Нейтронная терапия злокачественных новообразований

Нейтронная терапия в ГУ НИИ онкологии Томского научного центра СО РАМН применяется с 1983 г. и осуществляется быстрыми нейтронами с энергией 6,3 МэВ на циклотроне U-120 Томского Политехнического Университета. Лучевая терапия быстрыми нейтронами рассматривается как эффективный метод лечения радиорезистентных форм злокачественных новообразований, рецидивов опухолей после применения стандартного фотонного лечения, метастазов и других злокачественных новообразований.

Экспериментальные работы по изучению биологического действия быстрых нейтронов в России велись в Обнинске и других научных центрах. Однако в клиническом плане быстрые нейтроны для лечения онкологических больных в России не применялись. В Томске работы по созданию медико-биологического комплекса с терапевтическим каналом быстрых нейтронов для лечения больных на базе циклотронной лаборатории НИИ ядерной физики начались с 1980 г. За короткий срок на базе циклотронной лаборатории был создан медико-биологический комплекс, а в декабре 1983 г. проведен первый сеанс лечения больных быстрыми нейтронами. С этого момента в Томске ведется отсчет начала нейтронной терапии, которая осуществляется и по настоящее время.

В монографии приводится собственный клинический опыт и научные исследования, выполненные в НИИ онкологии в более поздний период на качественно новом уровне. Этому способствовали физические и теоретические разработки медицинского физика д.т.н., профессора В.А. Лисина, которым обоснованы режимы нейтронной терапии, что в значительной степени способствовало успешному использованию клиницистами низкоэнергетического пучка быстрых нейтронов 6,3 МэВ, а планирование нейтронной и нейтронно-фотонной терапии онкологических больных осуществляется по созданной компьютерной программе.

Многолетний опыт клиницистов Института онкологии СО РАМН позволил сделать определенные выводы о результатах проводимой нейтронной и нейтронно-фотонной терапии у больных с резистентными злокачественными новообразованиями. В области головы и шеи клиническими моделями для нейтронной терапии служили: мукоэпидермоидный и аденокистозный рак, аденокарциномы различной степени дифференцировки околоушной слюнной железы и другие новообразования, которые отличаются врожденной и приобретенной радиорезистентностью к стандартному фотонному излучению. В группе больных злокачественными новообразованиями щитовидной железы - анапластический и низкодифференцированный раки, а также другие формы злокачественных опухолей с прогностически неблагоприятными признаками.

В книге дана характеристика пространственного распределения дозы и указаны режимы фракционирования дозы быстрых нейтронов у больных злокачественными новообразованиями слюнных и щитовидной желез. Сообщается о частоте и характере острых лучевых реакциях и лучевых повреждениях нормальных тканей в отдаленный период наблюдения. В монографии представлены разработанные авторами способы лечения лучевых реакций лазером на парах меди, которые защищены патентами РФ. Результаты применения предоперационной нейтронной терапии и радикальной мастэктомии у больных при местно-распространенных формах рака молочной железы показали достоверно значимое снижение местных рецидивов до 2% в сравнении группой стандартного предоперационного курса фотонной терапии и в контрольной группе без предоперационного облучения, а только с применением химиотерапии. Рассматриваются отдаленные 8-летние результаты комбинированного лечения больных местно-распро-страненными формами рака молочной железы с применением предоперационного курса нейтронной терапии. Впервые дана характеристика качеству жизни больных после комбинированного и комплексного лечения злокачественных новообразований области головы и шеи, рака молочной железы с применением быстрых нейтронов. В октябре 2009 г. результаты научных исследований по нейтронной и нейтронно-фотонной терапии были представлены в ЮАР, на саттелитном симпозиуме в Кейптауне в виде презентации, а материалы доклада опубликованы в трудах симпозиума.

Книга предназначена для онкологов, радиологов, медицинских физиков.

В процессе нейтронной терапии проходит облучение опухолей головного мозга потоком медленных нейтронов с предварительным введением в кровоток пациента соединений бора-10 и лития-6. Данные соединения медленней поглощаются нормальной тканью мозга и быстрее опухолевой тканью. Соответственно, в опухоли лития и бора накапливается больше чем в окружающей ткани. Ввиду способности нейтронов захватываться атомами соединений с последующим испусканием α-, β- и γ-квантов, излучение направленно на ткани опухоли и оказывает лечебное воздействие.

Нейтронная терапия применяется в клинических ситуациях, когда фотоны и электроны малоэффективны. Основное преимущество методики состоит в слабой зависимости от насыщенности клеток кислородом и фаз клеточного цикла, высокая эффективность повреждающего действия на раковые клетки (большая часть повреждений ДНК двунитевые).

