Реакция Gd(n,γ) как источник ионизирующего излучения для нейтрон-захватной терапии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.16, кандидат физико-математических наук Клыков, Сергей Александрович

• Клыков, Сергей Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Клыков, Сергей Александрович

Список используемых сокращений.

Введение.

Глава 1. Гадолиний в нейтрон-захватной терапии (обзор литературы).

1.1 Нейтрон-захватная терапия: возможности и перспективы. Элементы с высоким сечением захвата тепловых нейтронов для нейтрон-захватной терапии.

1.2 Характеристики реакции радиационного захвата нейтронов на гадолинии.

1.3 Анализ спектральных характеристик излучений, возникающих в результате нейтронного захвата на 157С<1.

1.3.1 Гамма-излучение.

1.3.2 Электроны внутренней конверсии.

1.3.3 Оже-электроны.

1.3.4 Рентгеновское излучение.

1.3.5 Ядро отдачи.

1.4 Спектральные характеристики излучений, возникающих в результате нейтронного захвата на 155в<1.

1.5 Методические подходы к дозиметрии и спектрометрии нейтрон-захватной реакции на гадолинии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Реакция Gd(n,γ) как источник ионизирующего излучения для нейтрон-захватной терапии»

Нейтрон-захватная терапия (НЗТ) и дистанционная нейтронная терапия (ДНТ) являются эффективными методами лечения онкологических заболеваний [1-3]. Дистанционная нейтронная терапия считается высоко эффективным методом, пригодным для лечения опухолей, расположенных близко к поверхности: слюнной железы, околоносовых пазух, мягкотканной саркомы, аденокарциномы предстательной железы, а также неоперабельных больных, рецидивных опухолей. В то же время, некоторые злокачественные новообразования не поддаются эффективному лечению нейтронами.

Нейтрон-захватная терапия злокачественных новообразований является перспективным развивающимся направлением и привлекает все большее внимание разных специалистов. Особенно она актуальна для лечения опухолей головного мозга, для которых любая другая терапия практически неэффективна. Среди элементов пригодных для реализации НЗТ первое место занимает изотоп Однако не всегда его применение оказывается эффективным. Существуют сложности с доставкой в опухоль и удержанием достаточного количества бора. Вместе с тем, в последнее десятилетие усилия ученых были направлены на поиск и практическое применение других элементов с большим сечением захвата тепловых нейтронов. В этом плане исследуется изотоп 157Gd. Его сечение захвата тепловых нейтронов в 64 раза больше, чем у 10В и он был успешно применен в диагностике в качестве контрастного вещества. В настоящее время проводятся многочисленные исследования, направленные на изучение возможности применения гадолиния в качестве нейтрон-захватного нуклида (НЗН).

Впервые гадолиний в качестве элемента для НЗТ был предложен в 1936 году в статье Locher [4], рассматриваемой как первая публикация о НЗТ. Первоначально из-за большого сечения поглощения тепловых нейтронов, большой энергии реакции и, самое главное, малой длины пробега возникающих в реакции частиц, 10В был выделен как наилучший элемент для НЗТ. Все исследования были главным образом направлены на использование этого изотопа [2, 5-17]. Однако, ученые столкнулись со сложностью его накопления и определения концентрации в опухоли. В 1984 году Gd-DTPA, а позже и другие соединения с гадолинием, способные с большим градиентом накапливаться в опухоли, были предложены в качестве контрастного вещества для ЯМР диагностики [18]. В то же время были получены первые положительные результаты применения бор-нейтрон-захватной терапии (БНЗТ) в Японии [2, 9, 19]. Все это, в совокупности с новыми знаниями о ядерных характеристиках гадолиния, возобновило интерес к гадолинию как возможному изотопу для НЗТ.

Первоначально во многих работах рассматривалось только распределение дозы от гамма-излучения, возникающего в результате Gd(n, у) реакции [20-25]. Однако Martin et al. [26, 27] и Laster et al. [28] отметили, что в их экспериментах с клетками эффект от нейтрон-захватной реакции на гадолинии (НЗРГ) был выше, чем ожидался только за счет гамма-излучения гадолиния. В работах [26, 27] был сделан вывод, что это вызвано электронами Оже, авторы [28] объяснили этот эффект действием электронов внутренней конверсии и Оже гадолиния. Однако, для точного объяснения этого явления необходимы данные о распределении доз от всех излучений, возникающих в реакции на гадолинии.

Несмотря на такие достоинства гадолиния, как высокий градиент отношения накопления вещества в опухоли по отношению к здоровой ткани, большое сечение поглощения тепловых нейтронов гадолинием, возможность использования высокоэффективных Оже-электронов гадолиния для разрушения опухолевых клеток, имеется ряд проблем. Самый главный вопрос заключается в воздействии гамма-излучения гадолиния на здоровые ткани, окружающие опухоль. Это излучение уносит большую энергию (суммарная энергия гамма-излучения реакции на ,57Gd - 7,9 МэВ, средняя - 2,8 МэВ), но оно имеет очень большой пробег в биологической ткани, что является причиной облучение здоровых клеток и недостаточно высокой дозы в опухоли. На электроны и рентгеновское излучение приходится малая часть энергии, выделяющейся в Gd(n, у) реакции - порядка 70 кэВ. Однако они могут играть существенную роль в воздействии на опухоль в зависимости от размера опухоли и расположения гадолиния по отношению к ядру клеток.

Актуальность работы

Анализ данных литературы показывает, что в работах по нейтрон-захватной терапии на гадолинии (СёНЗТ) существуют проблемы в определении поглощенной энергии от нейтрон-захватной реакции на гадолинии в ткани человека. Дозиметрическое обоснование и планирование НЗТ требуют точных сведений об интегральной поглощенной энергии и оптимальных условиях воздействия на опухоль. Данные разных авторов по энерговыделению и распределению дозы являются неполными, а зачастую и противоречивыми, что обусловило необходимость исследований по спектрометрии и дозиметрии излучений, возникающих в результате захвата нейтронов гадолинием.

