Актуальные типы лучевой терапии
|
|
Скачать 0.76 Mb.
|
|
^
Первые результаты предклинических испытаний метода нейтрон-захватной терапии на крупных лабораторных животных [33] представлены в Московском инженерно-физическом институте при сотрудничестве со специалистами Государственного научного центра - Института биофизики (ГНЦ - ИБФ) и Российского Онкологического Научного Центра имени Н.Н. Блохина РАМН (РОНЦ РАМН). Наиболее короткий путь внедрения новой технологии лечения злокачественных опухолей, основанной на методе нейтрон-захватной терапии, - это лучевая терапия злокачественной меланомы, от которой ежегодно в России умирает свыше двух тысяч больных, причем заболеваемость меланомой постоянно возрастает, а также саркомы и опухоли головного мозга [6]. В ходе работ была создана облучательная база на ядерном реакторе с биологической защитой и специальной подвижной системой, обеспечивающей фиксацию детекторов излучений, фантомов и лабораторных животных. [38] Разработана также компьютерная методика расчета распределений доз излучений в опухоли и вне ее, что позволяет планировать и оптимизировать эксперименты по нейтрон-захватной терапии. Исследованы механизмы формирования доз вторичного излучения в опухоли, содержащей гадолиний и/или бор, при облучении ее пучком тепловых нейтронов. В результате этих исследований впервые было показано, что при наличии гадолиния в опухоли основная доза вторичного излучения формируется за счет электронов конверсии и Оже-электронов. Это заключение имеет фундаментальное значение и открывает новые перспективы в использовании гадолинийсодержащих препаратов не только в нейтрон-захватной, но и в рентгенотерапии злокачественных опухолей. [25] Надежность разработанных расчетных программ, основанных на методе Монте-Карло, подтверждена удовлетворительным согласием результатов измерений доз нейтронов, первичного и вторичного гамма-излучения в фантомах с моделью опухоли с гадолинием и без него с аналогичными расчетными значениями. Получен ряд новых бор-, гадолиний- и бор-гадолинийсодержащих соединений, перспективных для использования в нейтрон-захватной терапии, и проведены их первичные биологические исследования, в том числе изучена фармакокинетика при различных путях введения в организм. Так, разработанный новый гадолинийсодержащий препарат на основе гадопентата (дипентаст) медленнее выводится по сравнению с зарубежными аналогами. Разработан также новый способ получения борфенилаланина – наиболее эффективного из известных нейтрон-захватных агентов. На экспериментальном канале реактора проведена оценка терапевтической эффективности отобранных нейтрон-захватных агентов. Для проведения экспериментов был сконструирован специальный стенд для облучения животных в нише канала реактора. В результате была показана высокая (80%) терапевтическая эффективность отобранных нейтрон-захватных агентов, содержащих атомы гадолиния. Резорбция опухоли подтверждена гистологическими исследованиями. [35] Второй этап работ включает в себя реконструкцию канала реактора ИРТ МИФИ в целях создания канала для проведения клинических исследований разработанной технологии нейтрон-захватной терапии [21], то есть создание Центра нейтрон-захватной терапии. Выбрано стратегическое направление исследований, которое в кратчайшие сроки позволит вывести новую радиационную технологию на практическое применение, то есть на лечение злокачественных опухолей с учетом отечественных условий и возможностей. Самый короткий путь – это лечение злокачественной меланомы с одновременным продолжением работ по нейтрон-захватной терапии опухолей головного мозга. ^ В данной работе критерии оценки перспективы создания центра нейтрон-захватной терапии в России основываются на мировом опыте организации центров ядерных медицинских технологий, анализируется соответствие требованиям в таких аспектах создания центра БНЗТ, как физическая область, химическая, медицинская, вопрос обучения персонала, административная стратегия, нормативная и финансовая области. Обозначаются имеющиеся проблемы в этих областях и предлагаются пути их решения с целью создания центра НЗТ и обеспечения