Успешная нейтронная терапия более чем 30 000 пациентов во всем мире показывает высокую эффективность метода для лечения больных различными видами сарком, опухолями головы и шеи, молочной железы, легкого, другими новообразованиями.

В г. Обнинске исследования нейтронно-лучевой ведутся силами двух научных центров – ГНЦ РФ ФЭИ и МРНЦ (Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба). До 2002 г. нейтронная терапия осуществлялась на горизонтальном пучке реактора БР-10 мощностью 6 МВт с достаточно широким спектром нейтронов со средней энергией около 1,0 МэВ.

В МРНЦ разработана оригинальная методика, предусматривающая сочетание фотонно-нейтронной терапию с вкладом нейтронов в дозу радикального курса 20-40 % с учетом относительной биологической эффективности, составившей 3,5-5,0 в зависимости от величины фракции. Данный метод показывает высокие результаты лечения при удовлетворительной переносимости дозы облучения окружающими опухоль нормальными тканями.

Нейтрон-захватная терапия

Нейтрон-захватная терапия (НЗТ) ─ перспективная технология, имеющая высокую привлекательность за счет избирательного воздействия именно на пораженные раком ткани.

При НЗТ вещества, содержащие бор-10, литий-6, кадмий, гадолиний, избирательно накапливаются в опухоли. При последующем облучении опухоли тепловыми и эпитепловыми нейтронами, ядра этих элементов захватывают нейтроны с образованием вторичного излучения. Именно это вторичное излучение и приводит к разрушению раковых клеток непосредственно в зоне опухоли, минимально воздействуя на нормальные ткани.

НЗТ признается практически безальтернативным методом при лечении мультиформной глиобластомы, анапластической астроцитомы, позволяя добиваться пятилетней выживаемости в 20-60 % случаев по сравнению с 3-5 % при других современных вариантах лечения. Ведутся клинические исследования использования нейтрон-захватной терапии при лечении метастаз печени.

В качестве используются ядерные реакторы, линейные ускорители, циклотроны с нейтронно-образующими мишенями, изотопные источники.

Исследования и совершенствование нейтронного метода лечения онкологии интенсивно ведутся в ГНЦ РФ ФЭИ и МРНЦ (г. Обнинск), ядерном центре ВНИИТФ (г. Снежинск) и НИИ ядерной физики (г. Томск), а также более чем в 200 лабораториях и научных центрах за пределами России. Основными направлениями исследований является совершенствование техники формирования нейтронных пучков, синтез и отбор препаратов имеющих высокую степень накопления в опухлевых тканях.

Плотноионизирующее излучение в лечении онкобольных

Контингент больных с тяжелыми радиорезистентными формами злокачественных опухолей достигает 30%, что по Российской Федерации составляет 40-50 тыс. человек в год.

Для повышения эффективности лечения этой группы больных требуется применение плотноионизирующего излучения, прежде всего, нейтронов.

Использование фотонно-нейтронной терапии улучшает отдаленные результаты лечения больных с радиорезистентными новообразованиями на 25-32%, а в ряде клинических ситуаций, после исчерпанных возможностей конвенциальной лучевой терапии, дает надежду на положительный эффект.

Накопленный на сегодняшний день клинический опыт (более шестидесяти лет) по применению нейтронов убедительно демонстрирует преимущества их использования в клинической практике.

Радиобиологическими предпосылками использования нейтронов различных энергий являются:

• малая зависимость действия от фазы клеточного цикла и насыщения клеток тканей кислородом;
• низкая вероятность репарации сублетальных повреждений;
• небольшой интервал радиочувствительности различных клеточных симптомов;
• возможность щажения нормальной костной ткани в зоне облучения.

В целом, для нейтронов характерна высокая относительная биологическая эффективность (ОБЭ) — максимальная ОБЭ отмечена у нейтронов с энергией 0,3-0,4 МэВ. Ингибирование репаративных процессов в тканях после нейтронного облучения приводят к тому, что с уменьшением дозы нейтронов за фракцию относительной биологической эффективности возрастает. Ряд исследователей считают необходимым определение ОБЭ для конкретных размеров фракций нейтронов, чтобы не допустить превышения толерантности нормальных тканей.

Дополнительные преимущества нейтронной терапии заключаются в том, что репаративные процессы в опухоли при фракционированном нейтронном воздействии имеют меньшую выраженность, чем в коже.

В настоящее время ведется поиск компромиссного варианта между высокой терапевтической эффективностью и приемлемым для каждой конкретной локализации опухоли распределением дозы нейтронов.

История развития нейтронной терапии злокачественных новообразований берет начало через несколько месяцев после открытия Вильгельмом Конрадом Рентгеном Х-лучей (1895г.), когда началось их использование для лечения опухолей.

В ближайшие после открытия годы усилия ученых были направлены на попытки использования ускорителей заряженных частиц для увеличения проникающей способности излучения, велись разработки различных сканеров для более точного определения локализации и диагностики опухолей.

Открытие Марии Складов-ской-Кюри и Пьера Кюри в 1898г. нескольких природных радиоактивных элементов, главными из которых явились полоний и радий, а затем в 1934 году открытие искусственной радиоактивности Ирен и Фредериком Жолио-Кюри дали качественный скачок к применению ионизирующего излучения в терапии рака. За короткий срок из отдельных экспериментальных работ отдельных энтузиастов рентгентерапия перешла в арсенал практической медицины.

Первое применение нейтронов для лечения злокачественных опухолей связано с именем Эрнеста Лоуренса (Беркли, США), который после открытия искусственной радиоактивности по-новому осознал возможность использования неустойчивых ядер в качестве источников излучения в медицине или в качестве меченных атомов в биологии.

В 1938 году Э. Лоуренс с помощью брата Джона, врача по профессии, впервые начал применение нейтронов для лечения матери, страдающей онкологическим заболеванием.

Первый опыт использования нейтронов, генерируемых полученным на циклотроне пучком протонов, прошел успешно. В это же время Энрико Ферми (Италия) занимался вопросами изучения потенциальных возможностей пучка ускоренных частиц для лечения злокачественных опухолей.

Первый циклотрон, предназначенный для клинического использования был введен в эксплуатацию в 1966 году в Хаммерсмитском госпитале в Лондоне. В настоящее время этот центр занимает одно из ведущих мест нейтронной терапии злокачественных опухолей отдельных локализаций.

В Хаммерсмитском госпитале убедительные результаты преимущества нейтронной терапии по сравнению с фотонным облучением опухолей головы и шеи, глиобластом, опухолей слюнных желез, сарком мягких тканей.

Центры нейтронной терапии

Позднее центры нейтронной терапии появились в Западном госпитале общего типа в Эдинбурге (Великобритания), университетской клинике в Эссене, Гамбурге и Гейдельберге (ФРГ), а также в университетской клинике Католического университета в Лувене (Бельгия).

В настоящее время использование нейтронной терапии в Европе координируется Европейской организацией по исследованиям терапии рака (EORTC). Результаты клинического использования в различных центрах тщательно анализируются и сравниваются Европейской группой клинической дозиметрии нейтронов. Дозиметрия осуществляется по единому Европейскому протоколу.

Полученные клинические результаты использования нейтронов значительно варьировали в зависимости от программы лучевой терапии — от 90-100% после радикального облучения до 25% после паллиативного.

Преимущества облучения нейтронами опухолей головного мозга в Европейских центрах проблематично, не дало хороших результатов и применение нейтронов при карциноме бронхов в университетской клинике в Гейдельберге. Вместе с тем выяснилось несомненное преимущество при облучении опухолей слюнных желез (полная регрессия опухолей до 9394), сарком мягких тканей.

Одним из основных направлений дальнейших исследований является изучение относительной биологической эффективности при различных схемах фракционирования, влияние нейтронного воздействия на ткани с различной способностью к регенерации.

Разрабатываются методы повышения эффективности нейтронной терапии в области радиомодификации с использованием гипертермии, различных радиосенсибилизаторов, изучаются вопросы механизмов репарации гетерогенных клеточных популяций in vitro и in vivo.

В лаборатории Патерсона и Хольтрадиевом институте в Манчестере изучаются цитогенетические изменения после нейтронного облучения тканей щитовидной железы, мочевого пузыря. Основные направления работ лаборатории Грея центра радиобиологического профиля в Великобритании касаются изучения ОБЭ для ранних и поздних повреждений легких, толстой кишки, кожи в зависимости от режима облучения (однократное, фракционированное), а также влияние последовательного облучения рентгеновским излучением и быстрыми нейтронами на клетки in vitro.

Результаты отдаленного воздействия после однократного и фракционированного нейтронного облучения, поздние изменения в центральной нервной системе, вопросы изучения связи радиационных эффектов с процессами регенерации в головном и спинном мозге проанализированы в радиологическом институте TNO в Рейсвейке (Нидерланды).

Рандомизированные клинические испытания

Большое внимание уделяется вопросам радиобиологии в Лувене (Бельгия), где изучаются проблемы относительной биологической эффективности и коэффициента кислородного усиления (ККУ) в зависимости от воздействия пучков различной энергии.

В США со времени начала использования нейтронной терапии (1972г.) имеется опыт лечения более чем 3 тыс. онкологических больных.