В ряде работ отмечается, что электроны Оже с малой энергией могут иметь более сильное биологическое действие, чем ожидается, исходя из величины поглощенной дозы в ткани. Хотя высокая ОБЭ и большая локальная доза Оже-элекгронов гадолиния открывает новые перспективы для СёНЗТ, необходимо прежде более досконально изучить вопросы формирования дозы от других видов излучения НЗРГ - гамма-кванты, конверсионные электроны, рентгеновское излучение. Неопределенность в этих вопросах, которая, как было отмечено выше, часто встречается в литературе, ставит под вопрос многие достижения в области использования Оже-электронов в СёНЗТ. Объект исследования

Объектом исследования является реакция радиационного захвата нейтронов на гадолинии. Предмет исследования

Предметом исследования является распределение в органическом материале поглощенной энергии от нейтрон-захватной реакции на гадолинии при равномерном распределении гадолиния в изучаемом объекте и от тонкого слоя гадолиния.

Цель работы - проведение ядерно-физических исследований параметров излучения, возникающего в результате НЗРГ, для оценки эффективности применения Сё в НЗТ.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Экспериментально оценен спектр поглощения в органическом материале конверсионных электронов и измерена поглощенная в ткани энергия гамма-излучения от тонкого слоя С&

2. Определена поглощенная энергия в объеме детектора, моделирующего опухоль с равномерным распределением гадолиния, от излучения, возникающего в результате НЗРГ.

3. Рассчитаны распределения поглощенной энергии от нейтронов, электронов и гамма-излучения в фантоме с С<1 при облучении пучком нейтронов.

4. Проведен анализ доступных литературных ядерно-физических данных о нейтрон-захватной реакции на гадолинии.

5. Оптимизированы методы, пригодные для измерения энергии, выделяемой от НЗРГ в объемах, моделирующих опухоль.

6. Определены условия оптимального формирования поглощенной энергии в опухоли и нормальной ткани при предполагаемом применении С<1 в НЗТ.

Методы исследования основаны на последних достижениях в области спектрометрии (сцинтилляционный детектор) и дозиметрии (химический дозиметр Фрикке), а также в расчетах (метод Монте-Карло). Научная новизна работы

В работе впервые предложен и применен в исследованиях химический дозиметр Фрикке с равномерно распределенным гадолинием. Дозиметр позволяет измерять суммарную поглощенную энергию от гамма-излучения, конверсионных электронов, электронов Оже, рентгеновского излучения НЗРГ.

С помощью стильбенового сцинтилляционного детектора впервые оценен спектр поглощения в ткани конверсионных электронов, испускаемых из тонкого слоя гадолиния.

Получены новые данные о вкладе НЗРГ в поглощенную энергию в тканеэквивалентном фантоме, различные для тонкого слоя С<1 и его равномерного распределения в модели опухоли.

Практическая значимость работы

Предложенный метод прямого измерения поглощенной энергии дозиметром Фрикке позволяет оценивать дозу при различных конфигурациях и размерах опухолей в условиях адекватных реальному облучению больных.

С учетом размера пучка нейтронов, его спектра, глубины расположения опухоли в ткани, распределения гадолиния оптимизированы критерии выбора локализации злокачественных новообразований, которые являются наиболее приемлемые для GdH3T.

Полученное распределение поглощенной в ткани энергии от тонкого слоя гадолиния позволяет предсказывать дозу при предполагаемом использовании в НЗТ аппликаторов, капсул или игл из Gd.

Положения, выносимые на защиту:

• Результаты измерения спектра утечки конверсионных электронов из тонкого слоя гадолиния, поглощенных в органическом материале.

• Результаты измерения поглощенной энергии гамма-излучения от тонкого образца гадолиния.

• Метод измерения поглощенной энергии от продуктов реакции Gd(n, у) при равномерно распределенном гадолинии в модели опухоли.

• Оптимальные параметры концентрации гадолиния, плотности потока тепловых нейтронов и размера пучка для GdH3T.

Апробация работы

Результаты работы представлены на следующих научных конференциях:

- Европейский Ядерный Конгресс ENS, ENC'98, World Nuclear Congress, г. Ницца, Франция, 25-28 октября 1998 г.

- Молодежная конференция ЯОР "Будущее России и Ядерные Технологии", г. Обнинск, 28 июня - 2 июля 1999 г.

- 10-я Ежегодная конференция Ядерного общества России "От Первой в Мире АЭС к Энергетики XXI Века", г. Обнинск, 28 июня - 2 июля 1999 г.

- Международный симпозиум Международного экологического университета «Актуальные проблемы дозиметрии», г. Минск, Беларусь, 27-29 октября 1999 г.

- Международный молодежный ядерный конгресс IYNC 2000, г. Братислава, Словакия, 9-14 апреля 2000 г.

- Конкурс научных работ по фундаментальным проблемам радиобиологии, МРНЦ РАМН, г. Обнинск, 24-25 мая 2001 г.

- Международная научно-техническая конференция ЯОР «Исследовательские реакторы: наука и высокие технологии», г. Димитровград, 25-28 июня 2001 г.

- 10-й Международный конгресс по нейтрон-захватной терапии "Research and Development in Neutron Capture Therapy", г. Эссен, Германия, 8-13 сентября 2002 г.

- 14-я Ежегодная конференция Ядерного общества России "Научное обеспечение безопасного использования энергетических ядерных технологий", г. Удомля, 30 июня - 4 июля 2003 г.

Основные материалы диссертации изложены в 10 опубликованных работах.

Содержание работы

В главе 1 представлен обзор и анализ литературных данных, выделены наиболее достоверные с нашей точки зрения спектрометрические характеристики излучения, возникающего в НЗРГ. Эти данные были использованы в собственных исследованиях.

Глава 2 посвящена рассмотрению методов измерений и расчетов, примененных в работе. Описываются подобранные и использованные в исследованиях методы, пригодные для измерений излучений НЗРГ. Приводятся условия и геометрия проведения экспериментов и расчетов. Для проведения экспериментальной части работы были отработаны методики измерения и расчета, пригодные для измерения и моделирования распределения дозы от нейтрон-захватной реакции на гадолинии [164, 168, 169, 174].

