсон еще в 1946 году. Тогда же он опубликовал в журнале Radiology статью о терапевтическом значении протонов для лечения рака.

Терапию онкобольных протонами, нейтронами и пучками ионов гелия в США начали в 1954 году, а в Европе – в 1957 году, в шведской Уппсале. Вплоть до 1980-х годов радиотерапия частицами проводилась только на ускорителях, разработанных для исследований в ядерной физике. Пациенты лечились в гарвардской циклотронной лаборатории, в уппсальском Институте Густава Вернера, в швейцарском Институте Пауля Шеррера, в московском Институте теоретической и экспериментальной физики, в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна), в Ленинградском институте ядерной физики (Гатчина) и других научных заведениях.

Новая эпоха в сфере адронной терапии началась со строительства медицинских ускорителей в клинических центрах на базе больниц. Первый такой ускоритель появился в 1989 году в онкоцентре Клаттербридж в Великобритании.


Фото: Протонный циклотрон MC60 онкоцентра Клаттербридж

Очередной рывок в сфере протонной терапии рака удалось сделать благодаря технологиям Большого адронного коллайдера. Физики, работающие в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН), активно развивают адронную терапию. При координации ЦЕРН создается интернациональная исследовательская сеть центров адронной терапии (ENLIGHT). Такие комплексы уже открыты в Германии, Италии, Австрии, Франции, Японии, США и других странах.

Создание центров адронной терапии в России

В России протонную терапию выполняют три научных физических центра: ИТЭФ (Университет теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова) в Москве, ОИЯИ (Объединенный университет ядерных изучений) в Дубне и ПИЯФ (Петербургский университет ядерной физики им. Б.П. Константинова) в Гатчине.

На сегодня запущено также два специализированных клинических центра протонно-лучевой терапии: Центр протонной терапии Медицинского института Березина Сергея (МИБС) в Санкт-Петербурге и Центр протонной терапии на базе МНРЦ в Обнинске.

В рамках реализации плана по развитию центров ядерной медицины в городе Димитровграде Ульяновской области будет открыт Федеральный высокотехнологичный центр медицинской радиологии ФМБА России (ФВЦМР). После выхода на полную мощность в 2019 году центр сможет оказывать помощь 20 тыс. пациентов в год.

Однако в масштабах нашей страны минимальная потребность в таких центрах составляет 15 единиц. Согласно статистике Минздрава России, 7-8% онкобольных в России нуждаются в протонной лучевой терапии. Среди детей эта цифра достигает 90%.


Фото: пресс-служба МИБС

Учитывая серьезность положения, необходимость оказания своевременной помощи, холдинг «Швабе» инициировал программу по созданию центров адронной (протонной и ионной) терапии в России. Как отмечают специалисты холдинга, результатом ее успешной реализации станет снижение смертности населения от новообразований и, как следствие, увеличение ожидаемой продолжительности жизни до 78 лет к 2024 году.

Реализация проекта поможет осуществлению планов Минздрава РФ. Напомним, что министр Вероника Скворцова сообщила, что протонная терапия к 2021 году может быть включена в программу госгарантий предоставления медпомощи, а также Россия постарается достичь европейских показателей по выявлению онкозаболеваний к 2024 году.

Читать еще:  Лечение рака в терминальной стадии

В рамках проекта «Швабе» планируется создание сети протонных центров на базе Дальневосточного федерального университета, Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Национального медицинского исследовательского центра радиологии и Новосибирского национального исследовательского государственного университета.

Как сообщалось ранее, в сентябре 2018 года Администрация Приморского края и Госкорпорация Ростех заключили соглашение о создании на территории Приморского края центра протонной терапии онкологических заболеваний. Клиника примет первых пациентов в 2022 году, ее пропускная способность составит более одной тысячи человек в год.

Новейший метод лечения рака – протонная терапия

Протонная терапия хорошо зарекомендовала себя в лечении некоторых типов опухолей. Проведенные исследования подтверждают меньшее число побочных эффектов протонной терапии по сравнению с традиционной лучевой терапией. Но пока что таких исследований, которые напрямую сравнивали бы протонную терапию и традиционную лучевую терапию проведено мало. Поэтому остается неясным долгосрочный эффект протонной терапии и ее способность увеличивать выживаемость пациентов.