Рандомизированные клинические испытания осуществлялись под эгидой группы лучевой терапии рака, сравнивались результаты облучения фотонами и нейтронами в различных центрах США: при опухолях головы и шеи, глиобластоме, опухоли мочевого пузыря.

Эффективность нейтронной терапии оценивалась как по критериям непосредственной резорбции опухоли, так и по выживаемости, частоте осложнений и не имела преимуществ перед фотонным облучением.

На современном этапе в национальных лабораториях США в Брукхвейне, Ок-Ридже, Аргоне особое внимание уделяется действию нейтронов на биологические объекты, отдаленным последствиям нейтронного облучения, влиянию низких доз на опухолевую клеточную трансформацию, вопросам канцерогенеза после локального облучения при разных режимах фракционирования.

Клинические исследования американских ученых направлены и на изучение воздействия нейтронного облучения на гемопоэтические ткани, анализ влияния трансплантации костного мозга на восстановление гемопоэза при воздействии нейтронов деления (Радиологический исследовательский институт вооруженных сил США, Бетезда, Мериленд).

Радиобиологические исследования проводятся и в Онкологическом институте и Госпитале М.Д. Андерсона на тему сравнения отдаленных последствий нейтронного облучения энергией 50 МэВ и фотонного 60Со крупных животных (свиней, обезьян) для ранних и поздних реакций различных тканей (кожа, слизистые оболочки полости рта, почек, спинного мозга).

Вопросы клинической дозиметрии нейтронов, обобщение клинического опыта проводятся в национальной лаборатории ускорителей (Фермилаб, Батавия, Иллинойс), изучаются различные аспекты радиомодификации, в частности с использованием радиопротектора WR-2721 (Медицинская школа университета Сиэтла, Вашингтон).

Большой интерес вызывает изучение вопроса более высокой ОБЭ для отдаленных последствий нейтронного облучения по сравнению с ранними эффектами, различной регенерацией тканей в зависимости от фракционирования дозы (Калифорнийский университет Лос-Анжелеса).

Целый ряд крупных университетов занимаются изучением воздействия нейтронов при их клиническом использовании (университет Дьюка, Дурхам, Северная Каролина; Пенсильванский университет, Филадельфия; Колумбийский университет, Нью-Йорк).

В отличие от результатов, полученных в центрах нейтронной терапии Европы и США, данные японских исследований демонстрируют неоспоримые преимущества нейтронной терапии при лечении опухолей отдельных локализаций.

Клиническое использование нейтронов в Японии проводится с 1975 года в Национальном институте радиобиологии (Чиба), институте медицинских наук (Токио), обобщен опыт лечения более 1,5 тыс. пациентов, показаны преимущества комбинированного лечения (в сочетании с хирургическим вмешательством).

Получены обнадеживающие результаты при лечении опухолей головы и шеи, прямой кишки, легких, шейки матки, при остеосаркомах. В исследовании японских клиницистов убедительно показано преимущество использования нейтронов по сравнению с фотонами при лечении опухолей предстательной железы, сарком мягких тканей.

При лечении же опухолей слюнных желез нейтронная терапия является методом выбора. Что касается опухолей мозга, поджелудочной железы, мочевого пузыря, в японских центрах нейтронной терапии получены отрицательные результаты.

На сегодняшний день использование нейтронной терапии получило поддержку в 25 специализированных центрах мира, из них три находятся в России (г.Обнинск, г.Томск, г.Снежинск).

Этап нейтронного облучения проводится в центре нейтронной терапии на базе Федерального Ядерного центра (г.Снежинск) в режиме мультифракционирования с суммарная очаговая доза (СОД) = 0,3 Гр, 2 раза в день, до СОД = 2,4 Гр (по относительной биологической эффективности соответствует 14,4 Гр гамма-излучения). Вклад нейтронного облучения в суммарную дозу фотонно-нейтронной терапии составил, таким образом, от 18% до 25%.

При оценке результатов проведенной фотонно-нейтроной терапии выяснилось, что результаты лечения аналогичных пациентов по традиционным методикам оказались в 3,5 раза хуже.

Использование плотноионизирующих излучений, в частности, быстрых нейтронов, является одним из перспективных путей повышения эффективности лечения распространенных злокачественных новообразований, а зачастую, единственным шансом для тяжелого контингента больных с радиорезистентными опухолями.

В настоящее время паллиативная помощь имеет в своем арсенале целый ряд методов, позволяющих улучшить качество жизни пациентов с распространенными формами рака.

Паллиативная лучевая терапия занимает достойное место в ряде этих методов, прежде всего, своей доступностью, экономической целесообразностью, возможностью получения быстрого клинического эффекта и может применятся как в качестве самостоятельного лечения, так и в сочетании с лекарственными методами.

