Статус и перспективы развития ядерой медицины и лучевой терапии в россии на фоне мировых тенденций (аналитическая справка) москва

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Развитие РНТ может быть обеспечено тиражированием ее процедур и методов в регионах при:

- государственной поддержке;

- увеличении числа отделений РНТ;

- оснащении их современным оборудованием;

- разработке и внедрении в клиническую практику новых эффективных

радиофармпрепаратов и методов лечения;

- подготовке специалистов ядерной медицины и методической поддержке.

4. Лучевая терапия.

Стандартное лечение может помочь заболевшим раком при условии ранней диагностики и доступности основных методов лечения. Однако, по мнению специалистов ВОЗ, в обозримом будущем из-за запоздалой диагностики, значительная доля онкологических больных будет нуждаться в более эффективной терапии. Констатация данного факта определяет необходимость дальнейшего усовершенствования и развития основных методов лечения рака, к которым относятся хирургия, лучевая терапия, химиотерапия и их сочетание.

Эти методы лечения болезни не исключают, а дополняют друг друга. Например, надежды, возлагавшиеся на химиотерапию, как на универсальный метод лечения рака, в настоящее время представляются необоснованными. Наибольшее значение в онкологии приобрела лучевая терапия, для которой используют практически все виды ионизирующего излучения. По типу излучения различают следующие виды лучевой терапии:

рентгенотерапия;
гамма-терапия;
бета-терапия;
альфа-терапия;
электронная терапия;
нейтронная терапия;
протонная терапия;
терапия тяжелыми ионами.

В основе лечебного действия ионизирующего излучения лежит повреждение жизненно важных компонентов опухолевых клеток, прежде всего, ДНК, в результате чего эти клетки утрачивают способность к делению и погибают. Окружающие соединительно-тканные элементы обеспечивают резорбцию поврежденных излучением опухолевых клеток и замещение опухолевой ткани рубцовой. Поэтому одним из основных условий успешного осуществления лучевой терапии является минимальное повреждение тканей, окружающих опухоль.

Уменьшение лучевой нагрузки на здоровые, окружающие опухоль ткани имеет громадное значение и по другой, не менее важной причине. Возможность повышения дозы на опухоль всегда ограничивается допустимой лучевой нагрузкой на окружающие здоровые ткани и органы. Снижение этой лучевой нагрузки позволяет поднять дозу в опухоли, что приводит к резкому увеличению вероятности её резорбции: подъем дозы в опухоли на 1% увеличивает эту вероятность на 2÷4%. Отсюда вытекает необходимость улучшения методов и технологий лучевого лечения и поиск новых более совершенных источников излучения. Именно это и являлось стратегическим направлением развития лучевой терапии на протяжении всей 110-летней её истории. Кардинальное улучшение результатов лучевого лечения всегда являлось следствием последовательного перехода к всё более совершенным типам и источникам излучения: от рентгеновского излучения к искусственным радионуклидам (гамма, альфа- и бета излучения сравнительно низких энергий), затем к линейным ускорителям электронов (пучки ускоренных электронов и тормозное мегавольтное гамма излучение) и, наконец, к источникам адронного излучения (потоки нейтронов, пучки ускоренных протонов и более тяжелых ионов.

В зависимости от цели лечения лучевую терапию разделяют на:

радикальную – достижение полной резорбции опухоли и излечение больного;
паллиативную – торможение роста опухоли и, по возможности, продление жизни больного;
симптоматическую – устранение отдельных мучительных симптомов, компрессионного синдрома;
комплексную – сочетание с другими методами лечения злокачественных новообразований – оперативным вмешательством и химиотерапией.

В зависимости от расположения источника ионизирующего излучения по отношению к телу пациента и очагу поражения лучевая терапия разделяется на:

дальнедистанционную и близкодистанционную – наиболее часто используются и осуществляются с помощью рентгенотерапевтических или гамма-терапевтических аппаратов, ускорителей, бетатронов и других специальных установок;
поверхностную – облучение проводят с помощью аппликаторов, на внешней поверхности которых размещаются радиоактивные препараты ⁶⁰Со, ²²⁶Ra, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Y и другие.
внутриполостную – облучение применяют для лечения опухолевых поражений полых органов (матки, мочевого пузыря, прямой кишки) и выполняют путем введения радионуклидов в полости соответствующих органов.
внутритканевую (внутриопухолевую) – облучение осуществляют посредством внедрения в ткань опухоли радионосных игл, нейлоновых трубок с радионуклидами ⁶⁰Со, ¹⁹²Ir, гранул ¹⁹⁸Аu и других.