В главах 3 и 4 приводятся результаты собственных исследований. Рассмотрены два случая расположения гадолиния - равномерно распределенный в модели опухоли и тонкий слой с большой концентрацией вё. В итоге для обоих случаев получены распределения в ткани дозы от разных видов излучения, возникающих при вёНЗТ. В рамках этого был измерен спектр поглощения в органическом материале конверсионных электронов от тонкого слоя вё и доза в ткани от его гамма-излучения [172]. Была проведена экспериментальная оценка поглощенной дозы в модели опухоли с равномерно распределенным гадолинием при облучении нейтронами. Предварительно был определен пригодный для измерений состав дозиметра [165, 171, 173]. Было выполнено расчетное моделирование распределения дозы по фантому при нейтрон-захватной терапии на гадолинии с использованием пучка быстрых нейтронов реактора [137]. Было исследовано влияние большого сечения поглощения медленных нейтронов гадолинием на формирование дозы в опухоли [170].

Благодарность

Выражаем глубокую благодарность В.А. Дулину (ГНЦ РФ ФЭИ), Ю.А. Кураченко (ОИАТЭ), С.П. Капчигашеву и В.И. Потетня (МРНЦ РАМН) за ценные советы и оказанную помощь в выполнении данной работы.

Заключение диссертации по теме «Физика атомного ядра и элементарных частиц», Клыков, Сергей Александрович

Выводы

1. Предложена новая методика непосредственного измерения поглощенной дозы, создаваемой реакцией нейтронного захвата на гадолинии, на основе химического дозиметра Фрикке с гадолинием для моделирования нейтрон-захватной терапии опухолей. Стандартный раствор дозиметра Фрикке с добавлением хлорида гадолиния оказался наиболее пригодным для экспериментальных исследований.

2. Получены новые данные о спектре поглощения в тканеэквивалентном материале конверсионных электронов тонкого слоя вс! с энергией от 20 до 300 кэВ при облучении его тепловыми нейтронами. Суммарная поглощенная энергия конверсионных электронов от слоя нитрата гадолиния толщиной 1 мг/см была найдена равной 4 кэВ на захват - 9% от их полной энергии, выделяющейся в реакции, при интенсивности 0,05 электрона/захват.

3. С помощью дозиметра Фрикке определена поглощенная энергия от нейтрон-захватной реакции на гадолинии (модель опухоли 1,5 см3, с равномерно распределенным в ней вё), равной 85 кэВ на захваченный нейтрон. Литературные данные и расчетные методики позволили оценить вклад в дозу отдельных компонент излучения нейтрон-захватной реакции на гадолинии: гамма-излучение - 48%, конверсионные электроны - 50%, рентгеновское излучение - 2%.

4. В результате экспериментальных и расчетных исследований показано, что поглощенная в тканеэквивалентном материале доза, обусловленная нейтрон-захватной реакцией в расположенном рядом тонком слое гадолиния, формируется в основном за счет гамма-излучения вс!. Установлено, что доза конверсионных электронов гадолиния на расстоянии от образца более 100 мкм в 10 и более раз меньше дозы гамма-излучения, тогда как вплотную к образцу она приблизительно в 4 раза превосходит дозу гамма-излучения вё. Применение аппликаторов или игл из вс! в нейтрон-захватной терапии менее эффективно по сравнению с равномерным распределением гадолиния в опухоли, где конверсионные электроны гадолиния создают около 50% поглощенной дозы от нейтрон-захватной реакции.

5. Моделирование распределения поглощенной дозы по глубине фантома показало, что захватная реакция на гадолинии замедлившихся нейтронов при равномерном расположении в<1 в злокачественном новообразовании обеспечивает увеличение дозы в опухоли при терапии на пучке быстрых нейтронов приблизительно на 20%. Однако градиент дозы в опухоли и окружающей здоровой ткани не является оптимальным, а невысокое содержание гадолиния в окружающей опухоль ткани 1/10 приводит к снижению терапевтического выигрыша приблизительно в 3 раза.

Заключение

Среди пригодных для нейтрон-захватной терапии нуклидов изотоп ,57С<1 обладает самым большим сечением захвата тепловых нейтронов — 255 ООО барн. При этом в природном гадолинии содержится 15,7% этого изотопа. Другой изотоп 155С<1 имеет сечение - 61 ООО барн, а его содержание в природном гадолинии - 14,8%. Энергия, выделяемая в (п, у) реакциях на этих изотопах, -7,94 МэВ и 8,54 МэВ, соответственно. Соединения с гадолинием применяются в онкологической диагностике, так как являются хорошими контрастными веществами и избирательно накапливаются в опухоли, особенно по ее периферии. Динамику их накопления и выведения в злокачественном новообразовании можно оценивать с помощью магнитно-резонансного томографа. Из-за этого гадолиний вызывает повышенный интерес и с точки зрения НЗТ.

Проведенный в настоящей работе анализ литературы показал, что средняя энергия спектра гамма-излучения 158Сс1, возникающего в результате НЗРГ, равна 2 760 кэВ, выход — 2,86 гамма-квантов на захват нейтрона гадолинием. Средняя

1 ^Я энергия конверсионных электронов вс1 была определена равной 68,6 кэВ, их 1 выход: 0,66 электрона на захват. Данные об Оже-электронах вс1 противоречивы: их выход разными авторами определен равным 4,1-9,7 электрон/захват, а суммарная энергия Оже-электронов:

1 СА

3,9-4,8 кэВ/захват. Информация о рентгеновском излучении в(1 различается еще сильнее. Величина его суммарной энергии у разных исследователей расходится почти в 4 раза: 10,7-38,4 кэВ/захват. Выход рентгеновского излучения различается в 2,5 раза: 0,33-0,84 квантов/захват.

Средняя энергия конверсионных электронов изотопа 156С<1 равна 67,6 кэВ. Известно, что характер излучения нейтрон-захватной реакции на этом изотопе такой же, как и у ,58Сс1. В вёНЗТ следует учитывать изотоп 155С<1, так как он вносит около 20% в дозу, создаваемую гадолинием с естественным изотопным составом при захвате нейтронов.

В диссертационной работе были рассмотрены два случая расположения гадолиния — равномерно распределенный в опухоли и тонкий слой с большой концентрацией вс!.

