​​
Научная группа Томского политехнического университета (ТПУ) получила патент на коллиматор – локальное устройство для аппаратов лучевой терапии, применяемых в лечении онкозаболеваний. Коллиматор придает пучку электронов нужную форму и защищает здоровые ткани пациентов во время лучевой терапии. Подробнее – в материале РИА Томск. 

Ранее сообщалось, что в 2018 году междисциплинарная группа исследователей ТПУ получила грант Российского научного фонда (РНФ №18-79-10052) для молодых ученых на разработку программно-аппаратного комплекса для 3D-печати коллиматоров. Это устройства, которые придают пучку при лучевой терапии, применяемой для лечения онкозаболеваний, нужную форму, а также защищают от облучения здоровые ткани организма.

В состав научной группы входят доцент отделения ядерно-топливного цикла ТПУ Юрий Черепенников, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Сергей Стучебров, преподаватель отделения ядерно-топливного цикла Ирина Милойчикова, инженеры Ангелина Красных и Анна Григорьева.

"По результатам наших работ по гранту РНФ, мы получили патент на коллимирующие устройства, изготовленные на 3D-принтере, для лучевой терапии опухолей, и сейчас дорабатываем программно-аппаратный комплекс для их изготовления. Чтобы использовать его в клинической практике потребуется еще получить лицензии, провести доклинические и клинические испытания", – рассказал РИА Томск Черепенников.

Пучок нужной формы

По словам разработчиков, главная задача их исследования – сформировать пучок электронов, строго соответствующий форме опухоли, чтобы не облучать не затронутые поражением ткани. Традиционно коллиматор для формирования пучка отливается из металла либо вытачивается на станке – это долго и дорого (кроме того, в радиологическом корпусе клиники просто не может быть своего токарного цеха).

"Наша задача сделать так, чтобы пучок излучения строго повторял контуры опухоли с заданного ракурса. Мы доказали, что для этого можно использовать не только металлические коллиматоры, но и пластиковые, подобрали оптимально подходящий для этого вид пластика и разработали технологию печати на 3D-принтере. Опытные образцы мы уже печатаем", – рассказал Стучебров.
По его словам, радиационные ускорители, которые производят крупные медицинские корпорации, уже имеют собственные системы планирования, которые позволяют разработать оптимальную интенсивность и время облучения опухоли. Продвинутые системы планирования рассчитывают и оптимальную форму пучка излучения. Программно-аппаратный комплекс ТПУ позволит брать эти данные и изготавливать коллиматоры нужной формы.

© онлайн-версия газеты "За кадры" ТПУ
Пластиковый и металлический коллиматоры для ограничения площади облучения

"Сейчас наша задача полностью автоматизировать программно-аппаратный комплекс, построить работающий макет, который позволит врачу с помощью несложных действий изготовить коллиматор нужной формы без привлечения каких-то узких специалистов со стороны. А внедрять это все в клиническую практику мы будем совместно с производителями на их установках", – сказал Стучебров.

В настоящее время сотрудники лаборатории исследовали доступные для 3D-печати пластики, отобрали наиболее подходящие для производства коллиматоров и доказали с точки зрения физики, что пластиковые коллиматоры не уступают по своим свойствам металлическим.

Диалог с гигантами индустрии

Следующий шаг после завершения исследования – получение медицинских сертификатов и внедрение программно-аппаратного комплекса, разработанного в ТПУ, в клиническую практику. Этот этап ученые планируют пройти совместно с производителями медицинских ускорителей частиц.

"В России нет производителей современных медицинских ускорителей, поэтому переговоры надо будет вести с международными гигантами медицинской индустрии. Для этого мы должны завершить грант, получить опытный образец – этакую научную поделку, которая продемонстрирует все описанные нами возможности, а дальше уже с серьезными промышленными инженерами будем развивать разработку", – рассказал Черепенников.

По словам ученых, крупные корпорации, разрабатывающие медицинские установки, имеют собственные научно-исследовательские институты, опытные производства, а, следовательно, и необходимые производственные мощности.

"Надо будет с ними связываться, предлагать результаты наших исследований на службу человечества. Мы не ставим цель заработать огромную кучу денег, хотя, конечно, хотелось бы надеяться. Но намного важнее, чтобы эти разработки пошли в дело, использовались для людей – мы этим будем по-настоящему гордиться", – подчеркнул Стучебров.

Предполагается, что еще год научная группа ТПУ будет доводить свой программно-аппаратный комплекс "до ума", строить прототип установки и готовить отчет по гранту РНФ. Далее начнутся переговоры с компаниями-производителями медицинских ускорителей. В этих переговорах разработчики рассчитывают на поддержку университета.


Похожие новости

  • 10/06/2019

    В НИИ онкологии Томска создают технологию профилактики и лечения метастазов

    ​Каждая двенадцатая женщина в мире заболевает раком молочной железы. В России грозная статистика усугубляется несвоевременной диагностикой (31,9% больных с запущенным опухолевым процессом) и, соответственно, высокой и скорой летальностью (7,4% пациенток умирают в течение года после постановки диагноза).
    1368
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    2374
  • 15/12/2016

    Защитить мозг от инсульта: ученые ТПУ запатентуют открытие

    ​Ученые Лаборатории изучения механизмов нейропротекции Томского политехнического университета совместно с коллегами из США работают над исследованием и совершенствованием препарата, который защитит головной мозг пациентов от последствий инсульта.
    1220
  • 14/09/2017

    Томские ученые испытывают противоинсультный препарат

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) приступают к испытаниям нового противоинсультного препарата. Его эффективность предсказана математическими моделями и предварительными экспериментами.
    1053
  • 17/05/2018

    Ученые ТГУ отправятся на поиски новых бактерий

    ​Ученые кафедры физиологии растений и биотехнологии БИ ТГУ в рамках проекта, поддержанного РНФ, займутся поиском новых микроорганизмов в удаленных труднодоступных экосистемах в Сибири. Наряду с этим микробиологи изучат характеристики двух бактерий, обнаруженных в 2017 году глубоко под землей.
    1636
  • 28/08/2017

    Ученые ТУСУРа получили два патента на оригинальные изобретения

    ​Сотрудники научно-исследовательской лаборатории "Безопасность и электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств" (НИЛ "БЭМС РЭС") ТУСУРа разработали оригинальные конструкции климатической экранированной камеры и стола для биологических исследований.
    1577
  • 27/12/2018

    Томские ученые создали новый метод экологического мониторинга на основе мхов

    ​Группа физиков и биологов Томского политехнического университета и Томского государственного университета создала систему мониторинга на основе мхов. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда.
    1574
  • 15/03/2018

    Томские нейробиологи разработали новый метод оценки повреждений головного мозга

    ​Ученые лаборатории нейробиологии Томского государственного университета (ТГУ) разработали новый подход к оценке повреждений головного мозга, развивающихся при инсульте, метод предполагает анализ состояния оболочек нервных волокон.
    1024
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    1829
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    2961