До 70% онкологических больных нуждаются в том или ином виде лучевой терапии, причем для 25% больных целесообразно использовать так называемые плотноионизирующие излучения – нейтроны, протоны, тяжелые ионы. Такие воздействия по своим характеристикам обладают более высокой биологической эффективностью на некоторые виды опухолей (радиорезистентные), которые плохо поддаются лечению традиционными для онкологии электронным, гамма- и рентгеновским излучениям.

В настоящее время из плотноионизирующих излучений наиболее доступными для клинической практики являются нейтроны, протоны, а также пучки ионов ядер легких химических элементов (в основном углерода).

4.1. Конвенциальная лучевая терапия.

Несомненно, для снижения инвалидизации и смертности от онкологических заболеваний необходима своевременная современная медицинская помощь населению. В экономически развитых странах от рака излечивается более 60% больных. В России эта цифра не превышает 50%. Улучшение организации онкологической помощи в нашей стране даст возможность сохранять жизни 160 тыс. человек ежегодно.

Причины высокой смертности онкологических больных в России разнообразны, тем не менее, одной из главных причин является отсутствие современного оборудования для лечения рака. В странах ЕС в течение многих лет реализуется программа «Европа против рака», благодаря которой летальность от этой болезни ежегодно снижается. Решающую роль при этом играет развитие передовых методик лечения, которые, прежде всего, базируются на современной научно-технической базе. В то же время в России материальное оснащение онкологических клиник и институтов таково, что даже ведущие специалисты не имеют того оборудования, на котором работают их западные коллеги в течение последних 15-20 лет.

Не отрицая приоритетной роли хирургического метода лечения онкологических заболеваний, можно с уверенностью сказать, что лучевая терапия при определенных видах, локализациях и стадиях заболевания может являться альтернативой оперативному вмешательству. Не менее значим вклад лучевой терапии в качестве этапа комбинированного лечения, особенно в случае выполнения органосохраняющих операций как гаранта стойкости лечебного эффекта. В последние годы уровень развития этого направления онкологии позволяет даже в случае генерализованного опухолевого процесса вызвать длительную (на протяжении нескольких лет) ремиссию.

Обобщенные по Западной Европе оценки стоимости различных методов лечения онкологических заболеваний позволяют сделать вывод об относительно низкой стоимости конвенционной лучевой терапии по сравнению с хирургическим методом. При средней относительной стоимости лечения, принятой за 1, стоимость хирургии составляет 0,87, а стоимость лучевой терапии - 0,51. Для сравнения: стоимость химиотерапевтического этапа при комбинированном лечении (химиотерапия практически не используется как монометод) составляет 2,27. Таким образом, первоначально высокие затраты на приобретение дорогостоящей аппаратуры для лучевой терапии компенсируются значительно более низкими, чем при других методах лечения текущими затратами.

В экономически развитых странах лучевую терапию используют более чем у 70% онкологических больных, в России этот показатель составляет не более 30%. Низкий процент использования метода в нашей стране связан в основном с плохим техническим оснащением онкологических учреждений.

Современному отделению лучевой терапии уже недостаточно иметь в арсенале только стандартные аппараты для дистанционной гамма-терапии и линейные ускорители, позволяющие проводить стандартную лучевую терапию, которые могли считаться вполне современными в 1970-1980-х гг. Тем не менее, в нашей стране до настоящего времени основной массив облучательной техники представлен морально и физически устаревшими образцами.