Новиков Г.А., Чиссов В.И., Модников О.П.

Полный текст:

• Аннотация
• Об авторах
• Список литературы
• Cited By

1. Великая В.В., Мусабаева Л.И., Алейник А.Н., Грибова О.В., Старцева Ж.А., Симонов К.А., Лисин В.А. Применение озонотерапии у больных при местных рецидивах рака молочной железы после нейтронной и нейтронно-фотонной терапии // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2015. Т. 60, № 3. С. 61–64

2. Великая В.В., Мусабаева Л.И., Старцева Ж.А. Клинические модели рака молочной железы для проведения нейтронной терапии // Тюменский медицинский журнал. 2010. № 3–4. С. 39–40.

3. Великая В.В., Мусабаева Л.И., Старцева Ж.А, Лисин В.А. Быстрые нейтроны 6,3 МэВ в комплексном лечении больных местными рецидивами рака молочной железы // Вопросы онкологии. 2015. Т. 61, № 4. С. 583–585.

4. Головков В.М., Лисин В.А., Мусабаева Л.И., Старцева Ж.А., Великая В.В. 30 лет нейтронной терапии на циклотроне U-120 Томского политехнического университета // Известия высших учебных заведений. Физика. 2013. Т. 56, № 11–3. С. 173–179.

5. Грибова О.В., Мусабаева Л.И., Кайгородова Е.В., Суханова Г.А., Дюкова Е.В. Влияние нейтронной и фотонной терапии на активность протеолитических ферментов слюны у больных злокачественными опухолями области головы и шеи // Сибирский онкологический журнал. 2007. № 4. С. 101–104.

6. Грибова О.В., Мусабаева Л.И., Чойнзонов Е.Л., Лисин В.А. Нейтронно-фотонная терапия в комбинированном и лучевом лечении больных прогностически неблагоприятным раком щитовидной железы // Медицинская физика. 2009. № 2. С. 41–46.

7. Грибова О.В., Мусабаева Л.И., Чойнзонов Е.Л., Мухамедов М.Р. Клиническое течение рака щитовидной железы после комбинированного лечения с применением быстрых нейтронов у больных с высоким рисоком рецидива // Вестник оториноларингологии. 2012. № 5. С. 91–92.

8. Кандакова Е.Ю., Важенин А.В., Кузнецова А.И., Важенин И.А., Паньшин Г.А., Цалланова З.С. Результаты сочетанной фотоннонейтронной терапии в условиях эскалации дозы нейтронов в общем курсе сочетанной фотонно-нейтронной терапии // Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии Минздрава России. 2014. № 4. С. 7.

9. Лисин В.А., Горбатенко А.И. Дозиметрические характеристики пучка быстрых нейтронов циклотрона У-120, применяемого для лечения онкологических больных в г. Томске // Медицинская радиология. 1986. № 5. С. 94.

10. Мусабаева Л.И., Великая В.В., Грибова О.В., Старцева Ж.А., Алейник А.Н. Профилактика и лечение лучевых поражений кожи // Онкохирургия. 2013. Т. 5, № 2. С. 76–81.

11. Мусабаева Л.И., Жогина Ж.А., Слонимская Е.М., Лисин В.А. Современные методы лучевой терапии рака молочной железы. Томск, 2003. 199 с.

12. Мусабаева Л.И., Лисин В.А., Жогина Ж.А., Великая В.В. Нейтронная и нейтронно-фотонная терапия в лечении местнораспространенных форм рака молочной железы и местных рецидивов // Практическая медицина. 2009. № 4 (36). С. 45–46.

13. Мусабаева Л.И., Лисин В.А., Старцева Ж.А., Грибова О.В., Великая В.В., Мельников А.А. Нейтронная терапия на циклотроне U-120. К 30-летию применения нейтронной терапии – обзор результатов научных исследований // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2013. Т. 58, № 2. С. 53–61.

14. Новиков В.А., Мусабаева Л.И., Кицманюк З.Д., Лисин В.А. Опухоли полости носа и околоносовых пазух (Новые технологии в лечении и реабилитации). Томск, 2002. 202 с.

15. Stone R.S. Neutron therapy and specific ionization // Am. J. Roentgenol. Radium. Ther. 1948. Vol. 59 (6). P. 771–785.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

НЕЙТРОННАЯ ТЕРАПИЯ (син.: нейтронотерапия, терапия нейтронным излучением) — вид лучевой терапии, осуществляемой с помощью нейтронного излучения.

Быстрые нейтроны предложили использовать в клин, практике в 1938 г. в США. Активно использовать дистанционную Н. т. стали с 1970 г.

