中子捕获治疗在肿瘤学
01 Dec 2016
生物物理学家Doping博士介绍了肿瘤学和放射手术中的硼治疗。
中子捕获治疗的想法是选择性地仅辐射癌细胞,仅癌症组织和健康不触摸。 在常规放射治疗的情况下,通过复杂的方法聚焦束准直复杂的束加速器复杂的头部运动(所谓的束强度调制)。 但还有另一种方法。 其连接以便向肿瘤添加最强烈地吸收辐射的物质,所述辐射将导致在所需体积的肿瘤中释放能量。
硼治疗
这个想法在包括苏联在内的各个国家的战争之前就已经表达了。 但战争后,从日本开始,真正的实际实施。 这种方法是昂贵的,因为它通常需要使用核反应堆。 该方法是麻烦的,但对于某些脑肿瘤的治疗,这是非常有前途,仍然使用。
最常见的是所谓的中子俘获治疗硼。 它在于同位素硼-10中子增加吸收性的事实。 他非常善于吸收中子。 已知用于核反应堆设计的核物理学家和工程师:在反应器中使用硼作为热中子的吸收剂,延迟预调节(通常是水)。 科学家决定进入含有硼的肿瘤药物。 然后,玻尔吸收热中子并分裂成锂-7和α粒子的核。 这两种颗粒都带有很短的时间。 以这种方式,在小体积中吸收非常大量的能量。 这是将这种靶向递送能量给肿瘤的想法。
由于中子俘获治疗是昂贵的,通常存在有限数量的中心。 中子捕获治疗中心的发现在有核反应堆和能够利用它们的工作人员的情况下是可取的。 用于医疗需求的住宿反应堆与技术和法律挑战相关。 对于通用反应堆 - 研究,能源等 - 不是医疗设备。 因此,对于中子捕获治疗,优选用于医疗目的的专用反应器的构造。
方法说明
肿瘤是含有硼的注射制剂。 这可能是巯基十二硼酸盐,它可能是一些其他药物。 但更重要的是,它们含有吸收热中子的同位素硼-10。 如何保持硼-10在肿瘤 - 是一个大问题。 为此,使用不同的方法。 最简单,最直接的是简单地将药物注射到供给肿瘤的动脉中。 你甚至可以注射药物肿瘤内,然后一段时间,它将主要选择性在肿瘤。
如果我们想要实现选择性肿瘤嗜性制备,可以使用例如对肿瘤细胞膜中的生长因子具有增加的亲和力的复合物。 在这种方法下,将含硼组合物置于具有抗体的药物复合物中,例如,在肿瘤中表达某些povyshenno蛋白,例如生长因子之一。 在肿瘤细胞膜中的肿瘤中表达的增加的生长因子。 然后在热中子束下代替患者,这通常来自反应器并被照射。 由于该方法是精度的空间立场,其适合于例如在脑,头和颈中的肿瘤。
为了预防癌症-使用泼尼松龙 , Bonomarlot ,Ovagen肽。
中子捕获治疗的有效性
治疗效力强烈依赖于肿瘤的类型。 不指示所有肿瘤的放射治疗。 这个问题比生理和技术更具生物性。 有时甚至临床医生不知道病人,例如,将有助于放射治疗,一种或另一种。 当然,有建议,当一种或另一种疾病形式的癌症时,建议放射治疗,建议另一种疾病形式,不推荐。
不推荐的情况下,我们立即筛选出来。 在推荐的情况下,它可以帮助一个特定的病人,并且不能帮助。 我们的实验室已经开发了程序“Oncofinder”,该方法机器曝光采取治疗癌症的方法,这将基于肿瘤的转录组(遗传表达)肖像,以及信号通路的变化的图片,它会有对于给定的患者是最有效的。
我们的程序“Oncofinder”仅用于化疗,以及靶向药物。 但是这种关于信号通路和基因表达的机器学习可以用于区分反应者和非反应者,以及治疗癌症的任何其他方法,包括放射治疗。 这意味着与信号传导途径及其激活的分析相关的“Oncofinder”方法可以应用于分析和鉴定放射治疗的应答者和非应答者。 使用放射治疗,由于存在放射治疗技术虽然许多,但肯定不如治疗癌症的方法的事实有助于情况。
其他方法
存在吸收比硼更好的热中子的同位素,例如钆-157。 但是钆是一种重金属,有毒。 钆很难保持在肿瘤中。 如果即使对于硼药物,选择性肿瘤向性仍然有许多需要,但已经发现钆对人类的药物是令人满意的。 找到钆-157的药物形式的正确治疗是金属纳米级分。 这种纳米颗粒可以能够靶向递送至肿瘤。 虽然这样的实验仅在动物中进行,并且使用钆的人类中子俘获治疗尚未被治疗。
一个更便宜的选择是捕获放射治疗光子捕获治疗。 当光子捕获治疗低能量光子时,作为规则,X射线辐射针对肿瘤,其先前引入了一些重的和如此强烈吸收的光子发射元件。
这种方法的优点是什么? X射线管比反应堆甚至医疗加速器便宜得多。 此外,对于光子吸收产品更容易实现靶向递送到肿瘤。 因此,光子捕获治疗作为一种更有希望的中子的方法。 它比现代加速器照射癌症肿瘤光子调制强度非常便宜,具有精确准直的光束精确准直,在加速器旋转期间具有恒定的动态辐射照射头。 除了X射线管比加速器小得多。 它可以是便携式的,它可以安装在一些遥远的村庄,小国家的营地,偏远地区,等等 - 哪里的情况甚至不允许使用如加速器这样的大型设备。
这种中子和光子捕获疗法不是唯一的方法。 例如,有用于照射脑肿瘤,头部和颈部的立体定向放射手术。 在立体定向放射手术中,患者被照射细束光子辐射。 这可以是钴伽马辐射,如在伽玛刀安装中,其中数百个细的准直束。 该加速器可以是便携式的,即在机器人载体上,并且可以几乎任何位置照射肿瘤。 这确保能量在肿瘤中的精确聚焦。
这里,原则上,竞争者硼中子捕获治疗方法。 他们还使用能量和精度可能小于反应堆。 关于诸如放射外科手术的技术的发展,当然,反应器硼中子俘获治疗的作用将是非常适度的,即不是大量,而是对于某些类型的肿瘤,可能并且需要发展。
另一方面,这可以是质子治疗和用重离子治疗。 还有能量的焦点,但是以所谓的布拉格峰值为代价。 事实上,重带电粒子,例如质子,狮子的能量份额发生在轨道的最后一毫米。 因此,在管理从加速器出来的能量重的带电粒子(通常为数百MeV)时,存在波束的穿透深度的变化以及因此能量的深度的可能性。 颗粒进入最后一毫米,具有很少或没有相互作用,而不影响周围组织。
一般来说,在过去几十年(20-30年)中开发的几乎所有放射治疗方法旨在将能量聚集在肿瘤内。 实践,我们看到,很多。 从物理学,工程学和生物学的观点来看,它们是完全不同的方法,并且总的目的是在肿瘤的边界内增加能量的精确度,它们是共同的。
什么会更好是很难说。 对于每种方法都有自己的利基。 但有一个最适合大规模处理 - 这绝对是一个旋转照射强度调制在高能量加速器与常规精密动态准直器。 对于希望作为中子俘获治疗和放射外科的神经肿瘤学的头颈部; 在极少数情况下甚至超过中子捕获治疗,可用于治疗重带电粒子。 对于一些便携式医院,我们将进行光子捕获治疗。 因此,通用方法(Panacea)在放射治疗中。