COMO FUNCIONA
Existe uma diferença significativa entre o tratamento de radiação padrão (raio-x) e a terapia com prótons. Se administrado em doses suficientes, as técnicas de radiação de raios-X irão controlar muitos tipos de câncer. Mas, devido à incapacidade do médico de adequar adequadamente o padrão de irradiação ao câncer, os tecidos saudáveis podem receber uma dose similar e podem ser danificados. Conseqüentemente, uma dose menos do que desejada é freqüentemente usada para reduzir o dano aos tecidos saudáveis e evitar efeitos colaterais indesejados. O poder dos prótons é que doses mais altas de radiação podem ser usadas para controlar e gerenciar o câncer, reduzindo significativamente os danos causados ao tecido saudável e aos órgãos vitais.
Compreender como funciona o próton fornece aos pacientes e aos médicos uma visão desta modalidade de tratamento convencional. Essencialmente, os prótons são uma forma superior de terapia de radiação. Fundamentalmente, todos os tecidos são constituídos por moléculas com átomos como blocos de construção. No centro de cada átomo é o núcleo. Orbitar o núcleo do átomo são elétrons carregados negativamente.
Quando as partículas carregadas energizadas, como prótons ou outras formas de radiação, passam por elétrons orbitais próximos, a carga positiva dos prótons atrai os elétrons negativamente carregados, tirando-os das órbitas. Isso é chamado de ionização; ele muda as características do átomo e conseqüentemente o caráter da molécula dentro da qual o átomo reside. Essa mudança crucial é a base para os aspectos benéficos de todas as formas de terapia de radiação. Por causa da ionização, a radiação danifica as moléculas dentro das células, especialmente o DNA ou material genético. A danificar o DNA destrói as funções específicas das células, particularmente a capacidade de dividir ou proliferar. As enzimas desenvolvem-se com as células e tentam reconstruir as áreas feridas do DNA; no entanto, se o dano da radiação for muito extenso, as enzimas não reparam adequadamente a lesão. Enquanto as células normais e cancerosas passam por este processo de reparo, a capacidade de uma célula de câncer de reparar lesões moleculares é freqüentemente inferior. Como resultado, as células cancerosas sustentam danos mais permanentes e morte celular subseqüente do que ocorre na população celular normal. Isso permite a destruição seletiva de células ruins crescendo entre células boas.
Tanto a terapia com raios-x padrão quanto os feixes de prótons funcionam com o princípio da destruição seletiva das células. A principal vantagem do tratamento de prótons em relação à radiação convencional, no entanto, é que a distribuição de energia de prótons pode ser direcionada e depositada em volumes de tecido designados pelos médicos - em um padrão tridimensional de cada feixe usado. Esta capacidade proporciona maior controle e precisão e, portanto, gerenciamento superior de tratamento. A radioterapia exige que as radiografias convencionais sejam entregues no corpo em doses totais suficientes para garantir que ocorrem eventos suficientes de ionização para danificar todas as células cancerígenas. A falta de carga e massa de raios-X convencionais, no entanto, resulta na maior parte de sua energia a partir de um único feixe de raios X convencional que está sendo depositado em tecidos normais perto da superfície do corpo, bem como deposição de energia indesejável além do local do câncer. Este padrão indesejável de colocação de energia pode resultar em danos desnecessários para tecidos saudáveis, muitas vezes impedindo médicos de usar radiação suficiente para controlar o câncer.
Os prótons, por outro lado, são energizados para velocidades específicas. Essas energias determinam quão profundamente os protões do corpo depositarão sua energia máxima. À medida que os prótons se movem através do corpo, eles diminuem a velocidade, causando uma maior interação com elétrons em órbita.
A interação máxima com elétrons ocorre quando os prótons se aproximam do ponto de parada direcionado. Assim, a energia máxima é liberada dentro do volume designado de câncer. As células saudáveis circundantes recebem significativamente menos lesões do que as células no volume designado.
Como resultado das características de distribuição de dose de prótons, o oncologista de radiação pode aumentar a dose para o tumor enquanto reduz a dose aos tecidos normais circundantes. Isso permite que a dose seja aumentada para além daquela que a radiação menos conformal permitirá. Os efeitos gerais levam ao potencial de menos efeitos colaterais nocivos, impacto mais direto no tumor e aumento do controle do tumor ".
O paciente não sente nada durante o tratamento. A lesão minimizada do tecido normal resulta no potencial de menos efeitos após o tratamento, como náuseas, vômitos ou diarréia. Os pacientes experimentam uma melhor qualidade de vida durante e após o tratamento com prótons.
A vantagem da terapia de prótons (também chamada de terapia por feixes de prótons) é que o médico pode controlar onde o próton libera a maior parte de sua energia de combate ao câncer. À medida que os prótons se movem pelo corpo, eles diminuem a velocidade e interagem com os elétrons e liberam energia. O ponto onde ocorre a maior liberação de energia é o “pico de Bragg”. Um médico pode designar a localização do pico de Bragg, causando o maior dano às células tumorais visadas. Um feixe de prótons está de acordo com a forma e profundidade de um tumor, poupando tecidos e órgãos saudáveis.
Como funciona?
A melhor maneira de entender como funciona a terapia de prótons é examinar a física e a engenharia dentro do acelerador de prótons, ou o síncrotron, e o sistema de distribuição de feixes.
O próton começa sua jornada na fonte de íons. Em frações de segundo, os átomos de hidrogênio são separados em elétrons carregados negativamente e em prótons carregados positivamente.
Os prótons são injetados através de um tubo de vácuo em um acelerador linear e em apenas alguns microssegundos, a energia dos prótons chega a 7 milhões de elétron-volts.
Os feixes de prótons ficam no tubo de vácuo quando entram no síncrotron, onde a aceleração aumenta sua energia para um total de 70 a 250 milhões de elétron-volts, o suficiente para colocá-los em qualquer profundidade dentro do corpo do paciente.
Depois de deixar o síncrotron, os prótons se movem através de um sistema de transporte de vigas composto de uma série de ímãs que moldam, focam e direcionam o feixe de prótons para a sala de tratamento apropriada.
Para garantir que cada paciente receba o tratamento prescrito com segurança e eficiência, a instalação é controlada por uma rede de computadores e sistemas de segurança. O pórtico pode girar 360 graus, permitindo que o feixe seja entregue em qualquer ângulo.
À medida que os prótons passam pelo bocal, um dispositivo feito sob medida (a abertura) modela o feixe de prótons, e outro dispositivo personalizado (o compensador) molda os prótons em três dimensões, entregando-os à profundidade do tumor.
Na energia máxima, um feixe de prótons percorre 125.000 milhas por segundo, o que equivale a dois terços da velocidade da luz.
Do recipiente de hidrogênio até o paciente, um próton normalmente percorre 313.000 milhas.