В зависимости от энергии нейтронного излучения (см.) его применяют для дистанционной, внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии. По механизму взаимодействия нейтронов с тканью различают нейтрон-соударную и нейтрон-захватную терапию. Для нейтрон-соударной терапии используют быстрые нейтроны; тепловые и промежуточные нейтроны применяют при проведении нейтрон-захватной терапии. Используемые в медицинских целях пучки быстрых нейтронов получают на ускорителях заряженных частиц (см.) и радионуклидных источниках, пучки тепловых и промежуточных нейтронов — в ядерных реакторах (см. Реакторы ядерные). Для дистанционной Н. т. применяют нейтронные пучки с энергией в среднем 7—15 Мэв и мощностью дозы 10—30 рад/мин (0,1—0,3 Гр/мин) на расстоянии 80—100 см от источника излучения. Изучаются возможности использования сверхбыстрых нейтронов с энергиями св. 20 Мэв.

Пространственные дозные распределения, создаваемые в теле больного пучками быстрых нейтронов, практически не имеют преимуществ перед традиционно применяемыми в лучевой терапии (см.) рентгеновским и гамма-излучением. Сравнительные преимущества быстрых нейтронов для лечения злокачественных опухолей основываются на особенностях их биол, действия, обусловленных высокой линейной передачей энергии (см.). Они заключаются в низком кислородном эффекте (см.), значения к-рого в зависимости от энергии нейтронов определяются величиной 1,4—1,8; существенном уменьшении зависимости радиочувствительности клеток от фазы клеточного цикла; снижении степени пострадиационного внутриклеточного восстановления, а также повышении относительной биологической эффективности ионизирующих излучений (см.). Совокупность перечисленных радиобиологических особенностей позволяет создавать в ряде случаев выгодные в клин, отношении изоэффективные распределения поглощенной дозы в облучаемом объекте и за счет этого расширять радиотерапевтический интервал (см.).

Показания к проведению Н. т.: ограниченные или местно распространенные первичные опухоли или их рецидивы и метастазы, устойчивые к воздействию других видов лечения.

Суммарная очаговая доза при дистанционной Н. т. в среднем не превышает 1500 рад (15 Гр), разовая доза — 80—180 рад (0,8—1,8 Гр). В этом интервале доз величина относительной биологической эффективности быстрых нейтронов для нормальных тканей находится в пределах 2—4.

Накапливаются результаты клин, исследований эффективности Н. т., применяемой самостоятельно или в сочетании с гамма-терапией, у больных опухолями головы и шеи, легкого, жел.-киш. тракта, мочеполовой системы, молочной железы, а также по поводу сарком конечностей, меланомы кожи и др. Отрицательной стороной Н. т. является относительно высокая лучевая нагрузка на окружающие ткани, в т. ч. на критические органы.

Развитие ранних лучевых повреждений (см.) при дистанционной Н. т. в интервале указанных доз нейтронов с энергией ок. 7 Мэв происходит примерно так же, как и после воздействия эквивалентных по изоэффекту доз стандартного излучения. С целью их профилактики, в частности, рекомендуют избегать облучения больших участков жировой ткани, т. к. в ней за счет повышенного содержания водорода поглощенная доза повышается более чем на 20%. Поздние лучевые повреждения исследуются.

Внутритканевая и внутриполостная Н. т. проводится с помощью смешанного нейтронного — гамма-излучения калифорния-252 (2о2СГ). Величина относительной биологической эффективности (ОБЭ) смешанного излучения 252Cf колеблется в пределах 3—6. Применение калифорния (см.) затруднено сложностью расчета суммарной поглощенной дозы смешанного излучения по ОБЭ, а также подобно другим радиоактивным препаратам ограничено участками, доступными для внедрения радиоактивных игл или наложения аппликаторов. Благоприятные результаты Н. т. с помощью 252Cf получейы у больных с опухолями нижней губы, полости рта, молочной железы, шейки матки, кожи.

Нейтрон-захватная терапия основывается на физическом явлении захвата тепловых и промежуточных нейтронов ядрами предварительно накопленных в опухоли стабильных нуклидов с большим сечением захвата для нейтронов. В результате взаимодействия нейтронов с этими ядрами образуются а-частицы, ядра отдачи с коротким пробегом, характеризующиеся высокой линейной передачей энергии. При этом опухоль облучается возникающим внутри нее вторичным ионизирующим излучением сложного состава. Благоприятные результаты нейтрон-захватной терапии получены у лаб. животных с экспериментальными опухолями, а также у больных с нек-рыми опухолями мозга.

