Лаборатория медицинской физики

С самого начала создания Московской мезонной фабрики ИЯИ РАН одним из направлений исследований в этом ядерном центре была лучевая терапия и ядерная медицина. Предполагалось использовать пучки ускоренных протонов линейного ускорителя и других частиц для радиотерапии злокачественных новообразований. Для проведения таких исследований в 2005 году была создана лаборатория медицинской физики (ЛМФ) ИЯИ РАН.

В 2009 году при научно-техническом сопровождении ЛМФ было завершено строительство первой очереди Комплекса лучевой терапии (КЛТ) ИЯИ РАН. В состав этого комплекса вошли следующие генерирующие установки: протонная лучевая установка, медицинский ускоритель электронов СЛ-75-5-МТ, близкофокусный рентгенотерапевтический аппарат РЕНТГЕН-ТА-02 и рентгеновский компьютерный томограф Toshiba Aquilion LB-16.

Протонная лучевая установка продолжила проходить испытания, а все конвенциональные установки практически сразу начали использоваться для лечения и диагностики. Причем ученые ИЯИ РАН вывели эти установки в число лучших по Московской области, к которой в то время относился г. Троицк.

Например, на ускорителе электронов были впервые для такого ускорителя применены методы повышения качества лучевой терапии за счет точной фиксации облучаемых органов пациентов с использованием термопластиковых масок и вакуумных матрасов. Для рентгенотерапевтического аппарата был впервые составлен атлас глубинных доз для предотвращения нежелательного облучения здоровых органов.

За время работы КЛТ с участием больницы РАН в г. Троицке в нем были проведены курсы высококачественного лечения и диагностики для более 300 пациентов. КЛТ в Троицке получил известность как один из лидеров в использовании передовых методов лучевой терапии и диагностики.

Одновременно с практическим лечением продолжались научные исследования на самом высоком мировом уровне по следующим направления: методы брахитерапии с использованием новых изотопов, лазерное разделение иттербия и производство источников излучения для медицины, повышение конформности протонной лучевой терапии, радиобиологические эксперименты с культурами клеток. Работы ученых ЛМФ в этом направлении широко известны во всем мире, а по некоторым направлениям, например, по новым источникам для брахитерапии, лаборатория является мировым лидером.

В последние годы особый интерес привлекли исследований ученых ЛМФ по протонной флэш-терапии, в которой используется облучение новообразований с экстремально высокими значениями мощности дозы. В этом случае возможно разрушение новообразований лучевым воздействием без ущерба для здоровых тканей. Ускоритель протонов ИЯИ РАН предоставляет уникальные возможности для такого вида терапии за счет рекордной мощности его пучков протонов. В указанных направлениях медицинской физики ЛМФ ИЯИ РАН активно сотрудничает с ведущими радиологическими центрами России.

Основные направления научной деятельности ЛМФ:

• Разработка новых методов протонной терапии новообразований. Эти исследования проводятся на базе линейного ускорителя протонов ИЯИ РАН. Его уникальные параметры (мощность и длительность импульсов) позволяют проводить облучение новообразований в режиме экстремально высокой мощности дозы (флэш-режим), недоступном обычным клиническим ускорителям протонов.
• Разработка новых методов лучевой терапии, в том числе при сочетании нескольких видов излучения. Имеющийся в ИЯИ РАН состав источников ионизирующего и лазерного излучения позволяет исследовать эффективность различных сочетаний видов излучения при лечении злокачественных новообразований.