Um acelerador supercondutor de
prótons do MIT está diretamente ligado à cabeça da torre do PRONOVA para a terapia de radiação com feixe de prótons (PBRT - proton beam radiation therapy). A grande
redução no tamanho do acelerador permite o tratamento de um ou dois ambientes,
reduzindo o preço e melhorando a comodidade do PBRT em pacientes com câncer.
Para muitos tipos diferentes de câncer entre os
pacientes de vários grupos etários, a terapia de radiação com feixe de prótons
(PBRT- proton beam radiation therapy)
é uma alternativa
desejável em relação a outros tipos de terapia que usam radiação. Na PBRT, os
aceleradores liberam feixes de prótons de alta energia para irradiar tumores
cancerígenos. Um feixe de prótons pode ser apontado diretamente para o tumor,
poupando da radiação o tecido saudável circundante.
Com apenas 14 clínicas nos EUA, a PBRT não está disponível
para todos os que se qualificam. Por mais de 10 anos, cientistas do Plasma Science and Fusion
Center (PSFC)
no MIT pesquisaram novos projetos para reduzir os custos
de máquinas PBRT em clínicas de tratamento de câncer em todo o mundo.
Em 2008, uma equipe do PSFC
projetou um equipamento leve e compacto, substituindo bobinas eletromagnéticas de
cobre com variedades supercondutoras. Bobinas supercondutoras são arrefecidas a
baixas temperaturas a fim de reduzir a resistividade do material. O uso de
materiais supercondutores permite fabricar bobinas menores com menos espiras e
gerar campos magnéticos elevados, diminuindo o peso total do acelerador.
O novo design pode ser colocado diretamente sobre a cabeça da
torre que direciona o feixe de prótons em tumores. O projeto do MIT
substitui o enorme tamanho do antigo sistema que exigia uma sala separada para
o equipamento e outra para o paciente.
Agora, a equipe reduziu ainda mais o tamanho e o peso do
sistema, eliminando pesados componentes de ferro. Os supercondutores vão
substituir uma viga de ferro no centro da lacuna de aceleração, o que aumenta o
campo magnético estático e mantém os prótons num movimento em espiral no plano
da aceleração. Bobinas supercondutoras também substituirão uma junção de ferro
que contém o campo magnético interno e protege o equipamento no exterior.
O ferro atinge a saturação magnética em cerca de 2 Tesla. Com
a substituição por eletroímãs supercondutores, a equipe pode chegar a campos
magnéticos mais altos com uma fonte de alimentação inferior. O design irá
também proporcionar um maior controlo sobre a intensidade do feixe, que pode
ser controlado alterando a corrente fornecida às bobinas. Isso permitirá aos
médicos aumentarem ou diminuírem a intensidade para correlacionar com
diferentes profundidades e densidades do tumor.
Os pesquisadores do PSFC tem outras expectativas para
o desenvolvimento e aperfeiçoamento de aceleradores de prótons para tratamento
de câncer. Ao aumentar o campo magnético sem restaurar a uma fonte de alta
tensão, a equipe espera ser capaz de acelerar outros íons pesados a
altas velocidades. Por exemplo, íons de carbono podem ser mais eficazes para o
tratamento do câncer do que prótons de luz.
Fonte: http://machinedesign.com/technologies/superconducting-coils-spur-advances-proton-beam-therapy