Стандартная фракционная радиационная терапия с использованием линейного ускорителя предполагает облучение направленным пучком фотонов пораженной области. Облучение проводится небольшими дозами радиации в течение продолжительного времени ежедневно. Наиболее типичными дозами являются 2Гр/день в течение 30 дней (общая доза 60Гр). При данном виде лечения наравне с опухолью облучается и, соответственно, повреждается большой объем нормальных тканей пациента. Основным лимитирующим фактором при этом является риск возникновения лучевых повреждений здоровых органов, включение которых в зону облучения неизбежно в условиях используемых в нашей стране методиках облучения. Это не позволяет у многих больных использовать радикальные дозы лучевой терапии. В результате местное прогрессирование опухоли является причиной неудач у 25-30% больных, получавших лучевую терапию. Уменьшить число местных рецидивов возможно при помощи повышения суммарной очаговой дозы и максимальной концентрации ее в опухоли.

Особенно остро данная проблема стоит перед лучевыми терапевтами, занимающимися лечением пациентов с опухолевыми заболеваниями центральной нервной системы, в частности головного мозга. Широкое распространение и доступность таких видов диагностики опухолевых заболеваний как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ) позволяет выявлять последние на ранних стадиях, когда опухоль еще не достигает значительных размеров, а представляет небольшое образование от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в диаметре. При этом опухоль может локализоваться вблизи критических, с точки зрения риска возникновения лучевых повреждений, структур организма, особенно это касается головного мозга (слуховой и зрительный нервы, хиазма, центры ствола мозга, сонная артерия).

В детской онкологии проблема облучения здоровых тканей также весьма актуальна, так как ткани ребенка более остро, чем ткани взрослых, реагируют на лучевое воздействие.

Для снижения риска повреждения здоровых тканей предложена так называемая конформная радиационная терапия. Для придания пучку ионизирующей радиации определенной формы, близкой форме опухоли, используются свинцовые блоки и компенсаторы. Тем не менее, это позволило лишь частично решить проблему вовлеченности в процесс здоровых тканей, поскольку использование свинцовых блоков и компенсаторов достаточно трудоемкий и несовершенный способ коллимации (в частности, очень высока вероятность рассеивания пучка вблизи облучаемой зоны). Кроме того, для достижения максимальной конформности, помимо совершенствования системы доставки излучения в ткани, необходимо использование систем расчета координат опухоли, фиксации пациента, а также планирования процедуры облучения.

Кроме местных осложнений у пациентов, получающих традиционную лучевую терапию, возможны общие осложнения: утомляемость, алопеция, кожная сыпь, зуд, тошнота, рвота, потеря аппетита, расстройства памяти, речи.

Последние два десятилетия развитие лучевой терапии на базе линейного ускорителя шло как по пути совершенствования самих линейных ускорителей, так и по пути разработки дополнительного пакета оборудования и программного обеспечения, позволяющего повысить суммарную очаговую дозу и максимально сконцентрировать ее в опухоли. Это позволило минимизировать процент местных и системных осложнений, а также более эффективно воздействовать на ткани самой опухоли. Таким образом, родился принципиально новый вид радиологического вмешательства – стереотаксическая радиотерапия.

Стереотаксическая радиотерапия – это способ лечения патологических образований головного и спинного мозга, головы, шеи, позвоночника, внутренних органов (легкие, почки, печень, органы малого таза) путем доставки в зону мишени за одну или несколько процедур высоких доз ионизирующего излучения (стандартной является доза 20Гр). Одномоментное воздействие таких высоких доз радиации на мишень сопоставимо по эффекту с радикальным хирургическим вмешательством.

Высокие дозы ионизирующей радиации вызывают нарушение структуры ДНК опухолевой клетки, в результате чего она теряет способность делиться. Масса опухоли постепенно уменьшается. Воздействие радиации на сосудистые мальформации приводит к сужению и закрытию просвета патологических сосудов, в результате чего снижается объем мальформации, а также возможность ее разрыва. Результат воздействия на доброкачественные опухоли и сосудистые мальформации наблюдается в среднем от 18 до 24 месяцев, на злокачественные опухоли – через два месяца, поскольку последние представляют собой быстро растущие образования.

Осложнения после грамотно проведенной стереотаксической радиотерапевтической процедуры возникают значительно реже, чем после стандартной фракционной радиотерапии.

Учитывая, что такое "радиохирургическое" вмешательство должно быть произведено с чрезвычайно высокой точностью и минимальным воздействием на здоровые ткани, обычный линейный ускоритель должен быть адаптирован к процедуре при помощи дополнительного оборудования и программного обеспечения, которые позволят точно определить размер, форму и локализацию опухоли, провести планирование процедуры, а также придать нужную форму пучку ионизирующего излучения, распределить интенсивность излучения внутри пучка и направить его в полном соответствии с планом.