Протонная терапия – это современный тип лучевой терапии, которая применяется в лечении опухолей. Отличительной особенностью протонной терапии является то, что в ней используется энергия положительно заряженных частиц – протонов.

Показания к протонной терапии

В лечении некоторых форм раковых и доброкачественных опухолей применяется протонная терапия. Она может применяться в качестве монотерапии, то есть без других методов лечения. Но так же, протонная терапия может сочетаться с другими видами лечения: хирургическим лечением и химиотерапией.

Протонная терапия применяется в лечении некоторых заболеваний, таких как:

  • Опухоли головного мозга
  • Опухоли спинного мозга
  • Опухоли в области основания черепа
  • Рак в области головы и шеи
  • Рак гипофиза
  • Рак легких
  • Рак печени
  • Рак простаты
  • Меланома глаза
  • Рак у детей

Как показали клинические исследования, протонная терапия может применяться и в лечении других опухолей:

  • Саркома мягких тканей
  • Лимфома
  • Рак молочной железы
  • Рак пищевода
  • Рак шейки матки
  • Рак поджелудочной железы
  • Рак мочевого пузыря

Возможные осложнения

Побочные эффекты могут быть связаны с гибелью раковых клеток, или с поражением здоровых тканей. По сравнению с традиционной лучевой терапией, протонная терапия обладает меньшим количеством побочных эффектов. Это обусловлено лучшим контролем испускаемой энергии радиации. При протонной терапии побочные эффекты зависят от области облучения.

Среди побочных эффектов протонной терапии можно отметить следующие:

  • Раздражение кожных покровов
  • Выпадение волос на облучаемой части тела
  • Покраснение кожи в области облучения
  • Утомляемость

Подготовка к протонной терапии

Перед проведением протонной терапии врачи определяют точку, в которую будут направлены лучи радиации. Для этого используются такие же методики визуализации, как и в других случаях (МРТ, КТ).

Определение положения пациента во время курса протонной терапии

Для точного попаания лучей радиации в область опухоли, с помощью компьютерной томографии определяются точки, в которые будут направлены лучи. Чтобы во время сеанса пациент случайно не двинулся, он фиксируется, так как при изменении положения лучи попадут не на опухоль, а на здоровые ткани.

Сеанс протонной терапии

Как и многие другие методы наружной лучевой терапии, протонная терапия, проводится пять дней в неделю. Один сеанс облучения в среднем длится до 20 минут. Весь курс занимает несколько недель. В некоторых случаях может потребоваться лишь один или несколько сеансов облучения.

Вокруг пациента во время сеанса протонной терапии движется специальный аппарат – ускоритель частиц. Во время такого движения происходит облучение опухоли с разных углов. Это позволяет уменьшить дозу радиации попадающую на здоровые ткани, в то время как опухоль получает большую дозу радиации.

В некоторых случаях аппарат фиксирован для облучения одной области тела пациента. В таком случае двигается столик, на котором фиксирован пациент, в зависимости от необходимого облучения.

После проведения протонной терапии

Пациент после сеанса облучения может спокойно идти домой, или, при необходимости, оставаться в клинике.

Со временем могут проявиться побочные эффекты протонной терапии. После нескольких сеансов может ощущаться усталость, а в области облучения – раздражение кожи.

+7 (495) 50 254 50ГДЕ ЛУЧШЕ ПРОЙТИ ЛЕЧЕНИЕ ПРОТОННОЙ ТЕРАПИЕЙ

Протонная терапия при лечении онкологии: эффективность, особенности, побочные эффекты

Протоны представляют собой положительно заряженные частицы. Их используют для лечения злокачественных и доброкачественных опухолей. В отличие от других методов в процессе воздействия здоровые клетки не повреждаются. Используется метод в ведущих центрах Европы и России.

Описание

Воздействие происходит ионизирующим излучением, частицами, разогнанными в ускорителе. Это приводит к гибели раковых клеток.

