Lepsza terapia nowotworów. "Eureka - odkrywamy polskie wynalazki"

Zgłoszony wynalazek to: „Nowatorski sposób pomiaru energii wiązki hadronowej i jej rozmycia w oparciu o metodę czasu przelotu”. Opracowany został przez zespół dr Wiktora Parola z Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie.

- Hadrony to cząstki podlegające oddziaływaniom silnym, zbudowanie z kwarków. Te o których uczymy się w szkole to nukleony, czyli protony i neutrony. Wiązka to z kolei strumień cząstek, np. protonów, które są przyspieszane do wysokich prędkości, czyli tym samym wysokich energii kinetycznych, przez urządzenia nazywane akceleratorami – tłumaczy dr Parol.

Dzięki takiej rozpędzonej wiązce możemy zajrzeć w głąb materii, bo działa ona niczym mikroskop albo usunąć tkanki guzów nowotworowych. Cząstki wnikają w ciało chorego, deponują trochę swojej energii na coraz większej głębokości i kiedy zbliżają się do maksymalnego zasięgu -głębokości na jakiej znajduje się guz, deponują w jednym miejscu niemal całą swoją pierwotną energię i się zatrzymują. Oszczędzają w ten sposób okoliczne tkanki przed zniszczeniem.

- Mówiąc energia wiązki, tak naprawdę mamy na myśli średnią energię kinetyczną wszystkich protonów, które w niej lecą. Każda wiązka ma delikatne rozmycie energetyczne, ponieważ protony różnią się nieznacznie energią. Nasza metoda mierzy też skalę tego rozmycia. Uzyskaliśmy w testach dokładność poniżej 2,5 promila, jeżeli chodzi o określenie wartości energii, co jest bardzo dobrym wynikiem, jak na tak prosty pomiar zajmujący kilka milisekund – dodaje naukowiec z Krakowa.

Nowa metoda usprawni leczenie chorych. - Teraz, jeśli fizycy medyczni zaplanują terapię, określą, jakie powinny być kąty nachylenia wiązki i energię napromieniania pacjenta, zostaje jeszcze druga strona medalu – produkcję dokładniej takiej wiązki. Obecnie codziennie przeprowadza się skomplikowane, czasochłonne testy zapewniające, że cyklotron podaje taką wiązkę, jaką powinien – mówi dr Parol.

W przypadku rozwiązania badaczy z Krakowa detektory mogą być zamontowane na wiązce, ich wsunięcie, wysunięcie będzie trwało zaledwie kilka, kilkanaście sekund, a sam pomiar będzie jeszcze krótszy. Tym samym można będzie przetestować, czy wszystko działa, każdorazowo przed wejściem pacjenta na terapię. - Innymi słowy, zwiększymy tym bezpieczeństwo, bo gdyby coś miało pójść nie tak, wychwycimy to jeszcze przed napromienianiem chorego – podsumowuje naukowiec.