Для проведения процедуры стереотаксической радиотерапии дополнительно к линейному ускорителю (независимо от его производителя) используются: стереотаксический аппарат с КТ локалайзером и система локалайзеров (голова-шея, локалайзер для тела), позволяющие создать систему координат мишени, а также жестко зафиксировать облучаемую область на столе кушетки ускорителя; пакет программного обеспечения (базовая программа планирования, программа планирования арк-терапии, программа планирования конформной радиотерапии), позволяющий произвести дозиметрию, построить план процедуры и передать его на рабочую станцию линейного ускорителя и миниатюрного многолепесткового коллиматора; фантомная система и механический стандартный изоцентр для подтверждения точности наведения ускорителя и выбора изоцентра; набор цилиндрических коллиматоров для арк-терапии и коллимации на сферические опухоли; миниатюрного многолепесткового коллиматора с пакетом программного обеспечения для адаптации к линейным ускорителям различных производителей для конформного облучения опухолей сложной формы. Вся процедура занимает не более 30-40 мин.

Конечно, стереотаксическая лучевая терапия не является радиологической панацеей, так как имеются существенные ограничения по объему облучаемых мишеней. Однако для лечения небольших по размеру новообразований и метастазов стереотаксическая лучевая терапия, безусловно, является одной из «прорывных» технологий, позволяющих существенно повысить эффективность лечения большого числа онкологических больных.

Одним из последних достижений радиологии является создание и внедрение программы модулированной по интенсивности радиотерапии, позволяющей при использовании совместно с многолепестковым коллиматором конформно доставлять дозу ионизирующего излучения к опухолям сложной структуры, возникших среди высокочувствительной к облучению нормальной ткани.

Стереотаксическая радиотерапия, несомненно, обладает рядом неоспоримых преимуществ перед традиционной лучевой терапией: сочетает максимально эффективное воздействие на ткань опухоли с минимальным воздействием на нормальную ткань, что позволяет значительно снизить число местных рецидивов опухоли; облегчает работу специалистов, позволяя полностью контролировать ход процедуры, тем самым нивелируя ошибку, вызванную человеческим фактором в процессе лечения; не занимает много времени, то есть позволяет пропускать значительный поток пациентов; практически не дает осложнений, что минимизирует затраты на лечение последних; в большинстве случаях пациент может покинуть клинику в день вмешательства, таким образом экономятся затраты на койко-день; использует любой современный линейный ускоритель (при наличие линейного ускорителя в клинике его можно дооборудовать под стереотаксическую радиотерапию).

Обязательным дополнительным условием для проведения процедуры является наличие в клинике только современного КТ, поддерживающего формат DICOM (наличие МРТ не является обязательным), таким образом, метод использует минимальное количество дополнительного оборудования.

Парк линейных ускорителей в России, позволяющих проводить традиционные варианты лучевой терапии, насчитывает около 100 аппаратов. Этого количества явно недостаточно для обеспечения потребности в методике, которая по международным стандартам составляет 1 аппарат на 250-300 тыс. населения. Но даже если использовать имеющиеся аппараты, большинство из них не соответствует современным стандартам, поскольку не обеспечивают конформности облучения и гарантии качества лучевой терапии. Известно, что тщательное выполнение этих двух требований позволяет значительно улучшить качество лечения. Согласно оценкам Американского Колледжа Клинической Инженерии, суммарные потери при неквалифицированном варианте исполнения могут достигать 80%, при квалифицированном – менее 13%.

Совершенно очевидно, что даже при условии достаточного финансирования на создание необходимого парка современных линейных ускорителей потребуется значительное количество времени и средств, ведь стоимость одного такого ускорителя достигает 150-180 миллионов рублей. В этой связи на первом этапе развития радиационной онкологии в России представляется целесообразным создание 20-25 межрегиональных специализированных онкологических центров, оснащенных полным набором современной радиотерапевтической техники, позволяющих реализовывать передовые технологии в лучевой терапии. Наиболее целесообразно создавать эти центры на базе уже имеющихся линейных ускорителей. Экстраполируя данные международной статистики, можно с уверенностью заявить, что дооснащение имеющихся линейных ускорителей оборудованием для стереотаксической радиотерапии позволит минимум в 1,5 раза повысить количество излечивающихся больных, получающих курсы лучевой терапии.