устойчивой и эффективной жизнедеятельности центра. ^ Целью текущего проекта в Атомном центре МИФИ «Создание облучательной базы для клинических исследований нейтрон-захватной терапии на ядерном реакторе ИРТ МИФИ с использованием пучка эпитепловых и тепловых нейтронов» является создание облучательной базы на ядерном реакторе ИРТ МИФИ для клинической реализации технологии нейтрон-захватной терапии злокачественных опухолей и апробация созданной базы в рамках предклинических исследований. Техническая сущность разработки заключается в реконструкции тепловой колонны горизонтального канала ГЭК-1 ядерного реактора ИРТ МИФИ таким образом, чтобы обеспечить на выходе пучка заданные характеристики пучка нейтронов. Реконструкция тепловой колонны реактора ИРТ МИФИ для получения пучка эпитепловых и тепловых нейтронов включает: 1. Разработка общих требований к облучательной базе НЗТ на реакторе ИРТ МИФИ с использованием эпитепловых и тепловых нейтронов. 2. Проведение расчетных исследований с целью определения состава и геометрии зоны формирования пучка эпитепловых и тепловых нейтронов и системы коллимации для реконструкции тепловой колонны реактора ИРТ МИФИ. 3. Разработка технической документации на реконструкцию тепловой колонны и шиберного устройства. 4. Изготовление шиберного устройства и коллиматора пучка нейтронов. 5. Демонтаж тепловой колонны и монтаж нового оборудования. 6. Измерение характеристик излучений в свободном пучке нейтронов реконструированного канала. 7.Проведение экспериментальных и расчетных исследований распределений плотности потока тепловых нейтронов и доз излучения на реконструированном канале реактора. Основная задача Проекта заключается в получении на реакторе ИРТ МИФИ пучка эпитепловых и тепловых нейтронов с целью использования его для НЗТ опухолей, залегающих на различных глубинах тела пациента. Технический подход и методология решения этой задачи связаны с реконструкцией тепловой колонны реактора, через которую проходит канал ГЭК-1 (см. рис.4). В основе реализации задачи реконструкции тепловой колонны заложены следующие технические решения:
  Рис. 4. Схема каналов проектируемой базы НЗТ на реакторе ИРТ МИФИ и зона проектирования На созданном пучке эпитепловых и тепловых нейтронов канала ГЭК-1 реактора ИРТ МИФИ предполагается провести измерения характеристик излучений нейтронов в свободном пучке реконструированного канала реактора, а также оценка пространственного распределения тепловых нейтронов и компонентов дозы в фантоме. На основе полномасштабных расчетных исследований модели реактора ИРТ МИФИ в реальной трехмерной геометрии методом Монте-Карло по программам TORT и MCNP-4 выбран оптимальный вариант реконструкции тепловой колонны реактора и создание на ее основе медицинского канала для НЗТ. Показано, что для достижения требований по мощности дозы от быстрых нейтронов и фотонного излучения необходимо смещение оси пучка от центра активной зоны. На основе оптимизационных расчетов определена геометрия и состав зоны формирования пучка нейтронов и расположение специальных фильтров для снижения потока гамма квантов, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к терапевтическому пучку. [37] Разработанная схема медицинского канала НЗТ на ядерном реакторе ИРТ МИФИ (см. рис. 5) представляет собой конструкцию, установленную в нишу тепловой колонны вместе с шиберными устройствами, которые обеспечивают допустимый уровень ионизирующего излучения в помещении физического зала реактора.  Рис. 5. Схема медицинского канала НЗТ на ядерном реакторе ИРТ МИФИ Транспортировку нейтронного пучка к пациенту, а также надежное и безопасное его перекрытие обеспечивает шибер, представляющий собой поворотный диск с отверстием – нейтроноводом. Шибер размещен в стальном ступенчатом корпусе, имеющем колеса и установленном на рельсовый путь в стационарной защите. По результатам расчетных исследований сделан вывод, что замена части графита в тепловой колонне реактора на алюминиевый блок формирователя спектра тепловых и эпитепловых нейтронов не влияет на распределение полей нейтронов в активной зоне реактора и внутри водяного