Zabija raka. Najlepiej na świecie. Jest dziełem polskich inżynierów

Reklama

Nowotwory złośliwe są drugą – po chorobach układu krążenia – najczęstszą przyczyną zgonów w krajach rozwiniętych. Do najnowocześniejszych metod ich zwalczania należą ostatnio zabiegi napromieniania w końcowej fazie operacji. Chodzi o to, aby skutecznie zniszczyć resztkę złośliwych komórek nowotworowych, które pozostały w ciele pacjenta po usunięciu guza przez chirurga.

Do tego właśnie służy innowacyjny akcelerator elektronów IntraLine do radioterapii śródoperacyjnej stworzony przez inżynierów z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku pod Warszawą (to tam znajduje się jedyny w Polsce reaktor jądrowy). Współpracowali z nimi lekarze z Wielkopolskiego Centrum Onkologii (WCO) w Poznaniu, w skład konsorcjum wchodziła też UJP Hitec Systems oraz firma Jarosław Kołcun.

Nie ma jak elektrony

We współczesnej medycynie do niszczenia raka używa się różnych typów promieniowania jonizującego - wysokoenergetyczne fotony, elektrony, protony bądź ciężkie jony, które rozrywają łańcuchy DNA złośliwych komórek.

Niestety, fotony oddziałują także ze zdrowymi tkankami przed i za guzem, a akceleratory protonów i ciężkich jonów, które umożliwiają znacznie precyzyjniej dobrać głębokość, na której dochodzi do interakcji wiązki z żywymi komórkami, są bardzo duże i drogie.

Natomiast napromienianie elektronami łączy zalety technik z użyciem fotonów i cząstek bardziej masywnych. Urządzenia emitujące leczniczą wiązkę elektronów są tańsze i na tyle nieduże, że mieszczą się na sali operacyjnej. Wiązkę można wprowadzić bezpośrednio w lożę powstałą po usunięciu guza.

Zmniejsza to ryzyko naświetlenia zdrowych tkanek na drodze wiązki. Co więcej, poprzez właściwy dobór energii elektronów lekarz jest w stanie bardzo precyzyjnie określić ich głębokość wnikania w ciało pacjenta, by ocalić tkanki i narządy znajdujące się za napromienianym obszarem.

Dotychczasowe aparaty do napromieniania śródoperacyjnego były jednak dalekie od doskonałości. Jedną z ich najpoważniejszych wad była bardzo słaba mobilność, a tak naprawdę jej brak.

- To spore urządzenia i gdy przychodzi właściwy moment operacji, nie możemy podjechać z aparatem do pacjenta, tylko musimy zbliżyć pacjenta do aparatu. To nie jest łatwe, zwiększa też ryzyko zakażeń. Pacjent jest znieczulony, trzeba więc wraz z nim przesuwać całą kolumnę anestezjologiczną - mówi dr hab. Dawid Murawa, chirurg onkolog z WCO.

Akcelerator IntraLine można zaś z łatwością dosunąć do standardowego stołu operacyjnego, kiedy jest potrzebny. Ma także głowicę o dużej ruchliwości, wiązkę promieniowania elektronowego wysokiej jakości oraz niski poziom promieniowania ubocznego.

- Pojedynczo te cechy występują w innych tego typu akceleratorach antynowotworowych, ale ich zespolenie w jednym, na dodatek niewielkim urządzeniu, było dużym wyzwaniem. Przy tworzeniu IntraLine zastosowaliśmy wiele innowacyjnych rozwiązań, m.in. w mechanice konstrukcji oraz pozycjonowaniu i budowie głowicy formującej wiązkę - mówił Jacek Pracz z NCBJ.

