Профессор Университета Линкольна Найджел Аллинсон MBE выступит с основным докладом на десятой Международной конференции по позиционно-чувствительным детекторам. Конференция, которая проходит с 7 по 12 сентября 2014 года, представляет последние разработки в этой области от ведущих исследователей со всего мира.
Профессор Аллинсон возглавляет новаторский проект PRaVDA (Приложения для проверки и дозиметрии протонной лучевой терапии).
Он и его многонациональная команда разрабатывают один из самых сложных медицинских инструментов, которые когда-либо представляли, чтобы улучшить применение протонно-лучевой терапии при лечении рака.
Протонная лучевая терапия – это тип терапии частицами, в которой для облучения пораженных тканей используется пучок протонов. Протонная лучевая терапия имеет способность доставлять высокие дозы излучения непосредственно к месту опухоли, при этом очень небольшое количество излучения поглощается здоровыми тканями.
PRaVDA, финансируемая ?1.Грант в размере 6 миллионов от Wellcome Trust предоставит уникальный инструмент, способный создавать трехмерные изображения в реальном времени – протонную компьютерную томографию – пациента, извлекая данные из тех же протонов, которые использовались в самом лечении.
Запатентованная технология, в которой используются детекторы в основе Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе наряду с первыми в мире радиационно-стойкими КМОП-сканерами, снизит неопределенность дозы с нескольких сантиметров до нескольких миллиметров.
Это обещает сделать протонную терапию вариантом для тысяч других онкологических больных за счет снижения риска повреждения здоровых тканей во время лечения, особенно в уязвимых частях тела, таких как головной мозг, глаз и спинной мозг.
Профессор Аллинсон, который также расскажет о своем исследовании будущим студентам в день открытых дверей Линкольнского университета в субботу, 20 сентября, сказал: «PRaVDA обеспечит возможность лечения более сложных опухолей, и больше пациентов в целом смогут получить эту революционную терапию. лечение."
Другие члены команды PRaVDA также представят свою работу на конференции, более подробно описав технологию высокоскоростного отслеживания, которая может записывать траектории отдельных протонов, когда они входят и выходят из пациента. Команда также расскажет, как они создают и тестируют новые детекторы в PRaVDA, чтобы убедиться, что они устойчивы к высоким уровням радиации, присутствующим в протонной терапии.
Исследователи только что получили некоторые технологии, которые будут лежать в основе системы: две современные специализированные интегральные схемы (чипы), которые будут поддерживать возможности PRaVDA в области визуализации.
Одно устройство представляет собой устойчивый к излучению КМОП-формирователь изображений размером 10 см x 6.5 см и скорость более 1500 изображений в секунду. Микросхема камеры в обычном смартфоне – это CMOS-формирователь изображения, но чип PRaVDA более чем в 300 раз больше и работает в 50 раз быстрее – это самый быстрый CMOS-формирователь изображений большой площади из когда-либо созданных. Завершенный инструмент PRaVDA будет содержать 48 таких формирователей изображений, что даст общую площадь изображения почти два с половиной квадратных метра.
Второе устройство – это считывающий чип для очень высокоскоростных стрип-детекторов, которые отслеживают прохождение отдельных протонов, когда они входят в пациента и выходят из него. Этот чип, называемый Rhea, преобразует электрический заряд, созданный проходящим протоном, в цифровой сигнал с дополнительной логикой для обеспечения точного времени (до одной сотой одной миллионной секунды), предотвращая при этом запись ошибочных сигналов.
Стрип-детекторы были разработаны в Ливерпульском университете той же командой, которая разработала детекторы для Большого адронного коллайдера в ЦЕРН, что привело к открытию бозона Хиггса в 2013 году.
В полной системе PRaVDA используется около 200 Rheas.
Оба устройства были разработаны промышленным партнером PRaVDA, компанией ISDI LTD.
Их испытания были проведены вторым промышленным партнером проекта, aSpect Systems GmbH, в Дрездене, Германия.