В период с 1996 по 2004 гг. в различные онкологические центры России по проекту «Челлендж» поставлено 65 линейных ускорителей модели SL 75-5 производства фирмы Philips, Германия. Затраченные на этот проект деньги (около 2 млрд. DM) используются недостаточно эффективно, так как в имеющейся комплектации ускорители соответствуют потребностям радиационной онкологии времен 1980-х гг. Кроме того, часть аппаратов вообще не укомплектована системой планирования, в результате чего их в принципе нельзя использовать для лечения пациентов.

В Москве уже имеется опыт оснащения линейного ускорителя модели SL 75-5 системой для стереотаксической радиотерапии XKnife производства фирмы Radionics, США. Оборудование поставлено в Российский Научный Центр Рентгенорадиологии Минздравсоцразвития РФ, где планируется его использовать преимущественно для лечения детей с тяжелыми онкологическими заболеваниями.

В настоящий момент в России есть все предпосылки для того, чтобы поднять уровень развития лучевой терапии. Имеющиеся на базе крупных региональных лечебных учреждений онкологического профиля линейные ускорители могут быть дополнены оборудованием для стереотаксический радиотерапии. На первом этапе достаточно создать 20-25 межрегиональных радиологических центра. Это позволит минимум в 1,5 раза увеличить процент излеченных пациентов, снизить смертность и инвалидизацию и таким образом приблизиться к показателям, имеющим место в экономически развитых странах. Приблизительная стоимость первого этапа проекта составит 700-900 миллионов рублей.

При решении вопроса о создании межрегионального радиологического центра в том или ином регионе необходимо принять во внимание следующие факторы: наличие линейного ускорителя (регионы, оснащенные по проекту «Челлендж»); уровень развития онкологической службы в регионе; устойчивые связи с другими регионами; уровень подготовки технического персонала (медицинские физики, техники, инженеры); возможности региона по дальнейшему обслуживанию системы (это в первую очередь касается линейного ускорителя).

Таким образом, в ближайшие четыре-пять лет имеется возможность возрождения отечественной лучевой терапии. Чем лучше и раньше будут организованы работы по решению этой важной проблемы здравоохранения, тем меньше затрат это потребует и тем быстрее будет достигнут более высокий уровень качества лечения онкологических больных.

Внедрение данной технологии может стать «точкой роста» для дальнейшего развития современной лучевой терапии на базе крупных онкорадиологических центров, так как полученный опыт позволит гораздо более эффективно внедрять другие современные технологии лучевой терапии.

4.2. Нейтронная и нейтрон-захватная терапия.

Нейтронная терапия.

Принципиальным отличием нейтронной терапии от традиционных видов излучения является наличие радиобиологических преимуществ, позволяющих с успехом использовать ее в тех клинических ситуациях, где фотоны или электроны малоэффективны. К основным преимуществам относятся: слабая зависимость действия от насыщения клеток кислородом и фазы клеточного цикла, высокая эффективность повреждающего действия на клеточные мишени (большинство повреждений ДНК двухнитевые).

Нейтронная терапия в мире проведена более чем 30000 больных. Уже доказана высокая эффективность использования нейтронов для лечения больных различными видами сарком, опухолями головы и шеи, молочной железы, легкого, другими новообразованиями.

В России в трех научных центрах – в Обнинске, Томске и Снежинске – ведутся клинические испытания терапии быстрыми нейтронами. В каждом из этих центров для генерации нейтронов реализуются различные подходы.

Так в г. Обнинске исследования, посвященные терапии быстрыми нейтронами, проводятся в рамках сотрудничества двух научных центров – Физико-энергетического института и Медицинского радиологического научного центра. До 2002 г. терапия осуществлялась на горизонтальном пучке реактора БР-10 мощностью 6 МВт с достаточно широким спектром нейтронов со средней энергией около 1,0 МэВ. В настоящее время создан проект медицинского блока на реакторе ВВРц филиала НИФХИ им. Карпова, построен медицинский блок на ускорителе КГ-2,5 ГНЦ РФ ФЭИ, начаты предклинические испытания малогабаритного нейтронного генератора ИНГ-14.

