О СРЕДИЗЕМНОМОРСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТОННОЙ ТЕРАПИИ

bandeau_impt

СРЕДИЗЕМНОМОРСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТОННОЙ ТЕРАПИИ

Средиземноморский институт протонной терапии – структурное подразделение Центра Antoine Lacassagne, расположенное по адресу: 227 avenue de la Lanterne, 06200 Nice/Ницца.

Центр Antoine Lacassagne — одно из немногих медицинских учреждений в Европе, применяющих все методы лучевой терапии: протонную (50 кВ), кюритерапию, краниальную и экстракраниальную стереотаксическую лучевую терапию, роботизированную радиохирургию («Кибер-нож»), спиральную радиотерапию (томотерапию), модулированную по интенсивности лучевую терапию под визуальным контролем с динамической дуговой терапией.

Западная часть
1 изохронный циклотрон MEDICYC 65 МэВ
1 сверхпроводящий синхроциклотрон 230 МэВ
1 Кибер-нож

Восточная часть
2 установки CLINAC 2100C/D
2 установки TOMOTHERAPY Hi ART
1 установка контактной лучевой терапии Papillon 50
1 установка кюритерапии 125I
1 установка кюритерапии HDD 192
1 разметочный компьютерный томограф GE Light speed RT16

site

В Средиземноморском институте протонной терапии используются 2 системы терапии:

  • Le Proteus®One, новая установка на 235 МэВ (высокоэнергетическая протонная терапия), введенная в эксплуатацию в июне 2016 года,
  • Le Medicyc, установка на 65 МэВ (низкоэнергетическая протонная терапия) для лечения опухолей глаз, введенная в эксплуатацию в июне 1991 года.

Помимо оказания высокотехнологичной медицинской помощи, Средиземноморской институт протонной терапии осуществляет развернутую программу медицинских исследований, которая включает клинические исследования, а также научные исследования и опытно-конструкторские разработки в сфере медицинской физики.

proteus

Трехмерная модель Средиземноморского института протонной терапии

 

PROTEUS®ONE

Первая в мире действующая установка нового поколения Proteus®One позволит расширить ассортимент предлагаемых Центром Antoine Lacassagne медицинских услуг за счет высокоэнергетической протонной терапии, которая в первую очередь будет использоваться для лечения пациентов детского возраста.

Высокоэнергетическая протонная терапия является новым высокотехнологичным видом медицинской помощи и обладает целым рядом уникальных преимуществ в сравнении с системами, которые в настоящее время используются в других странах мира.

С технической точки зрения

Proteus®One состоит из двух инновационных компонентов:


Сверхпроводящий синхроциклотрон (S2C2) последнего поколения


synchrocyclotron
Сверхпроводящий синхроциклотрон

Этот новый ускоритель, разработанный компаниями IBA и AIMA, отличается меньшим весом (в 4 раза легче – всего 55 тонн), низким энергопотреблением (в 8 раз экономичнее) и существенно меньшей стоимостью по сравнению с существующими аналогами. Он является очень привлекательной альтернативой существующим промышленным решениям и предвещает стремительное распространение протонной терапии в ближайшие годы.

Максимальная энергия в 235 МэВ позволяет осуществлять лечение всех глубоких опухолей человеческого тела (до 32 см в глубину). Первый опытный образец установлен в Ницце в Западной части Центра Antoine Lacassagne.


Инновационная компактная изоцентрическая вращающаяся головка («гентри»)


Эта новая сверхкомпактная разработка IBA отличается высокой подвижностью и позволяет облучать опухоль пучком заряженных частиц под разными углами, а также обеспечивает существенное сокращение расходов на монтаж.

Первый опытный образец изоцентрической вращающейся головки («гентри») был установлен в ноябре 2013 года в США. А вторая модель была введена в эксплуатацию в Центре Antoine Lacassagne в Ницце.

 

proteus-one-2
Proteus®One

С технической точки зрения

Помимо баллистических характеристик, присущих пучку на выходе из установки протонной терапии, этот новый опытный образец поддерживает передовой метод облучения – сканирование карандашным пучком (Pencil Beam Scanning или PBS), который позволяет разрабатывать более простые и одновременно более точные планы лечения.

