Лучевая терапия быстрыми нейтронами

23.08.2010

Быстрые нейтроны при взаимодействии с органическими молекулами облучаемых тканей разрушают их, выбивая из них протоны. Протоны, являясь заряженными частицами, вызывают плотную ионизацию в облучаемых тканях и потому более интенсивную биологическую реакцию по сравнению с излучениями электромагнитной природы.

Кроме того, преимуществом нейтронного излучения является независимость вызываемого ими биологического эффекта от насыщения кислородом. В связи с этим быстрые нейтроны оказывают более выраженное деструктивное действие на гипоксические опухолевые клетки, чем излучения электромагнитной природы, при одном и том же уровне реакции нормальных тканей.

Источником быстрых нейтронов являются циклотроны
— ускорители заряженных частиц.

Для получения нейтронов бериллиевую мишень ускорителя бомбардируют ускоренными дейтронами, испускаемый при этом поток нейтронов имеет сплошной энергетический спектр, зависящий от энергии бомбардирующих дейтронов. Испускаемый поток нейтронов всегда содержит некоторое количество гамма-излучения.

Применяют и другие генераторы с использованием дейтерийтритиевого пучка и мишени из меди. Пучок нейтронов коллимируется диафрагмами. Размеры полей могут быть от 5 до 20 см в диаметре. Головка ускорителя приспособлена для статического и ротационного облучения.

Коллимация и защита от нейтронов осуществляется воском, полиэтиленом, железом. Поглощение энергии нейтронов в тканях различной плотности противоположно таковому при фотонном излучении. Жировая ткань поглощает наибольшую дозу, а кость — наименьшую.

В последние годы Schelea и Stoddard предложили в качестве источника нейтронов изотоп калифорний который можно использовать при внутритканевом, внутриполостном и аппликационном методах лучевой терапии. Иглы для имплантации были впервые изготовлены Wright в 1967 г. Первые иглы с 252Cf в СССР изготовлены в 1971 г.  

252Cf образуется в результате длительного облучения нейтронами плутония-239. Раснад 252Cf сопровождается выходом нейтронов со средней энергией 2,34 МэВ (от 0,3 до 12,8 МэВ) (63%) и гамма-излучения (37%) с энергией 2,76 МэВ (от 0,1 до 6,5 МэВ).

Период полураспада изотопа равен 2,58 года. Конструкция источников из 252Cf обеспечивает возможность использования их путем последующего введения активной части (simple afteloading). Препарат состоит из неактивной капсулы, имеющей форму иглы с мандреном, который легко замещается активным источником.

Общая длина препарата 2,6 и 1,6 см, длина активной части 1 и 2 см, удельная активность 1,5 — 2 мг/см. Относительная биологическая эффективность нейтронного излучения 252Cf равна 5.

Суммарная очаговая доза излучения 252Cf складывается из дозы нейтронов (63 %) и гамма-излучения (37 %) и определяется по формуле D = Dn Dy.

Для определения доз, эквивалентных по гамма-излучению, необходимо вносить поправку на ОБЭ нейтронов. При аппликационном, внутритканевом и внутриполостном методах лечения надо иметь в виду быстрое падение относительной глубинной дозы.

При облучении с расстояния 0,5 см на глубине 1 см от облучаемой поверхности доза падает до 25% поверхностной. Быстрое падение мощности дозы излучения 252Cf определяет показания к его применению при внутриполостном и аппликационном методах с обязательным учетом размеров и толщины опухоли.

Применение 252Cf испытано в клинике при лечении рака кожи, злокачественных меланом, рецидивах рака молочной железы.

«Лучевая терапия злокачественных опухолей»,
А.В.Козлова

Смотрите также:
Мед123.ру

Мед123.ру