К 2030 году в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне появится центр для проведения экспериментальных и клинических исследований в области ядерной медицины. Пилотной установкой и основой центра станет протонный медицинский ускоритель MSC-230, который построят уже в 2024 году. Одна из перспективных областей его применения — протонная флэш-терапия, позволяющая излечивать тяжелые онкологические заболевания за доли секунды.
Быстрее, мощнее, безопаснее
Ионизирующее излучение применяют для лечения опухолей уже более 100 лет. Первый сеанс был проведен в 1896 году, тогда облучению подверглась пациентка с неоперабельным раком молочной железы. С развитием технологий лучевая терапия стала одним из самых распространенных и эффективных методов лечения рака. Ионизирующее излучение уничтожает клетки опухоли, разрушая клеточную мембрану и вызывая некроз, а также нарушает их деление из-за повреждений в ДНК. Клетки опухоли делятся быстрее, чем окружающие их здоровые клетки, поэтому облучение действует на них более губительно. Благодаря этому лучевая терапия столь эффективна.
Действие ионизирующего излучения зависит в том числе от величины поглощенной дозы, ее мощности, а также распределения во времени. Существует несколько методик лучевой терапии. При однократном облучении всю дозу сразу же подводят к опухоли, при фракционном — дозу делят на отдельные части. Фракционно-протяженный метод подразумевает разделение дозы на части и удлинение времени каждой фракции облучения за счет снижения мощности. Также существует метод непрерывного облучения: в этом случае лечение длится несколько часов или даже дней, этот метод используется при проведении внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии.
Несмотря на доказанную эффективность, протяженное во времени облучение часто сильно затрагивает здоровые ткани, окружающие опухоль. Поэтому ученые совершенствуют методы лучевой терапии, стараясь максимально исключить нормальные ткани из области воздействия радиации, уменьшить объемы облучения, подводя при этом существенно более высокую дозу к опухоли. Для сокращения общей продолжительности лучевой нагрузки может применяться импульсная лучевая радиотерапия — флэш-терапия.
Подробности
Первые эксперименты с протонной лучевой терапией стартовали в Университете Беркли в США в 1954 году.В СССР протонной лучевой терапией первыми начали заниматься три физических центра: ОИЯИ в Дубне в 1967 году, Институт теоретической и экспериментальной физики им. А. И. Алиханова (ИТЭФ) в Москве в 1969 году и Ленинградский институт ядерной физики (сейчас – ПИЯФ) в Гатчине в 1975 году.
Особенно быстро развивался Центр протонной лучевой терапии в ИТЭФ, уже в 1970-е годы там вели облучение шесть крупнейших клиник Москвы. К 1990 году в России с помощью протонной терапии было пролечено 4320 больных. На пучке фазотрона в ОИЯИ впервые в России была реализована методика трехмерной конформной протонной лучевой терапии.
В 1990-е годы центр в Гатчине был закрыт, центр в ИТЭФ работал до 2012 года, а центр в ОИЯИ принимал пациентов до июня 2019 года. В 2017 году лечебно-диагностический центр МИБС в Санкт-Петербурге открыл первый в России коммерческий клинический центр протонной лучевой терапии. Там проходят лечение 800 человек в год. А двумя годами позже открылась первая государственная клиника Федерального медико-биологического агентства с протонной терапией в Димитровграде. Центр в ОИЯИ станет третьим центром протонной терапии в стране, а MSC-230 — первым протонным циклотроном, способным обеспечить флэш-режим в широком диапазоне энергий, длительности вспышки и мощности поставляемой дозы.
Полный материал читайте в журнале «Вестник атомпрома».