بخشی از مقاله
چکیده
درمان به وسیله گیراندازی نوترون توسط بور - - BNCT، یک روش نوین در درمان تومورهای بدخیم است که به طور بالقوه قادر است تعداد زیادی از سلولهای سرطانی و مقدار ناچیزی از سلولهای بافت سالم را از بین ببرد. قابلیّت این روش در ایجاد یک اثر انتخابی براساس توزیع بور باعث میشود که نسبت به روشهای متداول درمانی برای تومورهای تهاجمی و متاستاتیک کبد یک گزینه معتبر باشد. در مطالعه پیشرو، با استفاده از فانتوم محاسباتی ذORNL و کد هستهایMCNP، باریکههای فوق حرارتی نوترون با انرژی 1eV تا 10keV شبیهسازی شدند و با فرض آن که نسبت تمرکز مولکولهای حاوی بور در تومور به بافت سالم 6:1 است، منحنیهای توزیع دوز شامل مؤلفههای دوز شکافت بور، دوز گاما، دوز نوترون حرارتی و دوز نوترون سریع، بهصورت تابعی از عمق تومور در بافت سالم به دست آمدند.
به منظور یافتن مناسبترین انرژی برای درمان تومور در عمقهای2 cm، 4cm و 6cmدرون کبد، از دو معیار ارزیابی استفاده شد: -1نسبت دوز جذب شده تومور به ماکزیمم دوز بافت سالم که بهره درمانی نامیده میشود -2نسبت دوز جذب شده پوست به ماکزیمم دوز بافت سالم. پس از تعیین توزیع دوز باریکههای تک انرژی نوترون، توزیع دوز حاصل از بیم نوترون رآکتور BMRR بازسازی شد. نتایج شبیهسازی ارائه شده، الهامبخش روشی است که امکان ارزیابی کیفیّت واقعی باریکه نوترونهای فوق حرارتی با انرژی معلوم در کبد را میسّر میسازد.
مقدمه
نوتروندرمانی با بور1، یک شکل تجربی پرتودرمانی است که براساس تابش نوترونهای حرارتی به تومورهایی است که با داروی بور غنی شدهاند. باریکه تابشی با جذب بور در تومور دوزی را ایجاد میکند که برای نابودی سلولهای سرطانی بدون آسیب رساندن به سلولهای مجاور به کار میرود . - Barth et al,2005 - اساس درمان به روش گیراندازی نوترون بور شامل دومؤلفه است:
-1 ترکیب بور10 که میتواند در سلولهای تومور کاملاً متمرکز شود -2 بمباران ناحیه مورد نظر توسط نوترونهای با شدّت و انرژی مناسب - . - Vujic and Costes,1997 نوترونهای حرارتی توسط هستههای10B گیراندازی میشوند و 10Bبه 11B که در حالت برانگیخته قرار دارد، تبدیل میشود. هستههای این اتم به مدّت خیلی کوتاهی در حالت بر انگیخته میمانند. سپس 11Bشکافته شده و به ذرّات لیتیوم و آلفا تبدیل میشود و در حدود %94 از موارد، اشعه گاما نیز منتشر میشود.
ذرّات لیتیوم و آلفا باردار هستند و توان توقّف2 بالا و برد کوتاهی از مرتبه ابعاد سلول دارند - کمتراز - 10 m بنابراین انرژی خود را در محدوده سلول سرطانی تخلیه میکنند و واکنش بنیادی نوترون با بور در نزدیکی هسته سلول باعث میشود که احتمال شکسته شدن DNA افزایش یابد که در %95 موارد منجر به مرگ سلولی میشود
امروزه روشهای درمانی مانندجرّاحی، رادیوتراپی، شیمیدرمانی و...توانستهاند برخی از انواع سرطانها را درمان کنند ولی در درمان برخی دیگر از سرطانها ناکام ماندهاند. کبد از شایعترین هدفهای متاستاتیک نسبت به تعدادی از تومورهاوّلیّه مانند سرطان روده بزرگ، سینه، ریه و... است
سرطان و متاستاتیک کبد قابل درمان نیستند و منجر به مرگ شخص میشوند. به ویژه در متاستاتیکهای چند گانه کبد کهجرّاحی غیر ممکن است
در پرتودرمانی مرسوم هم نمیتوان گرهها را بدون آسیب غیرقابل قبول به بافت سالم از بین برد، بنابراین میزان پاسخدهی آنها به روش های متداول درمان مانند پرتودرمانی یا شیمیدرمانی بسیارضعیف است
درمان ایدهآل باید به نحوی باشد که تمام سلولهای سرطانی بدون آسیب به بافتهای سالم، مورد حمله قرار گیرند. باتوجّه به این که در حال حاضر درمان موفّقیّت آمیزی برای بسیاری از تومورهای بدخیم مانند کبد به وجود نیامده است، نوتروندرمانی با بور نسبت به روشهای متداول درمان میتواند دارای برتری باشد. به علاوه قابلیّت این روش در ایجاد یک اثر انتخابی بر اساس توزیع بور باعث میشود که در درمان تومورهای تهاجمی و تومورهای متاستاتیک کبد یک گزینه معتبر باشد. همچنین حداکثر انرژی آزاد شده در سلولهای سرطانی و در عینحال حداقل دوز رسیده به بافتهای سالم مجاور باعث افزایش کسر بقا و بهره درمانی میشود .