В качестве методов регистрации излучений НЗРГ в первом случае был использован химический дозиметр Фрикке, во втором (для измерения спектра утечки конверсионных электронов из тонкого слоя гадолиния) - спектрометр с органическим сцинтиллятором, а для измерения дозы гамма-излучения гадолиния - ТЛД из оксида алюминия.

При использовании ферросульфатного дозиметра для измерения дозы излучения, возникающего в результате реакции захвата нейтронов в гадолинии, главной технической проблемой был подбор такого состава дозиметра, который имел бы линейную зависимость своих показаний от дозы, поглощенной в нем. В результате исследований был определен оптимальный состав дозиметра и с его помощью измерена суммарная поглощенная энергия от НЗРГ в модели опухоли объемом 1,5 см3. Используя литературные данные об излучениях, возникающих в результате НЗРГ, и учитывая результаты собственных расчетов, был определен вклад разных видов излучения нейтрон-захватной реакции на гадолиния в поглощенную дозу.

Моделирование распределения дозы по глубине фантома при СёНЗТ было проведено с помощью программы МСЫР4В. Показана относительно низкая эффективность ОёНЗТ по сравнению с БНЗТ. Было определено влияние сильного поглощения гадолинием тепловых нейтронов в фантоме на эффективность ОёНЗТ.

Кроме того, изучение спектра поглощения конверсионных электронов в тканеэквивалентном материале, возникающих в результате 157Сс1(п, у)1580ё реакции в тонком образце гадолиния, позволило определить воздействие конверсионных электронов тонкого слоя вс! на рядом расположенную ткань. С помощью ТЛД была измерена поглощенная доза гамма-излучения в ткани от тонкого слоя гадолиния. Расчетные методы позволили уточнить условия облучения. На основе экспериментальных и расчетных данных было получено дозовое распределение по глубине тканеэквивалентного материала излучения от тонкого слоя гадолиния. Первоначально было сделано предположение, что в ткани рядом с тонким слоем гадолиния доза от конверсионных электронов вс! может значительно превосходить дозу от нейтронов и гамма-излучения, обязательных составляющих НЗТ. Результаты экспериментов и расчетов опровергли это предположение.

Гамма-излучение и конверсионные электроны гадолиния имеют ОБЭ равную 1, что обуславливает более низкую биологическую эффективность всШЗТ по сравнению с БНЗТ. На основании проведенных исследований можно утверждать: вёНЗТ является менее эффективной, чем БНЗТ. Ситуация может измениться, если удастся доставить препарат с гадолинием непосредственно к ядру злокачественных клеток. В этом случае Оже-электроны, возникающие в нейтрон-захватной реакции на гадолинии могут внести значительный вклад в воздействие на опухоль.

Главное преимущество гадолиния - большое сечение захвата тепловых нейтронов, может играть и негативную роль. Целесообразность достижения большой концентрации гадолиния в опухоли ограничено сильным поглощением тепловых нейтронов на гадолинии (эффект «самоэкранировки»). Расположенные первыми на пути падающего пучка нейтронов атомы гадолиния эффективно поглощают тепловые нейтроны, в результате чего до более глубоко расположенных атомов гадолиния доходит значительно меньшее их количество. Чем больше концентрация гадолиния, тем сильнее уменьшается поток тепловых нейтронов и становится неравномерной доза, создаваемая в опухоли.

Проделанная работа позволила уточнить физико-дозиметрические параметры реакции Сс1(п, у), выделить слабые и сильные стороны вёНЗТ, что позволяет более осмыслено рассматривать использование гадолиния для НЗТ.

В результате проведенной работы были сделаны следующие выводы:

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Клыков, Сергей Александрович, 2003 год

1. И. А. Гулидов, Ю.С. Мардынский, А.Ф. Цыб, А.С.Сысоев. Нейтроны ядерных реакторов в лечении злокачественных новообразований. - МРНЦ РАМН, Обнинск. -2001.

2. R. Barth, A. Soloway, R. Brugger. Boron neutron capture therapy of brain tumors: past history, current status, and future potential //Cancer Investigation. 1996, 14 (6), pp. 534-550.

3. А.Ф. Цыб, C.E. Ульяненко, Ю.С. Мардынский, B.A. Соколов, В.И. Потетня, Т.С. Цыб, С.П. Капчигашев, И.А. Гулидов, А.С. Сысоев. Нейтроны в лечении злокачественных новообразований. МРНЦ РАМН, Обнинск. - 2003.

4. G.L. Locher. Biological effects and therapeutic possibilities of neutrons //American Journal of Roentgenology. 1936,36, pp. 1-13.

5. J.P. Pignol, P. Chauvel. Neutron capturing irradiation: principle, current results and perspectives //Bulletin du Cancer Radiotherapie. 1995, 82, pp. 283-297.

6. A. Mill. Tumours in the neutron trap //New Scientist. 1989, 18 Nov., pp. 56-59.

7. Р.Ф. Барт, A.X. Солоуэй, Р.Г. Фэрчайлд. Бор-нейтрон-захватная терапия рака //«Мир Науки» . 1990, 12, М: Изд-во «Мир», с. 56-61.

8. L.E. Farr, W.H. Sweet, J.S. Robertson, S.G. Foster, H.B. Locksley, D.L. Sutherland, M.L. Mendelsohn, E.E. Stickey. Neutron capture therapy with boron in the treatment of glioblastoma multiform //American Journal of Rentgenology. 1954, 71, pp. 279-293.

9. D.N. Slatkin. A history of boron neutron capture therapy of brain tumors //Brain 114. 1991, pp. 1609- 1629.

10. A.H. Soloway, H. Hatanaka, M.A. Davis. Penetration of brain and brain tumor. VII. Tumor-binding sulfhydiyl boron compounds //Journal of Medicinal Chemistry. -1967, 10, pp. 714-717.

11. H. Hatanaka. Boron neutron capture therapy for tumors. H. Hatanaka (ed), Boron Neutron Capture Therapy for Tumors. Nishimura, Niigata, Japan. - 1986, pp. 1-28.

12. A.H. Soloway, R.F. Barth, R.A. Gahbauer, T.E. Blue, J.H. Goodman. The rational and requirements for the development of boron neutron capture therapy of brain tumors //Journal ofNeuro-Oncology, 1997,33, pp. 9-18.

