Не в деньгах дело: лечение рака можно улучшить с тем, что уже есть
Пока одни спорят, стоит ли закупать новые установки за миллионы евро, другие тихо копаются в том, что уже стоит в больницах. И находят. Физики из Института ядерной физики Польской академии наук (Institute of Nuclear Physics of the Polish Academy of Sciences), что базируется в Кракове, показали: протонная терапия может стать не только точнее, но и безопаснее — без смены техники. Да, буквально на тех же установках.
Подробности — в свежем выпуске журнала «Physics in Medicine & Biology».
Кто стоит за этим?
Всё началось с команды из Циклотронного центра Броновице (Cyclotron Center Bronowice, CCB). Эти исследователи — не из тех, кто просто обновляет софт. Они предложили физикам, работающим в онкотерапии, новую идею: использовать параметр, который раньше в клинике игнорировали, — качество протонного пучка.
Ключевое лицо проекта — Ян Гаевский (Jan Gajewski). Он подчёркивает:
«Когда мы учитываем качество луча, мы точнее предсказываем, как он подействует на опухоль — и при этом меньше вредим здоровым тканям. Программное обеспечение для расчёта терапии уже умеет это учитывать. Но… никто не использует. Потому что не было простого способа измерить этот самый параметр в реальных условиях. А теперь — есть».
А в чём вообще суть?
Большинство онкопациентов получают облучение фотонами — и лишь малая часть — протонами. Хотя протонная терапия считается более щадящей. Почему? Всё дело в поведении частиц. Протоны, замедляясь в ткани, теряют энергию — но делают это неравномерно: львиную долю они отдают в строго определённой точке, глубоко внутри тела. Это позволяет точечно «выпаливать» опухоль, почти не задевая здоровое.
Но! Чтобы так точно попасть, нужно понимать, насколько сильно каждая частица воздействует на клетки — это и есть тот самый показатель линейной передачи энергии (LET). Он показывает, сколько энергии частица отдаёт на каждом участке пути. Проблема в том, что раньше LET в реальных клиниках просто… не умели толком измерять.
Новое решение: как всё устроено
Что сделали учёные? Использовали маленький, но очень умный детектор Timepix3. Он создан в рамках международного проекта Medipix3 Collaboration, который зародился в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN). Изначально — для трекинга частиц в ускорителях. А теперь — в помощь онкологам.
По словам первой авторки статьи, аспирантки Павлины Стасики-Дудек (Paulina Stasica-Dudek):
«Timepix3 может отследить отдельную частицу. Его сенсор — 300 микрон, а матрица — 256×256 пикселей. Каждый пиксель реагирует по-разному, в зависимости от зарегистрированной энергии. А дальше — ИИ в помощь. Он «понимает», какой это был протон и оценивает его LET. В результате мы впервые получили возможность измерять этот показатель прямо в терапевтических условиях».
Есть ли подводные камни?
Конечно, не без нюансов. Timepix3 работает при низкой интенсивности пучка, а современные циклотронные установки, наоборот, выдают мощные — для клинической терапии. Но, как отмечает команда, это технически решаемо — достаточно добавить в программное обеспечение опцию настройки мощности. То есть, по сути, вопрос к производителям, а не к физике.
И что теперь?
Антони Ручиньский (Antoni Ruciński), научный сотрудник Института ядерной физики Польской академии наук (Institute of Nuclear Physics of the Polish Academy of Sciences), подводит итог так:
«Мы впервые показали, что измерение качества протонного пучка можно внедрить прямо в условиях радиотерапии. Это шаг к более точному, щадящему и эффективному лечению — не только с протонами, но и с более «тяжёлыми» частицами: гелием, углеродом, кислородом…»
Откуда финансирование?
Проект поддержан программой LIDER XII от Национального центра исследований и разработок (National Centre for Research and Development, Poland).
И в двух словах…
Вместо того чтобы строить новые установки и выбивать бюджеты, польские учёные предложили простой, «человеческий» ход: использовать то, что уже есть — но иначе. Иногда всё, что нужно, — это другой угол зрения. И да, капелька смелости.
Литература:
Paulina Stasica-Dudek et al, Experimental validation of LET in intensity-modulated proton therapy with a miniaturized pixel detector, Physics in Medicine & Biology (2025). DOI: 10.1088/1361-6560/adcaf9
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
