Een radiotherapietechniek die tumoren 'schildert' door ze precies te richten, en het vermijden van gezond weefsel, is bedacht in onderzoek onder leiding van de Universiteit van Strathclyde.

Onderzoekers gebruikten een magnetische lens om een ​​Very High Electron Energy (VHEE)-straal te focussen op een zone van enkele millimeters. Door de straling te concentreren in een klein volume met een hoge dosis, kan deze snel over een tumor worden gescand, terwijl de intensiteit ervan wordt gecontroleerd.

Het wordt voorgesteld als een alternatief voor andere vormen van radiotherapie, die het risico kunnen lopen dat niet-tumorachtig weefsel overmatig wordt blootgesteld aan straling.

De onderzoekers plannen nader onderzoek, met behulp van een speciaal gebouwd apparaat.

De studie werd uitgevoerd in de CERN Linear Electron Accelerator for Research (CLEAR)-faciliteit, en betrokken onderzoekers van CERN, de Universiteit van Oxford, het Nationaal Fysisch Laboratorium, het John Adams Institute for Accelerator Science, de Universiteit van Napels Federico II, de Universiteit van Oslo en het Saclay Nuclear Research Centre in Frankrijk. Het is gepubliceerd in Nature Communicatie Fysica .

Professor Dino Jaroszynski, van Strathclyde's Department of Physics, leidde de studie. Hij zei:"Ongeveer 40% van de kankers wordt behandeld met externe radiotherapie. De meest gebruikte vorm van straling zijn röntgenfotonen met hoge energie, waarin verschillende onderscheppende gevormde röntgenstralen van verschillende intensiteiten een tumor bestralen, terwijl aangrenzend kritisch of radiogevoelig weefsel wordt vermeden.

"Deeltje stralen, vooral zwaardere deeltjes zoals protonen of ionen, kan fotonen verbeteren; zwaardere deeltjes deponeren hun stralingsdosis slechts tot een eindige diepte, daarbuiten is het erg klein. Dit beperkte aanbod, bepaald door de positie van wat bekend staat als de 'Bragg-piek, ' beschermt zeer effectief gevoelig weefsel. Echter, zware deeltjesversnellers zijn erg duur en groot, waardoor zorginstellingen zich er maar een beperkt aantal kunnen veroorloven.

"Een van de uitdagingen bij radiotherapie is het precies richten op de tumor om ervoor te zorgen dat alle kankercellen worden gedood. terwijl gezonde cellen worden gespaard, maar tegen een redelijke prijs. Ons artikel presenteert een experimentele demonstratie van het concentreren van de stralingsdosis in een zeer klein volume om een ​​tumor te 'schilderen' met straling, om ervoor te zorgen dat het wordt gedood terwijl gezond weefsel wordt gespaard."

VHEE-stralen zijn voorgesteld als een alternatieve radiotherapiemodaliteit voor megavoltage-fotonen; ze dringen diep door, maar kunnen overmatig worden blootgesteld aan gezond weefsel. Dit kan grotendeels worden ondervangen door de VHEE-straal op een kleine locatie te concentreren. Gefocuste stralingsbundels kunnen worden gebruikt om tumoren of gebieden van een tumor zonder zuurstof precies te richten, die de werkzaamheid van radiotherapie zouden vergroten.

Het onderzoek maakt de weg vrij voor het gebruik van nieuwe laser-plasmaversnellers, die worden ontwikkeld in de SCAPA-faciliteit (Scottish Center for the Application of Plasma-based Accelerators) in Strathclyde. Bij SCAPA is een speciaal gebouwde medische bundellijn gebouwd om deze onderzoeken uit te breiden naar de volgende fase.