ru
Система протонной терапии ProBeam
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.
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 |
|
Нет |
Да |
|
Нет |
Да |
|
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 |