бассейна. Таким образом, реконструкция тепловой колонны не приводит к изменению ядерно-физических характеристик реактора ИРТ МИФИ. Результаты расчета температурных полей показывают, что тепло эффективно отводится в воду бассейна реактора. Температура в элементах зоны формирования пучка не превышает величины 300°С. Разработана техническая документация на реконструкцию канала. Разработана технология демонтажа и монтажа материалов и конструкций медицинского канала в тепловой колонне реактора ИРТ МИФИ. [37] Следует отметить, что при выборе альтернативных вариантов конструкции канала было отдано предпочтение техническим решениям, которые максимально снижают долю быстрых нейтронов в пучке, что приводит к некоторому завышению значений мощности дозы фотонов на выходе из канала. Но, как показывают вариантные расчеты, величину мощности дозы фотонов можно несколько уменьшить с помощью установки в канале различных фильтров, но за счет некоторого уменьшения потока тепловых нейтронов. Оптимальное соотношение характеристик пучка будет выбираться экспериментально после монтажа основных элементов конструкции. ^ Специалисты Российского Онкологического Научного Центра им. Н.Н. Блохина обеспечивают следование общим онкологическим концепциям, критериям отбора пациентов, обеспечивают должную подготовку больного к облучению, выполнение других методов лечения злокачественных опухолей в сочетании с НЗТ – иммунотерапия, адъювантная терапия, ведут наблюдение за больным, обеспечивают должный уход за пациентом. Следует отметить проблему поиска пациентов в связи со специфическими критериями отбора пациентов для нейтрон-захватной терапии. Должна быть создана высококвалифицированная радиотерапевтическая группа для обсуждения и согласования плана лечения методом БНЗТ каждого пациента. На этапе предклинических исследований специалистами Института Биофизики была произведена оценка эффективности использования лекарственных средств для лечения злокачественных новообразований скелета по следующим направлениям:
Выбор нейтрон-захватного агента определялся с учетом известных в настоящее время механизмов процессов малигнизации, протекающих при распространении злокачественного роста в тканях скелета. Особенностью роста таких злокачественных опухолей является образование клеток в межклеточном пространстве и проникновение малигнизированных клеток в костный массив. По этой причине использование в качестве нейтрон-захватных агентов межклеточных препаратов является вполне оправданным. Далее, в результате захвата теплового нейтрона ядром гадолиния выделяется высокоэнергетическое гамма-излучение, наряду с электронами конверсии, Оже электронами и характеристическим рентгеновским излучением. Образующееся вторичное излучение способно поразить опухолевые клетки в патологическом очаге, а также, благодаря высокой проникающей способности гамма-излучения, подавить раковые клетки, диффундирующие в том числе и в костную ткань. Эта особенность препаратов гадолиния позволяет надеяться на эффективность нейтрон-захватной терапии, реализуемой как в сочетании с обработкой выделенного хирургически фрагмента кости с патологическим очагом, так и в чистом виде, когда опухоль будет облучаться in vivo. По этим соображениям в качестве нейтрон-захватного агента был выбран гадолиниевый препарат Дипентаст. Экспериментально было показано, что наложение жгута выше и ниже облучаемой мишени, для замедления элиминации препарата после интратуморального его введения в организм не влияет на физиологическое состояние конечности при наложении жгутов на срок не более 90 мин. В качестве антиметастатического средства в качестве адъювантной терапии был выбран отечественный препарат Ронколейкин, и, при показаниях, применяются некоторые цитостатики. При выборе цитостатика был выбран доксорубицин, поскольку при курсовом применении цисплатина возможны осложнения в виде нейротоксических реакций уже при втором введении препарата. Доксорубицин не вызывает подобных осложнений у собак. Для проведения исследований постоянно нарабатывалось необходимое количество Дипентаста (препарата с гадолинием) по разработанной ранее