Международная группа исследователей впервые сможет продемонстрировать протонную компьютерную томографию клинического качества для улучшения протонной терапии при лечении рака – сделав шаг ближе к этому усовершенствованному методу лечения, который используется для помощи тем, кто страдает определенными формами рака. особенно для детей и молодежи.
Под руководством заслуженного профессора инженерии изображений Найджела Аллинсона из Университета Линкольна, Великобритания, в рамках новаторского проекта PRaVDA (Proton Radiotherapy Verification and Dosimetry Applications) разрабатывается один из самых сложных медицинских инструментов, которые когда-либо представлялись для улучшения доставки протонно-лучевой терапии.
У команды есть время на Южноафриканском национальном циклотроне (тип ускорителя частиц), недалеко от Кейптауна, и, надеюсь, позже в этом году будет впервые в мире продемонстрирована протонная КТ клинического качества.
Профессор Аллинсон сказал: "Неопределенность в том, где протоны теряют свою энергию и наносят ущерб (опухоль или здоровая ткань), может быть устранена только путем использования того же типа излучения, протонов, для изображения и лечения. Предоставляя протонные КТ-изображения клинического качества, этот проект значительно улучшит лечение рака с помощью протонной терапии. Такая терапия особенно полезна при лечении молодых людей, людей с опухолями головного мозга, и, в конечном итоге, она может помочь при таких стойких формах рака, как рак легких.
"Это был выдающийся инженерный подвиг – безусловно, самый сложный инженерный проект, осуществленный в Университете Линкольна. В нем приняли активное участие шесть университетов, четыре фонда NHS, национальные исследовательские лаборатории в Южной Африке, два специализированных субподрядчика и многочисленные британские и европейские поставщики.
"Система включает в себя детекторы того же типа, что и в Большом адронном коллайдере, и КМОП-формирователи изображения, подобные тем, что можно найти в вашем смартфоне, но в 500 раз больше и работает в 20 раз быстрее. Обработанных кремниевых пластин достаточно для изготовления более 25000 камер iPhone. Вывод данных системы эквивалентен более чем 300 каналам HDTV."
Нововведение поможет радиотерапевтам получать точные изображения протонной компьютерной томографии. Почти половина всех онкологических больных получают лучевую терапию в рамках своего лечебного лечения, и большая часть лучевой терапии проводится с использованием внешних высокоэнергетических рентгеновских лучей. Однако в протонной лучевой терапии используется другой тип луча по сравнению с традиционной лучевой терапией. Он использует пучок протонов высокой энергии. Как и рентгеновские лучи, протоны могут проникать в ткани и достигать глубоких опухолей. Однако, по сравнению с рентгеновскими лучами, протоны вызывают меньшее повреждение здоровой ткани перед опухолью и совсем не повреждают здоровую ткань, лежащую позади, что значительно снижает побочные эффекты лучевой терапии.
Есть неуверенность в том, где именно протоны потеряют большую часть своей энергии и, следовательно, убьют опухоль, но не повлияют отрицательно на здоровые ткани. Для опухоли глубиной 20 см внутри пациента эта погрешность составляет около 1.5 см. Использование протонной компьютерной томографии устранит все эти ошибки.