MEGAMOCNI

Polscy naukowcy stworzyli nowe urządzenia do walki z rakiem

AiD Coline6 inLinePN50 IntraLine medycyna

Dodano 2013-12-12 13:40:37 | Autor: Emil Kowalski

Narodowe Centrum Badań Jądrowych, wczoraj zakończyło projekt badawczo – rozwojowy „Akceleratory i Detektory” (AiD). Dzięki temu powstały trzy innowacyjne urządzenia dla medycyny (Coline 6, IntraLine, InLine PN50).

Najważniejsza część projektu to medyczne zastosowanie promieniowania jonizującego. W ramach projektu AiD, opracowano urządzenia, które będą wykorzystywane w walce z nowotworami oraz uzupełnią ilość sprzętu do skutecznej radioterapii. Są to:

Coline 6 - wysokospecjalistyczny akcelerator medyczny do zaawansowanych procedur radioterapeutycznych

IntraLine - elektronowy akcelerator medyczny do leczenia śródoperacyjnego

InLine PN50 - niskoenergetyczny akcelerator z lampą rentgenowską do brachyterapii.

Coline 6 powstał na bazie pierwszego modelu demonstratora wysokospecjalistycznego akceleratora medycznego, przeznaczonego do realizacji zaawansowanych technik radioterapeutycznych, takich jak: radioterapia z modulacją intensywności dawki (IMRT – Intensity Modulated Radiation Therapy) czy radioterapia prowadzona obrazem (IGRT – Image Guided Radiation Therapy). Akcelerator wyposażony jest w innowacyjny kolimator wielolistkowy z podwójnym systemem pozycjonowania, megawoltowy system obrazowania oraz system sterowania wykorzystujący najnowszej generacji systemy czasu rzeczywistego. W celu realizacji technik wysokospecjalistycznych badacze NCBJ stworzyli szereg unikalnych systemów zapewniających wysoką jakość i bezpieczeństwo radioterapii. W ramach projektu AiD zademonstrowano technikę radioterapii statycznej i dynamicznej wraz z obrazowaniem megawoltowym. Realizacja technik wysokospecjalistycznych została pozytywnie oceniona przez ekspertów. Ta część projektu AiD umożliwiła nowatorskie prace nad kolimatorem wielolistkowym wiązki promieniowania jonizującego, które zaowocowały zgłoszeniem patentowym.

IntraLine przeznaczony jest do elektronowej radioterapii śródoperacyjnej.  Akcelerator ten zapewni zwiększenie efektywności walki z nowotworem poprzez zastosowanie radioterapii w trakcie zabiegu chirurgicznego (na sali operacyjnej). Zabieg taki z użyciem intensywnej wiązki elektronów o szerokim zakresie energii pozwala znacznie zredukować ryzyko pooperacyjnych wznowień nowotworowych. Ponadto, urządzenie pozwoli na minimalizację błędu w określeniu położenia nowotworu oraz znacznie skróci czas leczenia i przebywania pacjentów w szpitalu. Z jednej strony, IntraLine wykorzystuje najbardziej wyrafinowane metody radioterapii, z drugiej zaś będzie w pełni zautomatyzowany i łatwy w użyciu. Sercem tego urządzenia jest struktura przyspieszająca zbudowana z 18 wnęk rezonansowych, które umożliwiają uzyskiwanie wiązki terapeutycznej o energii w przedziale od 4 do 12 MeV i mocy dawki 10-15 Gy/min. Urządzenie zapewnia możliwość zastosowania aplikatorów różnej wielkości w zależności od rozmiarów i lokalizacji guza nowotworowego. Prace nad akceleratorem IntraLine w ramach projektu AiD wymagały budowy interdyscyplinarnego zespołu, łączącego mechanikę z fizyką akceleracji cząstek i systemami elektronicznymi. Praca ta przyczyniła się do złożenia 4 zgłoszeń patentowych i budowy kompetencji w dziedzinie najbardziej zaawansowanych narzędzi obliczeniowych.

InLine PN 50 przeznaczony jest do radioterapii nowotworów, w szczególności nowotworów piersi. Jest to nowoczesny, mobilny system, który również wykorzystywany będzie do naświetlań śródoperacyjnych w leczeniu zachowawczym. Podstawowa zaleta systemu InLine PN50 to łatwość obsługi urządzenia i niewysoki koszt jego wytworzenia. Dlatego też system InLine PN50 może być wykorzystywany w mniejszych, regionalnych ośrodkach onkologicznych. W celu zwiększenia kontroli i bezpieczeństwa pracy, system InLine PN 50 został doposażony w innowacyjną komorę testową, która sprawdza poprawność działania generatora rentgenowskiego przed każdym zabiegiem radioterapii. Komputerowy system zarządzania radioterapią kolejkuje pacjentów, sprawdza poprawność działania generatora w komorze testującej oraz steruje samą radioterapią prowadząc jednocześnie akwizycję wszystkich kluczowych danych. W ramach projektu AiD rozwinięto technologię prototypowania lamp rentgenowskich z igłopodobnymi anodami oraz technologię wytwarzania zminiaturyzowanych zasilaczy wysokiego napięcia. Warto również nadmienić, że technologie rentgenowskie rozwijane w ramach projektu AiD mogą znaleźć szersze niż medyczne zastosowania, miedzy innymi w systemach kontroli nieniszczącej, w analizie składu materiałów oraz w systemach monitorowania procesów produkcyjnych.

Celem projektu AiD jest wzrost innowacyjności i konkurencyjności polskiej nauki i przemysłu w zakresie systemów do diagnostyki i terapii nowotworów oraz prześwietlania ładunków wielkogabarytowych.

info/Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ)