Целебная мощь ускорителя. Создан метод мгновенного излечения от рака

[Primipilus]

Одноимпульсный, или ультрафлеш-режим — вариант радиотерапии, при котором сверхмощный поток протонов разрушает опухоль за миллионные доли секунды, практически не повреждая окружающие ткани. Эту медицинскую технологию российские физики разработали в Институте ядерных исследований (ИЯИ) РАН в Троицке, где еще с советских времен действует самый мощный в Евразии линейный ускоритель протонов.

 

От научных исследований — к первым пациентам

 

Лучевая (радиационная) терапия — одно из направлений ядерной медицины для лечения злокачественных опухолей. Суть его заключается в том, что в патологический очаг от ускорителя направляют пучки элементарных частиц (или волны, создающие рентгеновское, гамма-, нейтронное или другое излучение), что приводит к разрушению раковых клеток.

 

Существует методы, использующие фотоны, нейтроны, протоны, ионы бора, углерода и неона. Широк и спектр специализированного медицинского оборудования. Но становление всех методов лучевой терапии начиналось в физических институтах, обладающих научными ускорительными установками.

 

Первые радиобиологические исследования провели в 1954-м в Беркли в США. Для облучения пациентов использовали пучки протонов, дейтронов и альфа-частиц, полученных при проведении экспериментов на кольцевом ускорителе. Затем в течение более чем 40 лет в Гарвардской циклотронной лаборатории, сотрудничающей с Центральной больницей Массачусетса, совершенствовали методику и проводили клинические исследования. Результатом стало строительство первых центров протонно-лучевой терапии в Калифорнии и Массачусетсе.

 

Точно в цель

 

Традиционные методы лучевой терапии, в которых используют пучки фотонов, обладают одним существенным недостатком: они повреждают не только раковые клетки, но и здоровые ткани, расположенные перед опухолью и за ней по ходу движения пучка излучения. Чтобы снизить побочные эффекты, приходится ограничивать мощность излучения, увеличивать количество сеансов и длительность курса. И чем глубже опухоль, тем труднее ее разрушить.

 

Наиболее перспективным считается метод протонной терапии. Он позволяет точно нацеливаться на опухоль и уничтожать ее при любой глубине локализации, нанося минимальный урон окружающим тканям. Особенность протонного излучения в том, что основная энергия потока высвобождается на последних миллиметрах пробега частиц — в так называемой точке Брэгга.

 

Врач-радиолог проводит расчет и настраивает прибор так, чтобы воздействие пучка приходилось исключительно на опухоль, повторяя ее очертания с точностью до миллиметра. Таким образом, разрушаются только раковые клетки, а окружающие здоровые ткани практически не подвергаются воздействию. Эта методика эффективна при лечении самых сложных злокачественных новообразований — предстательной железы, мозга, глаза, а также рака у детей.

 

CC0 / ИЯИ РАН /

Кривые распространения в среде разных видов излучения и пик Брэгга

 

В Советском Союзе терапевтический протонный пучок с энергией до 200 мегаэлектронвольт впервые получили в 1967-м на синхроциклотроне Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. Поток частиц от ускорителя выводили в специальное процедурное помещение, где было размещено ротационное кресло для фиксации пациента и оборудование для контроля облучения. С 1969-го для лечения онкологических больных использовали протонный синхротрон Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) в Москве, а с начала 1970-х — Ленинградского института ядерной физики (ЛИЯФ) в Гатчине.

 

Протонный ренессанс

 

Долгие годы главным препятствием для широкомасштабного использования протонов при лечении рака были размер и стоимость необходимого циклотронного оборудования. Лишь 25 лет назад первые центры протонной терапии появились в США, Германии и Японии. Сейчас в мире их уже около сотни. И хотя лечение в них остается очень дорогим, результаты говорят сами за себя: рак простаты этим методом вылечивают у 97 процентов пациентов, опухоли головного мозга — у 90 процентов.

 

В России до 2017-го не было клинических центров лучевой терапии. Действовали только экспериментальные (при научных институтах), которые принимали пациентов от случая к случаю: в ИТЭФ, в ОИЯИ в Дубне и в ИЯИ РАН в Троицке. Первый коммерческий центр протонной терапии Медицинского института Березина Сергея (МИБС) открыли в Санкт-Петербурге в 2017 году. Затем такой центр появился в Москве. А в сентябре 2019-го первых пациентов принял Федеральный высокотехнологичный центр медицинской радиологии Федерального медико-биологического агентства в Димитровграде Ульяновской области.