Сканирование карандашным пучком – это новый вид протонной терапии. Узкий направленный пучок протонов сканирует облучаемый объем слой за слоем и миллиметр за миллиметром, точно повторяя форму опухоли.

pencil_beam_scanning

Сканирование карандашным пучком позволяет специалистам использовать передовую технологию облучения пучками протонов модулируемой интенсивности и точно контролировать интенсивность и дозы их распространения в пространстве с поправкой на гетерогенность опухоли, сохраняя при этом здоровые ткани.

Этот метод также позволяет еще точнее размечать объем опухоли, повышая эффективность лечения на установке Proteus®One.

Принципиальная схема сканирования карандашным пучком (Pencil Beam Scanning)

Благодаря этой новой установке протонной терапии Центр Antoine Lacassagne может принимать пациентов с опухолями, для лечения которых используются классические методы лучевой терапии, а также с опухолями, которые невозможно удалить хирургическим путем, резистентными опухолями (основания черепа, головы и шеи) или опухолями, расположенными слишком близко к жизненно важным органам (повышенный риск при использовании традиционной лучевой терапии). Пациентам с крупными и сложными опухолями также может быть показана протонная терапия, учитывая щадящее воздействие на здоровые ткани при сканировании карандашным пучком. Наконец, к потенциальным мишеням относятся рецидивы в ранее облученных областях.

Этот метод также широко применяется для пациентов детского возраста, поскольку обеспечивает высокую точность облучения опухолей и тем самым снижает риск возникновения спровоцированных облучением вторичных злокачественных опухолей.

 

MEDICYC

Циклотрон MEDICYC в центре Antoine Lacassagne – первая установка протонной терапии во Франции. Ее клинический старт (лечение первого пациента) состоялся 17 июня 1991 года.

medicyc

Этот единственный в мире инновационный циклотрон на 65 МэВ был спроектирован и построен в женевском центре ядерных исследований CERN, а затем доработан в Ницце опытными инженерами и техническими специалистами Циклотронной лаборатории Центра Antoine Lacassagne. Эта лаборатория постоянно участвует в разработке решений, связанных с MEDICYC, и одновременно занимается научными исследованиями и опытно-конструкторскими разработками.

Используя пучок с постоянными физическими и терапевтическими свойствами, за минувшие 25 лет на циклотроне MEDICYC было проведено более 5 500 курсов протонной терапии опухолей глаз с 5-летним локальным контролем 96%.

Уникальные характеристики и эксплуатационная надежность циклотрона MEDICYC получили международное признание. Частота отказов циклотрона MEDICYC составляет менее 1%. Это, несомненно, самая надежная из существующих установок лучевой терапии. Присутствие на месте высококвалифицированных технических специалистов, участвовавших в создании циклотрона, является огромным преимуществом, которое обеспечивает надежность установки.
За годы работы на протонном циклотроне нами накоплен большой опыт в сфере лечения опухолей глаз – главным образом, меланом сосудистой оболочки.

К нам приезжают пациенты не только из Франции, но и из соседних стран (Германии, Испании, Италии и других), хотя там имеются собственные аналогичные установки протонной терапии.
Это объясняется тем, что характеристики пучка циклотрона MEDICYC являются одними из лучших в мире в рассматриваемом энергетическом диапазоне. Циклотрон MEDICYC предназначен для протонной терапии опухолей глаз. Энергия 65 МэВ идеально подходит к этому виду лечения.



Географический охват пациентов, прошедших в Ницце курс протонной терапии опухолей глаз


graphique

АМБИЦИОЗНАЯ И РАЗНОСТОРОННЯЯ ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ

После запуска циклотрона MEDICYC в 1991 году Средиземноморский институт протонной терапии вел исследования по трем направлениям: клинические исследования, исследования в области физики и исследования в области радиобиологии. С вводом в эксплуатацию Proteus®One и запуском технологии облучения пучками протонов модулируемой интенсивности спектр исследований на этих направлениях расширится.

Следует напомнить, что в сфере медицины клинические исследования подразделяются на несколько этапов:

  • Первая стадия клинических испытаний. При первом назначении лекарственного средства людям или при испытании новых схем облучения необходимо сначала установить наличие терапевтического действия и проанализировать токсические воздействия, начав с самых малых доз. На этой стадии в испытаниях участвует небольшое число пациентов. Классические схемы облучения для протонной терапии не подходят. Тем не менее, их стоит учитывать при испытаниях новых схем облучения – например, повышая дозы от сеанса к сеансу (это увеличивает шансы на излечение и сокращает продолжительность обучения) и/или повышая суммарную дозу облучения (чтобы увеличить шансы на излечение). Обычно первая стадия клинических испытаний охватывает около тридцати пациентов.
  • Вторая стадия клинических испытаний. Если отсутствие неприемлемых токсических воздействий нового лекарственного средства или новой тактики протонной терапии доказано, на второй стадии клинических испытаний оценивается их эффективность. Цель – добиться более высоких уровней излечения (увеличение уровней по сравнению с зафиксированными для классических методов), либо добиться снижения токсических воздействий и повышения качества жизни. Вторая стадия клинических испытаний обычно охватывает несколько десятков пациентов (иногда до 100).
  • Третья стадия клинических испытаний. После завершения второй стадии (а иногда сразу же) может быть начата третья стадия, в ходе которой на основании тщательно подобранных критериев выполняется сравнение новой тактики с традиционной: пациентов лечат по старой или по новой схеме. Для получения достоверных результатов сравнения эта стадия охватывает несколько сотен (иногда несколько тысяч) пациентов и длится несколько лет.
  • Четвертая стадия клинических испытаний. Исследования, проводимые на этой стадии, позволяют проанализировать информацию по всем пациентам, для которых применялась новая тактика лечения, чтобы предельно точно оценить ее эффективность и побочные эффекты. При этом оцениваемые виды терапии уже одобрены для назначения. Однако анализ больших групп пациентов на четвертой стадии клинических испытаний позволяет выявить и описать все преимущества и риски новой терапии.

1. Использование низкоэнергетической протонной терапии (65 МэВ) на циклотроне MEDICYC для научных исследований

1.1 Клинические исследования
С июня 1991 года ведется и постоянно обновляется проспективная база данных, куда вносится вся дозиметрическая и клиническая информация о пациентах, прошедших курс протонной терапии по поводу опухолей глаз. К ней регулярно обращаются при написании научных статей. Для снижения нежелательных действий терапии систематически проводятся клинические испытания.

1.2 Исследования в области физики
Предметом исследования являются детекторы излучения, используемые в адронной терапии для измерения начальной и вторичной доз, визуализации, а также радиологической защиты. В лабораториях INSA в Лионе (INL), Канском университете и школе ENSICAEN в Кане, университете Дортмунд-Эссен, а также в университете Ниццы (UNSA) облучали сцинтилляторы и волокна, чтобы оценить воздействие на них пучка протонов. Лаборатория Лионского университета (IPNL) занимается визуализацией мгновенного гамма-излучения для изучения траектории протонов в теле пациента. Лаборатории IRSN (в Фонтене-о-Роз и Cadarache) экспериментально определили потоки и дозы вторичных нейтронов, которые могут получить пациенты. В лабораториях UNSA и университета Дортмунд-Эссен также облучали полупроводники и алмазы. Некоторые темы были рассмотрены в нескольких докторских диссертациях. Медицинские физики Центра Antoine Lacassagne определили характеристики тракта пучка протонов в целях дозиметрии и радиологической защиты, смоделировав перенос первичных и вторичных частиц с кодами MCNPX, GEANT4 и FLUKA. Кроме того, они ведут исследования в области протонной магнитно-резонансной визуализации. Наконец, в рамках проекта ProtoBeamLine программы France Hadron французского Национального агентства научных исследований, лаборатория LPC института IN2P3 Клермон-Феррана установила для изучения траектории протонов мультимодальную систему визуализации, оборудованную миниатюрной ПЭТ-камерой. В дальнейшем эту систему планируется перевезти в Ниццу и использовать для научных исследований на установке Proteus®One.

1.3 Производство радиоизотопо
Проведена проверка технической возможности производства технеция99m (99mTc) на одном из вспомогательных трактов MEDICYC посредством реакции (p,n) в активаторе, разработанном в рамках партнерства между промышленными предприятиями (IBEL – AIMA) и Центром Antoine Lacassagne. До этого с участием лаборатории CNRS было выполнено еще одно исследование, связанное с использованием акселератора ARRONAX в Нанте для производства 86Sr.