В Томске на циклотроне У-120 НИИ ядерной физики сотрудниками НИИ онкологии успешно используются быстрые нейтроны (со средней энергией 6,3 МэВ).

В 1999 г. открыт блок нейтронной терапии в Российском ядерном центре (г. Снежинск) с использованием нейтронного генератора НГ-12, дающего пучок нейтронов 12–14 МэВ.

В большинстве случаев для терапии быстрыми нейтронами используются ускорители и нейтронные генераторы. В то же время недостаточно используется потенциал существующих исследовательских ядерных реакторов, обладающих большой мощностью дозы, высокой стабильностью и параллельностью нейтронных пучков, возможностью изменения характеристик пучков с помощью различных фильтров в зависимости от локализации опухоли.

В мире только два учреждения располагают клиническим опытом использования исследовательских реакторов для терапии быстрыми нейтронами: Медицинский радиологический научный центр РАМН (МРНЦ РАМН) и клиника лучевой терапии и радиологической онкологии Технического университета г. Мюнхен (Германия).

Основной клинический опыт радикального лечения с помощью быстрых реакторных нейтронов накоплен в МРНЦ РАМН, который располагает многолетним опытом клинического применения реактора БР-10 ГНЦ РФ ФЭИ (г. Обнинск). Всего осуществлено лечение около 500 больных злокачественными новообразованиями.

Разработан оригинальный подход, предусматривающий сочетанную фотонно-нейтронную терапию с вкладом нейтронов в дозу радикального курса 20 - 40 % с учетом их относительной биологической эффективности, составившей 3,5 - 5,0 в зависимости от величины фракции. Реализация подобных методик позволяет добиваться высокой эффективности лечения при удовлетворительной переносимости окружающими опухоль нормальными тканями.

При этом пятилетняя общая выживаемость больных местно-распространенным раком молочной железы после комплексного лечения, включавшего радикальный курс сочетанной фотонно-нейтронной терапии, составила 63,4 ± 5,9 %, а после комплексного лечения, включавшего радикальный курс фотонной терапии, – лишь 41,5 ± 6,6 % (Р<0,005). Пятилетняя безрецидивная выживаемость больных раком органов ротовой полости и ротоглотки, которым проводилась сочетанная фотонно-нейтронная терапия, составила 41,5 ± 13,2 %, а после фотонной терапии аналогичный показатель равнялся 19,0 ± 6,6 % (Р<0,05).

Доказана также высокая эффективность использования сочетанной фотонно-нейтронной терапии у больных раком гортани. Пятилетняя общая выживаемость больных раком гортани после радикального курса сочетанной фотонно-нейтронной терапии составила 89,2 %, а после радикального курса фотонной терапии – лишь 65,2 % (Р< 0,005).

В целом, частота развития выраженных местных лучевых повреждений при использовании разработанных методик существенно не отличается от аналогичного показателя при использовании традиционных методик лучевого лечения, что выгодно отличает их от самостоятельных радикальных курсов нейтронной терапии.

Такая хорошая переносимость позволила с успехом использовать сочетанную фотонно-нейтронную терапию при лечении рецидивных новообразований, когда толерантность нормальных тканей снижена предшествующими лечебными воздействиями (хирургия, лучевая терапия), а опухоль в большинстве случаев резистентна к редкоионизирующим излучениям. Например, полная регрессия опухоли была отмечена у 57,1 % больных рецидивным раком органов полости рта и ротоглотки после сочетанной фотонно-нейтронной терапии, в то время как после фотонной терапии таких случаев не было выявлено (Р<0,001). В результате общая выживаемость через год наблюдения составила 82,6 % при включении в лучевую терапию нейтронов и только 36,0 % при самостоятельной фотонной терапии (Р< 0,01).

Нейтрон-захватная терапия.