13. A.H. Soloway, R.F. Barth, M.D. Carpenter. Advances in neutron capture therapy. -New York, Plenum Press. 1993.

14. D. Gabel, R. Moss. Boron neutron capture therapy. — 1992, New York, Plenum Press.

15. Y. Mishima. Cancer neutron capture therapy. -New York, Plenum Press. 1996.

16. R.F. Barth, A.H. Soloway, R.G. Fairchild, R.M. Brugger. Boron neutron capture therapy for cancer: Realities and prospects //Cancer. 1992,70, pp. 2995-3007.

17. R.V. Dorn. Boron neutron capture therapy (BNCT): A radiation oncology perspective //International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 1994, 28, pp. 1189-1201.

18. H.J. Weinmann, R.C. Brasch, W.R. Press, and G.E. Wesbey. Characteristics of Gadolinium-DTPA complex A potential for NMR contrast agent //American Journal of Roentgenology. -1984,142 (3), pp. 619-624.

19. R.M. Brugger, J.A. Shih. Evaluation of gadolinium-157 as a neutron therapy agent //Strahlentherapie und Onkologie. 1989, February/March, Volume 165, No. 2/3, pp. 153-156.

20. T. Matsumoto. Transport calculations of depth-dose distributions for gadolinium neutron capture therapy //Physics in Medicine and Biology. 1992, 37(1), pp.155-162.

21. J.T. Masiakowski, J.L. Horton, L.J. Peters. Gadolinium neutron capture therapy for brain tumors: a computer study //Medical Physics. 1992, Sep-Oct, 19, pp. 1277-1284.

22. J.L. Shih, R.M. Brugger. Gadolinium as a neutron capture therapy agent //Medical Physics. 1992, May-Jun, 19, pp. 733-744.

23. K.-P. Cheng, K. Unlu, A.J. Teachout, N.M. Abdurrahman, B.W. Wehring. Gadolinium neutron capture therapy dosimetry measurements. Transactions of the American Nuclear Society. 1995, Oct-Nov, 73, pp. 30-31.

24. BJ. Allen, B.J. McGregor, R.F. Martin. Neutron capture therapy with Gadolinium-157 //Strahlentherapie und Onkologie. 1989, February/March, Volume 165, No. 2/3, p. 156-158.

25. R.F. Martin, G. D'Cunha, M. Pardee, BJ. Allen. Induction of double-strand breaks following neutron capture by DNA-bound 157Gd //International Journal of Radiation Biology. 1988, Aug, Vol. 54, no. 2, pp. 205-208.

26. R.F. Martin, G. D'Cunha, M. Pardee, B.J. Allen. Induction of DNA double-strand breaks by 157Gd neutron capture //Pigment Cell Research. 1989, Jul-Aug, 2, pp. 330-332.

27. B.H. Laster, G. Shani, S.B. Kahl, L. Warkentien. The biological effects of Auger electrons compared to alpha-particles and Li ions //Acta Oncologica. 1996, 35 (7), pp. 917-923.

28. М.И. Шальнов. Тканевая доза нейтронов. М.: Атомиздат. - 1960.

29. A.B. Савич, В.К. Мазурик. Особенности механизмов действия плотноионизирующих излучений. М.: Изд-во Медицина. - 1985.

30. Г.М. Обатуров, В.А. Соколов, Т.С. Цыб. Актуальные проблемы радиобиологии нейтронов //Радиационная биология. Радиоэкология. 1997, т.37, вып. 4, с. 475-481.

31. G. Pfister, G. Hehn, F. El-Husseini. Optimization of fast neutron spectra available for neutron capture therapy //Strahlentherapie und Onkologie. 1989, Februaiy/March, Volume 165, No. 2/3, pp. 107-109.

32. F.M. Wagner, L. Koester. Fast neutrons for BNCT //Strahlentherapie und Onkologie. 1989, February/March, Volume 165, No. 2/3, pp. 115-117.

33. F.M. Wagner, L. Koester, Th. Auberger, W. Reuschel, M. Mayr, P. Kneschaurek, A. Breit, H. Schraube. Fast reactor neutrons for the treatment of superficial carcinomas //Nuclear Science and Engineering. 1992, 110, pp. 32-37.

34. R.L. Moss, O. Aizawa, D. Beynon, R. Brugger, G. Constantine, O. Harling, H.B. Liu, P. Watkins. The requirements and development of neutron beams for neutron capture therapy of brain cancer //Journal of Neuro-Oncology. 1997, 33, pp. 27-40.

35. Y. Ronen, M. Aboudy, and D. Regev. Homogeneous 242mAm-fueled reactor for neutron capture therapy //Nuclear Science and Engineering. 2001, 138, pp. 295-304.

36. C.-K.Ch. Wang, Th.E. Blue, R.A. Gahbauer. A design study of an accelerator-based epithermal neutron capture therapy //Strahlentherapie und Onkologie. 1989, February/March, Volume 165, No. 2/3, pp. 75-78.

37. Б.М. Втюрин, B.H. Иванов, А.Г. Коноплянников, А.Ф. Цыб, Е.А. Карелин, Г.П. Елисютин, В Л. Комар, В. Д. Абдуллаев, Б.К. Никишин. Эффекты нейтронного и гамма-излучений источников на основе 252Cf. М.: Энергоатомиздат. 1986.

38. J.K. Kim, J.C. Yanch, and M.J. Wilson. Californium-based epithermal neutron beams for neutron capture therapy. A. Soloway R.F. Barth, and D.E. Cartenter, (eds), Advances in Neutron Capture Therapy. -Plenum Press, New York. 1993, pp. 131-134.

39. A.V. Miller, J.L. Horton. Advantage of 252Cf combined with 257Gd for treatment of bulky. Abstracts of the 7th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. -1996, B-22, Zurich, p. 42.

40. M.J. Rivard, D.S. Waid, M. Yudelev, J.G. Wierzbicki. Measured gadolinium neutron capture dose enhancement using 252Cf brachytherapy sources. Abstracts of the 7th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 1996, J-24, Zurich, p. 120-121.