технологии. [34] Для лечения спонтанной меланомы слизистой оболочки ротовой полости в качестве нейтрон-захватного агента целесообразно использовать 10В-борфенилаланин. [22] Применение препарата борфенилаланина в России затрудняется тем, что этот препарат отсутствует в Реестре лекарственных средств, зарегистрированных в РФ. Для ввоза борфенилаланина в РФ следует руководствоваться Положением о ввозе в Российскую Федерацию и вывозе из нее лекарственных средств и фармацевтических субстанций (в ред. Постановления Правительства РФ от 22.02.2000 N 148). [16] В соответствии с действующим законодательством Российской Федерации все лекарственные средства (субстанции) могут быть разрешены для медицинского применения только после их регистрации в установленном порядке Министерством здравоохранения России, который описывается в Инструкции по порядку организации и проведения экспертизы, клинических испытаний и регистрации зарубежных лекарственных средств и субстанций (действующих веществ) в Российской Федерации. [17] На фоне проблем с получением борфенилаланина следует отметить прогресс гадолиниевой НЗТ. На основе опыта Объединенного Исследовательского центра в Петтене, Нидерланды, с целью снижения любой вероятности неуспеха осуществления метода БНЗТ, необходимо решить следующие существенные задачи, прежде чем рассматривать клиническую обработку пациентов:
^ Сочетанные технологии лечения злокачественных опухолей на основе НЗТ можно разделить на две основные группы:
К первой группе относятся такие локализации опухолей, которые допускают хирургическое вмешательство (мягкие ткани, кожные покровы, отдельные части скелета, основные органы и т.д.). Ко второй группе относятся локализации опухолей, хирургическое удаление которых несовместимо с жизнью. Ключевым вопросом в сочетанных технологиях является выбор препаратов для антиметастатической терапии. ^ Существо сочетанной схемы терапии спонтанных злокачественных опухолей (НЗТ в сочетании с другими методами) состоит в детальном клиническом исследовании объекта, включая рентгенологическое выявление опухолевого очага; премедикация, в том числе и иммунотерапия, процедура НЗТ с препаратами гадолиния, последующая иммунотерапия и химиотерапия цитостатиками (при необходимости). Выработанная схема применима также и для терапии мягкотканых опухолей, в частности, меланомы. [36] Для оценки эффективности выработанной схемы необходимо сравнить ее эффективность относительно лучевой терапии при внешнем облучении, и хирургического вмешательства. В качестве критериев отобраны следующие показатели: величина полной регрессии злокачественных опухолей, продолжительность безрецидивного периода, продолжительность жизни. В 2007 году на ИРТ МИФИ были начаты работы по предклиническому изучению разработанной схемы лечения на собаках со злокачественными новообразованиями. Ранее была успешно вылечена остеосаркома подвздошной кости по реимплантационной схеме с облучением фрагмента кости в реакторе (см. рис. 6, 7). [39]  Рис. 6. Лечение по реимплантационной схеме с облучением фрагмента кости в реакторе  Рис. 7. Облучение фрагмента кости потоком нейтронов на реакторе ^ Исходя из мирового опыта создания центра нейтрон-захватной терапии, предлагается создать программу обучения персонала. Все инструкции и действия, необходимые для выполнения НЗТ, должны быть смоделированы. Особое внимание следует уделить аварийным ситуациям, включая как технические, так и медицинские отказы, такие как: аварийная эвакуация реакторного зала и смоделированный сердечный приступ у пациента. Предлагается осуществить обучение своего персонала за границей в мировых центрах нейтрон-захватной терапии в рамках обмена полученных знаний и опыта выполнения НЗТ. ^ В подчинении руководителя центра НЗТ находятся организационная группа, а также девять исследовательских групп, возглавляемых тремя помощниками руководителя проекта от каждого института-исполнителя. Помощник руководителя центра НЗТ от МИФИ руководит работами по проектированию, реконструкции, дозиметрическими и физическими исследованиями на реакторе, то есть группами проектирования, реконструкции, дозиметрической группой, спектрометрической группой. Помощник руководителя центра НЗТ от ГНЦ Института биофизики руководит химическими, фармакологическими и радиобиологическими исследованиями, то есть группами математического моделирования и получения препаратов. Помощник руководителя центра НЗТ от РОНЦ им. Н.