Перспективной технологией использования исследовательских ядерных реакторов для лучевого лечения является нейтрон-захватная терапия (НЗТ) – лучевая терапия бинарного действия. Имеет принципиально высокую привлекательность за счет избирательного воздействия непосредственно на клетки злокачественных опухолей. В основе метода НЗТ лежит способность ядер некоторых химических элементов интенсивно поглощать тепловые и эпитепловые нейтроны с образованием вторичного излучения. Если вещества, содержащие такие элементы, как бор-10, литий-6, кадмий, гадолиний, избирательно накопить в опухоли, а затем облучать потоком тепловых или эпитепловых нейтронов, то возможно интенсивное поражение опухолевых клеток при минимальном воздействии на окружающие опухоль нормальные ткани. Эта особенность НЗТ позволяет эффективно воздействовать на те опухоли (в частности, ряд злокачественных новообразований головного мозга), которые в настоящее время считаются практически инкурабельными.

Чаще всего для целей НЗТ используются вещества, содержащие бор-10, поскольку при воздействии на этот элемент тепловыми нейтронами образуются α-частицы и частицы лития-7, обладающие радиобиологическими свойствами плотно-ионизирующих излучений и минимальным пробегом (5-10 μм), что позволяет добиться эффективного и избирательного поражения на уровне одной клетки. Для проведения НЗТ используются реакторы, ускорители, позволяющие получать мощные пучки тепловых или эпитепловых нейтронов.

Первый положительный опыт НЗТ связан с именем Hatanaka (Япония), который в 1968 г. начал лечить с помощью НЗТ безнадежных пациентов с опухолями мозга. До 1997 г. лечение получили 149 таких больных. При этом 10-летняя выживаемость больных с глиомами 3-4 стадии составила 9,6 %, а в контроле – 0 %. При обеспечении же оптимальных условий НЗТ 10-летняя выживаемость достигала 29,2%.

В октябре 1997 г. было начато клиническое исследование НЗТ на базе реактора в

г. Петтене (Нидерланды). Подобные исследования проводятся также на базе Массачусетского института (Бостон, США). В Финляндии, Швеции, Чехии созданы группы, модернизирующие реакторы для целей клинической НЗТ. Предпринимаются попытки использовать НЗТ для лечения других новообразований, в частности, меланом (Mishima, Япония) и уже получен ряд обнадеживающих результатов.

Проводимые в настоящее время клинические испытания I фазы (Европа, США) и II фазы (Япония) позволят в дальнейшем перейти к рандомизированным исследованиям (III фаза), которые дадут объективную оценку роли НЗТ в лучевой терапии ряда злокачественных новообразований.

Данный уникальный метод является фактически безальтернативным для лечения больных такими опухолями мозга как мультиформная глиобластома, анапластическая астроцитома, позволяя добиваться пятилетней выживаемости в 20-60 % случаев по сравнению с 3-5 % при других современных вариантах лечения. Начаты успешные клинические исследования по использованию НЗТ для лечения множественных метастазов в печень, которые до настоящего времени остаются практически инкурабельными.

Как показывает анализ материалов 12-й Международной конференции по нейтронозахватной терапии (октябрь 2006 г.), это направление развивается более чем в 200 лабораториях, 30 научных центров мира. Расширяется спектр показаний для такой терапии, совершенствуется техника формирования эпитепловых нейтронных пучков, продолжается интенсивный синтез и отбор новых препаратов, имеющих высокое накопление в опухоли. В качестве источников нейтронов используются ядерные реакторы, циклотроны с нейтронно-образующими мишенями, линейные ускорители, изотопные источники.

В России имеются научные заделы в реализации медицинской технологии НЗТ. В МРНЦ РАМН первоначально исследования по использованию нейтрон-захватного потенцирования терапии быстрыми нейтронами у больных с рецидивами и поверхностными метастазами меланомы проводились на реакторе БР-10. В настоящее время проведение нейтронной и нейтрон-захватной терапии планируется на проектируемом медицинском блоке на реакторе ВВРц филиала НИФХИ им. Карпова (г. Обнинск).

На реакторе в МИФИ в течение нескольких лет функционирует облучательный комплекс, на котором промоделирована НЗТ в экспериментальных условиях на собаках со спонтанными опухолями. Показана принципиальная возможность формирования эпитепловых нейтронных пучков для НЗТ на исследовательских реакторах РНЦ «Курчатовский институт», Обнинского филиала НИФХИ им. Карпова, на реакторах в Гатчине и Томске.

