Протонная терапия при раке

Что такое протонное лечение?

Радиационное лечение злокачественных новообразований осуществляется с помощью рентгеновских лучей, получаемых при помощи линейного ускорителя, в том числе аппарата для 3D конформального облучения и лучевого облучателя с модулированной интенсивностью. Рентгеновские лучи относятся к фотонному излучению (лучи с высокой энергией, состоящие из фотонов – «пакетов» энергии), которое интенсивно уничтожает раковые клетки. Облучение частицами относится к отдельному виду радиологического лечения рака, основой которого является воздействие субатомными частицами, например, электронами, нейтронами и протонами. Луч из частиц также способен активно уничтожать элементы злокачественных опухолей. Протонная терапия является подвидом облучения с помощью частиц.

Основным отличием между протонным и рентгеновским облучением являются физические характеристики протонного луча. Протоны являются большими, позитивно заряженными частицами, которые проникают в материю (в данном случае ткани тела) на ограниченную глубину, которая зависит от энергии луча. Основная часть заряда остается в той зоне, где протоны завершили свой путь. Рентгеновские лучи являются электромагнитными волнами, не имеющими массы или заряда, способны проходить сквозь ткани, незначительно теряя энергию в момент прохождения по клеткам тела. При облучении фотонами луч входит в тело с одной стороны и выходит с противоположной, а энергия снижается по ходу прохождения по тканям. Чтоб снизить дозу радиации, которую получают здоровые ткани, опухоль облучают под разными углами. Данный подход позволяет сконцентрировать воздействие рентгеновских лучей в ограниченной зоне тела и снизить нагрузку на здоровые органы.
Протонные лучи, проходя сквозь ткани, оставляют незначительную часть энергии, в связи с чем доза, полученная здоровыми тканями, невелика. В конце своего пути заряженные частицы оставляют основную часть энергии, что позволяет воздействовать на опухоль большими дозами радиации. Кроме того, когда протоны останавливаются и отдают энергию, то окружающие ткани не поддаются вторичному облучению. Способность протонных лучей отдавать основную часть энергии в определенной зоне называют пиком Брэгга. Глубина пика Брэгга в тканях зависит от энергии луча, чем выше последняя, тем глубже проникнут протоны. Врачи способны рассчитать необходимую энергию, чтоб максимальную дозу радиации получили именно раковые клетки, а здоровые ткани не пострадали.

Данная способность обходить неизмененные ткани отличает протонные лучи от рентгеновских. Учеными установлено, что биологическая эффективность, то есть повреждение облучаемых тканей одинаково при вышеуказанных методах облучения. Рентгеновское и протонное излучение одинаково влияет на клетки опухоли. Повреждение здоровых тканей и токсичность меньше при применении лучей из элементарных частиц.