«Кобальтовая бомба» впервые начала лечить рак
КАК РАДИОАКТИВНЫЙ МЕТАЛЛ ИЗ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА ОТКРЫЛ НОВУЮ ЭПОХУ ЛЕЧЕНИЯ РАКА И ИЗМЕНИЛ ВОЗМОЖНОСТИ ОНКОЛОГИИ ВО ВСЁМ МИРЕ
27 октября 1951 года в канадском городе Лондон, провинция Онтарио, впервые в мире онкологического пациента лечили с помощью аппарата дистанционной лучевой терапии на основе радиоактивного кобальта-60. Устройство получило прозвище Cobalt Bomb — «кобальтовая бомба». Впервые мощный искусственно полученный радиоизотоп позволил создать практичную систему облучения глубоко расположенных опухолей, ставшую основой целого поколения онкологического оборудования.

В больнице появилась «атомная бомба»
Осенью 1951 года воспоминания о Хиросиме и Нагасаки оставались частью повседневной жизни. Ядерная энергия ассоциировалась прежде всего с оружием, радиоактивным заражением и опасностью, которую человечество ещё только училось контролировать.
Именно в это время в больнице Victoria Hospital канадского Лондона готовили к работе устройство, использовавшее радиоактивное излучение для совершенно другой цели — лечения рака.
Аппарат назывался Eldorado A. Его разработали при участии компании Eldorado Mining and Refining, занимавшейся ядерными материалами, и канадских специалистов по медицинской физике.
23 октября 1951 года установку смонтировали в больнице. Через четыре дня, 27 октября, под руководством врача Айвена Смита (Ivan Smith) состоялся первый в мире сеанс дистанционной лучевой терапии с применением кобальта-60.
Пациент находился на лечебном столе, а радиоактивный источник размещался внутри массивной защищённой конструкции. Через специальное отверстие аппарат направлял пучок гамма-излучения в область опухоли.
Название «кобальтовая бомба» было журналистским и технически неточным. Никакого взрыва или цепной ядерной реакции устройство не производило. Оно использовало энергию радиоактивного распада, чтобы повреждать клетки опухоли.
Это не было первым применением радиации в медицине. Рентгеновское излучение начали использовать против рака ещё в конце XIX века. Новым стал способ получения достаточно интенсивного и проникающего излучения, пригодного для лечения опухолей глубоко внутри тела.
Почему прежняя радиотерапия не справлялась с глубокими опухолями
Уже в первые годы после открытия рентгеновских лучей врачи заметили, что излучение способно повреждать живые клетки. Возникла идея использовать этот эффект против злокачественных новообразований.
Но у ранних рентгенотерапевтических аппаратов имелось серьёзное ограничение.
Фотоны сравнительно низкой энергии интенсивно взаимодействовали с поверхностными тканями. При попытке доставить достаточно высокую дозу к опухоли, расположенной глубоко в организме, кожа и другие здоровые ткани могли получить значительное повреждение.
Для поверхностных опухолей такая терапия имела практическую ценность. При лечении глубоких новообразований возможности были значительно хуже.
Радий обеспечивал более проникающее гамма-излучение, однако был исключительно дорогим и редким материалом.
Из-за ограниченной активности доступных источников радиевые аппараты нередко приходилось располагать очень близко к телу пациента. Это создавало дополнительные проблемы с распределением дозы по глубине.
К середине XX века физики уже создавали высокоэнергетические ускорители, способные преодолеть часть этих ограничений. Но такие установки были сложными, громоздкими и дорогими.
Медицине требовался более доступный источник интенсивного излучения, позволяющий доставлять терапевтическую дозу в глубину тканей.
Решение нашли в ядерном реакторе.
Как обычный металл превратили в средство лечения
Кобальт-60 — радиоактивный изотоп кобальта, который можно получать искусственно.
Для этого стабильный кобальт-59 облучают нейтронами в ядерном реакторе. Ядро захватывает нейтрон и превращается в кобальт-60.
При последующем радиоактивном распаде кобальт-60 испускает два высокоэнергетических гамма-кванта с энергиями приблизительно 1,17 и 1,33 МэВ.
Такие фотоны значительно лучше проникают в ткани, чем рентгеновское излучение ранних терапевтических аппаратов.