Porusza się lekko i z gracją

Pierwsze prace badawcze i konstrukcyjne nad aparaturą do terapii śródoperacyjnej rozpoczęły się jeszcze w 2008 roku w ramach projektu „Akceleratory i Detektory”, w 2014 zbudowano wersję demonstracyjną, a teraz już w pełni funkcjonalny egzemplarz. Zespół twórców - fizyków, inżynierów i onkologów - liczy ponad 50 osób. Nad całością projektu czuwała dr Agnieszka Syntfeld-Każuch z NCBJ.

- To cały system, a więc nie tylko sam akcelerator, ale również instrumenty, które go dodatkowo wyposażają w pewne techniczne udogodnienia, bez których nie mógłby on być dziś konkurencyjny na rynku. Rozszerzyliśmy zakres energii wiązki elektronów i zarazem do minimum ograniczyliśmy promieniowanie rozproszone, które jest generowane w trakcie naświetlania – wyjaśnia dr Syntfeld-Każuch.

- Gdy po raz pierwszy przyjechaliśmy do Świerku, zaskoczyła nas liczba pytań, jakie zadawali nam inżynierowie. Było widać, że przeanalizowali wcześniej całą kwestię radioterapii śródoperacyjnej. Potem przyjeżdżali do nas oglądać zabiegi – mówi dr Murawa.

- Pytaliśmy chirurgów z Poznania o nawet tak wydawałoby się banalne kwestie jak wygląd pulpitu sterowniczego, tj. jaki rozmiar i barwę powinny mieć przyciski - mówi dr Syntfeld-Każuch.

- Zestawiliśmy wszystkie plusy i minusy dotychczas stosowanych aparatów. Naszą ambicją było wyeliminowanie wad – mówi dr Murawa. - Przede wszystkim chodziło o to, by głowica aparatu mogła być łatwo i lekko pozycjonowana i lekarz mógł z niej komfortowo korzystać w trakcie zabiegu – mówi dr Syntfeld-Każuch.

Cel został osiągnięty. Całe urządzenie z gracją porusza się w sali operacyjnej, a sterowanie nim - za pomocą manetki i kilku przycisków - jest dziecinnie proste.

- Łatwość, szybkość i precyzja, z jaką akcelerator dostarcza wiązkę w obszar objęty zmianami nowotworowymi, ułatwia przeprowadzenie zabiegu, a pacjentom gwarantuje zredukowanie do minimum skutków ubocznych napromieniania - mówi prof. Julian Malicki, dyrektor WCO.

Najważniejszym zadaniem było opracowanie struktury przyspieszającej. - To serce akceleratora, najbardziej wymagająca część - mówi dr Syntfeld-Każuch. W głowicy akceleratora znajduje się też specjalna kamerka z wyświetlaczem ledowym, która umożliwia obejrzenie pola naświetlania, co ułatwia lekarzowi jak najdokładniejsze ustawienie samego aplikatora.

- Nasz prototyp zostanie teraz przekazany do Wielkopolskiego Centrum Onkologii, gdzie rozpoczną się jego badania i testy w warunkach szpitalnych - mówi dr Syntfeld-Każuch. Intra-Line musi uzyskać certyfikaty dopuszczające go do użytku.

Cel: rak piersi, trzustki, żołądka i odbytnicy

W opinii wielu ekspertów w Polsce śródoperacyjne naświetlanie wykonywane jest obecnie za rzadko. Mamy zaledwie kilka aparatów do radioterapii śródoperacyjnej (nie wszystkie przy tym działają), podczas gdy z doświadczeń innych krajów UE wynika, że powinno ich być około 20. Powinny być na wyposażeniu wszystkich naszych dużych ośrodków onkologicznych.

Dzięki takim aparatom wyższa jest skuteczność leczenia i mniejsze prawdopodobieństwo nawrócenia choroby. - W przypadku np. raka piersi do 80-90 proc. wznów dochodzi w loży po usuniętym guzie - tłumaczy dr Murawa.

Autor: 
Wojciech Moskal
Źródło: 

---------------

Dodaj komentarz

CAPTCHA
Przepisz kod z obrazka.

Reklama