 

Это единственный в России и самый крупный в Европе комплекс ядерной медицины замкнутого цикла, где представлены все существующие сегодня методы диагностики и лечения. Его построили в рамках государственной программы "Создание федеральных центров медицинских радиологических технологий". В него входят: центр протонной терапии, центр позитронно-эмиссионной томографии, консультативная поликлиника, радиологический корпус, корпус радионуклидной терапии и стационар на 312 коек. Госкорпорация "Ростех" планирует в ближайшие годы в рамках госпрограммы построить такие центры во Владивостоке, Москве, Новосибирске и Калужской области.

 

Молниеносный удар

 

Параллельно российские ядерщики работают над усовершенствованием технологий лучевой терапии. В частности, в ИЯИ РАН в Троицке, располагающем самым мощным в Евразии линейным ускорителем протонов, уже несколько лет изучают возможности флеш-терапии — инновационного метода, при котором всю необходимую дозу облучения подводят к опухоли за один сверхкороткий сеанс в доли секунды, а не за 20–30 сеансов по нескольку минут, как обычно.

 

© РИА Новости / Владислав Стрекопытов

Ускоритель протонов Института ядерных исследований РАН

 

Впервые флеш-эффект, при котором опухолевые клетки погибают, а нормальные повреждаются в два раза меньше, описали в 2014-м французские ученые. Сейчас этот метод проходит клинические испытания в США на медицинском циклотроне Varian, который дает мощность дозы 70 грей в секунду.

 

Используя уникальные возможности своего ускорителя, в ИЯИ РАН решили проверить, что будет, если еще больше увеличить интенсивность потока протонов, создав так называемый ультрафлеш-режим, когда весь курс облучения укладывается в один короткий импульс.

 

"Наш ускоритель отличается от других чрезвычайно высокой интенсивностью пучка протонов, — объясняет заведующий лабораторией медицинской физики института Сергей Акулиничев. — В одном импульсе, который длится сто микросекунд, он выдает 1013 протонов. Такой интенсивности нет ни у одного ускорителя в мире. Этого количества достаточно, чтобы провести полное лечение".

 

Для сравнения: при обычном режиме необходимую дозу подводят к опухоли за десять-пятнадцать секунд, а при флеш-режиме — за полсекунды. Ученые проверили на живых клетках все три режима, и оказалось, что ультрафлеш-режим значительно эффективнее двух остальных. Под эффективностью в данном случае понимают избирательность воздействия — отношение раковых к нормальным среди всех поврежденных облучением клеток.

 

"Сейчас ультрафлеш-режим на протонном ускорителе доступен только в одном месте в мире: в нашем институте, — рассказывает Акулиничев. — Многие существующие медицинские ускорители можно адаптировать к флеш-режиму, подняв мощность дозы до ста грей в секунду. Но на нашем ускорителе она достигает миллиона. Когда он строился, такая высокая мощность была необходима для изучения фундаментальной физики и решения некоторых прикладных задач, но для медицинских исследований мы ее долгое время искусственно занижали. А потом оказалось, что при борьбе с раком это преимущество".

 

Пока ученые получили подтверждение эффективности нового метода на клетках. Впереди эксперименты на животных. Только после этого можно будет приступить к клиническим исследованиям на людях.

 

Если преимущества одноимпульсного режима докажут, производители медицинского оборудования через несколько лет смогут приступить к выпуску ускорителей с высоким импульсным током протонов, способных разрушать опухоль за доли секунды, практически не повреждая окружающие ткани.

 

Луч "Прометеуса"

 

С 2020-го протонная лучевая терапия для лечения онкологических заболеваний включена в перечень видов высокотехнологичной медицинской помощи, финансируемой из средств Федерального фонда обязательного медицинского страхования. По разным оценкам, потребность в протонной терапии в России составляет сейчас от 35 до 100 тысяч человек в год. Чтобы ее покрыть, нужно, чтобы в медицинских центрах страны работало от 40 до 60 установок.

 

Пока все четыре введенных в строй центра работают на импортном оборудовании. В то же время в России с 2017-го производят отечественный комплекс протонной терапии "Прометеус". Эту уникальную установку изобрел российский ученый, научный руководитель Физико-технического центра ФИАН в Протвино Владимир Балакин. Основу ее составляет пятиметровое кольцо весом около 15 тонн. По сравнению с громоздкими научными синхротронами, это очень компактная конструкция, которую можно устанавливать в обычных клиниках. У нее низкое энергопотребление, она не требует никакой специальной защиты и собрана полностью из отечественных элементов.