41. J.G. Wierzbitski, Y. Maruyama, C.W. Alexander. Cf-252 for teletherapy and thermalized Cf-252 neutrons for brachytherapy //Nuclear Science Applications. -1991, Vol. 4, pp. 361-366.

42. Физические величины: Справочник. А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Михайлова. -М.: Энергоатомиздат. 1991.

43. M.F. Hawthorne. The role of chemistry in the development of boron neutron therapy of cancer //Angewandte Chemie, International Edition. 1994, 32, pp. 950-984.

44. G.A. Miller, N.E. Hertel, B.W. Wehring, J.L. Horton. Gadolinium neutron capture therapy//Nuclear Technology. 1993, 103 (3), pp. 320-331.

45. T. Matsumoto, K. Kato, Y. Sakuma, A. Tsuruno, M. Matsubayashi. Phantom experiment of depth-dose distributions for gadolinium neutron capture therapy //JAERI-M. 1993, #93-228, Pt2, pp. 892-898.

46. Yu.S. Ryabukhin. Integrated approach in the planning of neutron capture therapy //Strahlentherapie und Onkologie. 1989, February/March, Volume 165, No. 2/3, pp. 158-162.

47. J.L. Shih, R.M. Brugger. Neutron induced brachytherapy: a combination of neutron capture therapy and brachytherapy //Medical Physics. 1992, Mar-Apr, 19, pp. 369-375.

48. Y. Akine, N. Tokita, T. Matsumoto, H. Oyama, S. Egawa, O. Aizawa. Radiation effect of gadolinium-neutron capture reactions on the survival of Chinese hamster cells //Strahlentherapie und Onkologie. 1990, Dec, 166, pp. 831-833.

49. Y. Akine, N. Tokita, K. Tokuuye, M. Satoh, H. Churei, C.L. Pechoux, T. Kobayashi, K. Kanda. Suppression of rabbit VX-2 subcutaneous tumor growth by gadolinium neutron capture therapy //Japanese Journal of Cancer Research. 1993, 84 (8), pp. 841-843.

50. V.F. Khokhlov, P.N. Yashkin, D.I. Silin, E.S. Djorova, R. Lawaczeck. Neutron capture therapy with gadopentate dimeglumine: experiments on tumour-bearing rats //Academic Radiology. 1995, May, Vol.2, No.5, pp. 392-398.

51. J.G. Wierzbicki, Y. Maruyama, A.T. Porter. Measurements of augmentation of 252Cf implant by 10B and 157Gd neutron capture //Medical Physics. 1994, June, 21 (6), pp. 787-790.

52. J.G. Wierzbicki, W.Roberts, M.J.Rivard, D.S. Waid. 15,Eu isotope for neutron capture therapy? Abstracts of the 7th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 1996, G-10, Zurich, p. 97.

53. J.F. Heinfeld. Uranium-loaded apoferritin with antibodies attached: Molecular design for neutron-capture therapy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 1992, November, Vol. 89, pp. 11064-11068.

54. H.B. Liu, R.M. Brugger, B.H. Laster, D.D. Greenberg, C.R. Gordon, L.S. Warkentien. Physical and biological doses produced from neutron capture in a 235U foil //Medical Physics. 1995, May, 22, pp. 591-595.

55. H.B. Liu, R.M. Brugger, J.L. Shih. Neutron capture therapy with 235U seeds //Medical Physics. 1992, May-Jun, 19 (3), pp. 705-708.

56. A.C. Давыдов. Теория атомного ядра. М.: Гос. изд-во физико-математической литературы. - 1958.

57. Дж. Блатг, В. Вайскопф. Теоретическая ядерная физика. М.: Изд-во иностранной литературы. - 1954.

58. R.C. Greenwood, C.W. Reich, Н.А. Baader, H.R. Koch, D. Breitig, O.W.B. Schult,

59. B. Fogelberg, A. Backlin, W. Mampe, T. Von Egidy, K. Schreckenbach. Collective1 <8and two-quasiparticle states in Gd observed through study of radiative neutron capture in 157Gd //Nuclear Physics. 1978, A304, pp. 327-428.

60. К.Н. Мухин. Экспериментальная ядерная физика. Том I. Физика атомного ядра. -М.: Энергоатомиздат. 1983.

61. G.DeStasio, B.H. Frazer, B.Gilbert, B. Sobderegger, K.Richter, C. Salt,

62. P. Casalbore, S. Howard, D. Rajesh, J.F. Fowler, M.P. Mehta, R. Pallini,th

63. D. Mercanti. New criteria for GdNCT agents. Proceedings of the 10 International Congress on Neutron Capture Therapy. 2002, September 8-13, Essen, Germany, pp.813-817.

64. J.T. Goorley. A comparison of three gadolinium based approaches to cancer therapy: Ph.D. Thesis. Massachusetts Institute of Technology. - 2002.

65. Справочник: Ядерно-физические константы для нейтронного активационного анализа. А.И. Алиев, В.И. Дрынкин, Д.И. Лейпунская, В. А. Касаткин. -М.: Атомиздат. 1969.

66. J. Stepanek. Radiation spectrum of 158Gd and radial dose distribution //Elsevier Science, Advances in Neutron Capture Therapy, Vol. II, Chemistry and Biology. -1997, pp. 425-429.

67. C.-K.C. Wang, M. Sutton, and T.M. Evans. Dosimetric aspects of 1С and Auger emissions from 157Gd(n,y) reactions for neutron capture therapy. Abstracts of the 7th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 1996, J-64, Zurich, p. 139.

68. J.K. Tuli. Evaluated Nuclear Structure Data File. Brookhaven National Laboratory Report BNLNCS-51655-Rev.87. 1987.

69. D.E.Cullen, S.T.Perkins. The 1991 Livermore Evaluated Atomic Data Library (EADL). Livermore, CA: Lawrence Livermore National Laboratory, Report UCRL-50400. - 1991, Vol. 30.

70. M. Тюбиана, Ж. Дютрекс, А. Дютрекс, П. Жоке. Физические основы лучевой терапии и радиологии. М: Изд-во «Медицина». - 1969.

71. F. Shikata, Н. Tokumitsu, Н. Ichikawa, Y. Fukumori. Enhanced cellular accumulation of gadolinium incorporated into chitosan nanoparticles. Proceedings of the 11th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 2000, pp. 321-322.

