NSVOK top banner

Вход

Бъдещето на борбата с рака: Атакуване на туморите за по-малко от секунда

radiotherpy of the future OKНовата технология, основана на ускорител, разработена от лабораторията SLAC на Националния ускорител на университета в Станфорд, има за цел да намали страничните ефекти на раковата радиационна терапия чрез свиване на продължителността й от минути на по-малко от секунда. Вградена в бъдещи компактни медицински устройства, технологията, разработена за високоенергийна физика, също би могла да помогне на радиационната терапия да стане по-достъпна в целия свят.

Сега екипът на SLAC / Stanford е получил решаващо финансиране, за да продължи с два проекта за разработване на възможни лечения за тумори - едното, използващо рентгенови лъчи, а другото - протони. Идеята зад двете е да се взривят раковите клетки толкова бързо, че органите и другите тъкани нямат време да се движат по време на експозицията - подобно на вземането на единична замразена рамка от видео. Това намалява вероятността радиацията да удари и да повреди здравата тъкан около туморите, като направи радиационната терапия по-прецизна.
"Доставянето на облъчващата доза от цяла терапия с единична светкавица, продължаваща по-малко от секунда, ще бъде най-добрият начин за управление на непрекъснатото движение на органи и тъкани и значително предимство в сравнение с методите, които използваме днес", каза Били Лоу, доцент по радиационна онкология в Станфордското училище по медицина.
Сами Тантави, професор по физика на частиците и астрофизика, и главен учен за отдела за изследване на ускоряването на радиочестотния спектър в дирекция "Технологични иновации" на SLAC, който работи с Лу за двата проекта, заяви: "За да осигурим ефективно радиация с висока интензивност, ускоряващи структури, които са стотици пъти по-мощни от съвременните технологии. Финансирането, което получихме, ще ни помогне да изградим тези структури. "

Разрушаване на рак с рентгенови лъчи
Проектът, наречен PHASER, ще разработи система за светкавична доставка на рентгенови лъчи.
В днешните медицински устройства електроните преминават през тръбообразна ускорителна структура с дължина около метър и получават енергия от радиочестотно поле, което се движи през тръбата едновременно и в същата посока. След това енергията на електроните се превръща в рентгенови лъчи. През последните няколко години екипът на PHASER разработи и тества прототипи на ускорители със специални форми и нови начини за подаване на радиочестотни полета в тръбата. Тези компоненти вече се изпълняват, както се предвижда от симулациите, и проправят пътя за проектирането на ускорители, които поддържат по-голяма мощност в компактен размер.
"След това ще изградим структурата на ускорителя и ще тестваме рисковете от технологията, която след три до пет години може да доведе до първото действително устройство, което може да бъде използвано в клиничните изпитвания", каза Тантауи.
Станфордското отделение за радиационна онкология ще осигури около 1 млн. Долара през следващата година за тези усилия и ще подкрепи кампания за повишаване на финансирането на научните изследвания. Катедрата по радиационна онкология, в сътрудничество с Медицинското училище, е създала Център за радиационна наука, съсредоточен върху прецизната радиационна терапия. Разделът на PHASER, ръководен от Лу и Тантави, има за цел да превърне понятието PHASER в функционално устройство.

Направете протонната терапия по-гъвкава
По принцип протоните са по-малко вредни за здравата тъкан, отколкото рентгеновите лъчи, защото те натрупват енергията си за убиване на тумори в по-ограничен обем в тялото. Въпреки това, протонната терапия изисква големи съоръжения за ускоряване на протоните и за регулиране на тяхната енергия. Той също така използва магнити, тежащи стотици тонове, които бавно се движат около тялото на пациента, за да насочат лъча към целта.
"Искаме да измислим иновативни начини за манипулиране на протоновия лъч, който ще направи опростените, по-компактни и много по-бързи устройства в бъдеще", каза Емилио Нани, учен специалист в SLAC, който ръководи проекта с Тантави и Лу.
Тази цел скоро може да бъде достигната, благодарение на неотдавнашната безвъзмездна помощ в размер на 1,7 милиона долара от програмата DOE Office of Science Accelerator Stewardship за разработване на технологията през следващите три години.
"Сега можем да продължим напред с проектирането, изработката и тестването на ускоряваща структура, подобна на тази в проекта PHASER, която ще бъде в състояние да управлява протоновия лъч, да настрои енергията си и да доставя високи дози радиация на практика мигновено", каза Нани.

Бърза, ефективна и достъпна
В допълнение към по-прецизната терапия на раковите заболявания, светкавичната доставка на радиация изглежда има и други ползи.
"Виждали сме при мишки, че здравите клетки понасят по-малко увреждания, когато прилагаме радиационната доза много бързо, но ефектът от убийството на тумора е равен или дори малко по-добър от този на конвенционалната по-продължителна експозиция", каза Лу. "Ако резултатът се запази за хората, това би било съвсем нова парадигма за областта на лъчелечението."
Друга ключова цел на проектите е да се направи радиационната терапия по-достъпна за пациентите по света.
Днес милиони пациенти по света получават само палиативни грижи, защото нямат достъп до лечение за рак, каза Лу. "Надяваме се, че нашата работа ще допринесе за възможно най-доброто лечение на повече пациенти на повече места".
Ето защо екипът се съсредоточава върху проектирането на системи, които са компактни, енергийноефективни, икономични, ефикасни за използване в клиничните условия и съвместими със съществуващата инфраструктура по света. Тантави заяви: "Първият широко използван медицински дизайн на линеен ускорител е измислен и е построен в Станфорд през годините, довели до изграждането на SLAC. Следващото поколение може да бъде истински играч - в медицината и в други области, като например ускорители за рентгенови лазери, сондажи за частици и национална сигурност.
Питър Максим в Станфорд (сега директор по физиология на радиационната онкология в университета в Индиана) е съизобретател на PHASER и направи ключов принос за двата проекта. Допълнителни членове на екипа по протонна терапия са Рейнхард Шулте от Университета Лома Линда и Матю Мърфи от Varian Medical Systems.

Нашият сайт се издържа от реклами и дарения. Ако ви харесва съдържанието, можете да ни подкрепите по няколко начина: Като ни последвате в социалните мрежи и харесайте нашите страници в тях! Като ни изпратите новина! Като кликнете върху рекламните банери! Като рекламирате на нашия сайт! Като направите дарение!
Благодарим за подкрепата!

Маркирана като Онкология Иновации