Киевский национальный университет им. Т.Шевченко; Институт онкологии АМНУ

Бор-нейтронозахватная терапия - один из новых и многообещающих методов лечения онкологических заболеваний, в первую очередь злокачественных опухолей мозга. Сечение захвата ядрами бора-10 надтепловых нейтронов аномально высокое. В результате реакции ¹⁰B +n→⁷Li (0,84 МэВ) + ⁴Hе (1,47 МэВ)+γ (0,48 МэВ) образуются ядра ⁷Li и ⁴He, пробег которых составляет порядка 10 мкм и сопоставим с размерами клетки, в которой происходит ядерная реакция. При этом, с высокой долей вероятности, клетка погибает. При введении неокоторых борсодержащих соединений в кровь пациента происходит преимущественное накопление их в клетках опухоли по сравнению со здоровыми клетками соседних тканей и крови. Концентрация бора достаточна для того, чтобы при облучении надтепловыми нейтронами мишени, основной вклад в поглощенную дозу происходил от реакции захвата бором в клетках опухоли. Относительный вклад от побочных реакций упругого рассеяния ¹⁴ N(n,p)¹⁴C, ¹H(n,γ) ²H и γ-квантов реакции захвата, которые создают неселективную дозовую нагрузку как в опухоли, так и в здоровых тканях, уменьшается при достижении большей концентрации бора в зоне опухоли. Общая эффективность терапии в конечном счете будет сильно зависеть от отношения концентрации бора в опухолевых клетках к концентрации в окружающих здоровых клетках и крови. За последние 5-7 лет наблюдается значительный прогресс в создании низкотоксичных соединений бора (в первую очередь ВОРР), которые могут обеспечивать отношение по дозовой нагрузке опухоль/кровь более 10. Правда, основные результаты получены в экспериментах на животных и проведение интенсивных клинических испытаний находится только на начальной стадии.

Первые источники нейтронов для бор-нейтронозахватной терапии были созданы на ядерных реакторах. Хотя на пучках атомных реакторов нетрудно достичь необходимых плотностей потоков надтепловых нейтронов, этот способ имеет ряд существенных недостатков. За последние несколько лет наметилась четкая тенденция ориентации на использование ускорителей различных типов для захватной терапии. В докладе рассмотрены основные положительные и отрицательные стороны применения реакторов, ускорителей, генераторов нейтронов, особенно с точки зрения небольших стран с ограниченным финансовым потенциалом. Быстрое развитие бор-нейтронозахватной терапии стимулирует исследования по изучению воздействия α- частиц и тяжелых ядер на клеточном и более высоких уровнях. Механизмы взаимодействия существенно отличаются от тех, которые действуют при лучевой терапии с применением γ-квантов. Сложность и многообразие ядерно-физических механизмов взаимодействия надтепловых нейтронов с веществом повышает роль и ответственность медицинских физиков при планировании дозных распределений. Рассмотрены основные методы и программные пакеты, которые применяются или могут применяться в планирующих системах нейтронозахватной терапии.