72. T. Watanabe, H. Tokumitsu, H. Ichikawa, Y. Fukumori. Biodistribution of I.V. injected gadolinium-containing lipid-nanoemulsion in tumor-bearing hamsters. Proceedings of the 11th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 2000, pp. 323-324.

73. D. Mercanti, P. Casalbore, F. Sanita, F. Rosi, A. Festinesi, R. Pallini, B. Gilbert, G. De Stasio. Glioblastoma, Gadolinium (III) and NCT: An in vitro study. Proceedings of the 11th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 2000, pp. 219-220.

74. L. Stalpers, S. Kuipers, C. Vroegindeweij, B. Slotman, F. Stecher-Rasmussen. Towards gadolinium neutron capture therapy. Proceedings of the 11th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 2000, pp. 227-228.

75. F. Girard, H. Fukuda, H. Nakamura, K. Nakamura, K. Yoshida. MR imaging of rat tumor with 10B carborane gadolinium complex. Abstracts of the 7th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 1996, E-44, Zurich, p. 77.

76. X. Wang, R. Song, Y. Zhao, Y. Liu. Boronated gadolinium (III) compounds for use in neutron capture therapy. Abstracts of the 7th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 1996, E-39, Zurich, p. 75.

77. H. Tokumitsu. Pharmaceutical studies on gadolinium-loaded chitosan particulate system for neutron-capture therapy: Ph.D. Thesis. Kobe Gakuin University. - 2000.

78. T. Goorley, H. Nikjoo. Electro and photon spectra for 3 gadolinium therapy approaches //Radiation Research. 2000, 154 (5), pp. 556-563.

79. B.R. Sonderegger, B.H.Frazer, L. Wiese, K.L.Richter, C. Salt, J.F. Fowler, M.P. Mehta, and G. De Stasio. Gadolinium neutron capture therapy. Abstracts of the 35th SRC Users' Meeting. 2002, October 25.

80. L.M. Wiese, B.H.Frazer, B.R. Sonderegger, B.Gilbert, K.L. Richter, P. Casalbore, L.M. Larocca, R. Pallini, and G. De Stasio. In vivo study of gadolinium uptake by brain cancer. Abstracts of the 35th SRC Users' Meeting. 2002, October 25.

81. M.O. Oyewumi, and R.J. Mumper. Engineering tumor-targeted gadolinium hexanedione nanoparticles for potential application in neutron capture therapy //Bioconjugate Chemistry. 2002, 13, pp. 1328-1335.

82. M.O. Oyewumi, and R.J. Mumper. Influence of formulation parameters on gadolinium entrapment and tumor cell uptake using folate-coated nanoparticles //International Journal of Pharmaceutics. 2003,251, pp. 85-97.

83. M.O. Oyewumi, and R.J. Mumper. Gadolinium loaded nanoparticles engineered from microemulsion templates //Drug Development and Industrial Pharmacy. 2002, 28 (3), pp. 317-328.

84. W. Xiangyun, W. Yonghui, W. Yi, L. Yuanfang. Radiopharmaceutical chemestry in Peking University (PKU) //Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences. 2000, Vol. l,No. l,pp. 15-18.

85. K. Tokuuye, N. Tokita, Y.Akine, H.Nakayama, Y. Sakurai, T. Kobayashi, K. Kanda. Comparison of radiation effect of gadolinium and boron neutron capture reactions //Strahlentherapie und Onkologie. 2000, Feb, 176 (2), pp. 81-83.

86. В.Н.Кулаков, В.Ф. Хохлов, П.В. Ижевский, Ю.В. Гольтяпин, С.М. Никитин, В.Б. Коршунов. Свойства нового магнитно-резонансного препарата на основе комплекса гадолиния. Применение нейтронов в онкологии. Сборник трудов. — Томск: Изд-во НТЛ. 1998, с. 23.

87. В.Ф. Степаненко. Радиобиологическая значимость электронов малых энергий при внутреннем гамма-электронном облучении (радиационные аспекты): Дисс. работа на соискание ученой степени кандидата биологических наук. НИИМР, г. Обнинск. - 1978.

88. С.П. Капчигашев, В.И. Потетня, О.И. Потетня. Применение ферросульфатного раствора в дозиметрических исследованиях на пучках излучений реактора //Атомная энергия. 1984, апрель, т.56. вып.4, с. 246-247.

89. В.И. Потетня, Е.В. Ходырева, С.П. Капчигашев, B.C. Нешина. Химическая дозиметрия пучка реактора БР-10. Нейтроны и тяжелые заряженные частицы в биологии и медицине. НИИМР, Обнинск. - 1989, с. 119-122.

90. А.И.Абрамов, Ю.А.Казанский, Е.С.Матусевич. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М.: Атомиздат. - 1977.

91. Т.Matsumoto, О.Aizawa, Т.Nozaki, T.Sato. Development of dose measuring system for thermal neutron capture therapy //Strahlentherapie und Onkologie. 1989, February/March, Volume 165, No. 2/3, pp. 112-115.

92. Ю.И. Колеватов, В.П.Семенов, Л.А. Трыков. Спектрометрия нейтронов и гамма-излучения в радиационной физике. М.: Энергоатомиздат. - 1990.

93. А.А. Туманов. Метод измерения спектров и доз нейтронов с помощью трековых детекторов: Дисс. работа на соискание ученой степени кандидата технических наук. МИФИ, г. Москва. - 1982.

94. В.П. Семенов. Исследования и разработка метода спектрометрии нейтронов в широком энергетическом диапазоне: Дисс. работа на соискание ученой степени кандидата технических наук. Институт Биофизики Минздрава СССР, г. Москва. - 1976.

95. Л.В. Грошев, И.С. Шапиро. Спектрометрия атомных ядер. М: Гос. изд-во технико-теоретической литературы. - 1952.

96. К. Зигбан. Бета- и гамма- спектроскопия. М.: Государственное изд-во физико-математической литературы. - 1959.

97. Z.W.Bell, G.M.Brown, and C.H.Ho. Gadolinium-loaded plastic and rubber scintillators. Presented at the INMM 41st Annual Meeting. 2000, July 17-20, New Orleans, LA, http://www.yl2.doe.gov/orsens/pubs/ydw-1824.pdf.