Н.Блохина руководит группой медико-биологических исследований (см. рис. 8). Для управления установкой для БНЗТ, помимо руководителя реактора и руководителя по БНЗТ, могут быть дополнительно введены должности лицензированных инспекторов и должности лицензированных операторов.  Рис.8. Организационная структура центра НЗТ на базе ИРТ МИФИ ^ При создании центра нейтрон-захватной терапии необходимо следовать нижеперечисленным требованиям:
Центр нейтрон-захватной терапии на базе ИРТ МИФИ начинает функционировать с момента проведения первого клинического исследования. Для этого на основе отработанной методики и полученных результатов этапа предклинических исследований метода НЗТ на ИРТ МИФИ Ученым советом на базе Российского Онкологического Научного Центра выносится предложение о клиническом исследовании метода НЗТ, определяется научная обоснованность. Пациенты отбираются согласно специфическим критериям отбора для метода НЗТ. Далее требуется добровольное письменное согласие больного, полученное после детального ознакомления с материалами исследования, а также юридически подтвержденная дееспособность пациентов. Проверяется соответствие техническим и медико-клиническим требованиям, а также санитарным нормам. Собирается Этический совет, который подтверждает начало клинических исследований. 4.4.7. ФинансированиеПри создании центра нейтрон-захватной терапии в России остро стоит проблема его финансирования на каждом из этапов реализации проекта организации центра. Тем не менее, несмотря на дороговизну строительства и развития центра, результат дает возможность сохранения значительных средств здравоохранения за счет более быстрого и эффективного лечения пациентов. На данный момент финансирование осуществляется из Федерального бюджета в соответствии с Программой уникальных установок в рамках поддержки научного потенциала высшей школы, а также Международным научно-техническим центром. На осуществление проекта МНТЦ №1951 «Проведение предклинических исследований по нейтрон-захватной терапии на ядерном реакторе ИРТ МИФИ», реализованного в сроки с мая 2002 г. по конец 2004 г., было выделено $ 410 000,00. Из них на выплаты грантов отчислено $ 259 000,00, на оборудование - $ 32 000,00, на материалы - $ 65 000,00, на прочие расходы (расходы на командировки и пр.) - $ 54 000,00 (см. рис. 9).  Рис. 9. Диаграмма «Структура расходов проекта МНТЦ №1951» На осуществление проекта МНТЦ №3341 «Нейтрон-захватная терапия в МИФИ» (создание пучка на ГЭК-1), рассчитанного на период с 2007 года по июнь 2009 года, выделено $ 595 000,00. Из них на выплаты грантов отчислено $ 400 000,00, на оборудование - $ 97 000,00, на материалы - $ 62 000,00, на прочие расходы (расходы на командировки и пр.) - $ 36 000,00 (см. рис. 10).  Рис. 10. Диаграмма «Структура расходов проекта МНТЦ №3341» Несмотря на заявления о необходимости развития новейших технологий в области ядерной медицины, в частности метода нейтрон-захватной терапии в России, на данный момент государство не выделяет достаточно средств на развитие ядерной медицины, подразумевая, что даже на старые проверенные методы не хватает отведенного бюджета. Соответственно, для нормального и устойчивого функционирования центра необходимо найти дополнительные источники финансирования. Кроме государственных фондов, финансирование может осуществляться через негосударственные фонды, межгосударственные организации (примером служат проекты МНТЦ №№1951 и 3341), международные гранты. В частности, предлагается подать заявку на получение гранта Британской Программы по закрытым ядерным центрам (CNCP), финансируемой Министерством бизнеса, предпринимательства и реформы управления Великобритании. Программа располагает ресурсами для безвозмездной грантовой поддержки проектов, которые должны соответствовать целям программы и удовлетворять