Поскольку последние склонны к быстрому росту, радиация на них оказывает наиболее губительное действие, чем на здоровые ткани. Частицы повреждают ДНК клеток.

Протоны имеют достаточно большую массу. Поэтому врачи говорят о небольшом рассеянии по тканям.

Такой вид лечения назначают и детям, поскольку побочные эффекты наблюдаются в два раза меньше, чем при применении других способов лечения. Протонная терапия не влияет на рост и развитие ребенка.

Показания

Метод используется для лечения внутричерепных опухолей и поражений ЦНС. Положительный эффект наблюдается при лечении хордомы, карциномы плоского эпителия, саркомы мягких тканей и костей. Улучшение при борьбе с опухолями мозга и его оболочек.

Доказана эффективность при борьбе с раком:

Подготовка

Перед процедурой проводится МРТ, рентгеновское, топографическое исследование, позволяющие ввести актуальные сведения в компьютерную программу. Происходит изготовление устройства для формирования пучка с учетом индивидуальных особенностей пациента.

Читать еще:  Лечение рака простаты простатэктомия

Перед началом терапии врач определяет точку, в которое будет направлено излучение, происходит и изготовление фиксирующих приспособлений. Они нужны для обеспечения одинакового положения тела на каждом сеансе лечения. Их тип зависит от места расположения опухоли.

Затем проводится томография, позволяющее получить трехмерное изображение образования, определить точные границы. Перед самими манипуляциями подготавливаются апертурные устройства, тканекомпенсирующие фильтры. Они разрабатываются с участием медицинского физика.

Терапия проводится амбулаторно. Она не вызывает болевые и дискомфортные ощущения. Обычно курс лечения составляет 5-7 недель, но иногда достаточно нескольких сеансов.

Побочные эффекты

Как и при использовании других методов иногда появляются побочные эффекты. Их интенсивность зависит от дозы излучением, одновременное проведение химиотерапии.

Чаще всего наблюдается:

  • потеря волос,
  • кожные реакции на участке вхождения протонных пучков,
  • утомляемость.

Последняя наблюдается в том случае, если воздействию подвергались крупные образования.

Ранние побочные эффекты возникают в процессе лечения или сразу после его окончания. Они проходят в течение нескольких недель. К ним относится появление язв на слизистых оболочках, головные боли, диарея, потеря аппетита.

Эффективность протонной терапии

Согласно исследованиям, использование терапии повышает выживаемость пациентов больных раков до 98%.

При изменениях в головном мозге этот показатель возрастает с 35 до 75%. В некоторых источниках говорится о том, что эффективность некоторых форм рака при отсутствии метастаз достигает почти 100%.

Процедура переносится намного проще в сравнении с другими методами воздействия, не требует госпитализации.

В Германии этот метод лучевой терапии стал использоваться больше 15 лет назад. В Гейдельбергском центре облучение проводилось как протонами, так и тяжелыми ионами. Последние применяются даже для лечения резистентных видов рака.

Эффективно применяются протоны и для сканирования опухолей. Это позволяет увидеть опухоль в 10000 пересекающихся точках за один сеанс.

Протонно-лучевая терапия в России

В нашей стране действует несколько центров протонно-лучевой терапии. Доступность к этому методу лечения остается на низком уровне из-за дорогого оборудования, а также недостаточной практики наших специалистов.

В год на каждой установке можно облучить не больше 1000 человек. При этом они очень дороги в обслуживании, что увеличивает стоимость лечения.

В России центры протонной терапии работают лишь на базе коммерческих клиник. Пройти лечение можно в:

  • Институте теоретической и экспериментальной физики (Москва),
  • Научном центре радиологии и хирургических технологий (Санкт-Петербург),
  • Объединенном институте ядерных исследований (Дубна),
  • Центре протонной терапии (Санкт-Петербург).

Очередь на терапию очень большая, поскольку количество пациентов, нуждающихся в этом методе терапии, с каждым годом возрастает.

Стоимость в Москве и Санкт-Петербурге

Цена протонной терапии составляет несколько десятков тысяч долларов. Обусловлено это дороговизной приборов. Цена часто зависит от степени поражения органа, наличия сопутствующих недугов и рецидивов.