98. T.A. Buchholz, G.E. Laramore, K.J. Stelzer, R. Risler, P. Wootton, and T.W. Griffin. Boron neutron capture enhancement fast neutron radiotherapy for malignant gliomas and other tumors //Journal of Neuro-Oncology. 1997,33, p. 171-178.

99. B.H. Иванов. Теоретическое и экспериментальное исследование распределения доз при нейтронозахватной терапии: Дисс. работа на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. НИИМР, г. Обнинск. - 1974.

100. И.А. Гулидов. Сочетанная гамма-нейтронная терапия больных злокачественными новообразованиями с использованием быстрых нейтронов реактора: Дисс. работа на соискание ученой степени доктора медицинских наук. МРНЦ РАМН, г. Обнинск. - 1998.

101. A. Wambersie, G.W. Barendsen, N. Breteau. Overview and prospects of the application of fast neutrons in cancer therapy //Journal Européen de Radiothérapie. -1984, 5, pp. 248 264.

102. J. Stepanek, and P. Cereghetti. Auger-electron spectra of l58Gd and radial energy and dose distributions. Abstracts of the 7th Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer. 1996, J-38, Zurich, p. 128.

103. В.Л. Мазанов, В.Ф. Хохлов, П.В. Ижевский, И.Н. Шейио. Расчетная оценка эффективности использования гадолиния-157 в нейтрон-захватной терапии. Применение нейтронов в онкологии. Сборник трудов. — Томск: Изд-во НТЛ. -1998, с. 18.

104. С.П. Капчигашев, В.И. Потетня, Е.В. Ходырева, B.C. Нешина. Глубинное распределение нейтрон-захватных событий на ядрах 10В при облучении водного фантома нейтронами из каналов реактора БР-10 //Медицинская радиология. 1991, т.36 (8), с. 44-47.

105. Ю.И. Колеватов, А.К. Кременецкий, Л.А. Трыков. Спектр нейтронов, выходящих из канала реактора БР-10. Препринт ФЭИ-1825. 1987.

106. С.П. Капчигашев, И.М. Черниченко, М.В. Кузнецов, Г.М. Обатуров, О.В. Баранов, В.В. Коробейников. Формирование поглощенной дозы при облучении водного фантома нейтронами //Медицинская радиология. 1990, Т.35 (2), с. 45-48.

107. В.О.Вяземский, И.И.Ломоносов, А.Н.Писаревский, Х.В.Протопопов, В.А. Рузин, Е.Д. Тетерин. Сцинтилляционный метод в радиометрии. -М.: Госатомиздат. 1961.

108. Л.К.Л. Юан, В. Цзянь-Сюн. Принципы и методы регистрации элементарных частиц. -М.: Изд-во иностранной литературы. 1963.

109. В.Б. Лукьянов. Измерение и идентификация бета-радиоактивных препаратов. -М.: Госатомиздат. 1963.

110. В.В.Плетнев. Исследование характеристик полей рассеянных в веществе электронов в диапазоне энергий 103 105 эВ: Дисс. работа на соискание ученой степени физико-математических наук. - МИФИ, г. Москва. - 1976.

111. Л.В.Тимофеев. Дозиметрические исследования источников бета-излучения медицинского применения: Дисс. работа на соискание ученой степени кандидата технических наук. Институт Биофизики, г. Москва. - 1974.

112. А.И Денисиков. Разработка и усовершенствование методов и аппаратуры для измерения активности бета-активных нуклидов: Дисс. работа на соискание ученой степени кандидата технических наук. ВНИИФТРИ, г. Москва. - 1971.

113. К.П.Яковлев. Математическая обработка результатов измерений. -М.: Государственное изд-во технико-теоретической литературы. 1953.

114. Д. Худсон. Статистика для физиков. М.: Изд-во «Мир». - 1970.

115. И.В.Михайлова, В.А.Дулин. Проверка сечений захвата Np-237 и Аш-241 в экспериментах на критических сборках //Ядерная энергетика. 1998, г. Обнинск, №3, стр. 28-34.

116. Паспорт на партию детекторов ТЛД-500К. 1991, ТУ 3903-2069200-01-87, Филиал «Корунд», г. Свердловск.

117. А.К. Пикаев. Дозиметрия в радиационной химии. М.: Наука. - 1975.

118. Б.М.Исаев, Ю.И.Брегадзе. Нейтроны в радиобиологическом эксперименте. — М.: Наука. 1967,.

119. B.L.Gupta, K.R.Gomathy. Consistency of ferrous sulphate-benzoik acid-xylenol orange dozimeter //International Journal of Applied Radiation and Izotopes. 1974, Vol. 25, pp. 509-513.

120. Описание программы MCNP 4B. -LANL. 1997.

121. F.H. Attix. Introduction to radiological physics and radiation dosimetry. New York, John Wiley & Sons, Inc. - 1986.

122. С.П. Капчигашев, Д.Д. Тикунов, А.И. Иванников, В.И. Потетня, С.А. Клыков, В.Г. Скворцов, В.Ф. Степаненко. Радиационный выход парамагнитных центров в эмали зубов под действием быстрых нейтронов //Ядерная энергетика-Известия вузов. 1998, №6, стр. 15-22.

123. С.А. Клыков, С.П. Капчигашев, В.И. Потетня, С.Е. Ульяненко, Е.С. Матусеви**, Ю.А. Кураченко. Экспериментальное определение энерговыделения при захвате нейтронов гадолинием //Атомная энергия. 2001, декабрь, т. 91, вып. стр. 480-483.

124. С.А.Клыков, Е.С. Матусевич, С.Е. Ульяненко. Нейтрон-захватная терапия с гадолинием и эффект самоэкранировки. Материалы Международного симпозиума "Актуальные проблемы дозиметрии". 1999, 27-29 октября, г. Минск, стр. 49-50.

125. А.А.Цибуля, С.А.Клыков. Применение программы MCNP к расчету нейтронных и гамма-полей в водном фантоме. Тезисы докладов VI-ой Международной конференции «Безопасность и подготовка кадров». 1995, 2-6 октября, г. Обнинск, стр. 190.