1.4 Радиобиология
В центре Antoine Lacassagne проведен целый ряд исследований с целью определить относительную биологическую эффективность излучения (ОБЭ) низкоэнергетических протонов, поступающих с тракта пучка. Несколько позже совместно с лабораторией CEA TIRO в Ницце было выполнено несколько сеансов облучения животных (мышей).
Центр Antoine Lacassagne при участии лаборатории IRCAN недавно начал исследовать различные ФРЭС в качестве маркеров метастатического потенциала, сравнивая облучение клеток in vivo пучком протонов и фотонов.

Анализ выделений цитокинов опухолевыми клетками после протонной терапии стал темой исследования, начатого радиотерапевтами Центра Antoine-Lacassagne и исследователями UMR CNRS 7284/U INSERM. В ходе исследования под названием «Нормальный и патологический ангиогенез» они изучают ответ клеток на облучение:

  • После стресса (например, лучевой терапии или химиотерапии) клетки выбрасывают в свое окружение протеины (так называемые цитокины), которые испускают сигнал, обуславливающий его выживание – в особенности, секрецию ФРЭС-A, которая обеспечивает образование кровеносных сосудов, и секрецию ФРЭС-C, которая обеспечивает формирование лимфатических сосудов. Эти сосуды – своего рода «автомагистрали», которые позволяют клеткам перемещаться с места на место.
  • Предварительные данные опытов, проведенных в лаборатории IRCAN и на циклотроне, свидетельствуют, что пучки протонов вызывают менее значительное увеличение таких белков в сравнении с обычно используемыми пучками фотонов.
  • Эти данные показывают, что помимо преимущества в доставке дозы, также существует преимущество биологического характера, связанное с доставкой протонов вместо фотонов.

Наконец, совместно с университетом Дуйсбург-Эссен было выполнено облучение резистентных бактерий, причем использовались дозы в несколько тысяч греев.

1.5 Производственные испытания
Было выполнено облучение интегральных схем автомобильных счетчиков для их оперативной блокировки. Это позволило производителю разработать решение на случай дефекта проектирования.

2.Создание тракта средних энергий и высоких энергий (235 МэВ)

В рамках национальной программы научных исследований в области лучевой терапии тяжелыми частицами France Hadron к концу 2017 года планируется ввести в эксплуатацию линию транспортировки пучка, которая будет использоваться в исследовательских целях (ср. схему ниже).

Этот тракт («исследовательский тракт») будет использоваться исследовательскими группами, которые специализируются на протонной терапии, и, в частности, изучают заражение нейтронами и протонную магнитно-резонансную визуализацию. С появлением этого тракта открывается широкое поле для исследований как в области физики, так и в области медицины, причем результаты этих исследований могут напрямую применяться в сфере лучевой терапии.

Темы, разрабатываемые в рамках этого направления, являются продолжением и развитием исследований в области низкоэнергетической протонной терапии.

2.1 Клинические исследования

  • В течение 2016 или 2017 года начнется четвертая стадия клинических испытаний, в ходе которой будет регистрироваться вся информация об эффективности и токсических воздействиях для пациентов, проходящих курс протонной терапии. Некоторые процедуры в рамках протонной терапии проводятся только потому, что с помощью компьютера удалось рассчитать лучшее распределение доз без необходимости проведения первой, второй или третьей стадии клинических испытаний. Четвертая стадия клинических испытаний позволит достоверно установить это преимущество и подтвердить данные, смоделированные на компьютере. В четвертой стадии клинических испытаний будут участвовать все пациенты, которые проходят лечение в Средиземноморском институте протонной терапии.
  • Некоторым молодым взрослым показана протонная терапия, так как она существенно уменьшает дозу облучения сердечной мышцы и риск возникновения вторичных злокачественных опухолей (болезни Ходжкина, рака молочной железы и т. д.). Поэтому они тоже примут участие в четвертой стадии клинических испытаний.
  • Многие дети, которые лечатся в различных странах мира по поводу злокачественных заболеваний, также участвуют в этих испытаниях, чтобы определить наилучшие тактики лечения. В Средиземноморском институте протонной терапии осуществляется целый ряд исследований, в частности, в связи с эпендимоглиомами (Международное общество детской онкологии – SIOP, EP II) и медуллобластомами (SIOP PNET 5).
  • В будущем планируется испытать новые схемы облучения протонами по несвойственным для протонной терапии показаниям в рамках первой/второй или третьей стадии клинических испытаний.
  • Проведение сравнительных исследований протонов/фотонов с использованием всех методов доставки дозы (SFUD, IMPT/CK, томотерапии, VMAT) по базе данных ProtonShare упростит доступ к дозиметрической информации и обмен данными между Центром Antoine Lacassagne и клиниками-партнерами программы France Hadron (CHUG, CLB, CFB, ICPO и т. д.). На основе этой базы также можно планировать клинический мониторинг пациентов.

