Протонные ускорители частиц в лечении рака применяются в клиниках США и Японии. Более двадцати центров, расположенных в этих странах, демонстрируют достойные результаты в терапии рака. Однако размеры протонного ускорителя весьма внушительны: диаметр установки – около 30 м. Широкое применение методики невозможно, так как ускоритель крайне дорог в обслуживании и требует установки мощной защиты от излучения.
Лазерно-плазменный ускоритель, над созданием которого трудятся российские ученые, обладает множеством преимуществ. Во-первых, это устройство значительно компактнее протонного ускорителя частиц и как минимум в 10 раз дешевле. Однако пока установка данного типа в клиниках не используется, потому что даже наиболее передовые разработки не обеспечивают соблюдения требований, которые предъявляются к центрам терапии онкологических заболеваний.
Суть работы протонного ускорителя состоит в том, что он генерирует поток протонов и ионов легких элементов, в частности, лития или углерода. Проникая через ткани человека, они могут оказаться на фиксированной глубине, где и осуществляют терапевтическое воздействие. Частицы обладают огромной энергией – до 200 МэВ; она поглощается на глубине 30 см, что позволяет эффективно облучать даже скрытые тканями новообразования.
По словам Ефима Хазанова, профессора Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, руководителя проекта, специалиста в области лазерной физики и нелинейной оптики, в лазерно-плазменных ускорителях пока получают частицы с энергией не выше 50 МэВ. Однако на значительной глубине находятся не все опухоли, поэтому для лечения многих из них достаточно и достигнутых результатов.
Имеет значение и частота работы лазера. В настоящее время импульс нужной мощности генерируется установкой дважды в час, что неудобно и для пациентов, и для клиник. Когда частоту можно будет увеличить до одного импульса каждые пять минут, можно будет говорить об экспериментальном применении; впоследствии же установка сможет генерировать несколько импульсов в секунду.
Ещё одна сложность – нестабильность облучения с использованием лазерно-плазменного ускорителя. Хотя разброс направления облучения составляет доли градуса, всё же, по мнению ученых, это существенный недостаток. У протонного же ускорителя направление выдерживается максимально точно. Как только все эти недостатки лазерно-плазменного ускорителя будут устранены, его можно будет использовать для лечения пациентов.
Читайте также:
