Sinhrotron. Foto: Petra Prešeren
Sinhrotron. Foto: Petra Prešeren

Med v Sloveniji rojenimi leta 2018 bosta do svojega 75. leta starosti za rakom zbolela vsak drugi moški in vsaka tretja ženska. Evropski podatki kažejo, da se le pri polovici od nas v življenju ne bo razvil rak. A zaradi napredka v medicini živi v Evropi več kot 12 milijonov ljudi, ki so preživeli raka, med njimi tudi 300.000 otrok.

Za zdravljenje raka poznamo tri glavne metode: kirurško zdravljenje, zdravljenje z zdravili in radioterapijo. Z radioterapijo v Sloveniji zdravijo približno dobro tretjino vseh, ki zbolijo za rakom. Najnaprednejša oblika radioterapije pa je obsevanje malignih tumorjev s protoni ali ioni. Takega zdravljenja v Sloveniji še ni, zato se je ekipa Ugriznimo znanost odpravila v nam najbližji center v Avstriji.

MedAustron. Foto: Petra Prešeren
MedAustron. Foto: Petra Prešeren

Zakulisje centra za zdravljenje s protoni in ioni

V MedAustron smo prispeli zjutraj na dan, ko so začeli redna vzdrževalna dela. To pomeni, da je bil celoten sistem, ki je potreben za obsevanje bolnikov, izklopljen, zato smo lahko od blizu videli tudi linearni pospeševalnik delcev in sinhrotron, ki ju sicer zaradi sevanja ne bi mogli.

Tudi sicer veljajo v MedAustronu posebna varnostna pravila. Preden smo začeli ogled, so nas seznanili, da v prostore, kjer je pospeševalnik, ne smejo ljudje s srčnim spodbujevalnikom in nosečnice. Opremili so nas z dozimetrom, ki meri potencialno izpostavljenost sevanju. In nato smo se s snemalno ekipo lahko odpravili v labirint hodnikov in dvoran, center se namreč razprostira na 28 tisoč kvadratnih metrih. Naš vodič in sogovornik je bil Matjaž Repovž, uni. dipl. inženir elektrotehnike, zaposlen v MedAustronu.

Matjaž Repovž. Foto: Žiga Gašperin
Matjaž Repovž. Foto: Žiga Gašperin

Kako pridobijo delce za obsevanje?

Ogled se je začel v sobi, kjer iz vodika pridobivajo protone iz ogljikovega dioksida pa ogljikove ione. Plini so shranjeni v jeklenkah, vodikovo jeklenko morajo zamenjati na vsake tri mesece, jeklenko ogljikovega dioksida pa enkrat na leto. Plin segrejejo do stanja plazme, v kateri so protoni ali ogljikovi ioni. Z močnimi elektromagneti delce oblikujejo v žarek. Delce nato usmerijo v linearni pospeševalnik. "Linearni pospeševalnik pospeši delce na 12 odstotkov svetlobne hitrosti, to je hitrost, ki je potrebna za vstop delcev v sinhrotron," pove Matjaž Repovž.

Soba za obsevanje, kjer žarek usmerjajo s pomočjo robotske roke. Foto: Petra Prešeren
Soba za obsevanje, kjer žarek usmerjajo s pomočjo robotske roke. Foto: Petra Prešeren

Sinhrotron je srce MedAustrona

V sinhrotronu, ki je ogromen 185-tonski cevast obroč, pospešijo delce do hitrosti 200 tisoč kilometrov na sekundo. "Obseg tega cevastega obroča je 77 metrov in na tem cevastem obroču imamo različne komponente. Ena izmed njih je komponenta za pospeševanje žarkov, ki deluje tako, da vsakič, ko delec, ko žarki pridejo mimo, dobi del pospeška, tako rekoč brco bi lahko rekli," Repovž slikovito opiše delovanje sinhrotrona. V pospeševalniku se določi energija delcev, ki je potrebna za obsevanje bolnikov. Kot pojasni Repovž, ima delec ob vstopu v sinhrotron energijo 7 MeV, "bolniki pa potrebujejo od 60 MeV do 250 MeV na delec za protonsko terapijo". Ko delci dosežejo predpisano energijo, jih po približno 100 metrov dolgi vakuumski cevi usmerijo v eno izmed 4 sob za obsevanje, ena je namenjena raziskovalnemu delu, tri pa zdravljenju pacientov.

Protonski ali ionski žarek za pot od izvora do bolnika potrebuje le sekundo

Bolnike, pripravljene na obsevanje, do milimetra natančno namestijo na robotsko nadzorovano mizo. Med obsevanjem morajo biti popolnoma pri miru, v sobi pa ne sme biti nikogar drugega. Obsevajo jih po vnaprej pripravljenem obsevalnem načrtu, ki ga pripravijo na podlagi podatkov o bolniku, vrsti, velikosti, in legi tumorja. V eni izmed sob lahko bolnika obsevajo z vertikalno usmerjenim žarkom, v drugi sobi je žarek lahko usmerjen vertikalno in horizontalno. Najnaprednejša tehnologija pa se skriva za zidovi tretje sobe, kjer žarek usmerjajo s pomočjo 200-tonske robotske roke, ki se vrti okoli bolnika. V MedAustronu so doslej obsevali okoli 1600 bolnikov.

Ugriznimo znanost o protonski terapiji danes ob 17.20 na TV SLO1

Zakaj so protoni in ioni lahko učinkovitejši pri zdravljenju raka in za katere bolnike je primerna taka terapija, pa bosta v studiu pojasnila doc. dr. Božidar Casar in prof. dr. Primož Strojan z Onkološkega inštituta v Ljubljani.

Govorili bomo tudi o tem, kdaj lahko pričakujemo protonski center v Sloveniji in kakšne so prednosti protonske in ionske terapije. V studiu bomo primerjali tudi obsevalna načrta, iz katerih se dobro vidi, koliko sevanja prejmejo zdrava tkiva v okolici tumorja pri klasičnem obsevanju in pri obsevanju s protoni.

Protonska terapija: Fizikalna uganka Oljni madež in sveča