با استفاده از شبیهسازی انرژیهای مختلف باریکه نوترون بر حسب عمق تومور، امکان ارزیابی انرژی بهینه نوترون برای درمان فراهم میشود. عمده تمرکز روی کند شدن و توزیع انرژی و مکانی نوترون ها خواهد بود. موردی که پوشش داده نمیشود، نحوه ایجاد این باریکه نوترونی است که یک مقوله دیگری است.
روش نوترون درمانی با بور برایاوّلین بار در پاویا برای درمان کبد جدا شده با 6 تا 14 متاستاز انجام شد
بدین منظور پس از تزریق داروی BPA ،کبد درداخل میدان نوترون حرارتی با شدّت 4 1012 2 قرار گرفتباتوجّه. به موفّقیّت آمیز بودن درمان، با استفاده از این روش بیمار دیگری که دارای یک متاستاز کبد بود، درمان شد
نتایج به دست آمده در حذف متاستاتیکهای کبدی، دیگر گروههای تحقیقاتی را برآن داشت که با استفاده از روش پیوند زدن ارگان، به مطالعات گسترده بپردازند. برای رآکتور TRIGA در پاویا با استفاده از محاسبات MCNP، پیکربندی جدیدی از ستون حرارتی به منظور ایجاد میدان تابشی با یکنواختی بیشتر طرّاحی گردید. دیگر تحقیقات BNCT در پاویا با به کارگیری باریکه فوق حرارتی نوترون برای تومورهای ریه بدون خارج کردن ارگان هدف انجام شد. تحقیقات بالینی زیادی نیز به درمان تومورهای کبد در آرژانتین تخصیص یافت. و در رآکتورRA-3 تأسیساتی برای تابش به ریه و کبد خارج شده ساخته شد
قابلیّت رآکتور ساخته شده، ورود و خروج نمونه ها بدون نیاز به خاموش کردن رآکتور بود. تازه ترین مطالعات بالینی صورت گرفته از طریق BNCT برای سرطان های عود کننده سرو گردن بسیار امیدوار کننده است
مطالعات اخیر ، استفاده از ایزوتوپ S-33 به عنوان یک جایگزین برای B-10 در نوترون درمانی است که برای تومورهای سطحی مانند ملانومای چشم مناسب است - . - Porras,2008 دیگر مطالعات، نشان دهنده تکنیکهای بهینه تابش برای سرطان های عود کننده سینه در BNCT است
باتوجّه به منابع نوترونی موجود، تنها باریکههای حاصل از رآکتورهای هستهای تحقیقاتی، به کار گرفته شدهاند که باتوجّه به عدم امکان تأسیس آنها در بیمارستان، به عنوان یکی ازمحدودیّتهای این روش بر شمرده میشوند. در مطالعات پیشین به تومورها و متاستاتیکهای ریه پرداخته شد - - Krstic,2014 ونتایج حاصل شده صحّت استفاده از روش درمانی BNCT برای تومورها و متاستاتیک های ریه را تأیید میکرد. مطالعهای که اخیراً به آن پرداخته شد، بررسی توزیع دوز برای تومورهای موضعی کبد با استفده از کد شبیهسازی MCNP و فانتوم ORNL بود
مکان تومور با یک مکعب 3×3×3 3 و وکسلهایی با سایز 1 3 انتخاب شد و تومور در هندسه قدامی- خلفی3 و خلفی-قدامی4، تحت تابش قرار گرفت و نمودارهای توزیع دوز عمقی برای نوترونهای حرارتی و فوق حرارتی در دو هندسه AP و PA حاصل شدند. در نهایتبا توجّه به نمودارهای به دست آمده نشان داده شد که نوتروندرمانی با بور روش مناسبی برای درمان تومورهای کبد خواهد بود.
