· К 40-летию ускорителя ПИЯФ

В выпуске «Научных сред» в «Гатчинской правде» от 2 декабря 2004 года я подробно рассказывал о функционировании комплекса протонной терапии на базе синхроциклотрона с энергией протонов 1000 МэВ. Время течет очень быстро, и с тех пор прошло более пяти лет. Что изменилось за эти годы в мировой практике протонной терапии и в ПИЯФ? В настоящее время лучевая терапия, осуществляемая на пучках заряженных частиц, таких как протоны и ядра углерода, относится к области ядерной медицины наряду с использованием радиофармацевтических препаратов в диагностических целях в компьютерной и позитрон-эмиссионной томографии, а также в бронхотерапии, при которой специально отобранные радиоактивные изотопы вводятся напрямую в опухоль, выполняя роль локальной лучевой (гамма-, бета- и альфа-) терапии. Практически любой из наших сограждан (если не каждый) хоть раз в жизни проходил рентгеноскопию в клиниках и имеет о ней представление. Но это касается лишь диагностики. В то же время, по данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), в лучевой рентгеновской терапии такого города как Санкт-Петербург, с населением 4.5 миллиона человек, нуждаются около 10 тысяч пациентов в год. К сожалению, в Санкт-Петербурге лучевая терапия, по данным 2005 года, была проведена только 5.9 % онкологических больных из 8000, что, как видно, значительно меньше рекомендуемого показателя ВОЗ. Рентгеновская терапия во многом уступает по своим качествам (направленному действию, глубине проникновения в ткани, избирательности в поглощении энергии между здоровыми и пораженными раком клетками) более эффективным методам лечения онкологических больных - протонной и интенсивно развивающейся в последние годы углеродной терапии. Опять же, по данным ВОЗ, в такой терапии Санкт-Петербург нуждается на уровне 1200 сеансов облучения, а на самом деле у нас нет ни одного. Ситуацию в сравнении с мировым уровнем не спасают и центры протонной терапии в России (ОИЯИ в Дубне, ИТЭФ в Москве). Всего с начала применения адронной терапии в 1957 году (Упсала, Швеция) курс лечения прошло 76270 пациентов, в России – 6110 (данные на декабрь 2009 года). Судить об эффективности адронной терапии довольно сложно (в каждом отдельном случае она зависит от вида облучаемой опухоли, метода облучения и других причин), но в целом, по ряду заболеваний она довольно высока. На примере ПИЯФ мы покажем конкретные результаты. Из приведенного числа облучений примерно 40 % относится к протонной терапии мелоном глаз. И в этом случае эффективность достигает 80-90%, что недостижимо при хирургических операциях.

