Tez proton nurlanishi rentgen nurlariga qaraganda samaraliroq va kamroq invaziv saraton kasalligini davolashdir. Biroq, zamonaviy proton terapiyasi katta zarracha gaz pedallarini talab qiladi, bu esa mutaxassislarni protonlarni tezlashtirish uchun lazer tizimlari kabi muqobil gaz pedali tushunchalarini tekshirishga olib keldi. Bunday tizimlar optimal radiatsiya terapiyasiga yo'l ochish uchun klinikadan oldingi tadqiqotlarda qo'llaniladi. Helmholtz-Zentrum drezden - rosssendorf (HZDR) boshchiligidagi tadqiqot guruhi hayvonlarda lazer proton nurlanishini birinchi marta muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazdi, guruhning hisoboti Nature Physics jurnalida chop etildi.
Radiatsiya terapiyasi saratonni davolashning asosiy usullaridan biridir. Odatda intensiv, fokuslangan rentgen nurlaridan foydalanadi. Protonlar - vodorod atomlarining yadrolari - yuqori energiyaga tezlashadi va kichik, aniq nishonga olingan nurlarga biriktiriladi. Ular o'simta to'qimalariga chuqur kirib borishi mumkin, bu erda ular energiyaning katta qismini saqlaydilar va saratonni yo'q qiladilar, shu bilan birga atrofdagi to'qimalarni katta darajada saqlanib qoladilar. Bu usul rentgen terapiyasidan ko'ra samaraliroq va kamroq invaziv qiladi, deb tushuntiradi HZDR tadqiqotchisi doktor Elke Beyreuther: "Bu usul, ayniqsa, bosh suyagi, miya va markaziy asab tizimidagi o'smalarni nurlantirish uchun mos keladi. Bundan tashqari, u bolalar saratoni bilan og'rigan bemorlarda mumkin bo'lgan uzoq muddatli ta'sirlarni kamaytirish uchun qo'llaniladi.
Biroq, bu usul rentgen terapiyasiga qaraganda ancha murakkab, chunki u tez protonlarni ishlab chiqarish va ularni bemorga etkazish uchun murakkab gaz pedali uskunalarini talab qiladi. Shuning uchun Germaniyada bir nechta proton terapiya markazlari mavjud. Mutaxassislar ushbu usulni bemorlar uchun mos qilish uchun doimiy ravishda takomillashtirmoqda. Lazer asosidagi proton gaz pedallari bu borada hal qiluvchi hissa qo'shishi mumkin.
Moslashtirilgan lazer nurlanishi
HZDR fizikasi doktor Florian Kroll shunday tushuntiradi: "Ushbu usul yupqa plastmassa yoki metall folga qatlamiga otilgan yuqori quvvatli lazer yordamida kuchli va juda qisqa yorug'lik impulslarini yaratishga asoslangan". Bu chaqnashlarning intensivligi elektronlarni folgadan chiqarib yuboradi va protonlarni impulslarga aylantira oladigan va ularni yuqori energiyaga tezlashtiradigan kuchli elektr maydonini yaratadi. Qizig'i shundaki, jarayonning ko'lami juda kichik: tezlashtirish yo'li atigi bir necha mikrometrga teng.
"Biz bu loyiha ustida 15 yildan beri ishlayapmiz, ammo hozirgacha protonlar nurlanish uchun yetarli energiya olmadi." Beyreuther shunday deydi: "Bundan tashqari, pulsning intensivligi juda ko'p farq qiladi, shuning uchun biz to'g'ri dozani etkazib berishimizga ishonch hosil qila olmaymiz." So'nggi bir necha yil ichida olimlar, ayniqsa, lazer chirog'i va folga o'rtasidagi o'zaro ta'sirni yaxshiroq tushunish tufayli, nihoyat, muhim yutuqlarga erishdilar. "Eng muhimi, lazer chaqnashlarining aniq shakli ayniqsa muhimdir va biz ularni etarli energiya va etarli barqarorlikka ega bo'lgan proton impulslarini ishlab chiqarish uchun sozlashimiz mumkin." Tadqiqotchilar tushuntirishdi.
Gaz pedalining tayyorligi va nurni uzatish barqarorligi.
Yangi tadqiqot ehtiyojlari
Parametrlar optimallashtirildi, bu HZDR jamoasiga bir qator asosiy tajribalarni boshlash imkonini berdi: lazer tezlashtirilgan protonlar yordamida sichqon o'simtalarini birinchi nazorat ostida nurlantirish. Ushbu tajribalar Onkoraydagi Drezden universiteti kasalxonasi - Onkologiya bo'yicha radiatsiya tadqiqotlari milliy markazi mutaxassislari bilan hamkorlikda o'tkazildi va an'anaviy proton terapiyasi muassasalarida qiyosiy tajribalar bilan taqqoslandi. "Biz lazer yordamida boshqariladigan proton manbai biologik jihatdan qimmatli ma'lumotlarni ishlab chiqarishi mumkinligini aniqladik, bu keyingi tadqiqotlar uchun zamin yaratdi va yondashuvimizni sinab ko'rish va optimallashtirish imkonini berdi."
Lazer tezlashtirilgan proton impulslarining yana bir xususiyati ularning juda katta intensivligidir. An'anaviy proton terapiyasida radiatsiya dozasi bir necha daqiqada yetkazilsa, lazerga asoslangan jarayon soniyaning milliondan birida yakunlanishi mumkin," - deb tushuntiradi Elke Beyroyter: "Bunday tez dozani qo'llash inson tanasini himoya qilishga yordam beradi degan belgilar mavjud. atrofdagi sog'lom to'qimalarni avvalgidan ham yaxshiroq. Biz ushbu ko'rsatkichlarni eksperimental qurilmamiz bilan kuzatib borishni va saratonni davolashda afzalliklarga erishish uchun ushbu tez nurlanish usulidan qachon va qanday foydalanish mumkinligini o'rganish uchun klinikadan oldingi tadqiqotlar o'tkazmoqchimiz.
