Polski akcelerator pomoże w walce z rakiem

Polscy inżynierowie, w ramach projektu INTRA-DOCE, zbudowali medyczny akcelerator IntraLine, który ma zostać wykorzystany do radioterapii śródoperacyjnej. Został on zaprezentowany na konferencji, która odbyła się w marcu w ośrodku Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Świerku. Niewątpliwymi zaletami aparatu do śródoperacyjnego naświetlania guza jest precyzja i szybkość wiązki elektronów, zredukowanie do minimum promieniowania rozproszonego, szkodliwego dla pacjenta, oraz łatwość obsługi i mobilność urządzenia.

Statystyki pokazują, że nowotwory złośliwe są drugą, zaraz po chorobach układu krążenia, najczęstszą przyczyną zgonów w Unii Europejskiej. W związku z tak niepokojącymi danymi na temat leczenia nowotworów cały czas prowadzone są badania mające na celu opracowanie metody zwiększającej skuteczność walki z tą chorobą. Wśród najnowocześniejszych sposobów walki z nowotworami wymienia się zyskującą na popularności radioterapię śródoperacyjną nowotworów. 

Podczas trwającej dwa dni konferencji w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku lekarze oraz fizycy zapoznali się z wynikami kilkuletniej pracy inżynierów, efektem której jest akcelerator medyczny IntraLine. Omówiono projekt INTRA-DOCE oraz zagadnienia medyczne powiązane z antynowotworową terapią śródoperacyjną. Uczestnicy mogli zobaczyć prototyp urządzenia, który przystosowany został do pracy na oddziałach szpitalnych. Dla lekarzy konferencja była również doskonałą okazją do zgłębienia wiedzy o procesie przygotowania akceleratora do wykonania konkretnych zabiegów śródoperacyjnych. 

„Zabiegi napromieniania elektronami, realizowane bezpośrednio po usunięciu guza – a więc jeszcze w trakcie samej operacji – należą do jednych z najnowocześniejszych metod walki z nowotworami złośliwymi. Łatwość, szybkość i precyzja, z jakimi akcelerator do radioterapii śródoperacyjnej potrafi dostarczyć wiązkę terapeutyczną w obszar objęty zmianami nowotworowymi, ułatwia naszym specjalistom przeprowadzenie zabiegu, a pacjentom gwarantuje zredukowanie do minimum skutków ubocznych napromieniania”, zauważa prof. dr hab. Julian Malicki, dyrektor Wielkopolskiego Centrum Onkologii (WCO).

Medycyna współczesna do walki z komórkami nowotworowymi wykorzystuje różnorodne metody i narzędzia. Możemy wśród nich wymienić różne typy promieniowania jonizującego: wysokoenergetyczne fotony, elektrony, protony bądź ciężkie jony, które powodują rozerwanie łańcuchów DNA komórek rakowych. Jednak dużym minusem tych metod jest fakt, że fotony oddziałują również ze zdrowymi tkankami, zaś akceleratory pozwalające na zastosowanie protonów i ciężkich jonów, są urządzeniami drogimi oraz dużymi, co utrudnia ich użycie na sali operacyjnej.

Inżynierowie pracujący w ramach projektu INTRA-DOCE zaproponowali metodę śródoperacyjnego napromieniowania elektronami, która wykorzystuje zalety technik z użyciem fotonów, jak i cząstek bardziej masywnych. Akcelerator wytwarzający leczniczą wiązkę elektronów jest stosunkowo tani, a przy tym niewielkich rozmiarów, dlatego też korzystanie z niego na salach operacyjnych nie powinno stanowić problemu. Urządzenie pozwala na wprowadzenie wiązki w loże bezpośrednio po usuniętym guzie, co pozwala na ograniczenie ryzyka wynikającego z napromieniowania zdrowych tkanek, które znajdują się na jej drodze. Dodatkowo, lekarz wykonujący zabieg ma możliwość doboru odpowiedniej energii elektronów, dzięki czemu jest w stanie dokładnie określić głębokość ich wnikania w ciało pacjenta, tym samym nie narażając na ich działanie tkanek czy narządów, które mieszczą się za obszarem poddanym napromieniowaniu. Niewątpliwym plusem takiego rozwiązania jest zredukowanie liczby pooperacyjnych zabiegów napromieniowania, a tym samym zmniejszenie skutków ubocznych leczenia. 

Dotychczas funkcjonujące na rynku medyczny urządzenia służące do napromieniowania śródoperacyjnego mają wiele wad. Do głównych z nich zalicza się ich duże rozmiary oraz bardzo słabą mobilność. Akcelerator IntraLine pod tym względem wyróżnia się na tle pozostałych urządzeń tego typu.  Wśród jego zalet wymienia się zarówno jego dużą mobilność, jak też ruchomość samej głowicy urządzenia. Cechuje go również niewielki poziom promieniowania ubocznego przy jednoczesnym wytwarzaniu wysokiej jakości wiązki promieniowania elektronowego. 

„Pojedynczo cechy te występują w innych akceleratorach do śródoperacyjnych terapii antynowotworowych, ale ich zespolenie w jednym, na dodatek stosunkowo niewielkim urządzeniu, było dużym wyzwaniem”, mówi mgr inż. Jacek Pracz (NCBJ) i dodaje: „W trakcie prac nad IntraLine zastosowaliśmy szereg innowacyjnych rozwiązań technicznych dotyczących między innymi mechaniki konstrukcji oraz pozycjonowania i budowy głowicy formującej wiązkę. Cztery z nich są opatentowane”.

Prace nad budową akceleratora medycznego trwają od 2008 roku i rozpoczęły się jeszcze w ramach projektu „Akceleratory i Detektory”, w ramach którego w 2014 roku powstała wersja demonstracyjna urządzenia. W projekcie INTRA-DOSE  brało udział ponad 50 osób, wśród których byli fizycy, inżynierowie oraz onkolodzy. 

„Wieloletni wysiłek naszych specjalistów już wkrótce przełoży się na konkretną pomoc chorym. Zbudowany przez nas mobilny akcelerator do śródoperacyjnego napromieniania elektronami zostanie teraz przekazany do Wielkopolskiego Centrum Onkologii, gdzie rozpoczną się jego badania i testy w warunkach szpitalnych”, podsumowuje dr Agnieszka Syntfeld-Każuch (NCBJ).

Docelowo, IntraLine ma być wykorzystywany w procesie leczenia raka piersi, trzustki, wątroby oraz odbytnicy. 

Źródło: www.ncbj.gov.p


Podziel się: