Новости

02.02.2016 22:40
Рубрика: Общество
Проект: Наука

Киллер для убийцы

Ускоритель Балакина в 9 случаях из 10 излечит рак
Владимир Балакин. Фото: Сергей Михеев/РГ
Владимир Балакин. Фото:
Конечно, это "громкий" прорыв нашей науки. Ведь американцы давно считаются законодателями мировой моды медицинской техники. Ревностно охраняют свой рынок от чужаков. Российские ученые сумели пробить брешь в этой стене. Медицинские ускорители протонов, созданные в подмосковном наукограде Протвино в Физико-техническом центре ФИАН им. Лебедева, уже установлены в одной из американских клиник и исследовательском центре знаменитого Массачусетского технологического института. Скоро в Бостоне должен появиться еще один российский ускоритель, который выиграл тендер, победив таких известных конкурентов как Hitachi, Siemens, бельгийская компания IBA т.д.

Кстати, недавно, докладывая президенту России о лучших достижениях российской науки, президент РАН Владимир Фортов начал именно с этого протонного ускорителя.

Отметим, что именно такие установки сегодня считаются, пожалуй, наиболее оптимальным средством борьбы с раком. Почему так привлекают медиков протоны? Дело в том, что пучок этих частиц не бьет по здоровым клеткам, а значит, не наносит им вред. Он стреляет точно в опухоль. (Впервые на это удивительное свойство протона обратил внимание американский физик Роберт Уилсон в далеком 1946 году. Речь идет о так называемом "пике Брэгга": большую часть энергии протон отдает в самом конце пути. Если все точно рассчитать, то он разрушит лишь клетки опухоли.)

Сегодня в разных странах мира работают 42 центра протонной терапии, пролечены 85 тысяч пациентов. Но у таких ускорителей есть серьезный минус: это настоящие монстры. Они занимают многоэтажные здания, стоят многие миллионы долларов, их обслуживает целые команды сотрудников. Дополнительный антураж - мощные электростанции, холодильники, различные приборы и т. д.

Как превратить гигант в малютку

Российский физик Владимир Балакин сделал, казалось бы, невозможное: он превратил гиганта в малютку. Диаметр его установки всего несколько метров, а весь комплекс умещается в зале около 100 кв. м одноэтажного здания. Здесь нет ни подстанций, ни холодильников, вся электроника умещается в небольшом шкафу. Управляет ускорителем один человек.

По словам Балакина, себестоимость лечения на таком ускорителе ничтожна: в среднем установка потребляет 50 кВт в час - это десятка два включенных одновременно электрочайников, а расходный материал - стакан воды в год (для получения водорода). На самых современных ускорителях опухоль облучается с 2-3 направлений, а ускоритель Балакина способен воздействовать на больное место теоретически с 36, а на деле - с бесконечного числа сторон. В то же время радиационная нагрузка на человека тут на порядки меньше. Расчеты показывают, что в российском ускорителе заложена возможность излечивать рак в 90 процентов случаев. Кстати, американские медики так оценили российское изобретение: "Россия вновь сделала первый спутник".

Ускоритель в 50 патентов

Как Владимиру Балакину удалось первым в мире создать компактный и дешевый уникальный медицинский ускоритель? Заниматься им он начал в 70-х годах, когда работал в новосибирском Институте ядерной физики СО РАН под началом академика Будкера. Тот за несколько месяцев до смерти в 1977 году поставил перед молодыми учеными задачу: создать компактную медицинскую установку для лечения рака. Будкер мечтал снабдить такой техникой каждую больницу.

- Я все просчитал и пошел к Андрею Михайловичу со своей концепцией вывода пучка, - вспоминает Балакин. - Академик лежал в профилактории, я подошел к секретарше, чтоб она нас, как всегда, по утрам, соединила - а та плачет: Будкер умер.

С тех пор, где бы Балакин ни работал, в Новосибирске ли, переехав ли в Протвино - он выделял в своей лаборатории "угол" для работы с протонным ускорителем. Постепенно прорывная идея обретала конкретные очертания. Монстр становился все миниатюрней, не теряя эффективности. Как удавались подобные превращения? На все распросы член-корреспондент РАН Владимир Балакин только усмехается, говорит, это ноу-хау. Правда, ученый замечает, что ему удалось сфокусировать протоны в очень тонкий пучок диаметром всего 5 миллиметров, сконцентрировав большую энергию, которая и убивает опухоль. (Для сравнения, диаметр пучка на установке фирмы IBA целых 3 сантиметра). А еще ученый сумел отказаться гигантских магнитов, которые создают мощные магнитные поля, достаточно и небольших.

