211service.com
Protonu starojums visiem
Jauna iekārta, kas ražo augstas enerģijas protonus, varētu padarīt protonu staru terapiju vieglāk pieejamu vēža slimniekiem. Mašīna, ko izstrādā pētnieki plkst Lorensa Livermora Nacionālā laboratorija , būs piektā daļa no protonu terapijas iekārtu izmēra un izmaksām, kas pašlaik atrodas sešos specializētos medicīnas centros Amerikas Savienotajās Valstīs.
Mazākām slimnīcām būtu vieglāk iegādāties un uzstādīt mazāku, vieglāku un lētāku iekārtu. Tas padarīs protonu terapiju pieejamu lielākam skaitam cilvēku. Kad ierīce būs gatava tirgum, tā, iespējams, būs pasaulē vismodernākā staru terapijas iekārta, kas pieejama par ļoti pieņemamu cenu, saka Ralfs DeVers Vaits , UC Davis Cancer Center direktors, kas atbalstīja agrīnu šīs ierīces izpēti. Tas mainīs standarta terapijas joslu.
Audzēju izstarošana ar protoniem ir izrādījusies labāka par parasto rentgena starojumu noteiktu vēža veidu, piemēram, galvas un kakla, plaušu un prostatas vēža, ārstēšanai. Protonu starus var kontrolēt ļoti precīzi, tāpēc tie saudzē veselus audus ap audzējiem un izraisa mazāk blakusparādību pacientiem. Taču pašreizējās protonu terapijas iekārtas, pateicoties lielajiem magnētiem, kas rada enerģētiskās daļiņas, un betona sienām, kas nepieciešamas, lai aizsargātu starojumu, aizņem basketbola laukuma lielumu. Iekārtām ir arī liela cenu zīme - no 150 līdz 200 miljoniem ASV dolāru.
Jaunajai iekārtai, ko sauc par dielektrisko sienas paātrinātāju, vajadzētu iekļauties tradicionālajās starojuma apstrādes telpās. Mērķis ir, lai slimnīcas aizstātu rentgena iekārtas ar jauno protonu starojuma iekārtu, saka Džordžs Kaporaso, fiziķis, kurš vada Lawrence Livermore pētījumu.
Kaporaso un viņa kolēģi paredz, ka līdz šī gada beigām būs gatava neliela ierīces versija, bet nākamo trīs gadu laikā - pilna mēroga prototips. Iekārta tiks klīniski pārbaudīta Kalifornijas universitātes Deivisa vēža centrā. Ja testi izdodas, Tomoterapija , kas atrodas Madisonā, WI, pārdos mašīnas.
Lai iznīcinātu audzējus, protonu enerģijai ir jābūt aptuveni 250 miljoniem elektronvoltu. Tas prasa to paātrināšanu, kas tiek darīts, izmantojot augstu elektrisko lauku mašīnās, ko sauc par paātrinātājiem. Paātrinātājus var izgatavot no desmitiem metru garām metāla caurulēm, pa kurām pārvietojas daļiņas, lai iegūtu enerģiju. Protonu terapijas mašīnās tiek izmantots paātrinātāja veids, ko sauc par apļveida paātrinātāju, kas saliek daļiņu staru tā, lai daļiņas iet pa spirālveida ceļu, vienlaikus iegūstot enerģiju. Lai saliektu protonu staru, ir nepieciešami lieli magnēti, kas var svērt simtiem tonnu.
Kaporaso un viņa kolēģi izmanto novatorisku pieeju protonu aktivizēšanai. Tajos tiek izmantota caurule, kas izgatavota no īpaša izolatora materiāla — tādiem metāla slāņiem kā nerūsējošais tērauds, kas mijas ar plastmasu, kas var izturēt ārkārtīgi lielus elektriskos laukus 100 megavoltu uz metru, neradot īssavienojumu. Tas nozīmē, ka caurule, kas ir aptuveni 2,5 metrus gara, var radīt 250 miljonus elektronu voltu protonus audzēju iznīcināšanai.
Vēl viena dizaina priekšrocība ir tā, ka pētnieki var kontrolēt, cik daudz enerģijas viņi dod protonu staram. Tradicionālie paātrinātāji, kas izmanto magnētus, vienmēr ražo maksimālu enerģiju, saka TomoTherapy līdzdibinātājs un Viskonsinas universitātes medicīnas fizikas profesors Tomass Makijs. Pēc tam ārstiem ir jāsamazina stars, lai to varētu nodot pacientam. Šis process rada neitronus, tāpēc pašreizējiem protonu terapijas centriem ir nepieciešamas betona sienas, lai aizsargātu neitronus. Tas palielina terapijas centra lielumu un izmaksas. Mēs neradām lielu enerģiju un mums tas ir jāpalēn, lai samazinātu enerģiju, saka Makijs. Mēs tikai radām enerģiju, kas jums ir absolūti nepieciešama pacientiem.
Līdz šim pētnieki ir pierādījuši, ka trīs milimetrus gara caurule var pārvadāt 100 megavoltu uz metru elektrisko lauku. Tehnoloģiju banku panākumi 20 centimetrus garā maza mēroga prototipā, ko pētnieki tagad būvē. Viņiem jāparāda, ka koncepcijas pierādījuma prototips var izturēt lielus elektriskos laukus. Kad tas darbosies, viņiem būs jāizveido pilna mēroga klīniskais prototips, kas ir tikpat drošs un efektīvs vēža ārstēšanai kā pašreizējās iekārtas.
Leonards Arzts, uzņēmuma izpilddirektors Nacionālā protonu terapijas asociācija , uzskata, ka ir pāragri spriest, vai tehnoloģija darbosies. Un pat ja tas tā būtu, viņš brīdina, ka būs nepieciešami daudzi gadi, līdz tas būs pieejams slimnīcās. Iekārtas klīniskie izmēģinājumi ir vismaz piecus gadus vēlāk; tad tam būs jāsaņem FDA apstiprinājums, saka Arzt.
Savukārt DeVere Vaits ir piesardzīgs, bet optimistisks. Viņš saka, ka šai iekārtai ir jānodrošina tādas pašas īpašības kā pašreizējām. Mēs patiešām ceram, ka tas ne tikai darīs to, ko dara pašreizējās iekārtas; tas darīs vairāk.