Для нейтрон-захватной терапии в приводящую артерию вводят р-р соединения нуклида и в оптимальный промежуток времени (пока сохраняется наибольшая разница в содержании нуклида между опухолевой и окружающими тканями) проводят дистанционное облучение нейтронами. Совершенствование ней-трон-захватной терапии в плане снижения лучевой нагрузки на нормальные ткани связано гл. обр. с изысканием специфически тропных к опухоли препаратов, обеспечивающих максимальную на протяжении облучения концентрацию в ней нуклида по сравнению с окружающими тканями.

Наиболее выгодными считают препараты бора-10 (10В) и лития-6 (6Li), в результате реакции с к-рыми рождаются заряженные частицы. Теоретически обосновано применение кадмия-113 (113Cd), самария-149 (149Sm), гадолиния-155 (155Gd) и других нуклидов, испускающих при облучении нейтронами 7-кванты.

Библиография: Жербин Е. А., О б а т у-ров Г. М. и Капчигашев С. П. Перспективы использования сверхбыстрых нейтронов в лучевой терапии, Мед. радиол., т. 24, № 6, с. 77, 1979', Catte-г а 1 1 М. а. В e w 1 e у D. Fast neutrons in the treatment of cancer, L.—N. Y., 1979; H a t a n a k a H. a. Sweet W. H. Slow-neutron capture therapy for malignant tumours, в кн.: Biomedical dosimetry, p., 147, Vienna. 1975; R a j u M. R. Heavy particle radiotherapy, N. Y. a. o., 1980.

А. И. Рудерман, Г. В. Макарова.

Радиотерапия (или лучевая терапия) — это лечение ионизирующими излучениями (ИИ). Для этой цели в зависимости от локализации болезненного процесса и его характера используют различные источники ионизирующего излучения. Гамма-излучение может проникать в ткани на любую глубину и даже проходить через все тело, в то время как бета-частицы могут проникать в ткани только на глубину 2 - 5 мм, а альфа-частицы – на глубину до 100 микрон. Рентгеновское излучение отличается от гамма-излучения большей длиной волны, а рентгенотерапия - соответственно меньшей проникающей способностью. Также в последнее время перспективным считаются такие новые направления, как нейтронная терапия, протонная терапия и пи-мезонная терапия.

Рис. 1: Сравнительная доза эффективного воздействия при облучении ткани электромагнитным излучением, альфа-частицами, протонами и нейтронами (виден пик Брэгга для альфа-частиц и протонов).

В зависимости от того, какой вид ионизационного излучения используется, выделяют следующие виды лучевой терапии.

Альфа-терапия – вид лучевой терапии, при котором лечение осуществляется путем воздействия на организм альфа-излучения. Для альфа-терапии применяют некоторые короткоживущие или быстро выделяющиеся из организма изотопы (радон, дочерние продукты торона). Осуществляют альфа-терапию в виде радоновых ванн (общих и местных), питья радоновой воды, микроклизм, орошений, вдыхания воздуха, обогащенного радоном, а также наложением на определенные участки кожи больного радиоактивных повязок (марлевые аппликаторы с дочерними продуктами торона) или мазей и растворов с торием.

Альфа-терапевтические процедуры имеют широкий спектр применения. Так, они благотворно влияют на центральную и вегетативную нервные системы, эндокринные железы, сердечно-сосудистую систему. Они оказывают успокоительное, обезболивающее и противовоспалительное действие. Однако альфа-терапия противопоказана при злокачественных опухолях, туберкулезе, некоторых заболеваниях крови, при беременности. В России альфа-терапию применяют, например, на курортах в Пятигорске.

Бета-терапия — также один из методов лучевой терапии, лечебный эффект которой основан на биологическом действии бета-частиц, поглощенных в патологически измененных тканях. В качестве источников излучения используются различные радиоактивные изотопы, распад которых сопровождается испусканием бета-частиц. Бета-терапия может быть внутритканевой, внутриполостной и аппликационной. Так аппликационную бета-терапию применяют при капиллярных ангиомах, а также некоторых хронических воспалительных заболеваниях глаз. Для этого на пораженные участки накладываются аппликаторы, на которых равномерно распределены радиоактивные изотопы фосфора (Р32), таллия (Tl204) и др.

При радиорезистентных опухолях показана внутритканевая бета-терапия. Внутритканевую бета-терапию осуществляют, вводя в ткани, подлежащие облучению, коллоидные радиоактивные растворы золота (Au188), иттрия (Y90), серебра (Ag111) или штифты длиной 3—4 мм с изотопом Au198 или Y90.

Метод внутриполостной бета-терапии наибольшее распространение получил при первичном или вторичном опухолевом поражении плевры или брюшины. При этом методе в брюшную или плевральную полость вводят коллоидные растворы Au198.

