КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 19-72-30005

НазваниеРазработка ускорительного источника эпитепловых нейтронов и проведение бор-нейтронозахватной терапии злокачественных опухолей.

РуководительТаскаев Сергей Юрьевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регионФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирская обл

КонкурсКонкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными (33)

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект посвящен бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) - перспективной методике лечения злокачественных опухолей путем селективного накопления бора в клетках опухоли и последующего облучения нейтронами. В результате поглощения нейтрона бором происходит ядерная реакция 10B(n,a)7Li с выделением 84 % энергии в клетке, что приводит к ее гибели. Для терапии глубоких и поверхностных опухолей необходимы пучки эпитепловых нейтронов интенсивностью 10**9 c**-1. Генерация нейтронов в реакции 7Li(p,n)7Be при относительно низкой энергии протонов обеспечивает получение терапевтического пучка нейтронов, в наибольшей степени удовлетворяющего требованиям БНЗТ. Источник нейтронов на основе ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией и тонкой литиевой мишени, предложенный и разработанный в ИЯФ СО РАН коллективом исполнителей, признается наилучшим решением. В 2022 г. Китай вслед за Японией приступил к лечению больных в клинике БНЗТ, оснащенной источником нейтронов производства ИЯФ СО РАН. К 2024 г. ИЯФ СО РАН изготовит источник нейтронов для НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина. Нет сомнений в скором широком внедрении методики БНЗТ в клиническую практику, и потому разработка ускорительного источника эпитепловых нейтронов клинического размещения представляется крайне актуальной задачей. В рамках реализации проекта предполагается экспериментально проверить ряд новых идей, направленных на улучшение качества терапевтического пучка нейтронов. В преддверии скорого проведения клинических испытаний методики в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина становится актуальной разработка достоверного метода измерения поглощенной дозы для объективного анализа результатов терапии. Сложность в том, что, в отличие от других методов лучевой терапии, доза определяется не только характеристиками пучка нейтронов, но и пространственным распределением бора. В рамках реализации проекта предполагается изучить возможность реализации литий-нейтронозахватной терапии, отличающейся 100%-м выделением энергии ядерной реакции 6Li(n,a)3H в клетках опухоли. Если литий-нейтронозахватная терапия будет возможна, то она будет методикой 100 % доставки дозы в клетки опухолей - самой высокотехнологичной методикой лечения. Также накопленный опыт, компетенции и разработанные средства диагностики позволяют коллективу исследователей определить возможность повышения эффективности протонной терапии использованием препаратов с бором, измерив сечение ядерной реакции 11B(p,a)aa, и разработать компактный и безопасный источник нейтронов для терапии быстрыми нейтронами. Реализация этих актуальных задач, отличающихся научной новизной, является предметом выполнения проекта.

Ожидаемые результаты
Ожидаемые результаты имеют высокую научную и общественную значимость, определяют мировой уровень исследований, обеспечат их практическое использование в медицине и экономике, в том числе для создания новой продукции и создания новой технологии лечения. Методика бор-нейтронозахватной терапии, предложенная в 1936 году, вступает в фазу клинического применения: с 2020 года приступили к лечению больных в двух японских клиниках, с 2022 года - в китайской. Если вклад исполнителей проекта в сооружение установок для японских клиник был частичный - оригинальная геометрия каналов охлаждения нейтроногенерирующей мишени, то вклад в сооружение установки для китайской клиники определяющий - полностью ускорительный источник эпитепловых нейтронов без системы формирования пучка нейтронов. В настоящее время ИЯФ СО РАН во исполнение поручений Правительства РФ изготавливает ускорительный источник эпитепловых нейтронов и планирует к концу 2024 года ввести его в эксплуатацию в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина. В рамках реализации проекта предполагается получить следующие результаты. 1) Усовершенствовать ускорительный источник эпитепловых нейтронов. Это позволит приступить к массовому производству установок для оснащения клиник. 2) Разработать методику измерения поглощенной дозы (впервые в мире). Это позволит объективно оценивать результаты клинических испытаний методики. 3) Определить возможность реализации литий-нейтронозахватной терапии (впервые в мире). Положительный результат позволит реализовать методику 100 %-й доставки дозы в клетки опухоли. 4) Измерить сечение ядерной реакции 11B(n,a)aa. Это позволит определить возможность повышения эффективности протонной терапии использованием препаратов с бором. 5) Разработать компактный и безопасный источник быстрых нейтронов. Это позволит рассмотреть возможность возвращения к терапии быстрыми нейтронами.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