Традиционная лучевая терапия с использованием рентгеновского излучения, несмотря на свою эффективность, несет риск повреждения здоровых тканей. Это связано с тем, что рентгеновские лучи, проникая в организм, отдают свою энергию на всем протяжении своего пути, задевая не только опухоль, но и окружающие её клетки. Для решения этой проблемы ученые разрабатывают методы лечения с применением пучков частиц, таких как протоны или ионы. Главным преимуществом этих методов является то, что частицы, проходя через ткани, отдают большую часть своей энергии в строго определенной точке, так называемом пике Брэгга. Это позволяет более точно нацеливаться на опухоль, минимизируя воздействие на здоровые ткани.
В настоящее время в ионной терапии применяются стабильные, нерадиоактивные ионы, чаще всего углерод-12. Наведение пучка на опухоль в таких случаях основано на расчетах, произведенных на основе предварительных снимков, например компьютерной томографии (КТ). Однако, органы могут смещаться между сеансами сканирования и лечения, что делает желательным контроль положения пучка в реальном времени. Это как попытка стрелять в цель, которая постоянно меняет свое местоположение – точность страдает.
В поисках решения ученые обратили внимание на радиоактивные ионы. В частности, был разработан новый метод с использованием радиоактивного изотопа углерода – углерода-11. Углерод-11, распадаясь, испускает позитроны – античастицы электронов. Эти позитроны можно обнаружить с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Таким образом, ученые получили возможность отслеживать местоположение пучка ионов в режиме реального времени, непосредственно во время лечения. Этот метод позволяет точно знать, куда направляется пучок частиц, и корректировать его траекторию, если это необходимо.
Эта инновационная технология была успешно опробована на мышах, у которых опухоли располагались рядом с позвоночником. Применение углерода-11 позволило ученым не только эффективно воздействовать на опухоли, но и в реальном времени, с потрясающей точностью, наблюдать за движением пучка. Успешность этого эксперимента говорит о большом потенциале использования радиоактивных ионов в лечении рака у людей. Результаты этого новаторского исследования были опубликованы 23 сентября на сайте .
«Это просто четкая и прекрасная картина того, где останавливается пучок частиц», – отметил физик Марко Дуранте, работающий в Центре исследований тяжелых ионов GSI имени Гельмгольца в Дармштадте, Германия. Он подчеркнул, что предыдущие методы, использующие стабильные ионы, не давали такой наглядности. Разработчик методики Митра Сафави-Наэйни, специалист по радиационной физике из Австралийской организации ядерной науки и техники в Сиднее, также подчеркнула важность полученных результатов.
Новый метод открывает огромные перспективы в лечении рака. Благодаря своей точности, он может стать особенно ценным для лечения опухолей, расположенных вблизи чувствительных органов. Например, опухоли спинного мозга, которые из-за своего расположения сложно поддаются традиционным методам лечения, могут стать более доступными для эффективной терапии. Кроме того, реальное время наблюдения за движением пучка позволит лучше понимать, как радиация воздействует на сосуды, питающие опухоль.
Предварительные КТ исследования (к примеру от 12 октября 2021 года) играют важную роль в планировании лучевой терапии, но не обеспечивают необходимой точности в процессе лечения. Метод ПЭТ, который применяется с 13 февраля 2014 года для диагностики, теперь, благодаря использованию углерода-11, может стать и ключевым инструментом для контроля лечения. Применение ПЭТ для контроля лечения с радиоактивным углеродом-11 в реальном времени это большой шаг вперед в разработке точных, эффективных и безопасных методов борьбы с раком.
Ученые, применяя радиоактивный углерод-11, смогли добиться высокой точности, чего не было в предыдущих методах. Пучок частиц доставлялся точно в нужное место, минимизируя повреждение окружающих тканей. Кроме того, стало возможным в реальном времени увидеть, как движется радиационный пучок и как он воздействует на опухоль.
Разработанная технология дает надежду на появление нового поколения методов лучевой терапии. Точная доставка радиации с постоянным контролем позволяет значительно повысить эффективность лечения и свести к минимуму побочные эффекты.
