В Новосибирске специалисты Института ядерной физики СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали оборудование и методы дозимитрии для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) злокачественных опухолей, сообщает сайт ИЯФ.
Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) становится перспективным методом лечения злокачественных опухолей. Во время БНЗТ в клетках опухоли концентрируют стабильный нерадиоактивный изотоп бор-10, который затем облучают нейтронами. При поглощении нейтрона бором происходит ядерная реакция, при которой в клетку опухоли попадает 84% выделяемой энергии, что приводит к ее разрушению.
БНЗТ подтвердила свою эффективность и начинает внедряться в клиническую практику в России. Для этого в ИЯФ СО РАН был разработан и построен лучший по характеристикам ускорительный источник нейтронов VITA. Уникальный источник отрицательных ионов хорошо работает в разных режимах, позволяет управлять пучком и его диагностикой, имеет стабильно работающую литиевую мишень. Эти характеристики делают прибор оптимальным для использования в практике лечения онкопациентов.
В отличие от других видов лучевой терапии, в БНЗТ выделяется четыре составляющих дозы облучения: борная, азотная, гамма и быстрые нейтроны. Раньше считалось, что борную и азотную дозы нельзя измерить, но ученые создали метод позволяющий это сделать. «Все эти четыре дозы надо как-то регистрировать, чтобы характеризовать пучок, а в последствии и оценивать реакцию пациента на лечение. При этом считалось, что борную и азотную компоненты дозы невозможно измерить в принципе, но мы попытались, и у нас получилось», — рассказал Сергей Таскаев, главный научный сотрудник, доктор физико-математических наук. Благодаря разработанным методам дозиметрии, онкологи будут знать параметры пучка по потоку и энергетическому спектру нейтронов, его характеристики по компонентам дозы облучения, которую получает пациент. Результаты применения этого метода опубликованы в Frontiers in Nuclear Engineering in Nuclear Engineering.
Метод БНЗТ, по словам Сергея Таскаева, сложен, поскольку надо не только выборочно доставить бор в клетки опухоли, но и получить мощный поток нейтронов определенного диапазона энергий.
Сейчас команда специалистов «собирает источник нейтронов для онкоцентра Блохина, который будет поставлен в Москву в 2024 году для проведения клинических испытаний бор-нейтронозахватной терапии и последующего планомерного лечения», — уточнил профессор.
Ученые совершенствуют методику БНЗТ на созданном ими источнике нейтронов. Одна из актуальных задач, по их словам, – разработка средств дозиметрии для характеристики терапевтического смешанного нейтронно-фотонного пучка.
Несколько команд специалистов работало над созданием малогабаритного детектора нейтронов. Детектор измеряет пространственное распределение борной дозы и дозы гамма-излучения в воздухе и водном фантоме с разрешением 1 мм. «Сейчас мы активно используем детектор в исследовательских целях: располагаем рядом с зоной облучения при проведении экспериментальной терапии кошек и собак, таким образом контролируя характеристики пучка. Но планируем, что им будет оснащена установка в онкоцентре Блохина», — рассказал Таскаев.
Кроме того, ученые ИЯФ СО РАН разработали и уже опробовали другие приборы измерения: клеточный дозиметр, мгновенную гамма-спектроскопию, монитор потока эпитепловых нейтронов. «Благодаря проделанной работе теперь мы можем полностью охарактеризовать пучок нейтронов, который получаем на установке. Благодаря созданным приборам ученые понимают, что высокая концентрация бора в опухоли указывает на его основную дозу. Есть возможность измерить как борную, так и гамма-излучение в фантоме, которые являются основными факторами. Клеточный дозиметр позволяет измерить дозы азота и быстрых нейтронов. «Таким образом, мы получаем цельную картину, знаем, какими дополнительными вкладами характеризуется пучок, можем сказать, какую мощность дают все компоненты дозы облучения. Эти знания важны для нас, потому что мы должны быть точно уверены, какие характеристики пучка выдает установка. Но не меньше это важно и врачам при проведении терапии», — отметил профессор.
В феврале 2023 года Томский политех сообщил, что на собственном атомном реакторе, действующем с 1967 года, ученые вуза создают новые лекарства с радиоактивными изотопами. ТПУ вместе с фармкомпаниями «Медикорфарма-Урал» и «Бебиг» вывел на фармацевтический рынок сразу четыре новых радиофармацевтических препарата для диагностики и лечения рака.
Фото: Сергей Таскаев, главный научный сотрудник доктор физико-математических наук. Фото А. Сковородиной.