следующим критериям: создавать новые стабильные рабочие места, не менее 55% из которых должны быть предназначены для бывших оружейных ядерных специалистов; быть коммерчески перспективными в сферах производства или оказания услуг; предусматривать вклад Программы в пределах 100 тыс. фунтов стерлингов (5 млн рублей). Пока нейтрон-захватная терапия - метод очень дорогой. Создание и производство нового класса препаратов для НЗТ позволит на новом уровне реализовать высокотехнологичные методы для более чем 1500 пациентов в год. Стоимость лечения за рубежом по данной технологии в настоящее время составляет от 50 тыс. долл., при этом 30-50% затрат приходится на препараты - средства адресной доставки нейтронзахватных нуклидов в опухоль. По оценкам специалистов, в нашей стране тот же сеанс будет стоить около 140 тыс. рублей (5 тысяч долларов), а со временем дешевле. Нейтрон-захватная терапия может оказаться единственным приемлемым методом для улучшения качества, сохранения и продления жизни больного. Таким образом, формируется неэластичный спрос на данную услугу, в связи с этим возможно предложить коммерциализацию проекта. Практика коммерческого обслуживания больных, пусть еще не достаточно развитого, показывает, что такие цены могут оказаться приемлемыми. Очевидно, что пациентами специализированного центра могут стать и граждане бывших республик СССР. Для них это будет более удобным и дешевым, чем лечение в Европейских центрах. При оплате лечения самим пациентом и отсутствии у него достаточных средств на лечение предлагается частичная оплата услуг пациентом. Таким образом, предлагается частичная коммерциализация проекта (например, получение препаратов), должны быть решены проблемы хотя бы частичного возмещения средств за счет страховой медицины. Пациентов, которые будут проходить лечение в центре, можно поделить на группы: - бюджетная группа (пациенты, которые самостоятельно не оплачивают лечение); -группа ДМС (пациенты по добровольному медицинскому страхованию); - «платная» группа (пациенты, проходящие лечение за свой счет); - группа прямых договоров с предприятиями (пациенты, проходящие лечение по прямому договору с предприятиями, по гарантийным письмам от предприятий). В результате смета доходов центра будет подразделена на доходы от бюджетного и внебюджетного финансирования, причем бюджетное финансирование должно на 100% покрывать все затраты для оказания медицинской помощи пациентов из бюджетной группы. ^ Специалисты МИФИ, ГНЦ Института Биофизики и Российского Онкологического Научного Центра им. Н.Н. Блохина регулярно участвуют с докладами в международных конгрессах по нейтрон-захватной терапии, которые проводятся каждые два года. Ведущие ученые мировых центров нейтрон-захватной терапии представляют результаты своих исследований. Очевидно, что ценность такого международного конгресса состоит не только в научной программе, но также и в человеческом потенциале, который он в себе несет. Конгресс инвестирует свое время и ресурсы в воодушевление молодых исследователей, в помощь ученым из развивающихся стран, предоставляет информацию по достижениям всего научного сообщества в области нейтрон-захватной терапии. В процессе выполнения научных исследований специалистами МИФИ, РОНЦ им. Н.Н. Блохина, ГНЦ-ИБФ было установлено сотрудничество с Массачусетским технологических институтом - МТИ (США, проф. О.Харлинг), а также с коллегами из Гарвардского университета (США), университетов в Павии (Италия) и Киото (Япония). Таким образом, основываясь на мировом опыте, на удачах и неудачах коллег-ученых, можно выбрать верный путь развития нейтрон-захватной терапии в России. Кроме имеющихся формальных контактов между нашими учеными и учеными мировых центров НЗТ, предлагается расширить круг неформальных контактов. Кроме того, необходимо провести соответствующие работы по осуществлению обучения персонала Российского центра НЗТ за границей, в частности, в рамках обмена опытом среди специалистов, а также обучение студентов по обмену (например, стажировка в Массачусетском технологическом институте). [18] |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям