Ионная терапия рака в Европе

Лечение рака в центре адронной терапии в Австрии

Облучение тканей тела гамма-квантами (фотонами) используется в медицине с начала прошлого века и хорошо апробировано на большом количестве больных. Но у него имеются заметные ограничения, а это значит, что на смену должно прийти что-то новое, высокотехнологичное.

Научно-технический прогресс в Европе привёл к эволюции в медицине, оказав сильное влияние на радиационную онкологию. В основе адронной терапии лежит эффективное использование атомных ядер и протонов, обладающих огромной силой воздействия на патологически изменённые клетки.

Российские и европейские ученые признают, что сегодня адронная терапия – самое перспективное лечение онкологических заболеваний. Этот метод основан на применении пучков протонов и ионов углерода. Он позволяет рано диагностировать и лечить локализованные, глубоко расположенные и радиорезистентные (плохо поддающиеся традиционной лучевой терапии) раковые опухоли.

Преимущества адронной терапии заключаются в том, что быстро движущиеся ионы легко формируются в хорошо направленные узкие пучки. Проникновение ионов углерода проходит почти без рассеяния, и поэтому их легко точно сфокусировать в область злокачественного образования. Ионы проникают в живую ткань на необходимую глубину (она зависит от энергии пучка). Пучки повреждают только раковые клетки, здоровые ткани, расположенные рядом с опухолью, практически не затрагиваются. В опухолевой клетке происходят многократные разрывы двойной спирали ДНК, после которых шансов на выживание у клеток опухоли не остается.

В каких случаях используют ионную терапию?

Ионная терапия применяется для следующих типов опухолей:

опухоли основания черепа, головы, шеи (хордомы, хондросаркомы, аденоидно-кистозный рак)
опухоли головного мозга (менингиомы)
саркома (головного мозга или параспинальная саркома)
опухоли у детей (опухоли головного мозга, рабдомиосаркома, саркома Юинга)
повторное облучение (для опухолевых рецидивов после обычной лучевой терапии )

Более 150 000 пациентов уже испытали на себе воздействие ионной терапии, результаты показали заметное улучшение в лечении.

Терапия заряженными частицами успешно применяются на международном уровне для пациентов со следующими показаниями:

различные опухоли ЛОР
рак легких (локализованный, центральный, немелкоклеточный рак
различные опухоли средостения
рак молочной железы
рак поджелудочной железы
гепатоцеллюлярная карцинома
опухоли таза
рак прямой кишки

Ионная терапия особенно показана в случаях, когда:

опухоль глубоко расположена;
невосприимчива к традиционной лучевой терапии;окружена критичными тканями и органами (глаз, зрительный нерв, кишечник, ствол мозга); например, при раке бронхов II и III стадии при дозе на опухоль в 70 грей облучение здоровой легочной ткани не должно превышать 19 грей;
статична.

Отличия адронной и традиционной лучевой терапии

В традиционной лучевой терапии используется гамма-излучение, возникающее при распаде изотопов кобальта. Гамма-излучение, направленное на раковую опухоль, проникает глубоко в ткань, но при этом воздействует и на здоровые клетки тканей пациента. Адронная терапия лишена этого недостатка. Ее преимущества обусловлены и физическими причинами (бoльшая точность расчета траектории пучка), и биологическими (особенно для тяжелых ионов). А в сумме получается прицельное и эффективное облучение опухоли.

Таким образом, снижается доза, которую получают прилегающие здоровые ткани, и, следовательно, интегральная доза облучения. Отсюда вытекает более низкий процент смертности. Терапевтический эффект облучения тяжелыми частицами основан на их свойстве резко «тормозить» в конце пробега и передавать бoльшую часть своей энергии поглощающему веществу. Если рентгеновские лучи теряют энергию быстро и в основном экспоненциально по мере проникновения вглубь, то заряженные частицы испускают основную часть своей энергии перед самым «финишем».

Если изобразить на графике зависимость поглощенной дозы от глубины проникновения, то мы увидим узкий, четко выраженный пик — он называется пиком Брэгга. И положением этого максимума можно управлять. Пик Брэгга позволяет точно «прицелиться» в участок пораженных тканей глубоко в теле пациента и тонко настроить энергию частиц, чтобы снизить вред здоровым тканям.

По сравнению с традиционной лучевой терапией выброс энергии осуществляется избирательно, разрушая только злокачественные клетки. При этом, здоровые ткани не повреждаются, побочное влияние на организм минимизировано.

Как действует адронная (ионная) терапия?

Механизм выделения энергии работает таким образом, что разрушается много химических связей в больных клетках и повреждается ДНК. Способность к самовоспроизводству теряется. Таким образом, погибают даже опухоли, резистентные к традиционному лучевому действию.

Если рассматривать опухоль в качестве мишени, то степень точности попадания в неё при адронной терапии намного выше. Сочетание новой методики с современными способами медицинской визуализации (КТ, МРТ, ПЭТ) даёт отличные результаты в борьбе с грозными недугами злокачественной природы.

Установка состоит из источника ионов (газообразные фазы соответствующих атомов облучаются быстрыми электронами), первичного двухчастного линейного ускорителя, в котором ионы разгоняются до 1/10 скорости света. Затем ионы попадают в циклотрон, где под действием шести электромагнитов на протяжении миллиона витков разгоняются до скорости в 3/4 с.

Установка уникальна тем, что впервые на одном агрегате можно разгонять как протоны, так и тяжелые ионы. После разгона частицы попадают в отводные прямолинейные каналы, в которых формируются узкие параллельные пучки. За несколько метров до выхода каналов в помещения, где происходит лечебный процесс, установлены растросканирующие магниты, отклоняющие пучок в нужном направлении. Перед тем как дойти до пациента, пучки ионов проходят сквозь специальные датчики, сверяющие энергию пучка и его направление с директивами запланированной процедуры.

При планировании процедуры трехмерная томограмма опухоли разбивается программой на сечения толщиной в миллиметр, которые расчерчиваются наподобие шахматной доски. Для фокуса каждой клеточки выбирается соответствующая доза облучения. Для контроля процедуры параллельно также делаются цифровые рентгеновские снимки, которые в автоматическом режиме сверяются с данными томографии.

Медицинский центр адронной терапии MedAustron в Вене, Австрия

MedAustron является одним из самых продвинутых клинических центров с новейшей технологией для лечения больных раком и проведения научных исследований. Он открывает новые возможности в борьбе с раковыми заболеваниями на основе лучевой терапии тяжелыми заряженными частицами. MedAustron является одним из немногих центров в мире, где в качестве ускорителя тяжелых заряженных частиц используется синхротрон, позволяющий проводить эффективное лечение злокачественных опухолей протонами и ионами углерода.

Лучевая терапия протонами и ионами углерода особенно эффективна при лечении опухолей, расположенных вблизи жизненно важных структур, так как позволяет значительно снизить дозу облучения здоровых тканей перед опухолью и практически исключить облучение здоровых тканей, находящихся непосредственно за опухолью. Благодаря этому, обеспечивается низкий риск осложнений и появляется возможность подведения более высокой дозы к наиболее агрессивным опухолям, что повышает эффективность их излечения.

MedAustron предлагает лечение злокачественных опухолей, которые не поддаются лечению фотонным излучением, лечение рецидивов опухолей после стандартной лучевой терапии, а также лечение опухолей, находящихся в деликатных анатомических структурах. Необходимо учитывать, что лучевая терапия протонами и ионами углерода показана только в случае локализованных первичных опухолей, не имеющих метастаз. В то же время такой вид облучения является одним из имеющихся методов лечения рака и в общем случае не может заменять хирургию или химиотерапию.

В 2017 году MedAustron планирует направить свои усилия на лечение протонами таких локализаций, как опухоли мозга, опухоли основания черепа, опухоли предстательной железы, а также на детскую онкологию. В последующем предполагается расширить как спектр локализаций, так и технические возможности лечения.

В центре MedAustron больные проходят ежедневное лечение амбулаторно, курс лечения длится несколько недель.