بعد استئصال الثدي، غالبًا ما تُزرع للمرأة غرسة، ثم يُشعَّع الصدر لتدمير الخلايا السرطانية المتبقية. يتميز العلاج بالبروتونات بدقته العالية في إصابة الهدف مع تقليل الضرر على القلب والرئتين. لكن لدى بعض المريضات تتشكل حول الغرسة كبسولة ندبية كثيفة تضغط على الغرسة، فيتصلب الثدي ويصبح مؤلمًا. يُعرف هذا بالتقلص الكبسولي.
درس العلماء سجلات 24 امرأة خضعن لهذا العلاج بين عامي 2015 و2021. أصيبت ثمانٍ منهن بالتقلص، بينما لم تُصب ست عشرة. لكل حالة، حسبوا كمية الإشعاع وطاقته التي تلقتها الطبقة الرقيقة من الأنسجة حول الغرسة (بسماكة 5 مم). اتضح أن الخطر يزداد عندما تكون الجرعة والطاقة مرتفعتين معًا في بعض مناطق هذه الطبقة، ومنخفضتين جدًا في مناطق أخرى. يشبه ذلك التسخين غير المتساوي للمقلاة: يحترق بعضها بينما يبقى بعضها الآخر نيئًا.
وجد الباحثون ثلاث قيم حدية. إذا تجاوزت الجرعة في الطبقة التي يبلغ سمكها 5 مم حول الغرسة 55,8 غراي (مع تعديل التأثير البيولوجي) مع طاقة بروتونات أعلى من 2,2 كيلوإلكترون فولت لكل ميكرومتر، فيجب أن يكون حجم هذا النسيج أقل من 0,0033%. الحد الثاني مشابه، لكن لطاقة 5,4 كيلوإلكترون فولت/ميكرومتر. أما الحد الثالث فيتطلب، على العكس، أن تتلقى الطبقة بأكملها تقريبًا (أكثر من 97%) جرعة صغيرة على الأقل بطاقة منخفضة. هذا مثل وصفة طهي: لا تسخن أكثر من اللازم ولا تترك مناطق باردة.
اختُبرت هذه القواعد على نموذج حاسوبي يتنبأ بخطر التقلص. حدد النموذج 91,7% من الحالات بشكل صحيح. الآن يمكن للأطباء تخطيط العلاج بالبروتونات مسبقًا بحيث لا يتجاوز الحدود الآمنة. بالنسبة للنساء اللواتي تعافين من سرطان الثدي، هذه فرصة للحفاظ ليس فقط على الصحة، بل أيضًا على جودة الحياة بعد إعادة البناء.
التقلص الكبسولي هو السبب الأكثر شيوعًا لإعادة الجراحة بعد تركيب غرسة الثدي، حتى بدون أي إشعاع.