Данный метод позволяет не только непосредственно наблюдать за движением пучка, но и изучать воздействие этого пучка на кровеносные сосуды, питающие опухоль. Это позволит врачам лучше понять механизмы действия радиации и, в конечном итоге, разработать более эффективные протоколы лечения.
Изображение носит иллюстративный характер
В настоящее время в ионной терапии применяются стабильные, нерадиоактивные ионы, чаще всего углерод-12. Наведение пучка на опухоль в таких случаях основано на расчетах, произведенных на основе предварительных снимков, например компьютерной томографии (КТ). Однако, органы могут смещаться между сеансами сканирования и лечения, что делает желательным контроль положения пучка в реальном времени. Это как попытка стрелять в цель, которая постоянно меняет свое местоположение – точность страдает.
В поисках решения ученые обратили внимание на радиоактивные ионы. В частности, был разработан новый метод с использованием радиоактивного изотопа углерода – углерода-11. Углерод-11, распадаясь, испускает позитроны – античастицы электронов. Эти позитроны можно обнаружить с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Таким образом, ученые получили возможность отслеживать местоположение пучка ионов в режиме реального времени, непосредственно во время лечения. Этот метод позволяет точно знать, куда направляется пучок частиц, и корректировать его траекторию, если это необходимо.
Эта инновационная технология была успешно опробована на мышах, у которых опухоли располагались рядом с позвоночником. Применение углерода-11 позволило ученым не только эффективно воздействовать на опухоли, но и в реальном времени, с потрясающей точностью, наблюдать за движением пучка. Успешность этого эксперимента говорит о большом потенциале использования радиоактивных ионов в лечении рака у людей. Результаты этого новаторского исследования были опубликованы 23 сентября на сайте .
«Это просто четкая и прекрасная картина того, где останавливается пучок частиц», – отметил физик Марко Дуранте, работающий в Центре исследований тяжелых ионов GSI имени Гельмгольца в Дармштадте, Германия. Он подчеркнул, что предыдущие методы, использующие стабильные ионы, не давали такой наглядности. Разработчик методики Митра Сафави-Наэйни, специалист по радиационной физике из Австралийской организации ядерной науки и техники в Сиднее, также подчеркнула важность полученных результатов.
Новый метод открывает огромные перспективы в лечении рака. Благодаря своей точности, он может стать особенно ценным для лечения опухолей, расположенных вблизи чувствительных органов. Например, опухоли спинного мозга, которые из-за своего расположения сложно поддаются традиционным методам лечения, могут стать более доступными для эффективной терапии. Кроме того, реальное время наблюдения за движением пучка позволит лучше понимать, как радиация воздействует на сосуды, питающие опухоль.
Предварительные КТ исследования (к примеру от 12 октября 2021 года) играют важную роль в планировании лучевой терапии, но не обеспечивают необходимой точности в процессе лечения. Метод ПЭТ, который применяется с 13 февраля 2014 года для диагностики, теперь, благодаря использованию углерода-11, может стать и ключевым инструментом для контроля лечения. Применение ПЭТ для контроля лечения с радиоактивным углеродом-11 в реальном времени это большой шаг вперед в разработке точных, эффективных и безопасных методов борьбы с раком.
Ученые, применяя радиоактивный углерод-11, смогли добиться высокой точности, чего не было в предыдущих методах. Пучок частиц доставлялся точно в нужное место, минимизируя повреждение окружающих тканей. Кроме того, стало возможным в реальном времени увидеть, как движется радиационный пучок и как он воздействует на опухоль.
Разработанная технология дает надежду на появление нового поколения методов лучевой терапии. Точная доставка радиации с постоянным контролем позволяет значительно повысить эффективность лечения и свести к минимуму побочные эффекты.
Данный метод позволяет не только непосредственно наблюдать за движением пучка, но и изучать воздействие этого пучка на кровеносные сосуды, питающие опухоль. Это позволит врачам лучше понять механизмы действия радиации и, в конечном итоге, разработать более эффективные протоколы лечения.
