Специалисты Института ядерной физики СО РАН (ИЯФ СО РАН) реализовали метод мгновенной гамма-спектрометрии на ускорительном источнике нейтронов VITA. Установка создана для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) — одного из самых перспективных методов лечения злокачественных новообразований. Суть метода: в опухоль доставляют и накапливают нерадиоактивный изотоп бор-10, затем облучают её нейтронами. Бор вступает в реакцию, и опухолевые клетки погибают. Чем больше бора — тем эффективнее терапия. Поэтому врачам важно точно знать концентрацию бора в режиме реального времени.

До сих пор это было проблемой. Детекторы, которые пытались ставить близко к пациенту, быстро выходили из строя из-за потока нейтронов. Учёные ИЯФ СО РАН поступили иначе: они поместили гамма-спектрометр на основе сверхчистого германия на расстоянии шести метров от источника — в соседний бункер. Просверлили отверстие в стене, добавили рассеиватели нейтронов, защитили детектор кадмием и свинцом. Сначала проверили метод на пробирках с бором, затем — на животных со спонтанными опухолями.

«В отличие от других методов лучевой терапии, например, гамма-терапии, где используется только гамма-излучение, которое очень давно и легко детектируется, в БНЗТ принято выделять четыре компоненты дозы облучения — борную, азотную, быстрых нейтронов и гамма-излучения, — прокомментировал заведующий сектором ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Таскаев. — Все их нужно регистрировать, чтобы понимать, какую дозу получили опухоль и здоровые органы пациента. Это очень сложная задача, пока нерешенная. Основная доза при проведении терапии — это борная доза. Самым простым и достоверным методом определения борной дозы является мгновенная гамма-спектрометрия. Большая часть энергии ядерной реакции бора с нейтроном, а именно 84%, идет на уничтожение опухоли, а оставшиеся 16% уносится фотоном с энергией 478 кэВ.

Установка VITA создана в ИЯФ СО РАН. Одна работает в институте для исследований, другую поставили в НМИЦ онкологии им. Блохина. Клинические испытания должны начаться там в 2027 году. Результаты опубликованы в журнале Applied Radiation and Isotopes.