Cercetătorii de la National Accelerator Laboratory SLAC al Departamentului de Energie şi Universitatea Stanford dezvoltă o nouă tehnologie bazată pe acceleratoare de particule, care reuşeşte să accelereze terapia cu radiaţii anticancer de sute de ori şi să facă aparatele medicale mai compacte.
Noua tehnologie vizează reducerea efectelor secundare ale radioterapiei prin scurtarea duratei sale de la câteva minute la mai puţin de o secundă.
Noua metodă foloseşte dispozitive medicale compacte, dezvoltate pentru fizica avansată, şi ar putea astfel să facă radioterapia mai accesibilă în întreaga lume.
În prezent, echipa de la SLAC / Stanford a primit fonduri pentru a continuă cu două proiecte menite să dezvolte posibile tratamente pentru tumori - una folosind raze X, cealaltă folosind protoni.
Ideea din spatele celor două tehnologii este aceea de a distruge celulele canceroase atât de repede încât organele şi alte ţesuturi să nu aibă timp să se mişte în timpul expunerii - ca şi cum ar capta un singur stop cadru dintr-un videoclip.
Aceasta reduce riscul ca radiaţiile să lovească şi să deterioreze ţesutul sănătos în jurul tumorilor, făcând radioterapia mai precisă.
”Furnizarea dozelor de radiaţii dintr-o întreagă sesiune de terapie cu un singur flash care durează mai puţin de o secundă ar fi modalitatea cea mai bună de a gestiona mişcarea constantă a organelor şi ţesuturilor şi un avans major comparativ cu metodele pe care le folosim astăzi”, a spus Billy Loo, profesor asociat la Şcoala de Medicină Stanford, citat de sciencedaily.com.
Proiectul numit Phaser va dezvoltă un sistem de livrare rapidă pentru raze X.
În dispozitivele medicale de astăzi, electronii zboară printr-o structură de accelerator asemănătoare tubului, care are o lungime de aproximativ un metru, câştigând energie dintr-un câmp de radiofrecvenţă care călătoreşte prin tub în acelaşi timp şi în aceeaşi direcţie. Energia electronilor este apoi transformată în raze X.
În ultimii ani, echipa Phaser a dezvoltat şi testat prototipuri de accelerator cu forme speciale şi noi modalităţi de alimentare a câmpurilor de radiofrecvenţă în tub.
Aceste componente sunt deja performante, aşa cum arată simulările, şi deschid calea pentru modele de acceleratoare care susţin mai multă putere într-o dimensiune mai compactă.
”În continuare, vom construi structura acceleratorului şi vom testa riscurile tehnologiei care, în 3-5 ani, ar putea duce la un prim dispozitiv real, care poate fi folosit în cele din urmă în studiile clinice”, au precizat autorii cercetării.
Celălalt proiect de tratare a tumorilor cu ajutorul protonilor se bazează pe faptul că protonii sunt mai puţîn dăunători ţesuturilor sănătoase decât razele X, deoarece îşi depozitează energia de ucidere a tumorilor într-un volum mai restrâns în interiorul corpului.
Cu toate acestea, terapia cu protoni necesită aparate mai mari pentru a accelera protonii şi pentru a-şi ajusta energia. De asemenea, metoda utilizează magneţi care cântăresc sute de tone, care se deplasează încet în jurul corpului unui pacient pentru a ghida fasciculul în ţintă.
”Vrem să abordăm modalităţi inovatoare de manipulare a fasciculului de protoni, care vor face ca dispozitivele viitoare să fie mai simple, mai compacte şi mult mai rapide”, a declarat Emilio Nanni, un om de ştiinţă la SLAC, care conduce proiectul.
Prin realizarea acestor proiecte pe lângă faptul că terapia cancerului devine mai precisă, livrarea rapidă a radiaţiilor pare să aibă şi alte beneficii.
”Am văzut în testele pe şoareci că celulele sănătoase suferă mai puţine leziuni atunci când aplicăm doza de radiaţie foarte repede şi totuşi efectul de distrugere a tumorii este egal cu sau chiar puţin mai bun decât cel al unei expuneri convenţionale mai lungi. Dacă rezultatul este valabil pentru oameni, ar fi o paradigmă cu totul nouă pentru domeniul radioterapiei”, a precizat Loo.
Un alt obiectiv cheie al proiectelor este de a face radioterapia mai accesibilă pentru pacienţii din întreaga lume.
De aceea, echipa se concentrează pe proiectarea unor sisteme compacte, eficiente din punct de vedere energetic, economice, eficiente pentru a fi utilizate în mediul clinic şi compatibile cu infrastructura existentă din întreaga lume.
