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La technologie basée sur accélérateur neuve vise à réduire des effets secondaires de radiothérapie de cancer

Technologie basée sur accélérateur neuve développé par le ministère de l'énergie les objectifs nationaux de laboratoire et d'Université de Stanford d'accélérateur du SLAC pour ramener les effets secondaires de la radiothérapie de cancer en rétrécissant sa durée des minutes à sous une seconde. Établi dans des matériels médicaux de contrat de contrat à terme, la technologie développée pour le physique des hautes énergies a pu également aider à rendre la radiothérapie plus accessible autour du monde.

Maintenant, l'équipe de SLAC/Stanford a reçu le financement essentiel pour continuer deux projets pour développer des demandes de règlement possibles pour les tumeurs - une utilisant des rayons X, l'autre utilisant des protons. L'idée derrière les deux est de souffler des cellules cancéreuses tellement rapidement que les organes et d'autres tissus n'ont pas le temps pour déménager pendant l'exposition - tout comme prendre un d'image fixe unique d'un vidéo. Ceci réduit l'occasion que la radiothérapie heurteront et le tissu sain des dégâts autour des tumeurs, rendant la radiothérapie plus précise.

« Fournir la dose de rayonnement d'une séance de traitement entière avec un instantané unique durant moins qu'une seconde serait la voie éventuelle de manager le mouvement continuel des organes et des tissus, et une avancée majeure avec des méthodes que nous employons aujourd'hui, » a dit les toilettes de Billy, un professeur agrégé de l'oncologie de radiothérapie à l'École de Médecine de Stanford.

Sami Tantawi, un professeur du physique des particules et de l'astrophysique et le scientifique en chef pour la division de la recherche d'accélérateur de RF dans la direction de l'innovation technologique de SLAC, qui fonctionne avec des toilettes sur les deux projets, a dit, « afin de fournir la radiothérapie à haute intensité assez efficacement, nous avons besoin des structures d'accélérateur qui sont des centaines de périodes plus puissantes que la technologie d'aujourd'hui. Le financement que nous avons reçu nous aidera à établir ces structures. »

Cancer de soufflage avec des rayons X

Le projet PHASER appelé développera un système de distribution instantané pour des rayons X.

Dans des matériels médicaux d'aujourd'hui, les électrons volent par une structure comme un tube d'accélérateur qui est environ un mètre long, gagnant l'énergie d'un inducteur de radiofréquence qui se déplace par le tube en même temps et dans le même sens. L'énergie des électrons obtient alors convertie en rayons X. Au cours de ces dernières années, l'équipe de PHASER s'est développée et les prototypes vérifiés d'accélérateur avec des formes spéciales et des voies neuves d'introduire des inducteurs de radiofréquence dans le tube. Ces composantes déjà exécutent comme prévu par des simulations et préparent le terrain pour les modèles d'accélérateur qui supportent plus de pouvoir dans une taille compacte.

« Ensuite, nous établirons la structure d'accélérateur et vérifier les risques de la technologie, qui, pendant trois à cinq années, pourrait mener à un premier dispositif réel qui peut éventuellement être utilisé dans les tests cliniques, » Tantawi a dit.

Le service de Stanford de l'oncologie de radiothérapie fournira environ $1 millions au cours de l'année prochaine pour ces efforts et supportera une campagne pour soulever plus de financement de recherches. Le service de l'oncologie de radiothérapie, en collaboration avec l'École de Médecine, a également déterminé se concentrer central de la Science de radiothérapie sur la radiothérapie de précision. Sa division de PHASER, dirigées par Co par des toilettes et Tantawi, vise à transformer le concept de PHASER en dispositif fonctionnel.

Rendant le traitement de proton plus agile

En principe, les protons sont moins nuisibles au tissu sain que des rayons X parce qu'ils déposent leur énergie de tumeur-massacre en volume plus logé à l'intérieur du fuselage. Cependant, le traitement de proton exige de grandes installations d'accélérer des protons et de régler leur énergie. Il utilise également des aimants pesant des centaines de tonnes qui déménagent lentement autour du fuselage d'un patient pour guider le faisceau dans l'objectif.

« Nous voulons fournir des méthodes novatrices de manipuler le faisceau de proton qui rendra de futurs dispositifs plus simples, plus contrat et beaucoup plus rapide, » a dit Emilio Nanni, un scientifique de personnel à SLAC, qui aboutit le projet avec Tantawi et toilettes.

Que l'objectif pourrait bientôt être dans l'extension, grâce à une concession $1,7 millions récente du bureau de DAINE du programme d'intendance d'accélérateur de la Science pour développer la technologie au cours des trois années à venir.

« Nous pouvons maintenant déménager vers l'avant avec le modèle, fabriquant et vérifiant une structure d'accélérateur assimilée à celle dans le projet de PHASER qui sera capable de guider le faisceau de proton, ajustant son énergie et livrant des doses de rayonnement élevées pratiquement instantanément, » Nanni a dit.

Vite, efficace et accessible

En plus de rendre le traitement du cancer la distribution plus précise et plus instantanée de la radiothérapie semble également avoir d'autres avantages.

« Nous avons vu chez les souris que les cellules saines subissent moins de dégâts quand nous appliquons la dose de rayonnement très rapidement, mais l'effet de tumeur-massacre est égal à ou même améliore un peu que cela d'une plus longue exposition conventionnelle, » Loo ont dit. « Si le résultat se retient pour des êtres humains, ce serait un paradigme neuf entier pour l'inducteur de la radiothérapie. »

Un un autre l'objectif principal des projets est de rendre la radiothérapie plus accessible aux patients mondiaux.

Aujourd'hui, millions de patients autour des soins palliatifs uniquement récepteurs du monde parce qu'ils n'ont pas accès au traitement du cancer, Loo a dit. « Nous espérons que notre travail contribuera à rendre la meilleure demande de règlement procurable à plus de patients dans plus de places. »

C'est pourquoi l'équipe se concentre sur les systèmes de conception qui sont compacts, pouvoir-efficaces, économiques, efficaces pour employer dans le réglage clinique, et compatible avec l'infrastructure existante autour du monde, Tantawi a dit : « Le premier a grand employé le modèle médical d'accélérateur linéaire a été inventé et établi chez Stanford pendant les années amenant à la construction de SLAC. Le prochain rétablissement a pu être un commutateur réel de jeu - en médicament et dans d'autres endroits, tels que des accélérateurs pour des lasers à rayon X, des colliders de particules et la garantie nationale. »

La maxime de Peter chez Stanford (maintenant directeur de la physique d'oncologie de radiothérapie à l'université d'Indiana) est les coinventeurs de PHASER et de cotisations principales apportées aux deux projets. Les membres supplémentaires sur l'équipe de traitement de proton sont Reinhard Schulte à l'université de Loma Linda et Matthew Murphy chez Varian Medical Systems.