高嵩 曹文田 黄新瑞 包尚联

1) (北京大学医学部医学技术研究院, 北京 100191)

2) (北京大学物理学院, 北京 100875)

3) (北京大学基础医学院, 北京 100191)

硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)是一种结合含硼-10靶向药物和重离子肿瘤治疗的二元精确放射治疗方法, 但经过近70年的发展, BNCT仍然未能真正进入临床应用. 含硼-10药物在体内的浓度分布测量方法不能满足临床需求, 影响治疗的效果和安全性, 是目前BNCT亟待解决的核心问题之一. 本文对目前含硼-10药物浓度分布测量方法进行综述, 包括已经用于临床的有创估算方法及在研的单光子发射断层成像方法、正电子发射断层扫描方法及核磁共振方法等, 分析各种方案的优势与局限性. 并根据硼-10元素旋磁比低及磁共振横向弛豫时间极短的特点, 从理论上简要分析了基于超短回波时间磁共振成像的硼-10体内分布定量测量方法的可行性.

1 引 言

硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)是一种结合含硼靶向药物和重离子治疗的二元肿瘤放射治疗方法[1,2]. 其基本原理是将含10B药物选择性富集于肿瘤细胞内, 然后热中子照射肿瘤区域, 肿瘤细胞内的10B热中子俘获反应截面较大(3835 barn, 1 barn=10—28m—2), 可俘获大量热中子发生10B(n, α)7Li核反应, 产生高传能线密度(linear energy transfer, LET)的α粒子(1.47 MeV)和7Li反冲核(0.84 MeV), 反应式如下:

α粒子和7Li反冲核的射程分别约为9 μm和5 μm,与所在肿瘤细胞的尺度相近, 所以杀伤作用仅限于含10B的癌细胞及其紧邻细胞, 可在杀灭癌细胞的同时几乎不损伤正常细胞, 实现细胞尺度的精确治疗. 理论上BNCT是一……