В.Н.Иванов, *Н.С.Будников, Ю.С.Мардынский, **Л.А.Марьина, **В.Н.Чехонадский, ***Т.В.Попова
Медицинский радиологический научный центр РАМН, г. Обнинск,
*Нижегородский государственный университет, г. Нижний Новгород,
**Онкологический научный центр РАМН, г. Москва,
***ГНЦ Физико-энергетический институт, г. Обнинск
Доклад содержит результаты исследований по нейтронной (нейтроносоударной и нейтронозахватной) терапии, как метода радиационной онкологии. Приводятся данные физического формирования поля нейтронов на примере точечного мононаправленного источника (тонкого луча) нейтронов. Дозовые функции тонкого луча нейтронов вычисляли методом Монте-Карло для 11 значений начальной энергии нейтронов от 0,1 кэВ до 14 МэВ. Найдены эмпирические выражения для зависимостей компонентов дозы от толщины тканеэквивалентной среды и угла падения нейтронов.
В исследованиях понейтронозахватной терапии решается дополнительная задача формирования дозного поля и диссипация энергии в клинической мишени (опухолевой ткани) средствами медицинских технологий (накопление и удерживание нуклидов с большим сечением реакции в течение конечного отрезка времени). В предположении, что нейтронозахватывающие нуклиды (НЗН), испускающие тяжелые заряженные частицы, содержатся только в опухоли, определены минимальные концентрации этих нуклидов, обеспечивающие заданный коэффициент выигрыша (отношение дозы в опухоли к максимальной дозе в нормальной ткани вне опухоли).
Для характеристики энергии, передаваемой опухолевой ткани вторичными заряженными частицами, использовали величину:
Здесь g, s , Q, K - соответственно концентрация нуклидов в опухолевой ткани (атомные %), сечение захвата нейтрона (барн), энергия реакции (МэВ), коэффициент выигрыша (безразмерная величина). Таким образом, величина Y пропорциональна концентрации НЗН, необходимой для достижения заданного коэффициента выигрыша К при нейтронозахватной терапии. Расчетные данные включают шесть значений энергии нейтронов от 100 эВ до 1 МэВ, пять значений радиуса пучка от 0,5 см до 6,5 си и два значения коэффициента выигрыша, равные 1,0 и 4,0.
Интервал энергии нейтронов от 100 эВ до 5 кэВ является оптимальным по коэффициенту выигрыша, однако, этот оптимум не является строгим. Для пучков с большими радиусами требуемые концентрации нейтронозахватывающих нуклидов для нейтронов с энергиями от 100 эВ до 100 кэВ и даже выше сравнимы в широком диапазоне глубины ткани. Значение Y, определяемое максимальной переносимой концентрацией различных НЗН, может быть до 400 для К=1,0 и 100 для К=4,0. Результаты для нейтронозахватной терапии оцениваются, используя дозовые свойства протоколов лечения для нейтроносоударной брахитерапии закрытыми источниками на основе радионуклида 252Cf.