5月28日,据俄罗斯科学院西伯利亚分院核物理研究所消息,该所专家在用于硼中子俘获疗法(BNCT)研究的VITA加速器中子源上,首次成功应用瞬时伽马能谱分析方法,实现了对肿瘤内硼浓度的直接、无创实时监测。研究成果发表于《应用辐射与同位素》期刊。
BNCT是一种有前景的癌症放射疗法,通过将非放射性同位素硼-10输送至肿瘤并使其积聚,再用中子束照射,利用硼与中子的核反应从内部摧毁肿瘤细胞。治疗中,精确测定硼吸收剂量、核反应次数及硼清除速度至关重要。
该所物理学家在距辐射源6米的邻近掩体中安装了基于高纯锗半导体探测器的伽马能谱仪,并进行了中子屏蔽。硼-中子核反应产生的478 keV光子占反应能量的16%,通过测量该能量光子强度可确定核反应次数。研究人员对十只患有自发性肿瘤的猫狗进行了实验,除证实方法有效外,还发现不同动物体内硼积累强度差异可达10倍,清除时间差异可达6倍,且硼俘获强度与肿瘤体积或血液硼浓度无关。

硼中子俘获疗法期间的伽马能谱仪和能谱。照片由D. Kasatov提供,插图由E. Koinova绘制。
研究所高级研究员德米特里·卡萨托夫表示,该方法可实时了解硼的积聚方式、积聚量、积聚位置及清除速度,BNCT通常持续约一小时,据此可调整照射时间或硼剂量。
该所物理与数学博士谢尔盖·塔斯卡耶夫指出,目前日本治疗方案假设肿瘤硼浓度为血液的三倍,但伽马能谱分析与血液分析结果可能存在显著差异,仅依赖血液分析制定方案并不充分。研究人员认为,中子源需配备瞬时伽马能谱仪,并在治疗过程中使用该硼成像方法。
据悉,VITA装置目前正用于BNCT研究,另一套已安装在俄罗斯卫生部国家肿瘤医学研究中心,计划于2027年启动临床试验。