2.2 Физические исследования

Физические исследования сосредоточены на 7 направлениях:

  • Определение траектории
  • Мониторинг органов, находящихся в движении во время лечения
  • Протонная магнитно-резонансная визуализация
  • Дозиметрия in vivo
  • Доза за счет вторичных нейтронов
  • Абсолютная доза
  • Моделирование методом Монте-Карло для планирования терапии.

Все исследования, в которых участвует Центр Antoine Lacassagne, осуществляются при поддержке специалистов R2TI, число которых будет расти по мере расширения применения высокоэнергетической протонной терапии:

  • • Актуальность исследований, ориентированных на определение траектории, обоснована необходимостью повышения точности траектории протонов с целью уменьшения краев облучаемых областей. Несколько лабораторий IN2P3, участвующих в программе France Hadron французского Национального агентства научных исследований (LPC в Клермон-Ферране, IPNL в Лионе, CREATIS в Лионе, LPSC в Гренобле, LPC в Кане, LPHC в Старсбурге, лаборатория Louis Le Prince Ringuet Высшей политехнической школы и т. д.), а точнее – в проекте ProtoBeamLine, планируют эксперименты по повышению точности измерения траектории с помощью ПЭТ, мгновенного гамма-излучения, камеры Compton и т. д. Еще один эксперимент по определению траектории с помощью ионоакустических измерений проводится в настоящее время в Мюнхенском университете.
  • Что касается органов, находящихся в движении, и их лечения с уменьшением краев, соответствующие проекты уже находятся на этапе монтажа оборудования. Центр Antoine Lacassagne приобрел 4D-сканер и осуществляет исследовательские проекты в сотрудничестве с компанией Catalist и лабораторией LIRIS Лионского университета.
  • Продолжится изучение протонной магнитно-резонансной визуализации как способа определения траектории или визуализации пациента. Состоялась защита первой докторской диссертации по физике, посвященной этой теме и подготовленной в Центре Antoine Lacassagne. Эту тему также разрабатывают исследователи из LPHC (Страсбург), IPNL и CREATIS (Лион).
  • Чтобы решить задачу измерения дозы in vivo (в отсутствие работоспособной системы), запланированы совместные с IPNL исследования, основанные на измерении траекторий с помощью незаряженных частиц (нейтронов, протонов), которые станут продолжением проекта gammaDosi для низких энергий.
  • Изучение дозы, получаемой за счет вторичный нейтронов, будет продолжаться в рамках сотрудничества между Центром Antoine Lacassagne, ICPO и IRSN. На этом направлении исследователи уже защитили несколько докторских диссертаций по физике.
  • Полная доза протонов в абсолютных величинах будет изучаться с помощью калориметрических измерений в рамках проекта, в котором участвуют Центр Antoine Lacassagne, MEDAUSTRON, Лувенский университет и Лондонский NHC.
  • Сотрудники Центра Antoine Lacassagne проведут сравнение дозиметрических планирований, выполненных системой RaySearch и системами расчета по методу Монте-Карло. Ведутся переговоры об участии в проекте разработчиков пакета FLUKA.

2.3 Радиобиологические исследования

Несколько исследовательских групп начали работы по различным темам, включая анализ злокачественных опухолей ЛОР-органов и опухолей детского возраста, а также визуализацию и различные методы, способные повысить радиочувствительность опухолевых клеток.