Теперь переходим к обсуждению того, что произошло в ядерной медицине за последние пять лет. Прежде всего, следует отметить признание за ядерной медициной ведущей роли в области высоких научных технологий. На проходившей в марте этого года международной конференции в ЦЕРНе (Женева) «Физика для здоровья в Европе», собравшей более 600 участников (физиков и медиков), был отмечен рост финансирования ядерной медицины, опережающий даже финансирование фундаментальных исследований (Большой адронный коллайдер в Женеве и другие уникальные установки). Такая тенденция прогнозируется и на ближайшие 10 лет. Это, прежде всего, проявляется в замене старых медицинских комплексов (их 14 на декабрь 2009 года) и строительстве новых специализированных медицинских центров, таких как в Гейдельберге (Германия), Кракове (Польша), Вене (Австрия), Павии (Италия) и др. На сегодня в мире действует 29 медицинских комплексов. К сожалению, России в этом направлении гордиться пока нечем. Наши ускорители (Москва, Гатчина, Дубна) имеют возраст 35-40 лет, и к тому же ещё работают на физические программы. Сейчас в мировой практике действует концепция создания ускорителей, совмещенных напрямую с клиниками. Стоимость таких центров – порядка 150-200 млн. евро. Ничего не скажешь – ядерная медицина дорога. Стоимость сеанса протонной или углеродной терапии на уровне 20000 евро, но все это оплачивается страховой системой в западных странах. У нас же до сих пор нет нормальной системы страхования. Строительство и функционирование таких дорогостоящих объектов осуществляется на партнерских началах государством и бизнесом. Причем реальный возврат кредитов бизнеса – это долгосрочный процесс. Можете ли вы встретить бизнесмена в России, вкладывающего в медицину деньги с нескорой финансовой компенсацией? Я думаю, нет. Но все же и в России появилась в последние два года надежда сократить отставание от Запада по ядерной медицине, которое оценивается «концепцией комплексной государственной программы развития ядерной медицины и лучевой терапии в России на 2008-2015 годы», в создании которой принимали участие ведущие ученые и специалисты, в 20-30 лет. Эта концепция несколько раз обсуждалась Общественной Палатой РФ, но, к сожалению, ее рекомендации свелись к осуществлению партнерских отношений в этой области медицины между государством и бизнесом. Но вы понимаете, чего стоит такое партнерство в России. Более действенным видится решение Совета по развитию экономики России при Президенте РФ о развитии 5 инновационных технологий, включая ядерную медицину. На уровне правительства РФ принято решение о включении ПИЯФ в выполнение программы по указанным выше технологиям в составе национального исследовательского «Курчатовского центра». Наряду с программой завершения строительства реактора ПИК и других технологий в Программе предусмотрено создание Современного центра ядерной медицины и адронной терапии на базе трех уникальных установок: существующего синхроциклотрона на энергию протонов 1000 МэВ, вновь создаваемых циклотрона Ц-80 и синхротрона С-250. Пока детально не известно, в какие сроки и как будет осуществляться Программа. Но предполагается получение средств на ее осуществление уже в этом году. Причем, порядка 10 млн. руб. на модернизацию медицинского канала с энергией 1000 МэВ. За прошедшие 5 лет на нем прошли курс лечения 136 пациентов, и от государства (Академии наук) мы не получили ни копейки. Недавно посетившие медицинский комплекс представители СМИ Ленинградской области наряду с восхищением по поводу достигнутых результатов лечения больных были удивлены далеко не современным видом технического оборудования, например, рентгеновского аппарата, который вот уже 10 лет как пережил положенный срок эксплуатации. Успехи, достигнутые при лечении больных с аденомой гипофиза, обязывают нас и в будущем продолжить протонное облучение пациентов с этим заболеванием. Чтобы не быть голословным, я приведу результаты облучения пролактиномы (доброкачественной опухоли, называемой аденомой) гипофиза (железы, которая играет самую важную роль в регулировании роста и развития, метаболизме и репродуктивной функции организма, гипофиз воспроизводит пролактин и большое количество других ключевых гормонов). Из 117 пациенток в 80% случаев произошло полное восстановление, 30 женщин имели беременность после облучения, закончившуюся рождением здорового ребенка. Еще раз повторю, что это было бы не возможно при хирургическом вмешательстве.

В специализированных центрах на Западе проводится до 2000 облучений в год! Но мы понимаем, что решить проблему массовой протонной терапии (1200 в С.-Петербурге) можно, только задействовав весь комплекс ускорительной техники. С этой целью в ПИЯФ создается циклотрон на энергию 50-80 МэВ, который обеспечит лечение больных с онкологией глаз и кожи, которые также плохо поддаются лечению хирургическим способом. На рисунке можно видеть предполагаемый зал облучения протонами, который можно создать на базе имеющихся помещений на нашем ускорителе с пропускной способностью до 100 пациентов в год, что на первом этапе удовлетворит потребности Северо-Западного региона. В этом направлении предполагается тесное сотрудничество с офтальмологами Областной больницы.

И, наконец, о создании самого сложного элемента нашего Центра – синхротрона на энергию 100-250 МэВ, с помощью которого будет возможным проводить протонную терапию при всех онкологических заболеваниях, и в дальнейшем даже перейти на применение ядер углерода-12. Проект такого современного ускорителя разработан в Институте ядерной физики СО РАН, и уже составлено техническое задание на его производство. Здесь можно отметить две трудности в реализации этой части МЦ. Сам синхротрон можно установить в экспериментальном зале синхроциклотрона. Но возникает проблема строительства зала для проведения облучений и размещения в нем установок, а также строительства помещений для диагностики и временного содержания больных. (Все клиническое обслуживание больных будет проводиться в РНЦРХТ).

установка "Гантри"

Самой сложной установкой будет являться «Гантри», или рама, в которой размещаются магниты для доводки пучка до пациента. При этом многотонная конструкция должна двигаться в трех направлениях с точностью до 0.5 мм. К сожалению, если синхротрон можно построить в России, то пока наша промышленность не в состоянии создать Гантри. Предполагается его поставка фирмой Швейцарии. Вид предлагаемого Гантри, а также стола для облучения пациента привожу на рисунке.

Все сказанное может показаться мечтой, но очень хотелось бы претворить это в жизнь. Если руководители нашего государства серьезно намерены вывести ядерную медицину на мировой уровень, тогда это возможно.

Главный научный сотрудник,

Д-р физ.-мат. наук

Д.М. Селиверстов.