Speaker
Description
Нейтронная терапия является перспективным методом лечения больных с радиорезистентными опухолями (саркомы, опухоли головы и шеи, опухолей головного мозга и др.). Нейтроны делятся по энергии на ультра-холодные, холодные, тепловые, надтепловые, быстрые, релятивистские и другие. В медицине используются как тепловые и надтепловые нейтроны для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ), так и быстрые для терапии быстрыми нейтронами. Косвенно, тепловые нейтроны также играют важную роль в производстве источников радионуклидов для использования в внешнии лучевой радиотерапии, и визуализации в ядерной медицине [1]. Все эти энергии можно получить в ускорительном источнике нейтронов VITA [2]. По сравнению с обычным излучением (фотонами и электронами) нейтроны не зависят от присутствия кислорода для уничтожения раковых клеток, биологическая эффективность нейтронов не зависит от времени или стадии жизненного цикла раковых клеток. Поскольку биологическая эффективность нейтронов высока, доза опухоли, необходимая для уничтожения раковых клеток, составляет примерно одну треть дозы, необходимой для фотонов или электронов [3]. БНЗТ – это терапия, которая представляет собой комбинированный селективный метод лечения онкологических заболеваний путём накопления в них стабильного изотопа бор-10 и последующего облучения эпитепловыми нейтронами, которые термализуются при достижении ими опухолевой клетки. В результате поглощения нейтрона бором происходит ядерная реакция с большим выделением энергии благодаря высокой линейной передачи энергии (LET) ядра лития и альфа-частицы, Эти частицы теряют энергию в ткани в радиусе < 10 мкм, что соответствует размеру клетки млекопитающих, которая содержала ядро бора, что приводит к ее гибели [4]. Метод БНЗТ отличается от обычного излучения наличием четырех доз различной относительной биологической эффективности: борная доза, азотная доза, доза быстрых нейтронов, доза гамма-излучения. Общая доза представляет собой сумму этих доз [5]. В данном исследовании измерена мощность борной дозы и дозы гамма-излучения в воздухе и в водном фантоме с помощью разработанного малогабаритного детектора нейтронов с парой литьевых полистирольных сцинтилляторов, один из которых обогащен бором [6,7]. Использовались две системы формирования пучка нейтронов одна с замедлителем из кристаллов фторида магния [8], другая с замедлителем из оргстекла. В докладе будут представлены экспериментальные результаты, обсуждены особенности системы формирования пучка нейтронов и сформулированы рекомендации для проведения клинических испытаний методики БНЗТ.
Финансирование:
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 19-72-30005 и программы «Приоритет 2030».
Список литературы:
1. Podgoršak E. B. In Compendium to Radiation Physics for Medical Physicists. – Springer, 2014. – С. 1041-1099. Pg:581-584.
2. М.И. Бикчурина, Т.А. Быков, Г.Д. Верховод, И.С. Ибрагим, и др. Ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией для бор нейтронозахватной терапии и других приложений. Письма в ЭЧАЯ 20(4) (2023) 1020-1025.
3. http://nuclphys.sinp.msu.ru/nuc_techn/med/accelerators.htm
4. M. Ahmed, D. Alberti, S. Altieri, ... S. Taskaev, ... K. Tsuchida. Advances in Boron Neutron Capture Therapy. International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, June 2023, 416 p. CRCP/BOR/002, ISBN: 978-92-0-132723-9.
5. Sauerwein, Wolfgang AG, et al., eds. Neutron capture therapy: principles and applications. Springer Science & Business Media, 2012.pg 279-284.
6. T. Bykov, D. Kasatov, A. Koshkarev, et al. Evaluation of depth-dose profiles in a water phantom at the BNCT facility at BINP. Journal of Instrumentation 16 (2021) P10016.
7. Bykov, T. A., et al. "Initial trials of a dose monitoring detector for boron neutron capture therapy." Journal of Instrumentation 16.01 (2021): P01024
8. L. Zaidi, M. Belgaid, S. Taskaev, R. Khelifi. Beam shaping assembly design of 7Li(p,n)7Be neutron source for boron neutron capture therapy of deep-seated tumor. Applied Radiation and Isotopes 139 (2018) 316-324
| Young scientist paper | Yes |
|---|