Так, помимо работы с ФРЭС в качестве маркеров метастатического потенциала опухолей, продолжается сотрудничество IRCAN и Центра Antoine Lacassagne в области низких энергий. Кроме того, ведутся радиологические исследования по 2 направлениям:

  • Исследовательский проект PALIPEDIA (опухоли детского возраста) в сотрудничестве с Фондом Flavien и Научным центром Монако.
  • Фонд Flavien, учрежденный господином Маккарио в Монако (http://www.fondationflavien.com), занимается охраной здоровья детей. Фонд предоставил Научному центру Монако (директор – Жиль Пажес) средства на проведение исследования опухолей детского возраста.
  • При участии Гюстава Русси в чашках Петри будут выращены клеточные линии опухолей детского возраста, а также получены модели ксенотрансплантатов.
  • Будут изучены несколько методов антиангиогенной, противовоспалительной и иммунной терапии с целью повышения эффективности существующих системных терапий.
  • Кроме того, планируется исследование ответа клеток на лучевую терапию фотонами и протонами, в особенности, на уровне цитокинов, выделенных после облучения.
  • Совместно с группой TIRO (UMR E 4320) разрабатывается новый метод визуализации и методы повышения эффективности протонной терапии (наночастицы).
  • Осуществляется проект разработки визуализации PIXE с использованием высоких энергий для анализа элементного состава в 2D или 3D при атмосферном давлении. В этом проекте участвуют физики Центра Antoine Lacassagne и научно-исследовательского центра CEA Saclay.
  • • Реализуется еще один проект, нацеленный на повышение радиочувствительности облучаемых в ходе протонной терапии опухолевых клеток. При этом используются инновационные наночастицы, полученные химиками центра CEA Saclay и Химического института Ниццы. Данная тактика направлена на повышение эффективности облучения. Ее преимущество заключается в направленном воздействии на облучаемую область при более щадящем воздействии на здоровые ткани.
r-et-d

МЕДИЦИНСКИЙ ПЕРСОНАЛ


Заведующий центром: профессор Жан-Мишель Аннун-Леви (Jean-Michel HANNOUN-LEVI)
Старший врач и заведующий отделением протонной терапии детского возраста: доктор Пьер-Ив Бондио (Pierre-Yves BONDIAU)
Заведующий отделением протонной терапии взрослых пациентов: доктор Жером Дуайен (Jérôme DOYEN)
Заведующий отделением протонной терапии опухолей глаз: доктор Жюльет Тариа (Juliette THARIAT)

Радиотерапевты :

доктор Карен Бенезери (Karen BENEZERY)
доктор Пьер-Ив Бондио (Pierre-Yves BONDIAU)
доктор Мари-Эв Шан Фуш (Marie-Eve CHAND FOUCHE)
доктор Жером Дуайен (Jérôme DOYEN)
профессор Жан-Пьер Жерар (Jean-Pierre GERARD)
профессор Жан-Мишель Аннун-Леви (Jean-Michel HANNOUN-LEVI)
доктор Лоррен Кребс (Lorraine KREBS)
доктор Даньель Лам Шам Кее (Daniel LAM CHAM KEE)
доктор Ромен Наталь (Romain NATALE)
доктор Натали Пенто (Nathalie PINTO) – внештатный сотрудник
доктор Эрик Тессье (Eric TEISSIER) – внештатный сотрудник
доктор Жюльет Тариа (Juliette THARIAT)

Медицинская физика :

Заведующий: Жоэль Эро (Joël HERAULT)
Гаэль Анжелье (Gaëlle ANGELLIER)
Клотильд Блондон-Дельпеш (Clotilde BLONDON-DELPECH)
Клодин Кольнар (Claudine COLNARD)
Катрин Дежан (Catherine DEJEAN)
Жюльен Фёйад (Julien FEUILLADE)
Матьё Готье (Mathieu GAUTIER)
Анаис Жерар (Anaïs GERARD)
Жоэль Эро (Joël HERAULT)
Орелья Мана (Aurélia MANA)
Сесиль Пёсель (Cécile PEUCELLE)
Мари Видаль (Marie VIDAL)

Анестезиологи :

доктор Пьер-Анри Кулман (Pierre-Henri KOULMANN)
доктор Люка Опитз (Lucas OPITZ)
доктор Патрисья Реньо (Patricia REGNAULT)

 

Контакты – Средиземноморский институт протонной терапии, бесплатный номер: 0800 971 374
или адрес электронной почты : protontherapie@nice.unicancer.fr