БОР-НЕЙТРОНОЗАХВАТНАЯ ТЕРАПИЯ РАКА В УСЛОВИЯХ ГОСПИТАЛЯ
В. Н. Кононов1, Г. И. Сильвестров2, А. С. Сысоев3, С. Ю. Таскаев2
1 Физико-энергетический институт им. А. И. Лейпунского, Обнинск
2 Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирск
3 Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск
Нейтронная терапия в последние годы привлекает вс╦ возрастающее внимание благодаря высокой биологической эффективности нейтронов при взаимодействии с клетками злокачественных образований. Особенно перспективной представляется бор-нейтронозахватная терапия, поскольку в настоящее время синтезированы содержащие изотоп 10B фармпрепараты, которые после введения в кровь пациента создают концентрацию изотопа 10B в опухолевой ткани в 3 раза большую, чем в здоровой ткани, что обеспечивает возможность избирательного поражения раковой опухоли.
Самым мощным источником нейтронов на Земле является ядерный реактор, поэтому пучки реакторных нейтронов используются для терапии рака. Необходимый спектр нейтронов формируется специальными фильтрами. Но сложность и дороговизна реактора, а также неизбежная приближенность онкологических центров к ядерным реакторам приводят к интенсивному обсуждению вопроса разработки и создания нейтронного источника на основе компактного и недорогого ускорителя, которым можно было бы оснастить практически каждую онкологическую клинику.
В настоящем проекте предлагается основанный на ускорителе оригинальный источник нейтронов для проведения бор-нейтронозахватной терапии в условиях госпиталя [1]. Суть предложения состоит в следующем. Создаваемый стационарным поверхностно-плазменным источником пучок отрицательных ионов водорода инжектируется в электростатический ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией. После перезарядки отрицательного иона водорода в протон в перезарядной трубке, расположенной в центре тандема, на выходе из тандема формируется протонный пучок, ускоренный до удвоенного напряжения высоковольтного электрода. В результате пороговой реакции 7Li(p,n)7Be при сбросе интенсивного протонного пучка на литиевую мишень генерируется поток нейтронов. У порога реакции при энергии протонов 1,883╦ 1,890 МэВ благодаря кинематической коллимации пучок нейтронов имеет хорошую направленность впер╦д и необходимый спектр в области энергий 30 кэВ с высокой эффективностью использования протонов. Предполагается возможность работы при энергии протонов 2,5 МэВ, когда максимум спектра нейтронов смещается до энергии 790 кэВ, необходимой для терапии быстрыми нейтронами. Отличительными особенностями проекта являются получение 40 миллиамперного протонного пучка, обеспечивающего время экспозиции в десятки минут для достижения необходимой терапевтической дозы 20 Гр и использование ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией, а не ускорителя прямого действия.
Предлагаемый проект основан на богатом накопленном опыте. Реализация проекта является одним из результатов межведомственной программы "Создание прогрессивных методов лечения больных злокачественными новообразованиями с использованием нейтронной и нейтрон-захватной лучевой терапии на базе реакторов и ускорителей", утвержденной Президиумом Российской Академии медицинских наук 27 мая 1998 года.
Участвующие организации и непосредственные исполнители в состоянии в течении нескольких лет создать предлагаемый ускорительный комплекс и передать его для эксплуатации в клинике.
[1] B. F. Bayanov et al. Accelerator-based neutron source for the neutron-capture and fast neutron therapy at hospital. Nucl. Instr. and Meth. In Phys. Res. A 413 (1998) 397-426.