Синхротрон

Как работает синхротрон

Синхротрон, расположенный в бункере площадью 1600 кв.м. в самом сердце здания CNAO, выполнен в форме кольца диаметром 25 м с окружностью 80 м. Он изолирован посредством радиационных экранов из железобетона толщиной от 2 до 6 м. Эти экраны необходимы для защиты посетителей центра от воздействия радиации.

В двух различных зонах внутри кольца находятся два устройства, называемые «источниками», из которых выходят пучки частиц, используемые при терапии. Внутри источников находится плазма, сформированная атомами газа без электронов. Данные атомы извлекаются посредством электромагнитных полей и радиочастот, затем выбираются протоны и ионы углерода. Таким образом рождаются «пакеты» пучков, каждый из которых состоит из миллиардов частиц.
Эти пакеты получают предварительное ускорение и направляются в синхротрон, где изначально движутся со скоростью около 30.000 км/с. Далее они ускоряются вплоть до достижения кинетической энергии в 250 МэВ для протонов и 4800 МэВ для ионов углерода (1 МэВ, равный 1 миллиону электронвольт, - это единица измерения энергии, используемая для измерения явлений на атомном и ядерном уровне). Для достижения подобной скорости пакеты проходят около 30.000 км за полсекунды, после чего направляются в три процедурных зала.

Как проходит облучение пациента

Пучок, поражающий клетки опухоли, - это своеобразная «кисть», действующая с точностью до 200 мкм (две десятые миллиметра). Подобная точность возможна благодаря:

• постоянному наблюдению за пациентом посредством видеокамер с инфракрасным излучением, измеряющим перемещения в трехмерном режиме;
• двум магнитам-сканерам, которые, на основании показателей систем мониторинга пучков, перемещают «кисть» вдоль контура опухоли.

Таким образом, секция за секцией, опухоль поражается: переход от одной секции к другой (более глубокой) происходит посредством повышения энергии пучка.

Вся процедура облучения длится всего несколько минут, число процедур зависит от типа патологии. При использовании протонов, в среднем, необходимы 35 процедур, при использовании ионов углерода, в среднем, - 16 процедур.

Как зародился проект синхротрона

Проект CNAO - «домашнего приготовления». Подход, использованный при его создании, позволил сэкономить на расходах на его реализацию и, в то же время, достичь высокого уровня профессионализма: он стал моделью для многих. На международном уровне существует около десяти подобных проектов, ожидающих одобрения и финансирования, и все они рассчитывают на CNAO как партнера, способного предоставить техническую и медицинскую поддержку для достижения своих целей. Эти инициативы, несомненно, являются преимуществом как в плане имиджа, так и в плане распространения навыков и технологий.