Важным преимуществом оказался и период полураспада кобальта-60 — около 5,27 года. За это время активность источника уменьшается вдвое.
Это позволяло эксплуатировать медицинскую установку годами, хотя постепенное снижение активности требовало увеличивать время облучения и периодически заменять источник.
Канадские специалисты получали кобальт-60 на исследовательском реакторе NRX в Чок-Ривер (Chalk River).
Таким образом, технология, возникшая благодаря развитию ядерной физики, превратилась в источник излучения для лечения онкологических пациентов.
Принцип работы аппарата был относительно простым.
Герметично заключённый радиоактивный источник находился внутри тяжёлой защитной головки. При проведении процедуры механизм переводил его в рабочее положение, а коллиматор — система ограничения пучка — формировал поле облучения.
В отличие от рентгеновского аппарата, гамма-излучение не нужно было создавать электрическим током. Радиоактивный источник испускал его непрерывно, поэтому безопасность зависела от надёжности защиты и механизма перекрытия пучка.
Однако главный результат заключался не просто в высокой энергии фотонов.
Излучение кобальта-60 обладало эффектом относительного сохранения кожи: максимальная поглощённая доза при типичных условиях достигалась не непосредственно на поверхности, а на глубине около 5 мм.
Это уменьшало нагрузку на кожу по сравнению с прежними низкоэнергетическими методами и позволяло эффективнее облучать глубоко расположенные опухоли.
Полностью защитить здоровые ткани технология, конечно, не могла. Гамма-излучение повреждает не только раковые клетки, но и нормальные. Поэтому точное определение дозы, размеров поля и режима лечения оставалось критически важным.
Два канадских города соревновались за первенство
История первой «кобальтовой бомбы» оказалась сложнее, чем история одного аппарата.
Почти одновременно в Канаде разрабатывались две установки.
Первая создавалась в Лондоне, провинция Онтарио, с участием компании Eldorado и инженеров Роя Эррингтона (Roy Errington) и Дона Грина (Don Green).
Вторая разрабатывалась в Саскатуне, провинция Саскачеван, под руководством медицинского физика Гарольда Джонса (Harold Johns).
Обе команды использовали радиоактивные источники, изготовленные благодаря возможностям канадского ядерного комплекса Чок-Ривер.
Именно аппарат в Саскатуне был установлен и приведён в рабочее состояние раньше — ещё в августе 1951 года.
Но там началась длительная работа по дозиметрии — измерению того, какую дозу излучения получают ткани на различной глубине.
В ней участвовали физики, в том числе Сильвия Федорук (Sylvia Fedoruk), впоследствии ставшая одной из известных фигур канадской медицинской физики.
Подготовка и калибровка установки продолжались около 11 недель.
В Лондоне ввод аппарата в клиническую эксплуатацию занял менее недели. Поэтому именно здесь 27 октября 1951 года состоялось первое лечение пациента.
Саскатунская команда провела свой первый сеанс 8 ноября 1951 года.
Получилась интересная историческая ситуация: один город первым располагал действующим аппаратом, а другой первым применил кобальт-60 для лечения человека.
При этом значение обеих разработок было огромным.
Инженерная конструкция обеспечивала управляемое использование мощного радиоактивного источника. Дозиметрия позволяла рассчитывать воздействие на опухоль и окружающие ткани.
Без сочетания этих двух достижений новая технология не могла стать воспроизводимым методом лечения.
Из экспериментальной установки выросла мировая индустрия
Первый сеанс в Victoria Hospital стал началом распространения кобальтовой терапии.
Канадская компания Atomic Energy of Canada Limited (AECL) продолжила развитие и промышленное производство аппаратов.
В 1953 году появилась установка Theratron с усовершенствованной геометрией облучения. Она стала частью нового поколения медицинского оборудования, позволявшего направлять пучки излучения на опухоль под разными углами.
В последующие десятилетия кобальтовые аппараты получили широкое распространение в онкологических центрах разных стран.
По историческим оценкам Американской ассоциации медицинских физиков, за последующие 40 лет лечение с применением кобальта-60 получили около 35 миллионов онкологических пациентов.
Столь широкое распространение объяснялось не только медицинскими возможностями.
Кобальтовые установки имели относительно простую конструкцию, отличались надёжностью и были менее требовательны к техническому обслуживанию, чем многие ускорительные системы.