 

© РИА Новости / Илья Питалев

Перейти в медиабанк

Комплекс "Прометеус" — синхротрон (циклотрон) диаметром пять метров и весом около 20 тонн в отделении экспериментальной ядерной медицины МРНЦ имени А. Ф. Цыба — филиала ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России

 

Один экземпляр уже используют в Медицинском радиологическом научном центре имени А. Ф. Цыба в Обнинске, другой — в Физико-техническом центре в Протвино. Целую партию установок заказали зарубежные научные организации. Две успели отправить в США и Израиль еще до начала пандемии. Производство и отгрузку остальных отложили сперва из-за ковидных ограничений, а теперь — из-за санкционных проблем.

 

Потребность есть и внутри страны, но, чтобы экспериментальный комплекс "Прометеус" стал полноценным медицинским изделием, нужно решить организационные, экономические и технологические вопросы. И конечно, преодолеть недоверие к отечественным разработкам.

 

https://ria.ru/20221130/ultraflesh-1835099370.html

[ПСОМ]

Чушь это все.

 

[пятница]

ПСОМ сказал(а) 10 минут назад:

Чушь это все.

 

Согласен, как и кт, мрт и узи. Шайтан-машины.

[TR1]

Ядерный скальпель? Не промахнись, Ассунта!

[SergeDD]

Проблема лечения рака не в опухоли, как правило. Зачастую опухоли легко удаляются хирургически (ну кроме в сложных случаях). Проблемы в метастазах, которые могут расползтись по всему организму и где возникнет еще один очаг ХЗ. Вылечить рак не смогут до тех пор, пока не научатся без вреда для здоровых клеток уничтожать метастазные.

[Хим]

SergeDD сказал(а) 39 минут назад:

Проблема лечения рака не в опухоли, как правило. Зачастую опухоли легко удаляются хирургически (ну кроме в сложных случаях). Проблемы в метастазах, которые могут расползтись по всему организму и где возникнет еще один очаг ХЗ. Вылечить рак не смогут до тех пор, пока не научатся без вреда для здоровых клеток уничтожать метастазные.

Ну эти проблемы решаются разными способами.

Например, вот действующая, рабочая установка "локальной гипотермии" для лечения рака. Разрабатывал я её 30 лет (на закате СССР) назад совместно с великолепной командой из Фрязино. Правда после развала Союза что стало с этим направлением и с командой я не знаю.

Суть метода была в том, что раковые клетки менее устойчивы к повышению температуры чем здоровые. Тогда СВЧ излучением повышается температура области тела где находится раковая опухоль и она погибает, а здоровые клетки выживают. Основная проблема была в контроле температуры тела по всей области излучения, т.к. (условно - я точных цифр не помню) раковые клетки погибают при 41 градусе, а здоровые при 42. Т.е. крайне важно выдержать точную температуру.

 

 

[sofokl]

...я полагаю, что в современной России куда важнее организация диагностики, а чем и как лечить - вторично. Не знаю, как с врачами в регионах, но а столице - 12 минут на пациента, из которых минимум 5-7 врач "борется" с компьютером, остальное время - короткий диалог, пульс, давление, температура и до свидания... И да: с назначением анализов, исследований и процедур уже пару лет стало гораздо хуже: врачи откровенно их "зажимают", намекая на лучшие условия в платных клиниках...

[SergeDD]

Хим сказал(а) 26 минут назад:

Ну эти проблемы решаются разными способами.

Например, вот действующая, рабочая установка "локальной гипотермии" для лечения рака. Разрабатывал я её 30 лет (на закате СССР) назад совместно с великолепной командой из Фрязино. Правда после развала Союза что стало с этим направлением и с командой я не знаю.

Суть метода была в том, что раковые клетки менее устойчивы к повышению температуры чем здоровые. Тогда СВЧ излучением повышается температура области тела где находится раковая опухоль и она погибает, а здоровые клетки выживают. Основная проблема была в контроле температуры тела по всей области излучения, т.к. (условно - я точных цифр не помню) раковые клетки погибают при 41 градусе, а здоровые при 42. Т.е. крайне важно выдержать точную температуру.

 

 

Она опять-таки не решала проблем метастаз. Ну уничтожили опухоль, допустим, печени, а метастазы уже в районе желудка и вот уже там новая опухоль. Это просто отказ от хирургии в удалении опухоли, не более.

[ПСОМ]

sofokl сказал(а) 12 минут назад:

Не знаю, как с врачами в регионах

Деньги есть нет проблем. Бесплатно нет. В казани, может где и по другому. Я в сельскую переписался, там хоть попасть на первичный прием можно.

[Отикубо]

sofokl сказал(а) 13 минут назад:

...я полагаю, что в современной России куда важнее организация диагностики, а чем и как лечить - вторично. Не знаю, как с врачами в регионах, но а столице - 12 минут на пациента, из которых минимум 5-7 врач "борется" с компьютером, остальное время - короткий диалог, пульс, давление, температура и до свидания... И да: с назначением анализов, исследований и процедур уже пару лет стало гораздо хуже: врачи откровенно их "зажимают", намекая на лучшие условия в платных клиниках...