Видео о протонной терапии в лечении рака:

Протонная терапия или как вылечить рак за 5 минут

Протонная терапия или как вылечить рак за 5 минут

Наверняка из школьного курса физики Вы помните, что такое протон. Пучки частиц с положительным зарядом используют подобно рентгену. Рентгеновские лучи из фотонов также применяют в лечении новообразований, при этом существенных различий у двух видов практически нет.

Специалисты говорят лишь о том, что протоны способны оставлять дозу излучения в здоровых тканях, но максимальное их воздействие происходит внутри пораженных участков.

Если воздействие рентгена выходит за пределы пораженного участка, то пучок протонов – не выходит. В этом вся разница. За счет этого свойства достигается меньшее вредное воздействие на здоровые ткани. Способ показывает хорошие результаты при работе с опухолями малого размера.

Протонная терапия – это возможность сочетать высокую дозу со снижением вредного воздействия облучения на организм. Способ считается наиболее подходящим для лечения детей, ткани которых еще растут и развиваются, поэтому крайне важно по возможности снизить нагрузку на них.

Метод хорошо зарекомендовал себя в лечении опухолей легких, предстательной железы, головного мозга в любом возрасте, в том числе и в детском, позвоночника, спинного мозга. Показаниями для протонной терапии также считаются новообразования в органах головы и шеи, саркома основания черепа, меланома глаза.

Однако это не значит, что применять метод нельзя на других органах. На данном этапе протоколы для других участков находятся на стадии разработки.

Кто проводит протонную терапию?

Метод подразумевает слаженную работу коллектива специалистов. Обычно в команду входят: онколог, физик, специалист – дозиметрист, радиолог, а также медсестра.

Возглавляет рабочую группу всегда онколог-радиолог. Устранение злокачественных опухолей радиотерапией – его специализация. Именно онколог отвечает за постановку диагноза, подбирая оптимальную дозу лучевого воздействия. А вот способ транспортировки дозы частиц до новообразования выбирается уже совместно с медицинским физиком и дозиметристом.

Подключившиеся к лечению специалисты производят расчет параметров излучения. Сам же лечебный процесс ложится на плечи радиолога и техника. Их задача не только лечить, но и проводить обследование во время лечения.

Радиолог обязательно посвящает пациента в тонкости процедуры, которые он должен знать, и помогает в случае возникновения побочных эффектов. Рядом со специалистами всегда находится медицинская сестра, задача которой – устранение нежелательных проявлений во время процедуры.

Какое оборудование используется

Для проведения лечения с использованием пучка протонов используют специальный аппарат – циклотрон или синхротрон (например, Varian Truebeam). Стоимость подобного аппарата составляет примерно 3,5 миллиона евро. Внутри оборудования образовываются и ускоряются протоны, которые затем магнитом направляются непосредственно к опухоли. В случае необходимости изменения формы или объема пучка применяют дополнительное оборудование, с помощью которого могут также и откорректировать положение органа – мишени.

Читать еще:  Рак желудка лечение и реабилитация

За работой оборудования следят операторы, отвечающие также и за настройку прибора и за его ремонт. Требования к такого рода специалистам довольно высокие: они должны иметь профильное образование и большой опыт по работе с электрическими компонентами и механикой.

Кроме того, оператор должен разбираться в тонкостях программного и аппаратного обеспечения. Задача профессионала – находиться в месте управления аппаратурой, когда проводится сеанс, контролируя все происходящее. Один сеанс в онкоцентре Жан Бернара стоит 150-300 евро.

Требования к пациенту

К протонной терапии необходимо быть подготовленным. Проходит подготовка в несколько этапов. Первый подготовительный этап заключается в том, что для пациента делают индивидуальный фиксатор, позволяющий сохранить положение тела в течение процедуры. При этом для каждой локализации есть свой тип фиксирующих устройств.

При расположенной ниже уровня шеи опухоли приходится фиксировать все тело. Для этого применяют каркас из мягкого материала. Оболочка каркаса из плотного пластика. Если опухоль расположена в районе головы, то изготавливают индивидуальную маску.