Рентгенотерапия. При этом виде лучевой терапии с лечебной целью используется рентгеновское излучение с энергией от 10 до 250 кэв. При этом с увеличением напряжения на рентгеновской трубке увеличивается энергия излучения и вместе с этим его проникающая способность в тканях возрастает.

Так, короткофокусная или близко-дистанционная рентгенотерапия с энергией излучения от 10 до 60 кэВ используется для облучения с малых расстояний (до 6—7,5 см) и лечения относительно поверхностных поражений кожи и слизистых оболочек. Глубокая или дальне-дистанционная рентгенотерапия с энергией излучения от 100 до 250 кэВ - для облучения с расстояния от 30 до 60 см глубоко расположенных патологических очагов. Средне-дистанционную рентгенотерапию используют главным образом при заболеваниях неопухолевой природы.

Гамма-терапия. Энергетические диапазоны рентгеновского излучения и гамма-излучения перекрываются в широкой области энергий. Оба типа излучения являются электромагнитным излучением и при одинаковой энергии фотонов — эквивалентны. Различие лежит в способе возникновения — рентгеновские лучи испускаются при участии электронов (либо в атомах, либо свободных) в то время как гамма-излучение испускается в процессах девозбуждения атомных ядер.

Этот вид лучевой терапии применяется при лечении как злокачественных, так и доброкачественных (последнее – реже) опухолей. В зависимости от опухоли (расположение, гистология) могут быть использованы как контактные (радиоактивные препараты соприкасаются с тканями; в частности, к таким методам относится аппликационная гамма-терапия, при которой на опухоль накладывается специальная пластинка с радиоактивными препаратами, расположенными в определенном порядке), так и дистанционные (облучение производится с расстояния) методы.

Одно из направлений гамма-терапии – гама-нож. Здесь речь идет уже не о собственно терапии, а скорее хирургии, поскольку опухоль уничтожается целиком (отсюда и название – гамма-нож). При таком виде гамма-терапии используются источники гамма-излучения высокой интенсивности. Так, в качестве таких источников выступают, например, мощные кобальтовые пушки, источником излучения в которых является радионуклид 60 Co . Применение гамма-излучения высокой энергии позволяет подводить к глубоко расположенным опухолям значительно большие дозы, чем при использовании рентгеновского излучения.

Нейтронная терапия — вид лучевой терапии, осуществляемый с помощью нейтронного излучения. Метод основан на способности нейтронов захватываться ядрами атомов с последующим превращением и испусканием α-, β- и γ-квантов, которые оказывают биологическое действие. При нейтронной терапии также используют дистанционное, внутриполостное и внутритканевое облучение.

К дистанционному облучению относится, например, так называемая нейтрон-захватная терапия. В этом случае терапевтический эффект проявляется в результате захвата тепловых или промежуточных нейтронов (энергия ниже 200 кэВ) ядрами предварительно накопленных в опухоли стабильных изотопов (например, 10 В), которые под влиянием захваченных нейтронов подвергаются радиоактивному распаду.

Нейтронная терапия является наиболее перспективным методом лечения больных с тяжелыми радиорезистентными (т.е. устойчивыми, нечувствительными к воздействию ионизирующего излучения) формами. К таким формам относятся, например, распространенные опухоли головы и шеи, в том числе слюнных желез, саркомы мягких тканей, рецидивные и метастатические опухоли, некоторые формы опухолей головного мозга.

Протонная терапия – вид лучевой дистанционной терапии, основанный на использовании протонов, ускоренных до больших энергий (50—1000 МэВ) на синхрофазотронах и синхротронах.

В отличие от других используемых в лучевой терапии видов излучения пучки протонов обеспечивают уникальное распределение дозы по глубине. Максимум дозы сосредоточен в конце пробега (то есть в облучаемом патологическом очаге – мишени), а нагрузка на поверхности тела и по пути к мишени минимальна. Кроме того, полностью отсутствует лучевая нагрузка за мишенью. И, наконец, почти полностью отсутствует рассеяние излучения в теле больного.

Такой вид терапии позволяет облучать патологический очаг малых размеров (офтальмо-онкология, радио-нейрохирургия). Кроме того, благодаря данному методу появилась возможность облучать новообразования, расположенные практически вплотную к критическим радиочувствительным органам и структурам, значительно снижая их облучение.

Пи-мезонная терапия – новейший метод лучевой терапии, основанный на использовании отрицательных пи-мезонов — ядерных частиц, генерируемых на специальных установках. Пи-мезоны обладают благоприятным дозовым распределением, а также более высокой биологической эффективностью на единицу дозы. Клиническое применение пи-мезонов осуществляется в США и Швейцарии.