Terapie cu protoni

1 Descriere
2 Istoria timpurie a terapiei cu protoni
3 Pro și Contra Terapiei
4 Tehnologie
5 Centre de terapie viitoare
6 Furnizori de echipamente Note

Terapia cu protoni este un tip de terapie cu particule (terapia cu particule), care utilizează protoni pentru a iradia țesutul bolnav, cel mai adesea în tratarea bolilor carcinogene.

1. Descrierea

Iradierea țesutului atinge un maxim numai în ultimii câțiva milimetri de zbor de particule.

Terapia cu protoni, ca și alte tipuri de radioterapie, funcționează prin direcționarea particulelor ionizante accelerate (în acest caz, protonii accelerați într-un accelerator de particule) la tumora iradiată [1]. Aceste particule dăunează ADN-ului celulelor, cauzând moartea în ultimul caz. Celulele canceroase, din cauza ratei ridicate a diviziunii lor și din cauza capacității mai scăzute de a repara ADN-ul deteriorat, sunt deosebit de sensibile la atacul asupra purtătorului eredității lor.

Datorită masei lor relativ mari, protonii prezintă o ușoară dispersie transversală în țesut, iar dispersia căii lor longitudinale este foarte mică; pachetul poate fi focalizat pe tumoare fără a provoca daune inacceptabile țesutului înconjurător sănătos. Toate protonii unei anumite energii au un domeniu absolut clar; Numărul lor nesemnificativ depășește această distanță [1]. Mai mult decât atât, practic, întreaga doză de radiație este eliberată în țesuturile din ultimele milimetri ale rundei de particule; acest maxim se numește vârful Bragg. Localizarea vârfului Bragg depinde de energia la care particulele din accelerator au fost dispersate, această energie în majoritatea cazurilor ar trebui să se situeze în intervalul de la 70 până la 250 de milioane de electron volți (MeV). În consecință, devine posibilă concentrarea zonei de distrugere a celulelor pe fascicolul de protoni în adâncimea țesutului sănătos din jurul tumorii; țesuturile situate până la vârful Bragg primesc o doză nesemnificativă. Mai mult, această doză poate fi redusă suplimentar prin rotația precisă fie a fasciculului în jurul pacientului (orizontală), fie prin rotația exactă a întregului corp al pacientului cu un fascicul de proton stabil. Țesăturile situate dincolo de vârful Bragg practic nu primesc o doză ionizantă. [2]

2. Istoricul timpuriu al terapiei cu protoni

3. Pro și Contra Terapiei

Metoda examinată este, fără îndoială, de mare interes. Foarte neobișnuită este capacitatea sa de a viza cu precizie tumoarea și ao distruge, atât în apropierea pielii unei persoane cât și la orice adâncime a corpului. Țesuturile înconjurătoare primesc daune minime. [1] Din acest motiv, această terapie este deosebit de bună pentru unele tipuri de tumori, unde terapia convențională cu radiații provoacă leziuni inacceptabile țesuturilor înconjurătoare. [1] Acest lucru este deosebit de important în tratamentul copiilor, atunci când iradierea prelungită duce la apariția tumorilor secundare cauzate de dozele excesive de radiații. Datorită încărcării mai mici a dozei pe țesuturi sănătoase, protonii produc mult mai puține efecte secundare ale radiațiilor decât în radioterapia convențională.

Logic aplicatii de terapie de protoni în tratamentul cel mai frecvent cancer (de exemplu, tumori pulmonare, intracraniană, la nivelul coloanei vertebrale cervicale, și așa mai departe. D.) este similar cu chirurgia logica ca terapia locală finală. Știm, totuși, că nu este așa. Celulele canceroase se pot răspândi în cantități microscopice de focare tumorale in stadiile incipiente ale bolii.

Din punct de vedere istoric, a existat o zonă în care terapia cu protoni avea un avantaj incontestabil: melanoamul malign coloidal, deoarece cu această boală, singura metodă a fost eliminarea ochiului. Astăzi, terapia cu protoni poate vindeca această tumoare fără a se răni. Tratamentul cu protoni este utilizat pentru a trata stadiile incipiente ale cancerului [3].

4. Tehnologie

Terapia cu protoni a utilizat până acum echipamente foarte masive și grele, cu o masă de sute de tone. De exemplu, sincrociclotronul centrului terapeutic din Orsay (Franța) are o masă totală de 900 de tone. Anterior, astfel de echipamente erau disponibile numai în centre fizice pentru studiul particulelor elementare; În cazul lui Orsay, a fost necesar să se transforme mașina pentru experimente fizice într-una medicală.