Следующий этап подготовки – КТ или МРТ. На этом этапе специалисты получают точное представление о размерах новообразования и его локализации. Обязательное условие обследования – уже готовые фиксаторы, которые используются при его проведении.

Полученные параметры позволяют более точно спланировать протонную терапию. В ряде случаев фиксаторов не нужно для проведения МРТ. Так, при меланоме глаза ограничиваются рентгенографией.

В процессе обследования используют специальное программное обеспечение, помогающее определить положение пораженных тканей и их окружение. Программы используются и при планировании лечения: они помогают рассчитать дозу, которую получит опухоль в зависимости от формы и мощности направляемого пучка.

Корректируют направляемый пучок дополнительным оборудованием. Обычно необходимые фильтры и устройства готовят и калибруют еще до первого сеанса. Происходит эта процедура под руководством физика.

Как проходит процедура облучения

Рассчитывайте на период лечения в 5 – 7 недель – именно такую продолжительность курса назначают большинству пациентов. Однако при опухолях малого размера могут ограничиться парой дней.

Длительность курса подбирается индивидуально. Сама процедура занимает лишь минуту Вашего времени, а вот в кабинете приходится задержаться на 15-20 минут. Такая задержка вызвана необходимостью фиксирования тела. Также требуется время для настройки оборудования.

Начало каждого сеанса – фиксация изготовленными креплениями. Для придания необходимого положения используют лазерные прицелы, позволяющие придать телу необходимую позу с точностью до 5 мм. После того, как специалист закрепил положение, делают несколько рентгеновских снимков. Эти операции производят перед каждым сеансом.

Далее задача специалистов – установить подготовленные индивидуальные фильтры и апертурные устройства, оборудованные штрих-кодами.

После того, как специалисты подтвердили правильность положения и установили дополнительное оборудование, они уходят в соседний кабинет, для начала сеанса. Аппаратура отключается, как только нужная доза доставлена до пораженных тканей. Далее задача технолога – помочь пациенту избавиться от фиксаторов.

Побочные эффекты протонной терапии

Не стоит паниковать, сеанс протонной терапии не вызовет неприятных ощущений. Побочные эффекты могут появиться лишь после лечения – так происходит при любой радиотерапии. Борьба с побочными эффектами – задача онколога. Во многом самочувствие после процедуры определяется степенью тяжести опухоли, от которой зависит дозировка. Влияет на состояние пациента и одновременное проведение химиотерапии.

Самые распространенные побочные действия – потеря волос, утомляемость, реакции на коже. Кожа реагирует в месте, где входит пучок протонов. Утомляемость появляется лишь при работе с крупными пораженными очагами.

Связаны эффекты как с непосредственным воздействием пучка, так и с тем, что повреждаются здоровые ткани, расположенные в непосредственной близости с опухолью. Вероятность развития побочных эффектов и их серьезность зависит не только от дозы и типа излучения, но также и от места локализации опухоли. Проявившиеся последствия устраняют соответствующим лечением.

Побочные действия бывают ранние поздние. Первые проявляются быстро, но и устраняются также быстро. К ним относят: утомляемость, усталость, проявления на коже. В большинстве реакция кожи одинакова: она краснеет, отмечают появление раздражения, иногда – отека.

В редких случаях пациенты говорят о зуде и сухости, шелушении места входа пучка. Могут также на этом месте образовываться пузырьки. Потерю волос, появление язв на слизистой рта, осложнение глотания, различные нарушения пищеварения, мочеиспускания, болезненность, отеки, головные боли – всё это может быть вызвано воздействием протонов.

Среди распространенных поздних побочных действий называют: изменения разные изменения органов, бесплодие, отеки, вторичные опухоли. Поздно возникающие эффекты сохраняются на длительный срок или вообще не могут быть устранены.

Специалисты говорят о низком риске развития новых опухолей при применении протонной терапии. Однако даже в таком случае стоит регулярно посещать лечащего врача, который будет проводить обследование, оценивая вероятность рецидива.

Протонная терапия сегодня считается максимально эффективным методом лечения опухолей, который сочетает высокий уровень воздействия на пораженный участок и минимально возможное воздействие на здоровые клетки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector