RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2022

 / 

Август

←  →

Приборы и методы исследований


Ускорительный источник нейтронов для бор-нейтронозахватной терапии

 а,  б, в,  а, г,  а,  а,  а,  в,  а, г,  а, г,  а, г,  в,  а,  а,  а,  а, в,  а, г,  а, г,  а,  а,  а
а Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, просп. акад. Лаврентьева 11, Новосибирск, 630090, Российская Федерация
б TAE Life Sciences, 19631 Pauling, Foothill Ranch, CA, 92610, USA
в TAE Technologies, 19631 Pauling, Foothill Ranch, CA, 92610, USA
г Новосибирский государственный университет, Академгородок, ул. Пирогова 2, Новосибирск, 630090, Российская Федерация

Для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) онкологических заболеваний разработан ускорительный источник нейтронов. Генерация нейтронов в нём осуществляется при взаимодействии протонного пучка, ускоренного в электростатическом ускорителе-тандеме, с литиевой мишенью. Источник обеспечивает генерацию нейтронного потока, оптимального для проведения терапии, и обладает рядом уникальных практических характеристик для использования в клинических условиях. В частности, отличительными особенностями используемого ускорителя-тандема являются компактная конструкция (в которой не применяются ускорительные трубки), надёжность, простота и гибкость в эксплуатации, а также относительно невысокая стоимость. Представлен подробный обзор результатов, полученных в экспериментах с прототипом нейтронного источника. Обсуждаются предварительные результаты тестирования первого специализированного нейтронного источника, предназначенного для клинических испытаний БНЗТ.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.02.038940
Ключевые слова: ускорительный источник нейтронов, электростатический ускоритель, бор-нейтронозахватная терапия, источник отрицательных ионов водорода
PACS: 29.20.−c, 29.25.Dz, 87.19.xj, 87.53.−j, 87.55.−x (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.02.038940
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/8/d/
001099034300004
2-s2.0-85180477016
Цитата: Иванов А А, Смирнов А Н, Таскаев С Ю, Баянов Б Ф, Бельченко Ю И, Давыденко В И, Дунаевский А, Емелев И С, Касатов Д А, Макаров А Н, Микенс М, Куксанов Н К, Попов С С, Санин А Л, Сорокин И Н, Сычёва Т В, Щудло И М, Воробьев Д С, Черепков В Г, Фадеев С Н "Ускорительный источник нейтронов для бор-нейтронозахватной терапии" УФН 192 893–912 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 марта 2021, доработана: 7 апреля 2021, 8 апреля 2021

English citation: Ivanov A A, Smirnov A N, Taskaev S Yu, Bayanov B F, Belchenko Yu I, Davydenko V I, Dunaevsky A, Emelev I S, Kasatov D A, Makarov A N, Meekins M, Kuksanov N K, Popov S S, Salimov R A, Sanin A L, Sorokin I N, Sycheva T V, Shudlo I M, Vorob’ev D S, Cherepkov V G, Fadeev S N “Accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy” Phys. Usp. 65 834–851 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.02.038940

Список литературы (127) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (6)

  1. Barth R F et al Clinic. Cancer Res. 11 3987 (2005)
  2. Moss R L Appl. Radiat. Isot. 88 2 (2014)
  3. Sauerwein W A G et al (Eds) Neutron Capture Therapy. Principles and Applications (Heidelberg: Springer, 2012)
  4. Farr L E et al Am. J. Roeng. Ther. Nucl. Med. 71 279 (1954)
  5. Goldwin J T Cancer 8 601 (1955)
  6. Slatkin D N Brain 114 1609 (1991)
  7. Hawthorne M F, Shelly K, Wiersema R J (Eds) Frontiers in Neutron Capture Therapy Vol. 1 (New York: Springer-Verlag, 2001)
  8. Soloway A H, Hatanaka H, Davis M A J. Med. Chem. 10 714 (1967)
  9. Hatanaka H Basic Life Sci. 54 15 (1990)
  10. Mishima Y et al Basic Life Sci. 50 251 (1989)
  11. Granada A D et al Neurosurgery 44 1182 (1999)
  12. Busse P M et al J Neurooncol. 62 111 (2003)
  13. Sauerwein W, Zurlo A Eur. J. Cancer 38 (Suppl. 4) 31 (2002)
  14. Joensuu H et al J. Neurooncol. 62 123 (2003)
  15. Capala J et al J. Neurooncol. 62 135 (2003)
  16. Dbaly V et al Ces a slov Neurol. Neurochir. 66-69 60 (2002)
  17. Nakagawa Y et al J. Neurooncol. 62 87 (2003)
  18. González S J et al Appl. Radiat. Isot. 61 1101 (2004)
  19. Kato I et al Appl. Radiat. Isot. 61 1069 (2004)
  20. Kankaanranta L et al Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. (1) E67 (2012)
  21. Tamura Y et al J. Neurosurg. 105 898 (2006)
  22. Suzuki M et al Radiotherapy Oncol. 88 (2) 192 (2008)
  23. Suzuki M et al Jpn. J. Clin. Oncol. 37 376 (2007)
  24. Blue T, Yanch J J. Neurooncol. 62 19 (2003)
  25. Kreiner A J et al Rep. Pract. Oncol. Radiotherapy 21 2 (2016)
  26. Tanaka H et al Appl. Radiat. Isot. 67 S258 (2009)
  27. Tanaka H et al Proc. of the 14th Intern. Congress on Neutron Capture Therapy, 14ICNCT, Buenos Aires, Argentina, 25-29 October 2010 p. 447
  28. Beynon T Research and Development in Neutron Capture Therapy (Eds M W Sauerwein, R Moss, A Wittig) (Bologna: Monduzzi Editore, Intern. Proc. Division, 2002) p. 225
  29. Wangler T "Conceptual design of an RFQ accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy" LAUR89-912 (Los Alamos: Los Alamos National Laboratory, 1989); Wangler T Particle Accelerator Conf., Chicago, IL, March 20-23, 1989 p. 678
  30. McMichael G E, Yule T J, Zhou X-L Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 99 847 (1995)
  31. Kreiner A J et al Proc. of the 8th Intern. Topical Meeting on Nuclear Applications and Utilization of Accelerators, Pocatello, Idaho, 2007 p. 373
  32. Kreiner A J et al Appl. Radiat. Isot. 67 S266 (2009)
  33. Smick T et al Book of Abstracts of the 16th Intern. Congress on Neutron Capture Therapy, Finland, Helsinki, 2014 p. 138
  34. Tsuchida K et al Book of Abstracts of the 16th Intern. Congress on Neutron Capture Therapy, Finland, Helsinki, 2014 p. 206
  35. Forton E et al Appl. Radiat. Isot. 67 S262 (2009)
  36. Bayanov B F et al Nucl. Instrum. Method. Phys. Res. A 413 397 (1998)
  37. Димов Г И и др Атомная энергия 94 155 (2003); Dimov G I et al Atom. Energy 94 116 (2003)
  38. Miyatake S et al J. Neurooncol. 149 1 (2020)
  39. Hirose K et al Int. J. Rad. Onc. Biol. Phys. 105 E374 (2019)
  40. Barth R F, Mi P, Yang W Cancer Commun. 38 35 (2018)
  41. Crossley E L et al Mini Rev. Medic. Chem. 7 303 (2007)
  42. Lesnikowski Z J et al Bioorg. Medic. Chem. 13 4168 (2005)
  43. Ahrens V M et al Chem. Med. Chem. 10 164 (2015)
  44. Yang W et al Clinic. Cancer Res. 14 883 (2008)
  45. Kueffer P J et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110 6512 (2013)
  46. Yinghuai Z et al Curr. Chem. Biol. 1 141 (2007)
  47. Mi P et al J. Control. Release 254 1 (2017)
  48. Sivaev I B et al Eur. J. Inorg. Chem. 11 1433 (2009)
  49. Davydenko V I et al AIP Conf. Proc. 763 332 (2005)
  50. Алейник В И и др ПТЭ (5) 5 (2013)
  51. Belchenko Yu I, Grigoryev E V Rev. Sci. Instrum. 73 939 (2002)
  52. Belchenko Yu I, Savkin V Y Rev. Sci. Instrum. 75 1704 (2004)
  53. Belchenko Yu I et al Rev. Sci. Instrum. 79 02A521 (2008)
  54. Бельченко Ю И и др УФН 188 595 (2018); Belchenko Yu I et al Phys. Usp. 61 531 (2018)
  55. Belchenko Yu I et al AIP Conf. Proc. 2011 050021 (2018)
  56. Sanin A L et al AIP Conf. Proc. 2052 050012 (2018)
  57. Bykov T et al AIP Conf. Proc. 2052 050013 (2018)
  58. Belchenko Yu I et al Rev. Sci. Instrum. 77 03A527 (2006)
  59. Belchenko Yu I, Sanin A L, Ivanov A A AIP Conf. Proc. 1097 214 (2009)
  60. Belchenko Yu I et al AIP Conf. Proc. 1515 448 (2013)
  61. Belchenko Yu I et al Rev. Sci. Instrum. 85 02B108 (2014)
  62. Barnet C et al "Atomic data for controlled fusion research" ORNL-5206 (Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory, 1977)
  63. Алейник В И и др Науч. вестн. Новосибирского гос. технического ун-та 50 (1) 83 (2013)
  64. Jacob S A W, Suter M, Synal H-A Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 172 235 (2000)
  65. Егорова В А и др "Математическая модель взаимодействия протонов с веществом" Препринт № 138 (М.: Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша, 2017)
  66. Баянов Б Ф, Белов В П, Таскаев С Ю "Нейтроногенерирующая мишень ускорительного источника нейтронов для нейтронозахватной терапии" Препринт № 2005-4 (Новосибирск: Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, 2005)
  67. Bayanov B Appl. Radiat. Isot. 61 817 (2004)
  68. Баянов Б Ф, Журов Е В, Таскаев С Ю ПТЭ (1) 160 (2008); Bayanov B F, Zhurov E V, Taskaev S Yu Instrum. Exp. Tech. 51 147 (2008)
  69. Kasatov D JINST 15 P10006 (2020)
  70. Баянов Б Ф и др ПТЭ (3) 119 (2008); Bayanov B F et al Instrum. Exp. Tech. 51 438 (2008)
  71. Kasatov D et al Appl. Radiat. Isot. 106 38 (2015)
  72. Bykov T et al Appl. Radiat. Isot. 175 109821 (2021)
  73. Касатов Д А "Исследование материалов нейтроногенерирующей мишени для бор-нейтронозахватной терапии" Дисс. ... канд. физ.-мат. наук (Новосибирск: Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, 2021)
  74. Batrutdinov A et al Metals 7 (12) 558 (2017)
  75. Akhmetov T D et al Rev. Sci. Instrum. 77 03C106 (2006)
  76. Barker P H et al Metrologia 39 371 (2002)
  77. Biesiot W, Smith Ph B Phys. Rev. C 24 2443 (1981)
  78. Vartsky D et al Nucl. Phys. A 505 328 (1989)
  79. Бурдаков А В и др ПТЭ (4) 70 (2017); Burdakov A V et al Instrum. Exp. Tech. 60 522 (2017)
  80. Кузнецов А С и др Письма в ЖТФ 35 (8) 1 (2009); Kuznetsov A S et al Tech. Phys. Lett. 35 346 (2009)
  81. Алейник В И ПТЭ (5) 5 (2013); Aleinik V I et al Instrum. Exp. Tech. 56 497 (2013)
  82. Bykov T et al 6th Intern. Symp. on Negative Ions, Beams and Sources, NIBS'18, September 3-7, 2018, Novosibirsk, Russia
  83. Taskaev S Yu et al Proc. of the 9th Intern. Particle Accelerator Conf., Vancouver, Canada, MOPML062, 2018
  84. Aleynik V et al Appl. Radiat. Isot. 69 1639 (2011)
  85. Сорокин И Н "Высоковольтная прочность ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией" Дисс. ... канд. тех. наук (Новосибирск: Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, 2014)
  86. Сорокин И Н, Таскаев С Ю ПТЭ (4) 5 (2014); Sorokin I N, Taskaev S Yu Instrum. Exp. Tech. 57 377 (2014)
  87. Быков Т А и др ПТЭ (5) 90 (2018); Bykov T A et al Instrum. Exp. Techn. 61 713 (2018)
  88. Иванов А А и др Письма в ЖТФ 42 (12) 1 (2016); Ivanov A A et al Tech. Phys. Lett. 42 608 (2016)
  89. Касатов Д А и др Письма в ЭЧАЯ 13 543 (2016); Kasatov D A Phys. Part. Nuclei Lett. 13 954 (2016)
  90. Hasselkamp D et al Nucl. Instrum. Meth. 180 349 (1981)
  91. Sternglass E J Phys. Rev. 108 1 (1957)
  92. Брусиловский Б А Кинетическая ионно-электронная эмиссия (М.: Энергоатомиздат, 1990)
  93. Ivanov A A et al JINST 04018 (2016)
  94. Кузнецов А С и др "Первые эксперименты по регистрации нейтронов на ускорительном источнике для бор-нейтронозахватной терапии" Препринт ИЯФ 2008-27 (Новосибирск: Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, 2008)
  95. Kasatov D et al J. Instrum. 9 P12016 (2014)
  96. Taskaev S Yu et al Proc. of the 9th Intern. Particle Accelerator Conf., Canada, Vancouver, 2018, MOPML063
  97. Batrutdinov A et al Metals 7 (12) 558 (2017)
  98. Заиди Л и др ЯФ 80 63 (2017); Zaidi L et al Phys. Atom. Nucl. 80 60 (2017)
  99. Zaidi L et al Appl. Radiat. Isot. 139 316 (2018)
  100. Баянов Б Ф и др ПТЭ (6) 117 (2010); Bayanov B F et al Instrum. Exp. Tech. 53 883 (2010)
  101. Алейник В И и др ПТЭ (4) 9 (2014); Aleinik V I et al Instrum. Exp. Tech. 57 381 (2014)
  102. Porosev V, Savinov G JINST 14 P06003 (2019)
  103. Bykov T et al JINST 14 P12002 (2019)
  104. Gubanova N et al Book of Abstracts of the 16th Intern. Congress on Neutron Capture Therapy, Finland, Helsinki, 2014 p. 205
  105. Таскаев С Ю, Каныгин В В Бор-нейтронозахватная терапия (Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2016)
  106. Каныгин В В и др J. Siberian Med. Sci. (5c) 5 (2016)
  107. Яруллина А И и др Тихоокеанский медицинский журн. (4) 6 (2015)
  108. Shoshin A et al IEEE Trans. Plasma Sci. 48 1474 (2020)
  109. Massironi A (CMS Collab.) "Precision electromagnetic calorimetry at the energy frontier: CMS ECAL at LHC Run 2" arXiv:1510.02745
  110. Zhang Z JINST 13 C04013 (2018)
  111. Касатов Д А и др ПТЭ (5) 5 (2020); Kasatov D A et al Instrum. Exp. Tech. 63 611 (2020)
  112. Kuznetsov A S et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 606 3 (2009)
  113. Rostoker N, Qerushi A, Binderbauer M J. Fusion Energy 22 83 (2003)
  114. Farrell J et al 7th Intern. Workshop on Positron and Positronium Chemistry, Knoxville, USA, 2002 p. 47
  115. Sorokin I N, Taskaev S Yu Appl. Radiat. Isot. 106 101 (2015)
  116. Таскаев C Ю, Каныгин В В "Система формирования пучка нейтронов" Патент РФ № 2540124 от 16.12.2014 (2014)
  117. Aleynik V et al Appl. Radiat. Isot. 88 177 (2014)
  118. Таскаев С Ю "Способ получения пучка эпитепловых нейтронов" Патент РФ № 2722965 от 05.06.2020 (2020)
  119. Lee C L, Zhou X-L Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 152 1 (1999)
  120. Домаров Е В и др ПТЭ (1) 77 (2017); Domarov E V et al Instrum. Exp. Tech. 60 70 (2017)
  121. Popov S S et al Rev. Sci. Instrum. 91 013311 (2020)
  122. Fraser J S IEEE Trans. Nucl. Sci. 28 2137 (1981)
  123. Chamberlin D D, Hollabaugh J S, Stump C J IEEE Trans. Nucl. Sci. 30 2201 (1983)
  124. Pasqualotto R et al Fusion Eng. Des. 88 1253 (2013)
  125. Delogu R S et al IEEE Trans. Plasma Sci. 42 1802 (2014)
  126. Деревянкин Г Е и др "Ионно-оптический тракт 2,5 МэВ 10 мА ускорителя-тандема" Препринт ИЯФ 2002-24 (Новосибирск: Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, 2002)
  127. Tiunov M A, Kuznetsov G I, Batazova M A AIP Conf. Proc. 572 155 (2001)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение