Cверхпроводящий циклотрон ProBeam имеет несколько преимуществ по сравнению с обычным циклотроном:

  • Компактная конструкция, меньший вес.
  • Высокая эффективность создания пучка ускоренных частиц и соответственно - высокая мощность дозы излучения.
  • Максимальная автоматизация процесса лечения.
  • Меньшее потребление энергии

Сверхпроводящий циклотрон ProBeam

Конструктивной особенностью системы ProBeam® компании Varian является использование изохронного циклотрона с суперпроводящими электромагнитами (так называемого суперпроводящего циклотрона). Его энергетические возможности позволяют осуществлять доставку доз радиации к опухолям, залегающим на глубине 4-30 см, обеспечивая широчайший энергетический диапазон для лечения - без использования переключателей диапазона действия.
Дополнительные особенности циклотрона ProBeam таковы:

  • Нет необходимости в фазе прогрева, так как циклотрон работает постоянно в режиме максимальной эффективности.
  • Пучок заряженных частиц производится непрерывно.
  • Интенсивность пучка регулируется.
  • Низкая цилиндрическая конструкция с автоматической системой подъема верхнего полюса повышает удобство обслуживания.
  • Компактный внутренний источник ионизации снижает стоимость оборудования.
  • Компактная занимаемая площадь снижает стоимость монтажа конструкции.
  • Отсутствие необходимости в электромагнитах высокой энергоемкости, установка которых требует обеспечить отвод тепла.
  • Гарантированная эффективность работы.

Функциональность суперпроводящего циклотона

Суперпроводящие электромагниты изохронного циклотрона обеспечивают высокую эффективность производства пучка заряженных частиц, низкое энергопотребление, отличную надежность и сниженные эксплуатационные расходы. В отличие от других установок, изохронный ускоритель компании Varian действует очень предсказуемым образом. Процессы максимально автоматизированы, нет необходимости в настройке циклотрона оператором.

Изохронный циклотрон выполняет лечение протонной терапией с модулированной интенсивностью

Изохронный циклотрон компании Varian имеет компактные размеры и высокую термальную стабильность. Он стал первым доступным на рынке изохронным циклотроном с суперпроводящими электромагнитами для использования в медицинским целях и применяется уже с 2007 года. Непрерывный и стабильный пучок протонов способен выполнять лечение протонной терапией с модулированной интенсивностью за более короткое время и с более конформной дозой, чем при доставке пассивным рассеиванием (хотя пассивное рассеивание сегодня используется в большинстве центров протонной терапии).

Тип доставки протонов: сканирование карандашным пучком или пассивное рассеивание

Выбор типа доставки дозы является важным моментом для лечения болезни. Пассивное рассеивание - это протонная терапия предыдущего поколения, методика, используемая большинством давно работающих центров. На сегодняшний день сканирование карандашным пучком является более точным видом протонной терапии, и его выбирают большинство новых протонных центров.

В нашем центре используется технология
сканирования карандашным пучком

Почему технология Сканирования карандашным пучком является лучшей ?

Пассивное рассеивание

При пассивном рассеивании протонный пучок формируется в соответствии с очертаниями опухоли посредством установки рассеивающего материала на его пути. Необходимо учитывать следующие особенности метода пассивного рассеивания:

  • Для доставки конформной дозы в мишень эта технология использует устройства формирования луча, которые изготавливаются либо самим центром, либо закупаются у поставщиков.
  • Пациентам необходимо дожидаться изготовления таких устройств.
  • Устройства формирования луча в процессе лечения становятся радиоактивными и должны храниться месяцами после использования (для чего центру требуется специально отведенное место).
  • Когда рассеянный пучок протонов контактирует с рассеивающим материалом или устройством формирования луча, он создает нейтроны – вторичную радиацию.
  • Вторичная радиация облучает здоровую ткань, расположенную вблизи мишени.
  • Когда протоны сталкиваются с рассеивающим материалом и устройствами формирования луча, они теряют энергию или сужают диапазон действия облучения, необходимый для лечения пациента.
  • При пассивном рассеивании сложнее добиться доставки оптимальной дозы в очаг.
  • Хотя пассивное рассеивание может быть предпочтительнее традиционной радиотерапии, оно не обеспечивает максимальный эффект воздействия, который дает протонная терапия с модулированной интенсивностью. Наибольший эффект от облучения протонами дает только сканирование карандашным пучком.

Сканирование карандашным пучком

Сканирование карандашным пучком (pencil beam scanning, PBS) или остронаправленным лучом – передовой способ в использовании протонов для лечения рака, применяемый пока в немногих протонных центрах мира.
Команда Центра протонной терапии МИБС освоила технологию PBS.

Технология «карандашного» сканирования базируется на сложных системах планирования лечения и множественных магнитах, которые направляют узкий протонный луч, по сути, «нанося» дозу радиации слой за слоем. Остронаправленный пучок протонов перемещается вдоль вертикальной и горизонтальной осей, подобно кончику карандаша «заштриховывая» всю опухоль. В процессе движения луча его интенсивность модулируется. Радиация максимально допустимой интенсивности подается точно в раковые клетки, не задевая нормальные ткани.

Сканирование карандашным пучком очень эффективно при лечении самых сложных онкопатологий, таких как опухоли простаты, мозга, глаза, рака у детей. Протонная терапия с модулированной интенсивностью наиболее подходит для доставки мощной и точной дозы протонов к сложным или имеющим вогнутую форму опухолям, которые могут находиться вблизи позвоночника или внутри головы, шеи или у основания черепа.

Сканирование карандашным пучком против пассивного рассеивания

Сравниваемые параметры технологии Сканирование карандашным пучком Пассивное рассеивание

Предоставляет наиболее эффективную протонную терапию с модулированной интенсивностью

Да

Нет

Для каждой процедуры необходимы специальные компенсаторы и коллиматоры, которые изготавливаются под конкретного пациента

Нет

Да

  • Эти устройства могут требовать большего времени для подготовки к проведению каждой процедуры

Нет

Да

  • Эти устройства могут увеличивать общую стоимость лечения

Нет

Да

  • Протонным центрам могут понадобиться специальные места для хранения этих радиоактивных компонентов

Нет

Да

При столкновении протонов с устройствами формирования луча образуется вторичная радиация

Только при использовании переключателей диапазона пробега частиц

Гораздо более сильная вторичная радиация, так как устройства используются для всех процедур

Контроль над потерей энергии

Контролируемая потеря энергии при использовании переключателей диапазона пробега частиц

Неконтролируемая потеря энергии из-за использования устройств формирования луча

Длительность процедур

Длительность процедуры с включенным лучом может занимать всего пару минут

Само включение луча занимает только пару минут, но требуется больше времени на подготовку каждой процедуры из-за компенсаторов и коллиматоров

Размер лечебного поля

Более широкое поле, чем при рассеивании

Меньший размер поля, чем при сканировании карандашным пучком

Точность в доставке дозы

Доза доставляется прямо к опухоли с меньшим воздействием на окружающие ткани. Это особенно важно при лечении детей или когда опухоль расположена близко к критически важной структуре

Доза доставляется к опухоли с более ощутимым воздействием на окружающую ткань

Проникновение сканирования

Более точное сканирование, что помогает лечить глубоко расположенные и/или сложные опухоли

Менее точное сканирование

Год внедрения технологии для лечения пациентов

2007

1980-е

Оборудование выбрано большинством центров за последние 3 года

Да

Нет