Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), Wielkopolskie Centrum Onkologii (WCO), UJP Hitec Systems S.A. i Jarosław Kołcun rozpoczynają prace nad innowacyjnym, Kompleksowym Systemem do Radioterapii Śródoperacyjnej INTRA-DOSE.

Polscy naukowcy rozpoczynają prace nad innowacyjnym, Kompleksowym Systemem do Radioterapii Śródoperacyjnej. W ramach projektu, realizowanego przez fizyków z NCBJ, lekarzy i fizyków medycznych z WCO oraz partnerów przemysłowych (UJP Hitec Systems S.A. i Jarosław Kołcun), powstanie nowoczesne, dopasowane do potrzeb klinicznych urządzenie.

„W ramach projektu INTRA-DOSE połączymy know-how NCBJ w zakresie budowy akceleratorów, z rzeczywistymi wymaganiami klinicznymi i doświadczeniem lekarzy i fizyków medycznych z WCO. To właśnie współpraca ze środowiskiem medycznym stanowi klucz do odpowiedniego i precyzyjnego określenia funkcjonalności poszczególnych podzespołów, a w efekcie do opracowania urządzenia dopasowanego do rzeczywistych wymagań klinicznych. Równie ważna dla powodzenia projektu jest współpraca z przedsiębiorcami. Rzetelna ocena zasadności ekonomicznej, już na etapie projektowania podzespołów, pozwoli  na szybkie i efektywne wdrożenie wyników projektu po jego zakończeniu” – mówi mgr inż. Kaja Swat, zastępca kierownika projektu INTRA-DOSE.

Prace badawcze, prowadzone w ramach projektu, będą koncentrowały się na optymalizacji struktury przyspieszającej akceleratora, układów mechanicznych, elektroniki i automatyki ruchów. Opracowane zostaną także system intuicyjnego sterowania urządzeniem, dedykowane oprogramowanie do planowania terapii i system audiowizualny. Planowane parametry wiązki terapeutycznej uwzględniają wysoką moc dawki (10-15 Gy) i szerokie spektrum energii promieniowania (wiązki elektronów o energii od 4 do 12 MeV). Prace projektowe uwzględnią także opracowanie różnorodnych aplikatorów, umożliwiających optymalne dostosowanie pola terapii do konkretnego przypadku klinicznego.

„Unikatowe walory projektowanego urządzenia sprawią, że będzie się ono zdecydowanie wyróżniać spośród obecnych na rynku ofert” – mówi mgr Sebastian Adamczyk specjalista w dziedzinie Fizyki Medycznej z Wielkopolskiego Centrum Onkologii – „Jesteśmy przekonani, że dzięki połączeniu naszych wieloletnich doświadczeń w prowadzeniu radioterapii śródoperacyjnej z pracami badawczymi w Świerku stworzymy urządzenie, które będzie mogło stanowić o sile polskiej myśli technicznej na arenie międzynarodowej”.

O innowacyjności rozwiązania świadczą cztery złożone wnioski patentowe, m.in. opracowanie sposobu i układu formowania wiązki promieniowania elektronowego w głowicy terapeutycznej mobilnego akceleratora śródoperacyjnego. Konstruktorzy nowego urządzenia nie wykluczają opracowania nowych rozwiązań i zgłoszenia kolejnych wniosków patentowych.

Projekt INTRA-DOSE to kontynuacja wysiłków włożonych w rozwój technologii opracowanej w ramach projektu „Rozwój specjalizowanych systemów wykorzystujących akceleratory i detektory promieniowania jonizującego do terapii medycznej oraz wykrywania materiałów niebezpiecznych i odpadów toksycznych” (AiD) realizowanego w NCBJ w latach 2008-2014.

„W wyniku prac zrealizowanych w projekcie AiD uzyskaliśmy niezbędne know-how w dziedzinie budowy urządzenia do radioterapii śródoperacyjnej. Rozpoczęty 1 stycznia 2014r. projekt INTRA-DOSE stanowi kontynuację prac nad technologią pierwszego modelu akceleratora przeznaczonego do radioterapii śródoperacyjnej - INTRALINE” – informuje dr Agnieszka Syntfeld-Każuch, kierownik projektu INTRA-DOSE – „Nasze dotychczasowe rezultaty naukowe w połączeniu z doświadczeniami lekarzy przełożą się na jeszcze lepsze postrzeganie polskich wynalazków w coraz bardziej innowacyjnym świecie”.