Если б у Вас другой город в профиле стоял, поверила бы. А так не могу. Ну или мне так везёт. 

[sofokl]

Отикубо сказал(а) 1 час назад:

Если б у Вас другой город в профиле стоял, поверила бы. А так не могу. Ну или мне так везёт. 

... Москва, столица..  либо везёт Вам либо не везёт мне (и моим домашним)... На самом деле - много зависит от конкретного врача. 

Одно хорошо: в Москве реально найти недорого, но толкового специалиста-платника и анализы тоже...

 

Интересно было бы узнать мнение коллег из других регионов, кстати...

Edited November 30, 2022 by sofokl

[Отикубо]

sofokl сказал(а) 10 минут назад:

... Москва, столица..  либо везёт Вам либо не везёт мне (и моим домашним)... На самом деле - много зависит от конкретного врача. 

Одно хорошо: в Москве реально найти недорого, но толкового специалиста-платника и анализы тоже...

 

Интересно было бы узнать мнение коллег из других регионов, кстати...

С врачом оно действительно как повезёт, но вот желание отправить меня на какое-нибудь ещё обследование у нашей медицины просто запредельное.

[Кгд39]

Лучевая терапия на панацею никак не тянет.

По отзывам хирургов-онкологов она даёт возможность "подсушить" опухоль и, в лучшем случае, сделать её операбельной. Или, в качестве паллиативного результата, несколько улучшить качество оставшегося срока жизни пациента.

[С13]

пятница сказал(а) 4 часа назад:

ПСОМ сказал(а) 4 часа назад:

Чушь это все.

 

Согласен, как и кт, мрт и узи. Шайтан-машины.

 Эта штуковина "посильнее Фауста Гёте."

При полной мощности, с поциента срывает портки с ног и плавятся пломбы на зубах  

[Stalin]

Primipilus сказал(а) 7 часов назад:

Сейчас ультрафлеш-режим на протонном ускорителе доступен только в одном месте в мире: в нашем институте, 

М да.

[sofokl]

Отикубо сказал(а) 3 часа назад:

С врачом оно действительно как повезёт, но вот желание отправить меня на какое-нибудь ещё обследование у нашей медицины просто запредельное.

...это из-за вашей женской сути. Супругу тоже - при любой хвори проверяют на онкологию... А вот детей и меня - уже нет)... Впрочем, в Москве полно недорогих платных врачей...

[Alien]

SergeDD сказал(а) 21 час назад:

Проблема лечения рака не в опухоли, как правило. Зачастую опухоли легко удаляются хирургически (ну кроме в сложных случаях). Проблемы в метастазах, которые могут расползтись по всему организму и где возникнет еще один очаг ХЗ. Вылечить рак не смогут до тех пор, пока не научатся без вреда для здоровых клеток уничтожать метастазные.

Вылечивать рак не смогут пока не научатся науськивать на раковые клетки иммунную систему. Лучше иммунной системы их никто не уничтожит.

 

Такие исследования ведутся. Есть надежды.

Edited December 1, 2022 by Alien

[Alien]

SergeDD сказал(а) 8 часов назад:

Она опять-таки не решала проблем метастаз. Ну уничтожили опухоль, допустим, печени, а метастазы уже в районе желудка и вот уже там новая опухоль. Это просто отказ от хирургии в удалении опухоли, не более.

А хирургия решает проблему метастазов? Надо же...🤔

[SergeDD]

Alien сказал(а) 11 часов назад:

А хирургия решает проблему метастазов? Надо же...🤔

Где я говорил, что решает?

[Хим]

SergeDD сказал(а) 19 часов назад:

Она опять-таки не решала проблем метастаз. Ну уничтожили опухоль, допустим, печени, а метастазы уже в районе желудка и вот уже там новая опухоль. Это просто отказ от хирургии в удалении опухоли, не более.

Возможно я плохо объяснил: - такой метод (как мне говорили) уничтожал даже отдельные мутирующие (раковые) клетки, а не то что метастазы.

Неким прототипом можно считать русскую, финскую баню.) Только нагрев шёл изнутри...

[SergeDD]

Хим сказал(а) 14 минут назад:

Возможно я плохо объяснил: - такой метод (как мне говорили) уничтожал даже отдельные мутирующие (раковые) клетки, а не то что метастазы.

Неким прототипом можно считать русскую, финскую баню.) Только нагрев шёл изнутри...

Метастазы тем и опасны, что кровью разносятся по всему организму. У вас же, как я понял по описанию. прогрев шел конкретного  места.