Nowy aplikator z NCBJ pomoże precyzyjniej niszczyć nowotwory podczas operacji

W Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Otwocku Świerku powstał innowacyjny aplikator do akceleratora AQURE, który może znacząco poprawić skuteczność leczenia nowotworów. Urządzenie jest lekkie, przezroczyste i bezpieczne dla pacjenta, a jego zadaniem jest precyzyjne kierowanie wiązki promieniowania na tkanki pozostające po usunięciu guza. Dzięki temu lekarze mogą skuteczniej niszczyć komórki nowotworowe bez obciążania pacjenta tradycyjną radioterapią.

Radioterapia śródoperacyjna (IOERT) polega na podaniu dawki promieniowania bezpośrednio do miejsca, w którym znajdował się guz, jeszcze podczas trwania operacji. Ma to dwie zalety:

• pozwala zniszczyć komórki, które mogły pozostać po zabiegu,

• skraca czas całego leczenia i poprawia komfort pacjenta.

Aby taki zabieg był możliwy, potrzebny jest specjalny aplikator połączony z akceleratorem elektronów. To on formuje wiązkę i sprawia, że promieniowanie trafia wyłącznie tam, gdzie powinno – chroniąc przy tym zdrowe tkanki.

Stworzenie odpowiedniego aplikatora to duże wyzwanie. Musi on być:

• lekki i przezroczysty,

• bezpieczny w kontakcie z ciałem,

• odporny na promieniowanie,

• cienkościenny, aby lekarz mógł wprowadzić go przez jak najmniejsze nacięcie.

Naukowcy z NCBJ, wspólnie z Wielkopolskim Centrum Onkologii i firmą CADXPERT, przeprowadzili serię symulacji i badań. Sprawdzali różne materiały, takie jak stal, aluminium, PMMA czy żywica MED610. Okazało się, że materiały metalowe lub tradycyjne tworzywa mają zbyt grube ścianki albo są za ciężkie, co uniemożliwia ich praktyczne wykorzystanie.

Badacze zdecydowali się zaprojektować aplikator o zmiennej grubości ścianek — stabilniejszy przy głowicy akceleratora i cieńszy na końcu, dzięki czemu łatwo wprowadzić go do tkanek.

Kluczowe okazało się zastosowanie przezroczystej, biokompatybilnej żywicy MED610, której można używać w druku 3D. Materiał jest odporny na promieniowanie, bezpieczny dla pacjenta i pozwala tworzyć bardzo precyzyjne kształty. Dzięki technologii PolyJet możliwe było uzyskanie niezwykłej dokładności – do 14 mikrometrów.

Wykonany w ten sposób prototyp przeszedł testy dozymetryczne, które potwierdziły, że spełnia wszystkie wymagania do wykorzystania w radioterapii śródoperacyjnej.

Jak podkreślają autorzy projektu, zastosowanie druku 3D otwiera drzwi do jeszcze większej personalizacji narzędzi medycznych. W przyszłości mogą powstawać aplikatory szyte na miarę – dostosowane do konkretnego pacjenta i rodzaju zabiegu.

Projekt powstał w ramach współfinansowanego przedsięwzięcia „Stworzenie w Wielkopolskim Centrum Onkologii możliwości wdrożenia śródoperacyjnej radioterapii elektronowej z wykorzystaniem innowacyjnego akceleratora elektronowego AQURE”.

#NCBJ #Radioterapia #Onkologia #AQURE #Medycyna #Innowacje #Druk3D #Zdrowie #TechnologieMedyczne