В МРНЦ РАМН накоплен также уникальный опыт физико-дозиметрических, радиобиологических и клинических исследований с различными источниками нейтронного излучения – ядерными реакторами, ускорителями, генераторами и радионуклидными источниками с калифорнием-252.

В перспективе для медицинских технологий НЗТ могут быть адаптированы ядерные реакторы в нескольких российских научных центрах - Москва, Санкт-Петербург, Димитровград, Обнинск, Томск, Снежинск.

Так, например, в РНЦ «Курчатовский институт» на протяжении нескольких лет проводятся исследования по НЗТ с использованием¹⁰В-содержащих соединений (¹⁰В-НЗТ).

Цель исследований – разработка методической базы для реализации ¹⁰В-НЗТ на реакторе ИР-8. ¹⁰В-НЗТ – уникальная возможность лечения наиболее сложных форм и тяжелых стадий онкологических заболеваний. Одно из основных преимуществ ¹⁰В-НЗТ заключается в том, что сублетальные и потенциально летальные повреждения ДНК не репарируются благодаря высокой вероятности повреждения или разрыва обеих спиралей ДНК. Поэтому ¹⁰В-НЗТ представляет собой нанотехнологию лечения онкологических заболеваний. Кроме того, в случае селективного накопления ¹⁰В в опухолевых тканях может быть достигнут избирательный эффект на клеточном уровне. ¹⁰В-НЗТ позволяет обойти главные ограничения радиационной терапии – радиорезистентность опухолевых клеток и недостаточную толерантность здоровых тканей. Благодаря указанным возможностям ¹⁰В-НЗТ используется для лечения опухолей мозга и опухолей значительных объемов.

В результате проведенного цикла исследований:

разработан метод формирования пучков тепловых и промежуточных нейтронов требуемого спектрального состава и интенсивности с использованием водород содержащего рассеивателя в касательном канале у активной зоны реактора. Полученные экспериментальные результаты показали возможность получения пучка промежуточных нейтронов плотностью 10⁹ см^-2 с^-1 при мощности реактора 8 МВт, достаточную для реализации ¹⁰В-НЗТ;
разработаны методы формирования сфокусированных пучков тепловых нейтронов достаточной интенсивности для реализации инвазивной ¹⁰В-НЗТ (сведением пучка нейтронов внутрь организма пациента через естественные и искусственные полости) с использованием конических систем прямолинейных моно капилляров;
разработаны методы оперативной дистанционной дозиметрии нейтронов по мгновенному фотонному излучению, возникающему при взаимодействии нейтронов с облучаемых объектом, позволяющие измерять поглощенную дозу нейтронов в биологической ткани с целенаправленно измененным составом;
разработаны экспрессные методы контроля интенсивности и спектрального состава формируемых пучков нейтронов;
разработаны методы и средства массового нейтронно-радиационного анализа для исследования фармакокинетики разрабатываемых ¹⁰В-содержащих препаратов.

Накопленные мировые данные клинического применения НЗТ позволяют считать данную технологию очень перспективным направлением лечения мультиформных глиобластом, анапластических астроцитом и меланом, других новообразований.

Основной вывод о перспективах развития в России нейтронной терапии можно сформулировать следующим образом.

По экономическим и медико-техническим показателям адаптация исследовательских ядерных реакторов для нейтронной и НЗТ для России наиболее приемлемый путь, чем приобретение или создание специализированных медицинских циклотронов и ускорителей.

Следует отметить, что применение нейтронов для лучевой терапии не заменяет и не исключает другие медицинские технологии лечения рака – хирургию, химиотерапию, рентгеновское, протонное, гамма- и электронное облучение, радионуклиды, а только дополняет их в борьбе с раковыми заболеваниями.

Учитывая все эти факторы, можно считать целесообразным создание в России 10-15 центров нейтронной терапии, 2-3 центров нейтрон-захватной терапии. Важно также, чтобы эти центры были расположены на базе уже существующих крупных научных и клинических радиологических или онкологических центров.

Blog

Статус и перспективы развития ядерой медицины и лучевой терапии в россии на фоне мировых тенденций (аналитическая справка) москва