Лучевая терапия уже давно является частью стандартной онкотерапии. Смысл лучевой терапии состоит в том, что определенное количество энергии высвобождается в опухолевой ткани, где повреждает ДНК раковых клеток, не позволяя им делиться, и в идеале разрушает их до основания.

Сегодня наиболее распространена рентгенотерапия, где используются высокоэнергетические рентгеновские лучи. При такой процедуре пучок рентгеновских лучей проникает в тело пациента, одновременно нанося вред здоровой ткани, окружающей опухоль.

Альтернативой является лучевая терапия протонами и тяжелыми ионами — протонная терапия. Она в известном смысле безопаснее рентгеновской: ионный пучок можно сфокусировать на опухоли, не внося неприемлемых повреждений в окружающие здоровые ткани. Вся энергия протонов будет высвобождена в заданном месте на последних миллиметрах пробега частиц (Брэгговский пик). Ткани, расположенные до и особенно после Брэгговского пика практически не страдают. Это позволяет успешно воздействовать на опухоли, находящиеся в глубине тканей.

Главная проблема при протонной терапии — точно попасть в цель. Обычно перед лечением проводят компьютерную томографию (КТ) для выбора объекта нацеливания. Однако у этого метода есть различные недостатки. Прежде всего, контраст мягких тканей при КТ сам по себе неудовлетворителен. Кроме того, протонная терапия очень чувствительна даже к незначительным перемещениям объекта. В итоге нацеливание на подвижные опухоли становится проблематичным.

Но теперь исследовательская группа OncoRay при Центре им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф произвела интеграцию протонной терапии и МР-томографии. В отличие от КТ, МРТ обеспечивает превосходный контраст мягких тканей и непрерывную визуализацию во время облучения.

Главная сложность была связана с электромагнитными взаимодействиями между МРТ сканером и оборудованием для протонной терапии. Сканеры МРТ нуждаются в исключительно однородных магнитных полях, чтобы выдавать точные изображения. Но протонный пучок разгоняется в циклотроне, генерирующем неслабое электромагнитное поле, которое мешает процессу МРТ.

Из-за этого многие специалисты считали, что совмещение МРТ и протонной терапии невозможно в принципе из-за сильных электромагнитных помех. Но команда OncoRay не поддалась скепсису, попробовала осуществить подобную комбинацию и у них все получилось. Действительно, искажающие сигналы присутствовали, но специалисты их аккуратно «посчитали», и внеся необходимые поправки, смогли получать превосходную визуализацию в реальном времени.

Первые тренировки происходили на Дрезденской колбасе. Ученые объяснили свой выбор тем, что не хотели отставать от зарубежных коллег. Известно, что голландские исследователи в экспериментах с использованием рентгеновских лучей использовали свиную отбивную, а их австралийские коллеги продемонстрировали работу своего устройства для МР-фотонной терапии на стейке «Кенгуру».

В настоящее время немецкие специалисты OncoRay ведут работу над созданием устройства, пригодного для внедрения в повсеместную клиническую практику.