Развитие этой технологии создало устойчивую потребность в производстве медицинских радиоизотопов, инженерном обслуживании, дозиметрическом оборудовании, радиационной защите и подготовке специалистов.
Лечение рака становилось результатом взаимодействия нескольких отраслей — ядерной промышленности, машиностроения, физики, медицины и организации здравоохранения.
Но у технологии сохранялись ограничения.
Радиоактивный источник постепенно терял активность и требовал замены. Его транспортировка, эксплуатация и последующая утилизация нуждались в строгом радиационном контроле.
А возможности формирования сложных полей облучения были ограничены по сравнению с технологиями, которые появились позднее.
- Иммунотерапия плюс точное облучение не продлили жизнь при раннем раке лёгкого
- Отказ от лучевой терапии при раке груди может скрывать ещё один риск
Контекст рынка и отрасли:
Почему эта история важна сегодня
Спустя 75 лет кобальтовая терапия остаётся важной частью истории современной онкологии, но её место в медицинской практике существенно изменилось.
В большинстве технологически развитых систем здравоохранения основную роль в дистанционной лучевой терапии выполняют медицинские линейные ускорители.
Они разгоняют электроны и позволяют получать высокоэнергетическое рентгеновское излучение непосредственно во время процедуры.
В отличие от радиоактивного кобальта, источник терапевтического излучения в таком аппарате можно выключить, прекратив его генерацию.
Современные ускорители объединяют сложные системы визуализации, компьютерного планирования и изменения интенсивности пучка. Это позволяет точнее формировать распределение дозы и уменьшать облучение критически важных здоровых органов.
Но кобальт-60 не исчез из медицины.
Он продолжает применяться в некоторых системах дистанционной терапии, а также в специализированных устройствах стереотаксической радиохирургии, где многочисленные узкие пучки гамма-излучения сходятся в заданной области, например при лечении определённых патологических образований головного мозга.
Кроме того, кобальтовые аппараты сохраняют практическую ценность для систем здравоохранения, в которых стоимость приобретения и обслуживания сложного ускорителя может ограничивать доступность лечения.
По данным ВОЗ, опубликованным в 2021 году, более половины онкологических пациентов нуждаются в лучевой терапии на определённом этапе лечения. При этом доступ к ней остаётся крайне неравномерным между странами.
Поэтому вопрос выбора оборудования имеет не только технологическое, но и экономическое значение.
Для медицинского центра важно не просто приобрести наиболее современную установку. Необходимо обеспечить её стабильную работу, качественную диагностику, точную дозиметрию, наличие специалистов и непрерывность лечебных курсов.
Более совершенная технология не принесёт ожидаемой пользы, если больница не способна обеспечить её полноценную эксплуатацию.
Существует и ещё одна современная параллель.
Сегодня быстро развивается радиофармацевтическая терапия, при которой радиоактивные вещества вводятся в организм и используются для воздействия на определённые клетки или ткани.
Это принципиально другой способ доставки излучения, чем дистанционная кобальтовая терапия. Но фундаментальная задача остаётся общей: доставить достаточную дозу излучения к патологической ткани, насколько возможно ограничивая воздействие на здоровые органы.
Для фармацевтической и медицинской индустрии история 1951 года напоминает, что крупные терапевтические изменения возникают не только благодаря созданию новых молекул.
Иногда решающим оказывается новый способ получения, измерения и контролируемой доставки уже известного физического воздействия.
Для профессионального сообщества:
Данная публикация предназначена для специалистов здравоохранения и участников фармрынка. Аналитические выводы редакции носят информационный характер и не являются призывом к самолечению или заменой очной консультации врача. При работе с лекарственными препаратами необходимо руководствоваться официальной инструкцией и мнением профильного специалиста. Полный текст дисклеймера.
Источники и материалы
- London Health Sciences Centre — Our History
- London Health Sciences Centre — Celebrating the 60th Anniversary of the World’s First Cancer Treatment with Cobalt-60 Radiation
- American Association of Physicists in Medicine — External Beam Radiotherapy, Historical Archives
- International Atomic Energy Agency — Directory of Radiotherapy Centres, Equipment and Technologies
- World Health Organization — New WHO/IAEA Publication Provides Guidance on Radiotherapy Equipment to Fight Cancer