Zastosowanie metody radioterapii śródoperacyjnej wiązką elektronów niesie ze sobą wiele korzyści. Metoda pozwala na zwiększenie wyleczalności pacjentów z chorobami nowotworowymi. Na lepszy efekt terapeutyczny ma wpływ możliwość wizualnego potwierdzenia pola napromieniania, zwiększona promienioczułość tkanek oraz możliwość podania jednorazowo wysokiej dawki, przy jednoczesnym oszczędzeniu tkanek zdrowych i organów krytycznych. Poprawa efektu terapeutycznego idzie w parze z minimalizacją odczynów popromiennych na skórze pacjenta, zapewniając dodatkowo pozytywny efekt kosmetyczny.

„Radioterapia śródoperacyjna wiązkami elektronowymi jest jedną z najnowocześniejszych metod leczenia wielu rodzajów nowotworów. Metoda ta może być stosowana w szerokim spektrum chorób nowotworowych, zlokalizowanych w gruczołach piersiowych, w obszarze miednicy i jamy brzusznej, a także w obszarze głowy i szyi. Leczenie polega na połączeniu zabiegu chirurgii onkologicznej z bezpośrednio po nim następującym zabiegiem radioterapii wiązką elektronów o dużej energii i intensywności, podawaną bezpośrednio w otwarte pole operacyjne. Pozwala to skrócić całe leczenie o kilka tygodni, jednocześnie podnosząc jego jakość i obniżając koszty leczenia” – o radioterapii śródoperacyjnej wypowiada się dr hab. Dawid Murawa chirurg onkolog z Wielkopolskiego Centrum Onkologii – „Jesteśmy przekonani, że nasze wspólne dokonania szybko znajdą zastosowanie w szpitalach na całym świecie.

W projekcie, oprócz jednostek o charakterze naukowo-badawczym, uczestniczą przedsiębiorcy. Zaangażowani w projekt partnerzy przemysłowi posiadają wiedzę na temat rynku usług i urządzeń medycznych, w szczególności związanych z radioterapią (spółka UJP Hitec Systems S.A.) oraz z rozwiązaniami dedykowanymi dla bloków operacyjnych (firma Jarosław Kołcun). Firma UJP Hitec Systems S.A. opracuje, w ramach projektu, dedykowany moduł planowania radioterapii śródoperacyjnej, zaś Jarosław Kołcun wyposaży urządzenie w system audio-wizualny. Rolą partnerów przemysłowych będzie nie tylko współudział w projekcie, ale także weryfikacja proponowanych rozwiązań na poszczególnych etapach projektu, w kontekście utrzymania jego zasadności ekonomicznej. Po zakończeniu projektu partnerzy przemysłowi odpowiedzialni będą za komercjalizację jego wyników.

„Rozpoczynający się właśnie projekt budowy Kompleksowego Systemu do Radioterapii Śródoperacyjnej jest przykładem na to, jak badania podstawowe, pozornie odległe od życia codziennego, przekładają się na praktyczne zastosowania nauki w medycynie i gospodarce. – podkreśla prof. dr hab. Grzegorz Wrochna, dyrektor NCBJ - Wiedza, jaką zdobywaliśmy przez lata konstruując aparaturę do eksperymentów nad cząstkami elementarnymi, m.in. w CERN, zaowocowała opracowaniem rozwiązań właśnie takich jak akceleratory medyczne”.

Projekt INTRA-DOSE, o wartości 8,8 mln zł, realizowany jest w ramach funduszy Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (dofinansowanie kwotą 7,3 mln zł) pozyskanych w drodze II konkursu Podstawowych Badań Stosowanych. Prace nad projektem rozpoczęto 1 stycznia 2014 r., zakończenie projektu planowane jest na 31 marca 2016 r.