Всего в ходе работы над ускорителем член-корреспондент РАН Владимир Балакин оформил около 50 патентов. Несколько лет назад эта установка получила признание в научном мире.

Физики против бюрократов

А что же в России? История Балакина мало чем отличается от многих историй отечественных Кулибиных. Если что-то удается реализовать, то, как говорится, не благодаря, а вопреки. В 2001 году госбюджет начал финансировать проект, и скоро в Протвино был собран первый ускоритель. Однако и без того скромный денежный поток быстро иссяк. Балакин стучался во множество кабинетов, думских и министерских, объездил чуть ли не всю страну, предлагая оснастить местные клиники его установкой. Вначале ему говорили, что это очень здорово, но, узнав, что это еще и очень дешево (балакинский ускоритель примерно в десять раз дешевле зарубежных аналогов) - сразу теряли интерес.

Но ученый не сдавался, хотя не раз находился на грани финансового краха, был вынужден закладывать под высокий процент свою и сына квартиры, чтобы выплачивать своим сотрудникам хоть часть зарплаты.

Специалисты США называют главным достижением американский науки не полет на Луну, а создание национальной инновационной системы. Она как пылесос всасывает все более-менее перспективные разработки, ищет для них спонсоров, которые доводят идею до коммерциализации. Система не зависит от воли чиновника, который думает прежде всего о собственных интересах Она работает на "автомате", поэтому позволяет Америке быть мировым лидером в сфере высоких технологий.

У нас разговоры о необходимости перехода к экономике знаний, к инновациям звучат, в том числе и на самом высоком уровне, не первый год. Однако до сих пор в стране нет эффективной инновационной системы. Поэтому "Балакины", если и достигают успехов, то не благодаря системе, а вопреки.

После того как в США начали тестировать российский ускоритель, еще одна выиграла бостонский тендер (а в этом году балакинская установка отправится и в Израиль), в конце прошлого года Росздравнадзор наконец дал долгожданное "добро" на применение его и в наших клиниках. Как нередко бывало, признание на родине приходит из-за границы. И, кажется, лед тронулся: завершается сборка установки в больнице Пущинского научного центра РАН, а лот Минпромторга на создание протонной установки выиграл Обнинский медицинский радиологический центр имени Цыба.

- Мы можем воздействовать на опухоли любой сложности, массы и генеза и ее уничтожать , - объясняет Владимир Балакин. - В онкологии нередко так: вроде бы подавил опухоль, но она снова растет. Наш луч настолько тонкий, что позволяет облучать опухоль радикально, даже если она граничит с чувствительными зонами. Надо только "сказать" это компьютеру, который планирует облучение, и дать участку дозу, чтобы опухоль уничтожить.

...Наталию Л. оперировали в разных клиниках, но развитие рака в мозгу остановить не могли. После 20 сеансов лечения в Протвино врачи с изумлением увидели: опухоль уменьшилась на 30 процентов. А что будет, когда облучение будет проходить не с двух - а со всех возможных сторон, на что способен этот ускоритель? Обнинские врачи говорят, что самый совершенный электронный ускоритель не дает поля такого качества, как "машина" Балакина.

визитная карточка

Владимир Егорович Балакин

Родился в 1944-м, в д. Каяушка Алтайского края. С 1968-го, после окончания Новосибирского государственного университета - сотрудник Новосибирского института ядерной физики, созданного академиком Будкером, где прошел путь от стажера-исследователя до заместителя директора. Один из авторов нового подхода в физике ускорителей - встречных линейных пучков на сверхвысоких энергиях. Работы по созданию линейных ускорителей стали одним из основных направлений в физике высоких энергий, сделав Балакина признанным научным авторитетом в России и мире.

Научные идеи и технические решения, найденные Балакиным, применяются в проектах линейных коллайдеров США, Японии, Германии и ЦЕРНа. С начала 2000-х разрабатывает компактные протонные синхротроны для протонной терапии. Директор ФТЦ ФИАН им. Лебедева, заместитель директора ФИАН. Член-корр. РАН с 1994 г.

Кстати

Протонную терапию, по данным Объединенного института ядерных исследований в Дубне, получает ежегодно несколько сотен жителей России, а нужна она многим тысячам пациентам. Для этого нужны десятки центров, а не два-три, как сейчас.

Сооружение комплекса медицинского протонного ускорителя, включающего синхротрон и всю инфраструктуру, составляет вместе с компьютерным томографом и зданием примерно 350 миллионов рублей. Для сравнения: минимальная стоимость западного лечебного комплекса около 20 миллионов евро.