Протонная терапия в ЛЯП ОИЯИ: продолжение
«В 1971 г. в ЛЯП ОИЯИ после радиобиологических исследований и первого этапа облучений пациентов на медицинском протонном пучке, который показал существенное преимущество протонной терапии над широко распространенной в то время рентгено- и гамматерапией, было принято решение расширить круг доступных для облучения локализаций.
Одним из перспективных направлений дальнейших исследований было выбрано облучение глубокорасположенных злокачественных новообразований, таких как рак пищевода и легкого. Облучение больных проводили как в статическом режиме, когда заданная доза подводилась с одного или нескольких направлений, так и в режиме ротации, когда пациент во время облучения вращался вокруг вертикальной оси, проходящей через центр опухоли и ось протонного пучка.
Последний метод – метод непрерывного ротационного облучения протонами глубоко расположенных опухолей с автоматическим удержанием пика Брэгга в пределах очага поражения, был разработан совместно с ОНЦ РАМН и ЦКБ РАМН и в 1973 г. впервые был применен на медицинском протонном пучке ЛЯП ОИЯИ. На этом втором этапе исследований было пролечено 33 пациента с раком пищевода и 23 пациента с раком легкого и метастазами злокачественных опухолей в легкое.
Этот начальный период развития протонной терапии в ЛЯП ОИЯИ продолжался до 1974 г., когда началась реконструкция ускорителя, закончившаяся только в 1984 году. Еще в 1968 г. был разработан проект реконструкции синхроциклотрона ЛЯП ОИЯИ в сильноточный фазотрон с пространственной вариацией магнитного поля (установка “Ф”). Проектом предусматривалось увеличение внутреннего тока пучка и рост интенсивности выведенного протонного пучка в 100–200 раз.
В результате первоначального поискового этапа были получены подтверждения правильности основных исходных физико-технических, радиобиологических и клинических предпосылок, разработаны методики облучения ряда локализаций опухолей и показана целесообразность продолжения и расширения клинических исследований по адронной терапии злокачественных образований.
Продолжение этих исследований проводилось уже в многокабинном медико-техническом комплексе (МТК), сооружение которого велось параллельно с реконструкцией ускорителя и, в основном, было закончено к концу 1985 г. В период с 1986 по 1996 гг. МТК включал в себя:
- пять протонных каналов медицинского назначения для облучения опухолей различной локализации широкими и узкими протонными пучками в диапазоне энергии от 70 до 660 МэВ;
- медицинский π-мезонный канал для лучевой терапии пучками отрицательных π-мезонов с энергиями от 30 до 80 МэВ;
- канал нейтронов медицинского назначения (средняя энергия нейтронов в пучке около 350 МэВ) для облучения больших радиорезистентных опухолей;
- терапевтический гамма-аппарат РОКУС-М для использования в качестве резервного источника излучения, а также для проведения дистанционной гамма-терапии при сочетанных методах облучения.
К началу 1987 г. была проведена наладка всех каналов транспортировки пучков и получены все необходимые физико-дозиметрические характеристики медицинских пучков. В 1987–1989 гг. выполнены радиобиологические эксперименты на пучках протонов и нейтронов высоких энергий и начаты клинические исследования по облучению больных (совместно с ВОНЦ РАМН) на протонных пучках с использованием разработанных методик формирования дозных полей, ротационно-сканирующего облучения глубоко залегающих опухоли. В этот период также было создано уникальное оборудование, такое как полномасштабный позитронно-эмиссионный томограф, совмещенный с терапевтическим креслом рентгеновский компьютерный томограф для проведения топометрии пациента в положении сидя и протонный томограф, позволяющий получить топометрическую информацию в единицах пробега протонного пучка в тканях.
К концу 1995 г. число онкологических больных, прошедших курс фракционированного лучевого лечения на медицинских пучках после реконструкции ускорителя, составило всего 39 человек. Это было обусловлено рядом негативных факторов, таких как отсутствие в Дубне специализированного стационара с необходимым количеством коечных мест и соответствующим числом врачей-радиологов, а также общее ухудшение экономической ситуации в стране, что сократило время работы фазотрона до нескольких сотен часов в год, резко ограничив тем самым число и продолжительность сеансов протонной терапии.
Новый этап развития протонной терапии в ОИЯИ наступил в 1999 г., когда благодаря настойчивости и усилиям Венедикта Петровича Джелепова было открыто специализированное радиологическое отделение на 25 коек в Медико-санитарной части № 9 в Дубне, что позволило проводить сеансы протонной терапии на регулярной основе. Одновременно было принято решение сконцентрировать основные усилия на работах в 1-й процедурной кабине МТК, как наиболее универсальной с точки зрения возможности проведения протонной терапии наиболее широкого круга локализаций опухолей. Эта кабина была переоборудована в соответствии с требованиями техники трехмерного конформного протонного облучения глубоко залегающих опухолей.
В результате сотрудничества с первым в мире госпитальным центром протонной терапии в г. Лома-Линда (США), разработанная в этом центре трехмерная компьютерная система планирования протонного облучения TPN была адаптирована к оборудованию и протонным пучкам фазотрона. После проведения дозиметрических исследований эта система с успехом использовалась в МТК в регулярных сеансах протонной терапии. Методика трехмерной конформной терапии пучками протонов на фазотроне ЛЯП ОИЯИ была реализована в России впервые. Научное руководство этими работами в то время осуществлял Медицинский радиологический научный центр РАМН (г. Обнинск).
С 2000 по 2017 гг. в МТК ОИЯИ курс фракционированной протонной терапии прошли более 1200 пациентов.
<…>
В связи с расширяющимся в последние годы строительством и вводом в действие как в России, так и в других странах-участницах ОИЯИ, госпитальных центров протонной терапии, Дубна, учитывая ее богатейший опыт в этой области, могла бы стать кузницей кадров для таких центров».
Полный текст статьи А.В. Агапова, В. Н. Гаевского, Е. И. Лучина, Г. В. Мицына, А. Г. Молоканова, М. А. Цейтлиной, С. В. Швидкого и К. Н. Шипулина: https://medphys.amphr.ru/_private/DB/76_121.pdf
«В настоящее время в ЛЯП ОИЯИ разработан физический проект циклотрона для протонной терапии MSC230. Ускоритель будет создаваться в основном силами НИИЭФА им. Ефремова (Санкт-Петербург), сверхпроводящую катушку изготовит ЛФВЭ по технологии NICA. Часть систем поставят коллеги из ASIPP (Хэфэй, Китай), с которыми сотрудники ЛЯП ОИЯИ ранее разработали сверхпроводящий циклотрон SC200 — опытный образец, ставший основой для массового производства циклотронов для протонной терапии в Хэфэе», — рассказала нам начальник Научно-экспериментального отдела новых ускорителей, доктор физико-математических наук Галина Анатольевна Карамышева.
О том, как начиналась история протонной терапии в ЛЯП ОИЯИ читайте здесь: https://dlnp.jinr.ru/chronograph/75/3221
75-летие ЛЯП