Tratamentul cu protoni al tumorilor oculare se desfășoară la Sacramento, la sediul Davis al Universității din California, această unitate fiind subordonată din punct de vedere operațional Facultății de Oncologie a Radițiilor de la Universitatea din California. Se estimează că mai mult de 44.000 de pacienți au fost tratați cu terapie cu protoni cu un rezultat pozitiv. În Elveția, la Institutul Paul Scherer, din 1984, au fost tratați aproximativ 5000 de pacienți cu tumori oculare.

Astfel, mai multe centre de terapie cu protoni funcționează și sunt construite în America de Nord, Europa și Asia. Proton iradiere realizat progrese remarcabile în tratamentul multor tipuri de cancer, inclusiv cancere ale creierului, măduvei spinării, cancerul de prostata. Unii cercetători au sugerat că antiprotonii pot fi și mai eficienți în combaterea celulelor canceroase. Până în prezent, totuși, sa realizat doar prima etapă de cercetare a structurilor celulare [5] [6].

Din nefericire, recent a existat un decalaj tot mai mare în dezvoltarea tehnologiilor de terapie protonică în țara noastră și în străinătate. În Rusia încă menținut studiile clinice foarte limitate, pe baza unităților multi-iradiere a centrelor de știință fizice. De exemplu, terapia de protoni este dezvoltat pe baza ITEP (Moscova), RRCRST (pe baza PNPI ei. Konstantinov Gatchina, regiunea Leningrad), JINR (Dubna). În prezent, aceste trei centre pot accepta doar aproximativ 1% dintre toți cei care au nevoie de acest tip de tratament.

5. Centre de terapie viitoare

În Rusia, centrele de terapie protonică din Moscova se construiesc la spital. Botkin, în Protvino

Adăugarea la construirea unui policlinic pentru Centrul de Proton Terapie din Protvino

și Pushchino (regiunea Moscova). Există o reconstrucție a centrului terapiei protonice în PNPI (gatchina, regiunea Leningrad)

În Statele Unite, gradul de recunoaștere a metodei de terapie cu protoni crește, se observă progresul și potențialul de creștere. Se planifică construirea mai multor centre noi în SUA, majoritatea cărora necesită investiții cuprinse între 120 și 200 milioane de dolari:

Universitatea din Pennsylvania, un complex mare este planificat în Philadelphia (menționat mai sus), finanțarea provine de la Departamentul Apărării al SUA, în colaborare cu Spitalul Militar Walter Reed *

Universitatea Northern Illinois, construiește un centru de cercetare pentru cancer și cercetare în Chicago, bazat pe terapia cu protoni. Din păcate, echipamentul nu a trecut încă de certificare și acest lucru este îngrijorător pentru contribuabili.

Spitalul Barnes-Evreiesc din St. Louis, Missouri.

Broward General din Fort Lauderdale și Orlando Regional din Orlando, Florida plănuiește instalații cu buget redus de aproximativ 20 de milioane de dolari.

În Michigan, șase instituții de sănătate din întreaga țară au unit și au format Consorțiul Michigan Proctal Therapy. Se planifică construirea unei facilități pentru a servi tuturor rezidenților statului.

Unul dintre obstacolele pentru a utiliza protoni pe scara larga pentru a trata cancerul este dimensiunea și costul echipamentului ciclotronului sau sincrociclotronul necesare. Massachusetts Institute of Technology (MIT), în colaborare cu o echipă de producători dezvoltă sisteme de accelerație relativ compacte pentru iradiere de protoni de pacienți. De îndată ce această tehnologie va fi stabilită, iar dacă îndeplinesc dozele de radiații în țesuturi necesare pentru terapie eficientă, poate fi o creștere semnificativă a numărului de astfel de unități. Deci, spitalele deja menționate în St. Louis, Missouri și două spitale din Florida plănuiește să achiziționeze aceste spitale. Centrul din Oklahoma City intenționează să utilizeze un ciclotron dezvoltat de IBA.

6. Furnizorii de echipamente

Următoarele societăți sunt în prezent furnizarea sau echipamente în curs de dezvoltare pentru terapia de protoni: liderul de piață este compania IBA (Belgia), Still River Systems (SUA), Optivus Proton Terapie (Statele Unite ale Americii), Hitachi (Japonia), Sumitomo Heavy Industries, (Japonia), ACCEL (Germania, recent achiziționate de către Varian, Statele Unite ale Americii), Mitsubishi electric, (Japonia) [7], SA "împotriva" (Rusia), LLC "Placi Engineering Solutions" (Rusia).